漏气爆炸隐患多，气体检测不能少

今年8月7日至26日，按照《全国危险化学品安全风险集中治理方案》（安委〔2021〕12号）、《高危细分领域安全风险专项治理工作方案》要求，国家应急管理部对7个重点省（市）的46家丁二烯企业开展了现场指导，共发现隐患问题1521项，其中，重点检查项575项，重大隐患53项，通过指导服务发现，对照《丁二烯安全风险隐患排查指南（试行）》（以下简称《指南》），各有关企业在安全风险管控方面仍存在明显短板，尤其是部分企业在丁二烯防聚合、防泄漏管理以及罐区管理、自动化升级改造、本质安全设计等方面问题较为突出。
事故风险代价大
丁二烯危险特性需重视
2021年10月，山东省淄博市高青县一家三层高的工厂突然发生爆炸，1栋3层的厂房几乎被夷为平地，几乎被夷为平地，爆炸由一个装有丁二烯丁二烯故障系阀门引起。 
有人可能就会问了：什么是丁二烯，它为什么有这么大的爆炸威力？
丁二烯C4H6是一种易燃气体，不溶于水，有轻微芳香气味，没有颜色但有轻微毒性，比空气质量重，所以丁二烯气体泄露后不容易飘散，容易滞留在坑洼的地方，容易带来安全隐患，当浓度达到一定地步后遇明火发生爆炸。
丁二烯是石油化工的基本原料之一，主要用于氯丁橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶等合成橡胶的生产，也用于合成ABS树脂、SBS 树脂、BS树脂、MBS树脂和合成其它有机化工产品，在精细化学品生产中也有广泛用途，是重要的基础化工原料。丁二烯的加工利用水平，也是石油化工发展水平的一个重要标志。
丁二烯燃烧化学方程式：2C4H6＋11O2=8CO2＋6H2O。从中可以看出，2个丁二烯（C4H6）分子燃烧就需要11个氧气分子参与反应，然后产生8个二氧化碳分子和6个水分子，这说明丁二烯燃烧时需要大量氧气，然后产生大量二氧化碳和水。 
一般来说，燃烧过程需要的氧分子数量越多，那么燃烧热就越大，氢气燃烧热241kJ/mol，甲烷燃烧热893kJ/mol，而丁二烯燃烧热高达2541kJ/mol，是氢气的10倍以上，这代表着丁二烯爆炸将释放大量热量，远高于甲烷和氢气爆炸。
这就是为什么山东淄博的丁二烯泄漏后爆炸几乎可以将1栋3层的厂房夷为平地，丁二烯释放的能量实在是太大了，正是因为燃烧热高，丁二烯被航天航空专家所看中，将制造成丁二烯的聚合物聚丁二烯，聚丁二烯是航天固体燃料之一。
丁二烯气体的爆炸下限为1.1%，只要空气中丁二烯浓度达到1.1%，遇明火就会发生爆炸，再加上丁二烯气体比重大，容易下沉，丁二烯泄漏是很危险的。 
丁二烯自聚物的危险性
1.易自燃
丁二烯自聚物，特别是自聚物在空气中受热或光照时很容易产生自燃，从而引发着火、爆炸等恶性事故。特别是在处理丁二烯的储罐（含钢瓶）、塔器时，常在自聚物清理前的置换过程中由于处理不当而导致自聚物发生自燃，引发事故。
2.易胀裂阀门、管道
丁二烯常因在阀门和管道内积存而在阀门和管道内形成端聚物，并因端聚物的迅速增多而急剧膨胀，从而产生巨大的内压力而胀裂阀门和管道，并因此造成丁二烯大量外泄。丁二烯的大量外泄不仅造成物料的损失·而且很容易产生着火和爆炸等恶性事故。
3.易冻裂阀门、管道
丁二烯常因其含有的微量水累积和聚集在阀门、管道处，在冬季冻裂阀门和管道，造成丁二烯的外泄，从而引发着火和爆炸等恶性事故。
近年来，国内发生过多起由于丁二烯自聚等原因发生的爆炸事故：
一.由丁二烯产生的过氧化物及其聚合物引起
如甘肃某石化公司“2·6”丁二烯装置着火爆炸事故，由于操作人员在检修重沸器过程中，排出液体中的过氧化物或自聚物遇空气闪爆自燃引起；
江苏某石化公司橡胶厂“1·12”顺丁橡胶装置爆燃事故，事故原因系丁二烯在氧气存在下自聚生成端聚物,导致设备涨裂造成物料泄漏。
二.由丁二烯泄漏等原因
如广东某石化公司橡胶车间“3·15”爆炸事故，系拆开与阀门相连的仪表法兰进行清理碱洗塔堵塞物作业时，导致塔内正己烷和丁二烯物料发生大量泄漏，物料形成爆炸性气体，遇点火源发生闪燃。
总而言之，丁二烯容易爆炸，且爆炸威力还很大，不过丁二烯泄漏是很容易察觉到，因为丁二烯有芳香气味，其实山东淄博化学科技公司发生爆炸前，就已经发现了丁二烯泄漏，及时让大量人员撤离，才避免了人员死亡，只有一名伤者，没有生命危险。
如何管控丁二烯生产、使用、储存环节的风险
丁二烯是国民经济中不可缺少的原材料，所以国家安监局等部门针对危险化学品管理的许多规范、制度中都涵盖了丁二烯：
● 2009年12月发布实施的《GB18128-2009危险化学品重大危险源辨识》中将丁二烯的临界量界定为5吨。
● 2011年6月发布的《关于公布首批重点监管的危险化学品名录的通知》中再次将丁二烯列为首批重点监管的危险化学品；该名录是国家安监局在现行的《危险化学品名录》中3800多种危险化学品中筛选出60种比较危险的化学品形成的。丁二烯就是这60种重点监管的危险化学品之一，可见其重要性和危险性。
● 2011年8月，国家安监局发布了《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》根据标准，丁二烯即是属于重点监管的危险化学品又是属于重大危险源，作为属地管理的丁二烯管理者更应该重视对丁二烯特性的把握和掌控，确实保障丁二烯装置的安全长周期运行。
因此如何管控丁二烯生产、使用、储存环节的风险，避免事故发生尤其重要。通过对丁二烯的安全风险的梳理，建议着重从以下环节采取措施，防控大风险，消除大隐患。
1提高装置本质安全水平
一是优化工艺设计，避免滞留死区。合理设计塔内气、液相分布和流速以及塔板、降液管形式，避免塔内有死区；换热器的使用设计采取丁二烯走管程，避免存在滞留区；管路采取斜度设计，减少水平管段死区，减少导淋、凹凸等盲端，在高纯丁二烯系统易滞留处设置反冲设施，避免聚合物沉积聚集；在安全阀前增设爆破片；关键仪表导压管采用法兰式（设置膜片、硅油）等形式，若采用导压管形式，应设计采取防止丁二烯聚合的措施。
二是设计阻聚剂紧急加注、紧急泄放等措施。在丁二烯中间罐等丁二烯纯度高的区域设计增设阻聚剂紧急加注流程，实现异常情况下紧急注入阻聚剂阻断自聚反应及紧急泄放等措施，避免发生自聚导致爆燃事故。
三是在装置的设计中尽量减少高浓度丁二烯的留存时间，如合理设计减少回流罐中的丁二烯停留时间，取消产品班产罐等。
2提升装置自动化控制水平
一是按照重点监管危险工艺控制要求及结合HAZOP分析结果，设置氧化工艺、聚合工艺等反应系统相关自动化控制系统及联锁，设置紧急停车系统、紧急送入惰性气体的系统、安全泄放系统等。
二是结合HAZOP分析结果，严格控制精馏温度、压力、流量、系统氧含量、冷却水流量等参数，将温度、压力、丁二烯进出流量与冷却水流量、热媒阀等形成联锁关系，避免重沸器等加热设施失控。
三是根据研判分析，结合HAZOP分析结果，对可能发生自聚的部位设置温度、压力监控，提升装置关键工艺参数的在线监控能力，尤其是加强对不含阻聚剂的高纯丁二烯储罐及中间罐的监控，做到温度、压力异常变化时能及时报警及时处理，温度、压力急剧升高时联锁停产、撤压。
3加强装置工艺运行过程安全控制
一是丁二烯生产、使用过程中，阻聚剂须按照要求指定的种类、浓度、加入量及方式、地点加入系统，保证阻聚剂含量满足要求。
二是设置在线检测仪，严控系统中氧含量。在高纯丁二烯系统增加在线检测仪监控氧含量，设置与氧含量相关的报警、联锁，确保正常生产时高纯丁二烯系统内氧含量不大于100ppm。氧含量超标应立即采取自动降压放出部分不凝气、加入除氧剂等控制措施，不能控制时应立即切断系统，并撤压放空。
三是降低丁二烯物料温度。装置送出丁二烯物料温度应不大于27℃的安全要求，确保冷回流、冷冻水、循环水系统运行正常，避免重沸器等加热设施失控。
四是降低系统中铁离子等含量。装置投用前应进行除锈、化学清洗、钝化处理，确保铁锈清除彻底；开车准备期应用氮气保护防止新生铁锈，清理丁二烯聚合物时禁止使用铁制工具。应采取措施保备用泵不积累聚合物、水、盐类等。备用换热器应处于氮气保护状态，保证投用前在密封状态下分析氧含量不大于100ppm。
五是生产、使用及贮存丁二烯场所应设置泄漏检测报警仪，使用防爆型的通风系统和设备。
六是丁二烯取样应采用循环密闭采样系统；定期对涉及丁二烯等泄漏后果严重的部位(如管道、设备、机泵等静密封点)进行泄漏检测，对泄漏部位及时维修或更换。
七是涉及丁二烯设备、管线打开检修时，应吹扫置换合格。应制定丁二烯堵塞疏通操作规程，明确在处理涉及丁二烯管道、导淋、仪表阀低点堵塞等处理作业时，应在有人监护的条件下进行。
4强化储存环节的安全管控
一是丁二烯的充装应使用万向管道充装系统；丁二烯管道不得采用金属软管。
二是储罐底部的丁二烯出入口管道应设可远程控制的紧急切断阀，紧急切断阀的执行机构应有故障安全保障的措施；构成一级、二级重大危险源的丁二烯罐区应配备独立的安全仪表系统。
三是储存丁二烯时应采取防止生成过氧化物、自聚物的措施（包括储存周期、倒罐、降温、添加阻聚剂等）。
四是丁二烯储罐的储存系数不应大于0.8；严格控制储存系统中的气相氧含量，聚合级不大于0.2%，工业级不大于0.3%。
五是储罐应设置超压报警及泄压排放系统，控制储罐压力最高不得超过0.5Mpa，以减少聚合物的生成；降低丁二烯物料温度，丁二烯储运系统温度不大于27℃，确保冷剂、循环水系统运行正常。
六是丁二烯罐、回收丁二烯罐等定期进行过氧化物钝化和清理（一周期一次）；定期监测氧含量、聚合物含量、阻聚剂含量，防止聚合物聚集。
5定期开展风险研判和管控
一是开展全过程全周期工艺安全风险分析。结合装置运行、检修状况，对脱氢氧化、丁二烯抽提、顺丁橡胶、丁苯橡胶等装置中丁二烯聚合物产生的可能性和位置进行研判，科学确定泄放能力，审查各项预防抑制措施，确保有效。
二是建立完善生产异常情况监测与预警机制。及时记录异常情况及处置过程，定期对比分析研判全系统工艺参数变化趋势，发现事故苗头及时处理。
气体检测仪器的选择
由丁二烯气体引发的这些事故，对人民生命财产和社会经济发展带来很大的损失，因此，按照国家相关标准和操作规程的要求，对生产、使用及贮存丁二烯的场所设置相对应的气体泄漏检测报警仪，对于丁二烯生产的稳定运行，确保长周期安全生产具有重要意义。
理研计器作为专业的气体检测仪器领域制造商，拥有丰富的产品阵列与现场数据，由我司研发生产的丁二烯气体检测传感器，适用于各种环境和特殊环境中的丁二烯气体浓度和泄露实时准确检测。
1.固定式气体检测仪
型号SD-1系列、GD-D58/SD-D58、GD-A80可以在复杂严酷的环境中正常运行,并将检测到的气体浓度传达给报警主机，及时发出警报信息，提醒作业人员适时地做出相应反应。
2.便携式气体检测仪
理研计器便携式气体检测仪SP-220主要是给安全科工作人员配备的，以便于工作人员更好的检查管道的好坏，及时发现丁二烯气体泄漏现象。
要是哪儿有气体泄漏，SP-220仪器就会响应，主要报警方式是：声光震动报警，警惕效果超棒，SP-220采用先进的气体传感器，功能稳定，抗中毒性好，并带高精度液晶显示，防爆型外壳。具有最大的灵活性，功能和操作简单，目前已经应用于各种气体走漏的场所。
●NC/GP-1000便携式可燃性气体检测仪，可按ppm等级测定各种可燃性气体。
结语
在化工生产中，丁二烯的产量和用量越来越大，用途也越来越广泛，与人们生活的关系也越来越紧密，对其危险性的防范也越来越受到人们的关注和重视。熟知丁二烯的危险性，并在生产过程中加以有效监测防范，对确保企业安全生产和长远发展具有十分重要而深远的意义。
安全生产是关系人民群众生命财产安全的大事，是经济社会协调发展的标志。在生产过程中，通过安装气体检测报警装置，时刻检测有毒有害气体泄漏浓度，将风险隐患控制在源头。
理研计器拥有600多种气体传感器和100多种气体探测器。未来，我们仍将不断开发新产品、研发各项新功能，使得气体检测仪在应用上更先进、更适合日新月异的市场环境，致力于为用户提供一个最可靠、最准确、最安全的气体检测方案。
理研计器必将在未来气体产业的生命安全画卷中，添上浓墨重彩的一笔，守护人们的幸福生活，为生产和生活不断创造新价值！为用户选配适合原理的检测仪，用成熟的工艺完善气体检测系统。