安全技术：环氧乙烷储存使用安全要点（上）.docx

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1、安全技术：环氧乙烷储存使用安全要点（上）环氧乙烷（EO）又叫氧化乙烯，具有易燃易爆高毒的特性，其安全管理要求不仅有液化石油气的特点，更具有其特有的性质。国家质量监督检验检疫总局在2004年第5号公告中明确提出“已经结束工业产品生产许可证换（发）证工作的环氧乙烷类产品按照有关法律法规的规定对无证生产和销售无证产品的予以查处”。不仅是环氧乙烷的生产企业，环氧乙烷的使用企业也面临着地方监督管理部门越来越严的监管。上世纪末建造的环氧乙烷生产装置，由于规范修订、监管形势、新政策要求、入门门槛提高等多方面原因，陷入投入巨额资金改造或淘汰的进退两难境地。环氧乙烷的安全管理现状也较为紧张，如2004年8月19

2、日，美国加利福尼亚州Ontario的Sterigenics国际公司的空气污染控制装置和医用品灭菌柜内环氧乙烷爆炸事故，2022年6月18日中石化上海石化环氧乙烷泄露爆燃事故，这些事故无不警示我们时刻警惕环氧乙烷的危险。一、环氧乙烷的理化、危险特性环氧乙烷或涉及环氧乙烷的生产装置具有高度的危险性，其工艺流程的设计也是相对复杂的，掌握不同状态下的环氧乙烷的理化特性是确保装置运行安全的关键和保障。毒性、易燃易爆性、聚合性是环氧乙烷突出的理化特性。环氧乙烷是无色易挥发的具有醚类香味的液体，能与水、醇、醚及其它有机溶剂以任意比例互溶；化学性质极其活泼，超过40即可发生聚合反应，放出大量热量；常温下会受到

3、酸碱、金属氧化物、氯化物的催化作用自行聚合，聚合物易使工艺管道阻塞。环氧乙烷发生爆炸时，其温度可在极端的时间内（0.002s）由571升至1200。 环氧乙烷的职业接触限值为2mg/m，美国职业防护与保健局（0SHA）1984年规定：8h的平均允许浓度为1ppm，废除了以前工作环境中最大允许浓度为50ppm的规定。环氧乙烷易燃有毒，致癌，属于危险化学品和重点监管的危险化学品。当最低年设计使用量达到危险化学品使用量的数量标准（2013年版）（总局公告2013年第9号）的规定（360t/a）时，需要申领危险化学品安全使用许可证。环氧乙烷是一种高度活泼的烧化剂、刺激剂、神经毒剂。急性中毒主要损害中枢

4、神经系统和呼吸系统。环氧乙烧可对呼吸系统产生刺激作用，引起化学性急性气管支气管炎、支气管肺炎，肺水肿。急性环氧乙烷中毒还可出现其他器官功能的异常，如心肌损害、肝、肾功能异常等。另外，根据GB 500162014建筑设计防火规范（2018年版）或GB 501602008石油化工企业设计防火规范（2018年版），环氧乙烷火灾危险性为甲类或甲A类。环氧乙烷极易溶于水，4%及以下的水溶液是火灾安全区。导致环氧乙烷的不安全因素有高温或明火、雷电、电火花、静电及引起聚合的介质。其中，易引起聚合的介质包括：氧化剂（如氧气、空气），金属铁、铝、锡、汞（汞温度计）钾；金属氧化物，如氧化铁（铁锈）氧化铝、氧化锡；

5、碱金属的氢氧化物（聚醚反应系统就有碱性催化剂，如KOH）；酸；金属的乙炔化合物等。由以上不安全因素引发的事故有：安徽省铜陵市第二化工集团化工厂由于环氧乙烷放空时产生静电引发火花并回火造成爆炸；九江化工厂“35”爆炸事故，由于停产后未采取清空充氮的保护措施，雷击导致事故发生；Sterigenics国际公司医用品灭菌装置由于误操作导致环氧乙烷接触催化氧化器（内有明火），导致爆炸事故的发生。事故案例众多，不一列举。总之，环氧乙烷必须隔绝一切可能肇事的火源和高温；对附近电气设施及其控制实施防爆；附近（15m范围内）的附属金属设备、管道、结构柱、风管等必须要有导静电设施；设置防雷设施；隔绝空气；涉环氧乙

6、烷管道或设备不能用铁.铜、镁及其合金材料，最低标准采用不锈钢材料，罐区内的操作工具都要使用铜制防爆工具。上述每一项不安全因素都是由带血的事故得到的教训，总结，工程设计人员和安全管理人员在实际工作中务必要高度重视。 环氧乙烷构成重大危险源的临界量为10t。当存贮的量大于10t（约11m）时，即构成重大危险源，需要执行重大危险源的相关法规和规范。二、一般流程设计环氧乙烷一般流程设计如下图。 存储体系由进料系统、贮罐本体、冷却系统、安全泄放系统、氮封系统、吹扫系统、温度压力检测系统、（气力）输料系统、排污系统、分析取样系统等组成。上述设施设置对于系统安全性和功能性而言缺一不可。值得指出的是，气力输料不仅比泵输送的方式节省设备成本，同时也更安全。环氧乙烷在氮气中的爆炸下限为75%，比在空气中的爆炸下限（3%）有大幅提高，即在氮气中更安全。氮气、环氧乙烷混合总压力一般达到0.5MPa；氮封系统也可以采用三阀组（开关阀）的型式。卸车环节也是事故易发的关键环节，环氧乙烷的卸车程序：（1）车上连接静电接地线，以导出静电；（2）卸车鹤管与槽车出料管相连接，然后给槽车充氮气，氮气与环氧乙烷混合气体的总压保持在0.25MPa，将环氧乙烷压入贮罐内；（3）槽车卸完后，充装氮气，使槽车内总压力维持在0.25 MPa，以防空气进入槽车内。