一、重點部位及設備

(一)重點部位

用硫氰酸鈉一步法濕式成形的聚丙烯腈纖維的重點部位主要有3個,即原液制備和硫氰酸鈉溶劑回收及化纖倉庫。現分述于下:

1.原液制備

在用硫氰酸鈉一步法濕式成形的聚丙烯腈纖維生產中,聚合物原液的制備是一個很重要的工藝過程和重點部位。主要有以下表現:

(1)原液制備中要充分地脫除單體,防止單體繼續緩慢地聚合,并防止原液在紡絲機噴絲孔流出時單體氣化逸出,惡化工作環境和勞動條件,嚴重影響纖維的品質。

(2)原液制備時,為了使水相沉淀聚合后所得的細小固體顆粒聚丙烯腈樹脂溶化,必須將其溶解在諸如硫氰酸鈉等大量有機或無機溶劑中,并要有混合、脫泡、過濾等一系列工序。

(3)為了增加聚丙烯腈纖維產品的耐光性、耐熱性和色澤性,原液制備時還需加入消光劑、熒光增白劑等添加劑,存在有勞動保護和職業衛生問題。

據此,原液的制備既涉及到聚丙烯腈纖維生產的質量,又牽涉到勞動安全衛生的預防措施,故這是一個生產上的重點部位。

2.硫氰酸鈉溶劑回收?

由于聚丙烯腈紡絲的需要,原液的黏度是靠諸如硫氰酸鈉等有機或無機溶劑的溶化聚丙烯腈固體顆粒后的溶解度來調節的,其溶劑量較大,從節約生產成本和環境保護角度考慮設立了硫氰酸鈉溶劑回收系統。雖然它不是聚丙烯腈纖維生產的主要工藝流程,而僅僅是一個輔助生產系統,但由于硫氰酸鈉等溶劑有一定的毒性及腐蝕性,加上硫氰酸鈉回收的萃取單元屬于甲類火災危險性單元,因此硫氰酸鈉溶劑回收同樣應被列為重點部位。?

通常的硫氰酸鈉溶劑回收系統包括有前處理、蒸發(如五效蒸發裝置)、后處理及凈化等工序。其簡易流程為從紡絲凝固浴循環槽來的稀硫氰酸鈉,經過活性炭進行前處理,去除低分子物和鐵離子等雜質后進人五效蒸發裝置濃縮至50%左右。再經葉片式過濾器清除硫酸鈉等雜質,然后調節濃度和pH值,送人濃硫氰酸鈉儲槽,重新用于原液制備。?

3.化纖倉庫?

由于聚丙烯腈及纖維產品比聚酯和聚酰胺6及其纖維產品的火災危險性要高,屬乙類化纖倉庫也是一個重點部位。因此,其倉庫儲存的安全防火性有嚴格的要求,倉庫內的垛距、堆距、間距、通道、通風、采光等都要按照建筑設計防火規范予以布置和設計。?

(二)重點設備?

1.紡絲機?

紡絲機是聚丙烯腈纖維成形的主要紡絲機械。聚丙烯腈原液經過計量和過濾后進人紡絲機中的噴絲頭紡絲成形,所紡出的絲束被稱為原液細流。在處理噴絲頭故障時要注意人員的防毒和防腐。?

2.凝固浴槽?

凝固浴槽是重要的濕法紡絲成形設備。在凝固浴槽中,從紡絲機噴絲頭源源不斷噴出的原液細流(即絲束)后,在硫氰酸鈉水溶液濃度為8%-10%、溫度為7-125℃的工藝條件下,不斷通過移動冷卻,凝固成初生纖維,其纖維的運行方向與凝固浴液的流動方向相同因凝固浴液為硫氰酸鈉水溶液,生產中有防毒抗腐的勞動安全衛生保護措施的要求。?

3.卷曲機?

卷曲機是接受凝固浴槽來的初生纖維經過預熱、蒸汽拉伸、水洗、上油、烘干幾道工序來的絲束,再經過第一、第二卷曲預熱浴(水浴),進入卷曲輪后到卷曲機卷曲的,這里是腈侖纖維裝置的一個事故多發點。卷曲機上游預熱和蒸汽拉伸有防高溫燙傷的事故;卷曲機本是旋轉機械,要防止人的手、頭發、袖口被旋轉件卷入的危險;在人工處理卷曲后的絲束拄鋪絲機人鋪絲箱內時,操作人員要注意自身的防傷害事故;從鋪絲箱定期送至定型鍋中蒸氣定型時,又有一個防止高溫蒸汽燙傷的人身安全問題。

4.切斷機

切斷機是對經絲束在定型鍋蒸汽定型后,將其送入切斷機內進行切斷作業的工藝設備。茁切斷機開機升頭,將絲頭送人切斷鉤輪時,如果操作不當,易產生人身傷害事故。因此,切斷機也是事故多發點之一的機械傳動設備。

5.打包機

打包機是將聚丙烯腈纖維產品打包成型的專門機器。傳動部分有液壓和氣壓兩種。液壓傳動速度慢,打包壓力大,產量低,操作上相對較安全;氣壓傳速快,打包壓力稍小,產量高、安全風險較大。如果安全限位鎖定裝置失靈,或在操作、檢修時違反安全操作、檢修規程,極易發生擠壓性的工傷事故。

二、危險危害因素分析及其防范措施

(一)危險危害因素分析

根據聚丙烯腈纖維裝置的生產特性、工藝介質、設備條件等各種原因,其危險危害因素—般包括有中毒、腐蝕、高溫、噪聲、機械傷害、燃燒、現場跌滑等危險現象。

(1)在硫氰酸鈉溶劑濕法成形一步法聚丙烯腈纖維生產過程中,雖然硫氰酸鈉的溶劑在水溶液中的濃度較低,但占據了整個原液制備、溶劑回收系統,且在紡絲加工中也以凝固浴液的形式存在,其中硫氰酸鈉溶劑在配制溶液時和溶劑回收濃度提高后,危險性更甚。因此,防止中毒和抗腐蝕是整個聚丙烯腈纖維裝置的主要危險危害因素之一。

(2)在原液制備和紡絲過程中需用硫氰酸鈉溶劑制成水溶液。生產時,該水溶液因受熱會產生大量含有腐蝕性的硫氰酸鈉廢氣,廢液滲透于紡絲、水洗和原液等工段廠房的大梁、屋柱、樓板中,使之長期處于有害介質潮濕環境,造成局部建筑結構的嚴重腐蝕、銹蝕。

(3)在后處理過程中,在定型后的絲束烘干工段的周圍環境有較高的溫度,尤其是夏季高溫季節最高環境溫度可達40℃。此處的高溫又影響到附近的水洗崗位。由于水洗過程中要產生大量的蒸汽,造成周圍的相對濕度升高,幾達90%以上。當環境溫度高過體溫且處于相對濕度較高時,使人體散熱發生困難,加劇了體溫調節機能的緊張活動,使人感到不適,而且隨著大量出汗,造成人體內水、鹽排出增加而影響健康,甚至嚴重的可發生中暑現象。

(4)在設備運行過程中,園網烘于機、卷曲機產生的噪聲較大。當操作人員在噪聲環境中作業時,會感到有刺耳、不舒服的感覺,時間長久了易損傷耳覺器官,甚至會產生不同程俊的耳聾。噪聲還能對心血管和神經系統產生一定的影響。

(5)在紡絲后加工過程時,軋輥、花籃滾筒、曲輥和卷曲機等大量旋轉件的高速轉動,如操作人員作業不當或產生誤操作甚至違章作業,就會導致機械傷害人身事故的發生。

(6)在后處理過程中,對定型后的絲束進行烘干作業時,涂在纖維上的油劑會蒸發到烘箱壁上,日積月累烘箱壁上的油污增多,有可能發生燃燒事故。

(7)由于腈綸纖維濕法成形加工使用了大量的硫氰酸鈉水溶液和采用了諸如水洗、淋洗等各種工藝操作,若裝置廢污水排放不當或回收溶劑有滲漏現象流出了堰外,極易導致裝置過道濕滑,易對行走人員造成跌滑摔傷事故。

(8)由于原液制備、溶劑回收系統的容器、管道、閥門及接口處容易積料。當生產設備?需要檢修或在搶修時,若不事先排除干凈,有可能發生物料突然噴沖在檢修人員的身上,造成意外的中毒或人身傷害事故。

(9)由于腈綸纖維裝置歸屬乙類火災危險性裝置,所使用的有毒有害物質和化纖產品的儲存和堆放不當,建筑物的防護措施沒有完全到位,都將可能引起火災和中毒事故的發生。

(10)裝置內工作平臺四周的防護欄桿高度若未達到國家標準規定要求,操作人員或施工安裝人員在操作或施工安裝作業時,易發生人員墜落、機具墜落傷人事故。防護欄桿下擋板未安裝或不按規定安裝,也會引起物體墜落,導致高空下落擊傷人員或打擊、砸壞設備、管線的事故。

(11)打包機生產或檢修時,若違反安全操作、檢修規程,很容易發生擠壓式致人傷害事故。

(12)化纖庫房電瓶車、氣鏟車、貨車等運輸車輛頻繁地進出裝置內外,易造成交通事故。如果使用柴油叉車在車間內運輸工、料件,由于行程與速度的限制,車輛頻繁啟動,柴油廢氣長期呈未完全燃燒排放狀態,在裝置打包處排氣通風設備工效有限的條件下,將導致柴油廢氣長期停留并彌漫在裝置環境空氣之中。柴油排出的氣霧(顆粒<1μm),根據國外有關報道,對人體可能造成嚴重的危害。?

(二)防范措施

1.防毒抗腐措施

首先要提高原液制備的設備、管道的密封性能,防止有毒性的硫氰酸鈉溶劑配制溶液時的跑、冒、滴、漏;第二,在紡絲及后處理加工時,凝固浴、水洗等工序的圍堰要完好無損,不讓硫氰酸鈉水溶液滲漏至外界;第三,由于硫氰酸鈉具有腐蝕性,要求使用硫氰酸鈉的工序,其設備之間、設備與建筑物之間的距離應滿足腐蝕工程的要求,圍堰內的地坪、受器應選用抗腐性強的材料(如花崗巖、瓷磚)鋪砌;第四,硫氰酸鈉溶劑回收系統除也要如上所述達到防毒抗腐要求之外,其廢溶劑排放要密閉排放至含CN—廢水處理系統。

對于腈綸纖維裝置廠房已發現遭受硫氰酸鈉溶液浸蝕嚴重的梁、板、柱要進行更換或加固,同時對原有的梁、板、柱的承載能力應進行計算,需符合《建筑結構荷載規范》(CBJ9—87)規定要求;對不符合要求部分,需列入隱患整改加以治理。

2.防高溫危害措施

有蒸汽加熱或電加熱的高溫設備、管線,均要有保溫防燙措施;在紡絲及后處理工段,對高溫季節部分溫度較高、濕度較大的操作崗位,采用有效的通風降溫和調節空氣質量的技術措施。例如加強對高溫高濕崗位的局部送風或強制性通風;經濟條件許可的情況下,增設鹽水冷凍系統吹送冷風。如果經濟條件或現有技術措施難以做到局部或強制性送風、通風的話,對特殊的高熱高濕崗位,在夏令高溫季節,或采用崗位輪換法適當縮短操作人員崗位作業時間,或在工作場所設立現場值勤室,室內通人冷風或加設空調,門、窗雙層隔音密閉,使操作人員在作業的間隙時間里有憩息的場所,以減少高溫高濕及噪聲的危害。檢維修人員到高溫高濕崗位進行檢維修時,要穿戴好勞動防護用品,操作人員作業時要穿長袖、長褲工作服,防止高溫燙傷、灼傷。

3.防噪聲危害措施

(1)設備選型上要選擇低噪聲設備,并采取切實可行的措施或加強防震、避震措施,力求把裝置環境的噪聲控制在國家標準要求的范圍之內。

(2)嚴格控制蒸汽泄漏。發現蒸汽泄漏,積極采取堵漏、消漏措施,避免由于蒸汽泄漏造成的大量噪聲。

(3)在噪聲長期超標的作業環境,可增設現場值勤室,既隔音又避高溫高濕;操作人員走出現場值勤室作業時,自覺佩戴防噪聲護耳器具,防止噪聲對人體的危害。

4.防機械傷害措施

首先要求操作人員作業時嚴格遵守安全操作規程,杜絕誤操作或違章作業。第二,要有可靠有效的安全緊急停車裝置,緊急停車裝置按鈕應有醒目標記和安裝在顯著的位置。這一點,對打包機特別重要。第三,在處理軋輥、花籃滾筒、曲輥的絲束時,要采取降速或停車處理方法。鉤絲時,要集中精神,果敢處置,防止在出口處鉤絲作業中發生鉤手事故。第四,對裝置內各種化纖設備,凡傳動部分有外露高速旋轉機體的,均應加設安全防護罩;對不能設置防護罩的轉動設備,則應設置防護欄桿,周圍應保持有一定的操作活動空間,作業時要格外小心,避免發生機械傷害事故。第五,裝置內的工作平臺防護欄桿、扶梯、欄桿下擋板都要嚴格按國家標準規定要求設置,防止發生人員的高空墜落或物體下落打擊事故;樓板吊裝孔、預留孔要有加蓋安全措施;設備、管道穿樓板孔隙,要有防護欄桿或圍堰防撞措施;檢修安裝人員應文明施工、安全作業,嚴禁將工器具或物體亂放亂丟亂拋,并要做到進現場佩戴安全帽,登高作業戴好安全帶,有專人監護,對登高、起重等特殊作業須辦理安全作業票審批手續。

5.其他預防措施

(1)為防烘箱發生燃燒事故,應不定期清除玷污在烘箱四壁的油污物質。

(2)為防現場濕滑而發生人員摔跤跌傷事故,地面鋪設材料應有防滑措施。

(3)為防有毒和腐蝕性物料積料噴沖,在檢修或搶修前必須對系統進行徹底排除和清掃,經確認后才可進行施工作業。

(4)裝置廠房內,為便于人員應急事故的疏散,在進出口直接通向走道處應設置應急燈和逃生標志。

(5)為防發生廠內車輛事故,在有車輛通行的廠區道路,要有限速行駛交通標志;在彎道交叉路口的橫凈距范圍內,不得有妨礙駕駛員視線的障礙物;裝置廠房內車輛行駛道路應有防滑措施以及標志明顯的防撞柱。

(6)特種設備(如起重設備、廠內機動車輛等)、特種機械(如客貨兩用電梯等)應由有資質的專業檢測單位進行檢測,經地方政府勞動部門審批合格,辦理使用證手續后方可使用。電工、起重工、焊工、機動車輛駕駛等特種作業人員必須具有特種作業合格證書才能上崗作業。

(7)安全用電措施

可以參照前二節聚酯纖維和聚酰胺6纖維中的安全用電措施實行。

篇2:腈綸纖維安全生產要點

1工藝簡述

腈綸纖維(聚丙烯腈纖維)是丙烯腈和其它單體共聚制成。一般是三元共聚物。共聚單體種類較多,第二單體常用丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、醋酸乙烯。第三單體常用含親染料基團(堿性基因,酸性基團)、烯類化合物。聚合方法可分為均相溶液聚合(一步法)和水相沉淀聚合(二步法)。這里介紹的腈綸纖維生產工藝是采用第二單體為丙烯酸甲酯。第三單體為衣康酸,溶劑為硫氰酸鈉水溶液的一步法生產流程。

本裝置所用原料丙烯腈、丙烯酸甲酯、異丙醇、異丙醚等為一級易燃液體,大部分為Ⅱ級毒物。

2重點部位

2.1聚合反應器反應器是聚丙烯腈原液生產的中心部位,有七種物料同時在器內進行化學反應,而且反應機理比較復雜。為了滿足反應條件的苛刻要求,必須嚴格控制投料的質量、數量、比例。同時各控制點的調節手段更要按規定程序精確的配合,如轉化率控制器調溫,攪拌裝置的調速等。無論是設備、自動控制系統發生故障,還是操作控制的失誤,都可給工藝過程造成紊亂甚至發生事故。如加料量和比例失調、溫度失控造成反應器超溫超壓或爆聚;大量泄漏物料造成中毒或著火等等。

2.2萃取系統該系統是將紡絲工序循環使用的稀硫氰酸鈉溶液和含有硫氰酸鈉的污水,以異丙醚進行萃取回收再利用的裝置。

由于本裝置的各類貯罐和貯槽及其附屬的機泵、管線、閥門等甚多,因此其靜、動密封點也多。還因防腐蝕的需要,許多設備和管道采用樹脂或塑料制成,不僅強度較差,易產生靜電,還容易泄漏。某廠的該萃取系統曾發生過因設備漏料(主要成分為異丙醚),由通風管道靜電引起火災。另外,該系統有硫酸強腐蝕物質,它與硫氰酸鈉混合可使其生成硫氰酸,常溫下可迅速分解生成新毒物,某腈綸廠檢修一硫酸罐,因曾竄進過硫氰酸鈉未進行徹底清洗,盲目進罐造成3人中毒死亡。

3安全要點

本裝置的安全監督工作,原液系統以防火、防爆、防中毒為主;紡絲及短纖維、毛條工序以防火和防機械傷害為主。安全監督要點分述如下:

3.1聚合系統

3.1.1聚合系統開車前的氣密性試壓,包括各安全閥定壓工作在內的各項試驗,均應實行確認性的檢查,不合格不能投料開車。

3.1.2生產中要經常對聚合反應器、勻溫槽、原液混合槽、回收單體的料液及轉化率調節器的溫度進行認真檢查,不能有超溫現象;各路投料量是否按規定程序正確投入,有無控制機構失靈或故障情況;溶劑硫氰酸鈉濃度分析報告每班應查閱1次,是否有高于或低于規定濃度范圍的情況,防止系統出現高溫激烈反應控制調節不及時等原因而發生爆聚、自聚和溶劑濃度過高而發生結晶。

3.1.3勻溫槽、原液混合槽、溶劑槽等高液位報警信號裝置,必須在開車投料前接通并做好試驗。生產中要經常檢查其液位是否正常,防止意外故障(如:計量泵突然故障,自控失靈等)發生有毒物料冒罐跑出事故。

3.1.4經常對容易出現泄漏的密封點,如聚合釜攪拌器軸密封,機泵的填料涵等的檢查監視,發現泄漏應及時采取措施立即消除。

3.1.5加強通、排風系統的設備維護保養和正確使用管理的檢查,正常生產中不允許任意停止通、排風系統的運行。

3.1.6應定期檢查裝置中的靜電接地系統是否處于完好狀態,督促有關部門按時檢測和維護保養。

3.2萃取系統

3.2.1萃取系統應注意對萃取傾析器、硫氰酸鈉貯罐的危險物料液位控制,防止出現冒罐溢流。各動、靜密封點要及時維護保養,含危險物料的廢水(特別是異丙醚)不能排入地溝,防止廢水中的物料氣化,形成爆炸性混合物遇明火(含靜電放電火花)爆炸或著火。

3.2.2樹脂及塑料材質的設備、管道易老化,除了按設備更新周期按時更新維修外,在開車投料前對其強度、嚴密度情況的可靠性要做周密嚴格的試驗和檢查。

3.3其它部位

3.3.1溶液回收系統的蒸發操作溫度是檢查監視的重要指標,防止因為溫度過高蒸發量過大,而造成硫氰酸鈉溶液濃度過高而結晶。

3.3.2要定期對硫氰酸鈉的貯備量進行檢查,防止生產中硫氰酸鈉濃度降低無溶劑補充,而造成聚合物堵塞系統設備與管道。

3.3.3紡絲臺要保持清潔整齊,檢查時要隨時糾正廢絲、粘膠亂堆、亂丟和割絲刀等工具亂放、亂扔現象,防止滑倒跌傷和刺割傷人。

3.3.4烘干機內常出現小股斷絲存留,長時間處于高溫狀態能發生燃燒,要經常檢查并提醒操作人員及時清理,防止發生火災。

3.3.5紡絲、毛條、短纖維生產工序的作業人員,必須做到著裝整齊,工作服要求“三緊”,戴工作帽(長發不能露出帽外),禁止戴手飾物進行絲束牽拉作業。

3.3.6丙烯腈、丙烯酸甲酯易自聚,二氧硫脲極易分解(運輸、儲存中常發生分解放出有毒氣體,一旦出現一點分解其擴展速度甚快),高溫季節應注意對丙烯腈、丙烯酸甲酯貯罐降溫措施的檢查。對二氧化硫脲庫房的溫度控制和通風措施的可靠性應實行定時檢查。

3.3.7本裝置在生產中禁止一切火種,特別是原液聚合,貯罐區更應嚴格執行。對裝置中設置的固定式泡沫滅火設施須設專人值班定時巡檢。

3.3.8裝置中的事故柜及防毒救護器應定期檢查和校驗,經常處于備用狀態。