论文总字数：14687字

摘 要

聚氯乙烯：在高分子化工中,聚氯乙烯属于主要的应用单体。当前,聚氯乙烯生产中主要采用悬浮聚合法,生产工艺相对复杂,并且在生产过程中,原料、辅料及成品都具有易燃性,存在火灾危险性，各种标准要严格的控制，要不然就会发生各种危险的事故。本文主要针对聚氯乙烯生产过程中的危险有害因素进行辨识和分析,做出安全性设计，并提出安全技术和管理措施。

关键词：聚氯乙烯 HAZOP分析 本质安全 消防设计

Safety Analysis and Design of PVC Production Process

Abstract

Polyvinyl chloride: In the polymer chemical industry, polyvinyl chloride is the main application monomer. Currently, polymeris stopping is mainly used in PVC production, the process is very difficult. The manufacturing process, raw materials, equipment and finished products can burn and cause a fire hazard. You need to manage different levels. Otherwise, all kinds of serious accidents happen.,and various standards must be strictly controlled, or else Various dangerous accidents will occur. This paper mainly identifies and analyzes the dangerous and harmful factors in the PVC production process, makes safety design, and proposes safety technology and management measures.

Key Words: PVC; HAZOP analysis; Essential security; Fire design

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 背景 1

1.2 研究原因 1

1.3 研究方法 1

第二章 聚氯乙烯生产方法及工艺流程 3

2.1 聚氯乙烯的合成方法 3

2.1.1 悬浮聚合法 3

2.1.2 乳液聚合法 3

2.1.3 本体聚合法 3

2.1.4 溶液聚合法 3

2.1.5 总结 3

2.2 聚氯乙烯生产工艺流程 4

第三章 危险有害因素辨识及分析 5

3.1 危险有害物质 5

3.2 生产工序中存在的火灾类型及分类 5

3.3 HAZOP分析 6

3.4 故障模式及影响分析（FMECA）方法进行分析 7

3.5 本质安全指数评价法 8

3.5.1 本质安全 8

3.5.2 本质安全指数评价法（ISI） 10

第四章 氯乙烯球罐的消防设计 14

4.1 消防冷却水系统 14

4.1.1 概况 14

4.1.2 设计原则 14

4.1.3 水量计算及供水 15

4.1.4 水雾喷头的选型 16

4.1.5 水雾喷头的计算及布置 16

4.2 泡沫灭火系统 20

4.2.1 泡沫混合液用量计算 20

4.2.2 泡沫混合液管线水力计算 21

第五章 聚氯乙烯生产过程中的安全措施 22

5.1 安全技术措施 22

5.1.1 防火防爆措施 22

5.1.2 防中毒措施 22

5.2 安全管理措施 23

参考文献 26

绪论

背景

聚氯乙烯由于拥有多种优异的性能已经成为世界上最广泛使用的塑料，具有电绝缘性、阻燃，防震等很好的有点，降低温度会变成易碎的状态。但是，通过化学或物理的方法可大幅度改善它的加工性能、抗冲击性能和耐热性等缺陷。聚氯乙烯特性优异，成本较低，加工改善相对容易，是通塑材料中产量最大的物质之一。聚氯乙烯加入不同的添加剂可以具有各种不同的性能以及用途。如今已有2000多个品种满足各行各业需要，用途非常广泛，涉及建筑业、工农业、国防事业到人们衣食住行等民生中每个领域。

研究原因

虽然PVC在人们的生活中作用日益显著，但由于其本身的危险性，近年来已出现较多起与PVC相关的爆炸事故。

2012年9月,宁波韩华公司由于乙炔泄漏发生爆燃事故，导致3人死亡、3人受伤。

2015年3月,主要生产PVC的韩国韩华化工厂气体泄漏发生爆炸事故。导致6人死亡、1人受伤。

2018年11月，张家口市盛华化工厂氯乙烯泄露发生爆燃，导致23人死亡、22人受伤。

对于一系列的爆炸事故以及导致的人员伤亡来看，聚氯乙烯生产过程中的火灾危险性应当引起我们的高度重视。

研究方法

本论文将对乙炔法生产聚氯乙烯过程中的各种危险性进行简单的分析从生产流程出发对可能的危险物质进行必要的分析和归纳，提出必要的预防措施。此外本文还将运用本质安全指数法，对设计初期氯乙烯聚合过程的物质危险性进行评估。在加强安全技术规程方面通加强防火防爆措施、防静电措施和防中毒措施来进一步对技术规程进行完善。安全管理方面同样提出了预防事故发生的措施。

对聚氯乙烯生产过程进行定性定量分析，可以得知生产过程中存在着大量的危险、有害因素，这些都可能导致火灾、爆炸事故发生。因而本文将针对氯乙烯聚合过程中的火灾、爆炸危险有害因素做出安全性分析和消防设计。

聚氯乙烯生产方法及工艺流程

聚氯乙烯的合成方法

聚氯乙烯的合成方法有以下四种。其中悬浮聚合法是当前最主要的使用方法，因为该方法涉及的设备简单、工艺流程的操作容易被大范围使用。

悬浮聚合法

悬浮聚合法指将经过机械搅拌，悬浮的氯乙烯在聚合温度下把引发剂分解成自由基状态,最后氯乙烯单体发生聚合^[1]。

乳液聚合法

乳液聚合法指将氯乙烯单体、水以及其他物质在乳化剂中按比例混合配制成乳状液，再将氯乙烯单体在聚合温度下于乳状液中进行聚合，聚合后干燥即得产品^[1]。

本体聚合法

本体聚合指于氯乙烯只在加入引发剂的情况下进行的聚合过程。但是具有难以控制反应温度，混合困难等缺点^[1]。

溶液聚合法

溶液聚合法指将单体充分搅拌溶解后在溶剂中进行的聚合反应^[1]。反应体积相对较大，产品分布较窄。

总结

上述四种方法比较,悬浮法生产效率最高,产量最多,而且此方法进行大规模生产所要求的设备并不复杂,原料工艺相对简单,应用范围比较广泛,悬浮聚合法正逐渐成为PVC生产最广泛使用的方法。有鉴于此,本论文主要针对悬浮法生产聚氯乙烯的工艺进行危险性分析,并对当前的安全生产工作提出合理化建议和安全对策。

聚氯乙烯生产工艺流程

电石破碎

 自压回收

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