维普资讯 http://www.cqvip.com 硫磷设计与粉体工程 ２００８年第１期 Ｓ Ｐ＆ＢＭＨ ＲＥＬＡＴＥＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ·３５· 防止黄磷生产中火灾和爆炸事故发生的措施 王 敏 （辽宁省辽中县辽河化工厂，辽宁辽中１１０２００） 摘要：黄磷是一种易燃剧毒的化工原料，生产过程易发生火灾和爆炸事故。通过对黄磷生产企业 发生的几起事故分析，提出了防止火灾和爆炸事故发生的一些具体措施，供小型黄磷生产企业安全生产 参考。 关键词：黄磷生产；事故；预防；措施 中图分类号：ＴＱ１２６．３１６：ＴＱ０８６．３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００９—１９０４（２００８）０１—００３５—０３ １概述 因此在黄磷生产过程中如何采取措施防止火灾和爆 炸事故发生，是每个厂家必须十分注重的问题。笔 黄磷是一种易燃剧毒的化学物质，熔点４４．１ 者结合黄磷生产实践，谈一点看法，与同仁共勉。 ℃，沸点２８０℃，燃点仅为３５℃，且在潮湿空气中３Ｏ ℃即能着火。黄磷生产最显著的特点就是高温、易 ２防止磷和磷泥自燃是关键 燃、易爆、有毒。磷和磷泥的自燃，尾气的爆炸，磷渣 应特别注重粗磷的输送、黄磷的精制与包装、磷 的排放，等等，稍有不慎都可能造成火灾事故。磷的 泥的回收等工艺过程，归纳起来容易引发事故的因 化学性质非常活泼，常温下就能与氧结合迅速燃烧， 素主要有以下几种。 释放出大量的热量，伴随产生高温浓烟。这不仅对 ２．１ 受磷槽溢流管堵塞引发事故 环境造成污染，对财产造成损坏，而且对人体构成极 某黄磷生产企业在１９９９年１２月和２００３年６ 大危害。因为空气中允许磷的最大浓度为３×１０ 月，都曾发生过因受磷槽溢流管堵塞引发火灾，尽管 ｍｇ／Ｌ，超过该值就可使人中毒（致死量为０．１ ｇ）。 没有造成人员伤亡和大的经济损失，但严重干扰了 检修间隔期短、检修费用高，影响产品成本和企业经 ［３］孙志立．８０ ＭＷ制磷电炉运行总结［Ｊ］．硫磷设计与粉体工程， 济效益。其主要原因是炉料质量差、焦炭粒度较大， ２００２。（４）：３７～４Ｏ． 炉料配合比不准确，混料不均匀，使炉内物料产生局 ［４］ 陈善继．某制磷电炉炉衬炭砖损坏原因剖析［Ａ］／／中国科技发 展经典文库（下卷）．北京：中国言实出版社，２００１：３０２１～３０２３． 部缺碳现象，导致炉衬炭砖受到严重腐蚀。为此，应 ［５］陈善继．制磷电炉爆炸的原因剖析［Ｊ］．无机盐工业，２００６， 在把握好设计、施工、安装、筑炉（含烘炉）关的前提 （１０）：４２～４３。５９． 下，确保安全生产；在生产操作中要严格执行各项工 ［６］陈善继．制磷电炉烘炉技术［Ｊ］．硫磷设计，１９９９，（１）：３１～３６． 艺指标和操作规程，完善原料加工的技术改造措施， ［７］ 陈善继．某制磷电炉耐火混凝±炉顶损坏原因剖析［Ｊ］．无机 做到精料人炉 Ｊ、精心操作、在延长制磷电炉使用寿 盐工业，２００１，（５）：２９～３１，３６． ［８］ 陈善继．焦炭质量对电炉制磷的影响［Ｍ］．中国经济技术发展 命的同时，降低能耗、降低生产成本，提高经济效益。 优秀文集（第三卷下册）．北京：中国文史出版社，２００３：３３８～ 参考文献： ３４１． ［９］陈善继，磷矿质量对电炉制磷的影响［Ｊ］．无机盐工业，２００１． ［１］ 陈善继．制磷电炉铝质耐火混凝±炉顶施工［Ｊ］．硫磷设计与 （１）：３７～４Ｏ． 粉体工程，２００３，（６）：３８～４１． 作者简介：陈善继（１９３５一），男，浙江永嘉人，高级工程师，注 ［２］ ［美］Ｒ Ｂ波尔特，Ｊ Ｃ巴尔波，编，蔡孝载，等，译．电炉法生产 册化工工程师，从事黄磷及磷化工工程设计与建设５Ｏ年，已发表论 元素磷［Ｍ］．北京：化学工业出版社，１９６５：３～１８，２４４、２３１～ 文５Ｏ余篇。 ２３２． （收稿日期：２００７一ｌＯ一３１） 维普资讯 http://www.cqvip.com ３６· 硫磷设计与粉体工程 Ｓ Ｐ＆ＢＭＨ ＲＥＬＡＴＥＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ２００８年第１期 正常的生产秩序。事故的直接原因是受磷槽未及时 清洗，槽内磷泥日积月累造成结块，这些块状磷泥短 时间加温不易熔化，当槽内块状磷泥升至溢流管口 时，就会随溢流水带到管中形成堵塞或半堵塞，使受 磷槽内喷淋水不能及时排走，槽内液面不断上升，而 处于熔化状态的磷被大量的水从压磷套管中冲出引 起燃烧。仔细分析事故的原因后提出的预防措施 是，首先要正确判断受磷槽溢流管是否堵塞，其方 法：①根据磷炉内压力大小来判断，受磷槽溢流管堵 塞后，槽内液面逐渐升高会引起炉内压力增大，所以 当导气管处压力大于喷淋塔处压力时可判定溢流管 产生了堵塞。②根据最末端磷泥槽溢流水量大小来 判断，如无水溢出则为全堵塞。对此，可适当增加压 磷作业的次数，我厂的经验是改过去每日一次为每 日二次（分别在每天的１１：００和ｌ４：００），且第二次 压磷前应当给受磷槽加温１ ｈ左右，确保磷泥熔化 后才能实施压磷；同时规定每周对受磷槽进行一次 清洗（要求压出“黑水”，即水与杂质的混合物），目 的就是防止槽内磷泥积存过量。另外磷炉当班人员 若发现磷炉压力增大时应迅速采取措施，停炉停水， 并立即通知精制工给受磷槽进行加温，然后再实施 压磷作业一次。③在受磷槽溢流管处增设直接蒸汽 管，以防溢流管堵塞时能及时进行加热熔化，保障溢 流管畅通。同时可在受磷槽上安装一条排磷管道， 使其因溢流管堵塞而冒出的磷泥能顺利地排入安全 地带，避免磷和磷泥燃烧引发火灾。 ２．２精制黄磷的方法不当引发事故 １、在黄磷精制操作时须做到两点，一是从锅炉 房输送过来的蒸汽压力要求不能超过０．４ ＭＰａ，并 且要视精制锅内磷的位置变化对阀门进行适当调 节。当发现锅内磷位升高时应迅速调小截止阀，以 免蒸汽压力过大将锅内磷冲出引起燃烧。二是加入 碳酸氢铵的量不宜过大，一般控制在２．５ ｋ ｔ，并且 要视精制时间分数次加入，否则碳酸氢铵受热分解 产生大量的ＮＨ 和ＣＯ，，加之黄磷熔化时体积迅速 膨胀（常压下膨脓率为３．２５％），导致黄磷溢出精制 锅引起燃烧。 ２、对粗磷进行漂洗时水温一定要符合工艺要 求，通常控制在６０～７０ ｃ【＝。水温过高锅内磷泥被漂 洗水带出影响磷的回收率，水温过低漂洗水带出的 磷泥不易排走，造成精制锅溢流管堵塞而诱发事故。 ３、对磷泥的回收要定期、定点、定人进行。这样 是可使槽内磷泥得到进一步回收，提高磷的回收 效率；二是可避免槽内磷泥积存过多造成溢流管堵 塞，磷泥溢出槽面引发事故。所以为有效防止火灾 事故，我们采取了以下措施：即定期两天回收一次磷 泥，每次必须清洗干净并经质检员验收合格。 ２．３操作不慎引发事故 当用橡胶管虹吸粗磷或磷泥时，必须认真检查 输送管道是否畅通，作业完毕须对管道进行疏通。 目的是防止在下一次虹吸时管道阻塞出现反喷现象 而引起磷（磷泥）燃烧。用过的胶管也要清洗干净 才能堆放，以防残磷自燃而损坏管子，进一步引发火 灾。其二在处理被堵塞的管道时，不能用蒸汽或热 水对管道直接进行加热，以免熔化的磷反喷引发事 故。应采取间接加热的方法使其均匀熔化，进而疏 通管道。其三用取样管采取样磷时，压住取样管口 的拇指应缓慢移开，以免空气进入过快，磷反冲出来 烧伤取样人员。当发现磷温过低，磷凝固在取样管 内、外壁时，应用热水将其熔化后才能拉出样管，否 则也会引发事故。２００３年３月某厂一精制工在取 样磷时，因磷温过低未采取上述措施而将取样管拉 出水中。附着于管内、外壁的样磷遇空气迅速燃烧， 导致样管温度升高，管内热气流使样磷冲出，烧伤该 工人脚部。 ３预防尾气爆炸和ＣＯ中毒 黄磷生产中还产生大量的尾气，主要成分是 ＣＯ，常温下空气中的 （ＣＯ）：１２．５％～７４．２％时遇 火极易发生爆炸。目前由于技术等诸多原因大多数 厂家将其点燃排空，少部分厂家用作烘干原料，没能 充分利用。加之回收系统密封性不够好，操作稍有 不慎，爆炸和中毒事故就可能发生。２００４年９月ｌ０ 日某厂连续发生两起尾气爆炸事故，侥幸没有伤亡， 损失也不大。为有效避免和预防事故，笔者建议采 取以下措施。 １、尾气从磷炉输送到烘干系统，应采取微正压 （１．０～３．５ ｋＰａ）操作。第一，必须保证输送管道畅 通无阻，并定期对管道进行清理，要求每季度一次以 上。第二，每次使用尾气时要严格按照操作规程进 行。送气、点火、引风等必须严格遵循相关的操作顺 序，力求做到两个避免（避免空气进入输送管道，避 免混合气体进入烘干设备）、一个严禁（烘干作业严 禁烟火）和一个确保（确保引风系统畅通）。第三， 维普资讯 http://www.cqvip.com
硫磷设计与粉体工程 ２００８年第１期 Ｓ Ｐ＆ＢＭＨ ＲＥＩＡＴＥＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ·３７· 《硫磷设计与粉体工程》编审委员会 主任委员：龚建华 副主任委员：严福民陈忠海 执行副主任委员：陈忠海汪艳红（女） 委 员：（按姓氏笔划排） 于敬中 万克西 王金铭 王 颖 尹伟 邓先和 邓均辉 叶树滋 刘培林 许秀成孙正东 孙成林孙国超严福民 李若松李明军 李忠于 杨少敏 杨文泉杨承律 吴大农吴宏富 张伟 张一麟 张允湘 陈兆萍（女） 陈玉如 陈忠海陈德兴沙业汪 汪明远汪艳红（女） 明大增赵会田 钟本和（女） 段付岗 须建强 夏辉容维黄学群龚建华韩海波 廖立华魏而宏 在操作过程中随时观察火焰燃烧情况，防止火焰突 （磷铁槽），防止沟槽产生泄漏等，以保证磷渣能顺 然熄灭。同时要记录供气和排气压力，即保证供气 利地进入渣池水淬，杜绝磷铁流入水淬池。同时放 正压，排气为负压，均以５００～１ ０００ Ｐａ为准，一旦火 渣要根据渣口大小、渣量多少等来控制渣速，避免渣 焰熄灭必须立即处理，拉出伸缩管（燃烧管），关闭 冲出渣槽或溢出槽面。某厂２０００年８月就发生一 挡板，封闭水封，待引风机运转１５ ｍｉｎ后停机。若 次磷渣冲出槽口溢到地面烧坏２台设备，险些造成 需继续作业仍按规程操作。 火灾事故。②高温熔融的磷铁遇水会产生爆炸，所 ２、ＣＯ为无色无味无嗅的气体。当窑中 （ｃｏ） 以在撬渣（取磷铁）过程中必须严格按操作规程进 达０．１６％～０．２０％时，人在１．０～１．５ ｈ后便中毒死 行。某厂２００２年ｌ０月一炉前工因出炉磷铁冷却时 亡，当其增加到０．５％以上时１５ ｍｉｎ后人即中毒死 间不足，用水剧冷后便开始撬渣，当钎子启动磷铁时 亡，只有当 （ＣＯ）小于０．０１％时才能确保人身安 呈熔融态的磷铁遇水而爆，气渣混合物瞬间冲出将 全。预防ＣＯ中毒应注意：①生产装置要求密闭，整 其眼睛击伤。２００４年３月又有一炉前工对刚出渣 个磷炉上下必须保持空气流通，不留死角，使逸出的 槽的磷铁进行打碎时，高温的磷铁（内部未完全冷 ＣＯ能迅速扩散。②料柜与磷炉连接部分有少量尾 却）遇其上部低温磷渣产生爆炸，使他腿部烫伤。 气顺着料管从料管料柜上逸出，容易使人员中毒。 所以为有效防止磷铁爆炸必须保证其冷却时间，要 有些厂采取点燃办法将其烧掉排空，这样会使料柜 待磷铁完全冷却后才能实施撬渣取铁作业。铺渣槽 受热变形，影响使用寿命。笔者建议在料柜上安装 必须用干渣，渣槽内严禁积水。③若渣槽磷铁较多， 台鼓风机将ＣＯ迅速吹散于空气中，既可保障人 时冷却不足影响下一炉排渣，可采用水强制降温。 员安全又可使料柜不受热变形。③强化管理和个人 但必须遵守两点，一是出炉后３０ ｍｉｎ以上方可用 防护。要建立健全各顶规章制度，开展岗位练兵活 水，淋水时人员不能靠近；二是停水后３０ ｍｉｎ以上， 动，提高个人防护能力，做到自保、互保、联保、防患 确认坑内无积水才能进行撬渣取铁。 于未然。 综上所述，黄磷生产中火灾事故的防范是一项 ４磷渣排放和磷铁回收应加强操作管理 涉及技术、操作和管理等诸方面，许多做法也需在实 践中不断完善。 黄磷生产的磷渣（磷铁）温度高达１ ３００～１ ５００ ℃，每天都需定时排放数次，每次都不能掉以轻心， 作者简介：王敏（１９４６一），女，辽宁沈阳人，高级工程师，原 辽宁省辽中县辽河化工厂生产副厂长，总工程师，已发表论文３Ｏ多 否则也会造成火灾事故或人员受伤。为此要求做 篇。 到：①排放前必须认真清理疏通渣沟，合理铺牢渣槽 （收稿日期：２００７—１２—２Ｏ）
