案例解析 | 环氧乙烷事故频发，我们能吸取哪些经验教训？附环氧乙烷特点 - 技术分享

案例解析 | 环氧乙烷事故频发，我们能吸取哪些经验教训？附环氧乙烷特点

本网编辑 2023-04-11

通过分析近些年的环氧乙烷事故案例发现，事故几乎涉及环氧乙烷生产、储运、装卸的各个环节，充分暴露出事故单位人员对环氧乙烷特性不了解或者了解不透彻，事故企业风险识别能力不足、未按照规章制度进行依法合规生产，岗位人员应急能力不足等问题。环氧乙烷存在哪些特殊风险需要从业人员特别关注？

环氧乙烷易燃易爆、参与反应强放热

环氧乙烷分子十分不稳定，小分子特性使其具有很强的穿透性和化学活性。环氧乙烷沸点为10.7℃，在常温下为气态，释放到空气中时，所形成的浓雾极易燃烧；其蒸气能与空气形成爆炸性混合物，爆炸范围为3%-100%（体积比）。在1个大气压下，纯环氧乙烷蒸汽的热分解温度为510℃，在特殊情况下环氧乙烷在一些杂质（如铁锈等）的作用下，遇150℃高温即可发生分解爆炸。环氧乙烷爆炸威力非常大，1kg环氧乙烷相当于2.7kg-5.0kgTNT爆炸产生的冲击波。

曾有2家环氧乙烷生产企业，为了避免停车检修带来经济损失，对环氧乙烷介质管线泄漏按照常态化带压堵漏方式进行处理。2家企业均未充分辨识环氧乙烷的泄漏风险，没有考虑到在如此宽的爆炸范围下，一旦环氧乙烷泄漏，极易引起环氧乙烷燃爆，造成无法估量的后果。

所有与环氧乙烷进行的反应均为强放热反应，因此，要重视控制反应温度，防止反应失控；同时，要确保环氧乙烷完全转化，防止环氧乙烷进入下游设备；还应确保反应器内的气相环氧乙烷有惰性介质稀释保护，防止其分解。

因此，企业必须完善危化品管理和安全教育制度，建立危险源管理台账，制定包保责任人，从上到下分级管理，让每一名从业人员在上班第一天就要知道装置风险，尤其是工艺物料风险。对于环氧乙烷物料，尤其要慎重对待，其基础特性是每一位从业人员必须了解的。

环氧乙烷易自聚堵塞管道仪表

在较低温度时，环氧乙烷自聚速度缓慢，虽然不会发生爆炸，但形成的聚合物会堵塞管道、仪表、泄放设施等。当达到一定温度时，环氧乙烷聚合速度加快，同时产生大量的热（聚合反应放热量约2324kJ/kg）而引起爆炸。所以，应该严格控制环氧乙烷的温度。除了温度以外，还有很多化学物质比如酸、碱金属、金属氧化物及一些有机物（比如醛类），均能引发环氧乙烷自聚，尤其要注意铁锈。因此，输送储存环氧乙烷的管道、容器等设备应避免使用碳钢材质。如不得不使用碳钢材质设备，应在设备检修接触空气后进行喷砂除锈或化学清洗除锈处理，除锈后立即氮封隔绝空气备用；环氧乙烷物料法兰连接垫片应禁止使用橡胶材质垫片，橡胶极易引起环氧乙烷物料聚合，宜使用四氟金属缠绕垫。

曾有某环氧乙烷储存装置，由于环氧乙烷醛类杂质过多，导致环氧乙烷管线出现自聚物堵塞压力表，企业未意识到风险，最终因为超压导致环氧乙烷泄漏事故。因此，必须每天分析环氧乙烷物料系统内的微量组分，尤其是醛、酸等含量，制定杂质控制指标范围，如杂质大于指标，因采取相应控制措施。

《石油化工企业设计防火标准（2018年版）》（GB 50160-2008）要求，较高浓度环氧乙烷设备的安全阀前应设爆破片。爆破片入口管道应设氮封，且安全阀的出口管道应充氮。安全阀前设爆破片是为防止环氧乙烷聚合。爆破片入口设氮封是防止环氧乙烷聚合堵塞管道（铁锈可促进环氧乙烷聚合反应）。安全阀出口管道上设氮气，是用于稀释所排出的环氧乙烷，使其低于爆炸极限。

环氧乙烷宜低温储运，不易长途运输

环氧乙烷储罐应与其它化学品、尤其是易燃或腐蚀性化学品储罐分开，并且必须与火灾危险源和潜在点火源分隔开。非“覆土式”环氧乙烷储罐及其构件应包裹能承受最少3小时火灾的防火保温层。如果储罐没有防火层，或防火性能不够，则应在罐四周安装自动水喷淋系统。低温使环氧乙烷聚合物在环氧乙烷中的溶解度下降，并使聚合物发生凝结。降低环氧乙烷储存温度，可以降低维持气相不可分解的惰性气体压力。高温会使环氧乙烷蒸汽压上升，则液态环氧乙烷泄漏后产生的雾气就更多。

目前，国内多数企业环氧乙烷设备、储罐的安全阀出口直接对大气，其潜在的风险非常大。《危险化学品企业安全风险隐患排查治理导则》中明确要求：“环氧乙烷的安全阀及其他泄放设施直排大气的应采取安全措施。”对于环氧乙烷泄放的处置方式，目前有两种：一是采用分程调节，排放气接到水吸收塔进行吸收；二是排放气由专用管线引至尾气焚烧炉。这两种方式无论哪一种，企业都应进行评估设计。

环氧乙烷物料的取样系统应达到下列密闭取样要求：a）系统必须在没有环氧乙烷释放到环境或操作人员接触的情况下，获得一份有代表性的样品；b）应采用小型密闭容器（取样钢瓶），常用于便携式取样装置，取样钢瓶材质采用高标准不锈钢，取样系统必须有压力表并配备快拆接头，严禁用玻璃容器或敞口容器取样；c)在取样前用氮气吹扫取样器，拆开取样钢瓶前，系统应泄压并用氮气吹扫至回收系统。

环氧乙烷由于其理化特性，不易长途运输，因此具有强烈的地域性。我国对环氧乙烷的运输有非常严格的要求。环氧乙烷装卸应采用液下装卸鹤管，不宜采用金属软管，相关标准对槽车充装系数、保冷材料、罐体材质、装卸方式、装卸管道、密封垫片，以及槽车装卸环节比如槽车配备静电接地、阻火器、灭火器等，押运人员持有押运证、充装人员取得移动式压力容器充装证等均有详细的规定。但是在实际工作中，一些企业由于自身专业能力不足或者其他原因，仍旧会出现一些纰漏。比如，某企业制定的环氧乙烷装车安全管理规定并未明确装卸设施连接口不得存在磨损、变形、局部缺口、胶圈或垫片老化等缺陷的检查确认要求，此隐患极易导致出料口软管脱落泄漏环氧乙烷事故。因此，涉及环氧乙烷装卸的企业应制定完善的环氧乙烷装卸管理办法，从空车检查到槽车离厂，每一步都要有检查清单，完成一项确认一项，由工艺人员、槽车司机、押运人员共同确认签字，执行标准化装卸流程，杜绝操作人员经验主义或遗漏操作要点。

总之，预防环氧乙烷泄漏事故，要做好风险辨识、人员培训、应急处置等各个环节，把安全隐患当作异常来处理，切实提高风险防控意识和能力；要认真总结事故教训，举一反三排查本企业装置环氧乙烷系统可能存在的设计缺陷、应急处置程序不当、参数设置不合理等问题，尽早发现、尽早整改，提高装置运行的本质安全水平。

典型案例回顾

案例一：2000年7月10日，陕西省某饲料添加剂厂内环氧乙烷槽车卸料过程中，一个环氧乙烷计量槽突然开裂，致使液态环氧乙烷喷出汽化发生大爆炸，造成2人死亡、4人重伤、11人轻伤，直接经济损失640万元。事故直接原因是：非法自制环氧乙烷计量槽，制造质量低劣，焊缝、钢板存在严重缺陷；生产车间没有安装防静电接地装置；装有环氧乙烷的液化气槽车没有及时脱离事故现场，导致事故扩大。间接原因是：该厂擅自在技改项目中增添氯化胆碱合成车间，对环氧乙烷的危险性认识不足；整体设计布局不合理，贮罐与贮罐之间，贮罐与生产厂房及周边建筑物之间，安全距离均不符合有关规定，导致连锁反应。而人员培训教育不到位，特种作业人员无证上岗作业，安全意识淡薄，是事故的根原因。

案例二：2012年3月8日，浙江某物流公司一环氧乙烷罐车在充装站进行充装过程中，罐车液相充装管法兰与环氧乙烷充装软管法兰的连接面突然发生泄漏。装车班长发现险情后，立即关闭装车球阀停止装车，并与装置操作人员、该车押运员一起立即采取紧急措施，关闭罐车紧急切断阀和罐车阀门，用大量消防水进行稀释，泄漏点得到了有效控制。泄漏原因：随车提供的法兰垫片因重复使用，弹性变差，在环氧乙烷的充装过程中，低温介质使垫片发硬，密封性降低造成环氧乙烷泄漏。

案例三：2012年8月24日晚，一辆装载环氧乙烷的运输车，在上海漕泾镇西部工业区某化工公司内卸载作业时，环氧乙烷泄漏导致2人死亡、7人中毒。事故的直接原因是：现场操作人员由于操作不当，导致出料口软管脱落，大量环氧乙烷泄漏到环境中，引发爆炸和人员中毒事故。间接原因是：企业员工安全意识淡薄，应急能力不足，没有充分识别环氧乙烷泄漏导致的严重后果，且在环氧乙烷泄漏时没有及时采取应急措施防止事故进一步恶化。其根原因是：企业生产运行管理不到位，风险识别能力不足，没有识别环氧乙烷泄漏的风险，没有组织员工进行相关培训及应急演练。

案例四：2015年4月21日，南京某企业环氧乙烷精制塔再沸器上封头附近环氧乙烷泄漏、起火，环氧乙烷精制塔发生闪爆，造成1人轻伤。事故的直接原因是：环氧乙烷精制塔中发生自聚，导致仪表引压管堵塞，压力指示失真，操作人员判断失误、处置不当，导致发生泄漏，进而引发塔内爆炸。间接原因是：仪表引压管设计存在缺陷，环氧乙烷精制塔的压力联锁与压力控制变送器、现场压力表共用一个引压管；外操现场巡检不到位，在装置压力异常波动时，操作人员仅对回流罐就地表进行检查，没有核实塔的其它就地压力表；而人员培训不到位，异常工况判断处置能力不高，应急处置不当，泄漏起火后，没有及时打开消防喷淋系统，造成了事故扩大。

案例五：2022年6月18日，上海某石化企业乙二醇装置环氧乙烷精制塔区域发生爆炸，飞溅物导致2处公共管廊、1个油罐和1个管线同时起火，造成1人死亡、1人受伤。事故直接原因是：环氧乙烷精制塔塔釜出口管线焊口处被腐蚀断裂，导致大量环氧乙烷泄漏，进而引发起火、爆炸事故。间接原因是：对老旧装置长期运行后出现的风险隐患辨识不足，对部分管线泄漏后可能引发的一系列连锁反应和后果预判不足；隐患治理不及时，将类似“打补丁”的应急处理方式作为常态化堵漏方式，隐患未得到根除；生产管理不到位，在管线出现多次泄漏后，未组织原因分析，头痛医头脚痛医脚，安全管理制度执行不力。

文章内容整合自中国化学品安全协会公开信息，责任编辑：胡静，审核人：李峥