电石生产安全技术规程

电石生产安全技术规程

(征求意见稿)

编制说明

《电石生产安全技术规程》编制组

二0一一年十月

《电石生产安全技术规程》编制说明

一、标准编制的必要性

1.1 电石的生产过程中容易灼烫、爆炸事故、火灾、淹溺、物体打击、高处坠落、机械伤害、触电等事故。

电石由于其物理化学性质,在危险化学品被列为第4.3类,属于遇湿易燃物品,其生产过程中产生高温、高压、乙炔、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫及粉尘等诸多的职业危害因素,并伴随着高电压、大电流,在生产过程中灼烫、爆炸、窒息与中毒、机械伤害、物体打击、高处坠落、淹溺等都属于多发事故。如果设备设施整体安全性不足或存在误操作现象等各种原因,易造成各类重大事故的发生。

当电石受水或潮湿的空气作用时既放出乙炔气体,与空气混合浓度在2.1%~87%时形成爆炸性混合物,倘若室内或容器内的水进入电石中就可以放出大量的乙炔气体及热量,若有任何火源存在,既能引起燃烧及爆炸。

在生产过程中,电石炉内以2300℃左右的高温来冶炼电石,同时放出一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等有害气体及粉尘。

一氧化碳(CO)无色、无味、无臭、有毒气体,一氧化碳和空气混合后达到一定的浓度比例时,会引起燃烧及爆炸,在18~19℃时,一氧化碳在空气中的浓度达到12.5~74.2%范围内时既爆炸,在650℃时与空气接触会自动着火。

当空气中一氧化碳含量在0.16~0.2%(1600~2000ppM)时,人吸入1~1.5小时后会中毒死亡,而浓度增加到1.5%以上时,则人吸入15分钟既会中毒死亡;其安全浓度控制在0.01%以下,都能确保人身安全。

二氧化碳(CO2)会使人产生窒息的作用,当空气中二氧化碳浓度达到3~4%时,会使人心跳加剧;含量达到8%时,会引起剧烈头痛,如超过10%,则足以使人窒息而死。

电石炉使用的白灰、碳素材料及排出的粉尘,对于人的呼吸器官、视觉器官、皮肤等都是有害的。

电石炉生产的主要消耗之一是电能,电炉设备的电流通过部分必须绝缘良好,接触导电使人体受到伤害甚至死亡。

1.2 电石生产行业发生了较多的安全事故

近几年来,电石生产行业发生的多起安全生产事故,造成了严重的人员伤亡和重大财产损失以及恶劣的社会影响,充分说明了电石生产的危险性和危害程度,详见附件部分电石生产安全事故案例。《电石生产安全技术规程》的编制和实施必将减少电石行业的安全生产事故,具有较好的经济效益和社会效益。

1.3 《电石生产安全技术规程》是贯彻实施国家有关法律法规的体现。

《电石生产安全技术规程》的编制和实施是贯彻实施《中华人民共和国安全生产法》、《危化品管理条例》的具体体现,是推动安全生产工作在我国电石行业全面开展的主要抓手。

1.4 《电石生产安全技术规程》是电石行业安全生产的技术支撑

《电石生产安全技术规程》规定了电石生产过程各岗位安全技术的要求,《电石生产安全技术规程》的编制为电石行业安全生产的提供了技术支撑,为电石行业的安全生产指明了工作方向。本标准的编制,可提高电石行业安全生产工作的执行水平和有效性。有利于促进电石行业安全生产技术的推广,实现电石行业的全面安全和增加效益。

本标准通过对电石行业安全生产应具备的条件的规定,可完善电石行业安全生产工作内容,使我国电石行业安全生产更加规范化、科学化和合理化。

本标准的编制和实施必将为电石行业安全生产的开辟一片新的天地。

二、标准编制工作的简况

2.1 项目来源

根据国家安监总局办公厅有关文件精神,由浙江巨化电石有限公司、中国电石工业协会、中国化学品安全协会编制《电石生产安全技术规程》(项目编号)。

2.2 起草过程

(1)2010年2月,浙江巨化电石有限公司、中国电石工业协会、中国化学品安全协会与安监总局科技标准司签订合同,负责编制《电石生产安全技术规程》。

(2)2010年3月,由浙江巨化电石有限公司、中国电石工业协会、中国化学品安全协会联合成立了标准编制组,通过大量文献调研和现场调查。编制组于2010年5月底完成前期的准备工作。

(3)2010年10月,由中国石油和化学工业联合会在北京组织召开了对《电石生产安全技术规程》开题报告的论证会议,会议针对指南的适用范围、编制意

义等进行了讨论。

(4)编制组结合会议对标准提出的论证意见,在深入开展行业安全生产现状调研和文献收集的基础上,广泛征集了电石企业、研究设计单位及行业协会的意见,2010年12月完成了标准的及编制说明。

(5)2011年3月中国电石工业协会在中国电石工业网上征求意见。

(6)2011年5月31日中国电石工业协会将标准征求意见稿发至电石骨干企业征求意见。

(7)2011年7月27日标准主要起草人又在中国电石健康论坛上专题介绍、解释标准的条文,同时征求意见。

(8)2011年9月完成了现稿。

2.3 标准的主要起草单位和起草人

主要起草单位:浙江巨化电石有限公司、中国电石工业协会。参与起草的单位有:中国石油和化学工业协会、中国化学品协会、金华市高鑫安全工程咨询有限公司等单位。

标准主要起草人:吴学红、戎兰狮、孙伟善等。

标准起草参与人:项伟、吴小英、吴高清等。

2.4 编制方法

(1)企业调研

在标准起草过程中,编制组先后到产业比较集中地区和有代表性的电石生产企业进行调研,了解企业的基本生产状况、安全状况和管理状况。与企业技术、生产人员沟通交流,从企业的生产工艺、装备水平、生产管理水平、安全管理等方面出发,分析企业安全生产等各项管理情况,重点考察各岗位以及设备事故多发的生产环节和部位。

(2)国内外相关资料的检索、查新

收集国内外有关安全生产的信息,尤其是国内权威部门颁布的有关安全生产方面的法律法规、标准、要求等,通过查新、检索国内电石行业生产状况,包括行业已有的研究成果、实测数据、公开报道、刊登的论文、资料等。

(3)专家咨询

为掌握更多电石企业实施安全生产的详细资料,多次向有安全生产的咨询机构和技术专家了解安全生产过程,查阅了多家电石生产企业安全生产报告,同时

向业内专家、设计单位以及企业一线工程技术人员进行了咨询。

(4)任务下达,成立编制组

通过一系列的工作,结合国家安监总局有关文件的要求考虑电石行业生产特性和产品特点以及安全生产标准的严肃性、时效性,编制了标准的初稿和编制说明。

在专家论证的基础上,对标准的初稿进行修改,并广泛征集全国各方面的意见,最终形成报批稿,待国家安监总局审查通过后下发。

2.5 技术路线

图1 编制技术路线

三、标准的编制原则、主要内容、参考资料

3.1、编制原则

3.1.1、标准水平要有先进性,逐步实现电石的安全生产达到或接近世界先进水平。

3.1.2、行业水平要有可淘汰性,使电石生产行业中那些安全生产达不到标准水平的电石企业强制淘汰。

3.1.3、标准有可实现性和改进提高性,对现有的电石生产企业进行调查统计,确保70%以上电石生产企业通过严格管理和技术改进,能够达到标准要求。

3.2、标准的主要内容

本标准主要由以下几部分组成:前言、范围、范围规范性引用文件、术语和定义、原材料安全技术要求、生产过程控制安全技术指标、电石生产各涉及岗位的岗位安全技术规程、劳动保护和劳动环境的安全规程、其它安全注意事项等内容。

3.3 参考资料

[1]中华人民共和国安全生产法.

[2]碳化钙(电石)GB 10665—2004

[3]电极糊 YB 5215

[4]建筑设计防火规范 GB50016

[5]化学品生产单位动火作业安全规程 AQ3022

[6]化学品生产单位高处作业安全规程 AQ3025

[7]化学品生产单位设备检修作业安全规程 AQ3026

[8]化学品生产单位有限空间作业安全规程 AQ3028

[9]熊谟远.电石生产及其深加工产品 化学工业出版社,1989年.

四、技术论证和预期效果

4.1 电石行业概况

4.1.1、我国电石行业发展历史

我国电石主要用于生产电石法聚氯乙烯,聚氯乙烯生产消耗的电石量约占电石表观消费量的60%;其次用于生产聚乙烯醇,该领域对于电石的需求量约占阶 发

段 布

电石总消费量的10%左右;其余用于生产金属焊接切割用的乙炔气、氯丁橡胶、石灰氮及其衍生物等产品。

经过多年来的发展,电石行业的经济总量持续增长,产品应用领域不断拓宽,已经成为我国石油和化学工业体系中不可或缺的组成部分。

相对于欧美等发达国家,我国电石行业起步较晚。1957年,全国电石产能仅10万吨。进入上世纪六十年代,以电石法乙炔为原料的有机合成工业在我国迅速崛起,国内电石产能扩张速度有所加快,电石行业在国民经济发展中的作用也逐渐明显。据不完全统计,1983年国内电石生产企业的数量达到约200家,拥有各种类型的电石炉合计430多座,设备总容量约130万千伏安,产能合计为240万吨/年。到2009年,我国共有电石生产企业413家,生产能力提高到2299万吨。

4.1.2、电石生产和消费情况

2001年,我国电石产量和表观消费量分别为346万吨和334万吨,到2009年产量和表观消费量分别达到1503万吨和1490万吨,9年时间电石产量、表观消费量年均增长率均在20%左右。近几年来我国电石产能、产量、表观消费量统计见表1。

注: 电石产能、产量统计数据均来源于国家统计局

4.1.3 电石进出口情况

我国是电石生产大国,电石产品基本供国内自用,进口量很少,出口贸易也不活跃。海关统计资料显示,2009年国内电石出口量为12.9万吨,仅占当年产量的0.9%。进口量只有36吨。我国近几年来电石进出口情况见表2。

表2 2006年—2009年国内电石产品进出口统计

我国电石产品主要出口到印度、菲律宾、巴基斯坦、尼日利亚、印度尼西亚等国。

4.1.4 电石企业组织结构情况

2007年,新修订的《电石行业准入条件》正式颁布。新《准入条件》将电石新建项目的起始规模提高至20万吨/年,同时在淘汰落后产能方面也作出了明确规定。受此影响,国内电石生产企业的规模不断扩大,产业集中度也持续提高。2006年,国内最大电石企业的规模只有30万吨/年,全国电石产量前十位的企业共生产电石137万吨,仅占全国总产量的12%。2009年,国内电石企业的最大规模已接近100万吨/年,产量前十位的企业共生产电石361万吨,占全国总产量的比例也上升到24%,详见表3。

4.1.5、电石企业布局情况

电石是资源和能源密集型产业,对于煤炭和电力的依赖程度较高。近年来,国内电石产能向资源、能源大省集中的趋势愈发明显。内蒙古、宁夏、陕西、新

疆、甘肃等地区凭借其能源和资源优势,成为最受电石企业青睐的地区。2009年,这五个省的电石产量分别达到460.0万吨、243.3万吨、91.6万吨、153.3万吨和82.6万吨,合计占全国总产量的69%。

4.1.6 电石生产工艺介绍

电石生产方法有氧热法和电热法两种。目前,企业大多采用比较成熟的电热法生产工艺,即生石灰和含碳原料(焦炭、无烟煤或石油焦)在电石炉内,依靠电弧高温熔化反应生成电石。主要生产流程是:原料加工、配料,然后通过电石炉上端的入口将混合料加入炉内,在电石炉中加热至2000℃左右,发生以下反应:

CaO + 3C →CaC2+CO↑

熔融状态的电石从炉底取出后,经冷却、破碎后作为成品进行包装。

4.1.7 电石生产装置介绍

电石生产使用的主要装置是电石炉,生成电石的电化学反应就是在电石炉内完成的。电石炉主要由炉体、电极、变压器及其短网、出炉系统、尾气净化系统等组成。按照炉体构造的不同,电石炉可以分为开放式、内燃式以及密闭式三种。

(1)、开放式电石炉

2005年,国家颁布了《电石行业准入条件》,要求开放式电石炉必须依法淘汰。在随后出台的《产业结构调整指导目录》(2005年版)中,开放式电石炉也被列为淘汰类生产装置。目前,国内的开放式电石炉已经全部被淘汰。

(2)、内燃式电石炉

内燃式电石炉在炉面上增加了吸气烟罩、排烟气管道、烟囱以及烟气净化处理等装置,从而大大减少了炉面热辐射和烟尘排放。因此相对于开放式电石炉,粉尘及各种有害气体的排放量也大大减少,工人的操作环境也得以改善,安全生产水平明显提高。内燃式电石炉在我国电石行业发展壮大过程中发挥了至关重要的作用。“十五”期间,内燃式电石炉就成为很多电石新建项目的首选设备,产能总量也因此迅速增长。内燃式电石炉在国内电石产能中的比例一度超过90%。近几年来,随着密闭式电石炉的不断推广,内燃式电石炉的产能比例才有所下降,但是2009年仍然高达65%。

(3)、密闭式电石炉

密闭式电石炉的特点是在炉体上加装炉盖,将电石炉整体密封起来,炉盖上

装有自动加料管,装置运行时与空气隔绝,炉面上不发生燃烧现象,热能损失较小,产生的一氧化碳可以收集起来作为燃料使用或用于生产化工产品。20世纪八、九十年代,为提升电石炉的技术装备水平,我国从挪威Elkem公司引进了7台25500千伏安的密闭式电石炉及其配套设备。通过对引进技术和设备的消化吸收,国内企业和科研院所逐步开发出符合我国电石行业实际的密闭式电石生产技术,密闭式电石炉的关键装备和成套设备也已经完全实现国产化,《电石行业准入条件》(2007年修订)颁布之后,密闭式电石炉的产能快速增长,在行业总产能中所占的比例也不断提高,已经从2006年的8%增长至2009年的35%。预计“十二五”期间比例可达到80%。

4.2、预期效果

《电石生产安全技术规程》规定了电石生产过程各岗位安全技术的要求,《电石生产安全技术规程》的编制为电石行业安全生产的提供了技术支撑,为电石行业的安全生产指明了工作的方向。

《电石生产安全技术规程》的编制和实施是贯彻实施《中华人民共和国安全生产法》、《危化品管理条例》的具体体现,《电石生产安全技术规程》的编制和实施必将减少电石行业的安全生产事故,具有较好的经济效益和社会效益。五、对标情况

本标准的编制在国内乃至国际尚属首次,没有现成的标准可以借鉴。

六、需要说明的主要问题

6.1 前言的说明

本标准的前言说明了标准制订的目的、主要内容,同时提出随着技术的不断进步和发展,本标准也将与时俱进,适时修订。

6.2 适用范围的说明

本标准适用于以石灰、炭素材料为原料,采用矿热炉进行的电石生产。6.3规范性引用文件的说明

根据编制需要选择碳化钙(电石)GB 10665—2004、电极糊YB 5215、建筑设计防火规范GB50016、化学品生产单位动火作业安全规程AQ3022、化学品生产单位高处作业安全规程AQ3025、化学品生产单位设备检修作业安全规程AQ3026、化学品生产单位有限空间作业安全规程AQ3028纳入规范性引用

6.4 术语和定义的说明

按照电石行业的特点,对“电石生产”、等术语进行定义了说明。

6.5 要求的说明

按照电石安全生产的过程,结合电石行业的特点,详细规定了电石行业各个岗位安全生产技术规程以及原材料安全技术要求、劳动保护和劳动环境的安全规程、其它安全注意事项等内容。

6.6 与有关的现行法律、法规和强制性标准的关系

本标准与现行法律、法规和强制性标准都是相符合的。

七相关建议

7.1 标准实施的可行性分析

本标准的制订遵循“安全第一、预防为主”的安全生产方针,在符合国家现行法律、法规以及电石行业产业政策要求的前提下,从生产过程直至产品包装的各个环节,对电石行业安全生产工作技术要求做出了详细的规定。

本标准编制中分析研究了先进国家在本领域的法规、技术导则等重要文献,充分借鉴了他们的先进技术与成功经验。以体现标准的先进性与前瞻性。

本标准编制中充分考虑了行业特征,以切实提高电石行业安全生产的实效。

本标准是在系统调研和反复论证的基础上完成的。不仅汲取了发达国家的成熟经验,还紧密结合了国内现状与发展需求。技术要求设置合理、可行。内容侧重于安全生产的技术要求与经验总结,可为所有从事行业安全生产、安全生产技术推广、安全生产效绩管理的人员提供有益的参考和借鉴,对于引导我国电石行业全面开展安全生产工作将起到积极的作用。

7.2 标准实施的建议

建议由县级以上人民政府安全监督管理行政主管部门负责监督实施。

7.3 标准性质的建议

考虑安全生产的重要性,建议本标准定为强制性标准。

部分电石生产安全事故案例

1970年7月19日,三明化工厂电石车间3#电石炉电极导电卡漏水,未及时采取措施消除隐患,炉上带水湿料下塌至炉内,发生爆炸,造成1人死亡,2人重伤。

1984年的夏季,某公司电石炉一名职工严重违反公司安全生产管理规定,在提料车提料时乘坐提料车从一楼向四楼上升,不料提料车在提升到三楼时突然坠落,导致该职工腰部严重损伤。

1998年,某公司电石炉在大修过程中更换炉壳,在使用钢丝绳牵引固定炉门板时,未按照规定将炉门板进行固定,而是直接使用钢丝绳将未经焊接牢固的炉门板拉紧,导致未焊接牢固的炉门板在钢丝绳的作用下突然飞出,打在维修班长的头部,导致其头部受伤,送医院经抢救无效死亡。

2004年3月14日,抚顺某化工有限公司电炉隔热水墙发生爆炸,事故造成3人死亡,2人重伤,1人轻伤。

2005年8月7日,四川省汶川县银杏乡某电石厂车间发生爆炸事故,获救的8名工人大面积烧伤,其中5人伤势严重。爆炸原因系该厂管理不善,导致电石炉在压放电时发生电极漏糊所致,产生的瞬间火焰从炉堂内向送料门喷出,将正在当班的工人不同程度灼伤。

2006年3月9日,河北某电石厂电石车间,接班出炉完毕后,炉眼突然被矽铁穿透跑眼,造成液体电石流在地面上。在清理现场撬起一大块硬壳后,暴露出的电石有少量呈液态。由于高温灼烤,无法靠近作业。操作工向电石上喷水降温,喷水过程中电石与水接触瞬时爆炸,9人面部被灼伤或物体击伤。

2006年8月,某电石公司110KV变电所主变压器重瓦斯动作报警,110KV 变电所工作人员接到报警后到现场察看,在未查清事故原因的情况下,工作人员强行合闸。在闸刀接触的一瞬间,变压器顶部向外喷出火焰,变压器油也从变压器中流出,造成四周一片火海。最终导致110KV变电所75000KVA主变全部烧毁,直接经济损失达600余万元。

2006年11月7日,宁夏中卫中大化工有限公司电石炉发生爆炸,造成7人死亡,5人严重烧伤。事故发生主要是由于电极强度不够,造成电极软断,电极

糊流入炉膛内,使电极自焙过程中产生的大量炽热性、挥发性可燃气体瞬间喷出,与空气中的氧结合而发生爆燃。

2007年5月27日,宁夏青铜峡市嘉祺隆冶金化工集团发生电石锅倾覆事故,造成1人死亡、1人大面积烧伤、4人轻伤。事故是由于正在生产中的电石炉进行超高温电石熔浆转运,其中一个电石锅突然倾覆,熔融的电石从电石锅内倾泻出来,与地面积水剧烈燃烧发生爆炸。

2007年7月27日早,某电石厂电石炉外线停电检修。该公司110KV变电所计划利用停电检修时间对高压电器设备进行维护和瓷瓶清洁工作。但在未接到供电局客户服务中心指令的情况下,擅自操作110KV线路接地刀闸,导致操作人员被电弧烧伤。

2007年11月19日,宁夏石嘴山市瑞利祥有限公司发生电石喷炉事故,导致6人重伤、6人轻伤,其中4人伤势严重。事故是由于电石炉内大量进水后,水遇高温分解产生大量氢气、氧气及一氧化碳气体,同时水与炉面上部的高温熔融电石反应产生乙炔气体,在高温的情况下急剧爆燃,炉内未反应的物料同时喷出,导致人员灼烫及设备损坏事故的发生。

2008年1月3日,巢湖皖维集团电石分厂发生安全生产事故,事故造成1人死亡4人受伤,其中1人伤势较重。事故是由于电炉丙班在交接班时,未认真按照操作规程进行全面详细的检查,尤其是对挡屏内用于冷却作用的循环水系统未进行有效的检测检验。在电石炉生产出现异常情况,炉眼抢封不住时,流淌在地面上的电石量较大,温度近2000 ℃,直接对挡屏产生热辐射,时间长达2小时,使挡屏内水温迅速升高,管内的水烧成蒸汽,造成蒸发量大于泄放量,挡屏内压力过大,导致爆炸。

2009年3月1日,位于阿拉善经济开发区的中盐吉盐化集团氯碱化工电石项目由施工单位3名安装施工调试人员在检查调试除尘装置过程中,1名不慎掉下过滤器,请求电石厂值班人员帮助解救。电石厂主操带领两名巡检工帮忙解救受困工人。在解救过程中由于管道内一氧化碳浓度过高,致使3名工人死亡,6名工人不同程度一氧化碳中毒,经中盐吉盐化集团组织人员通风置换并戴着防毒面具施救,使多名解救人员脱离一氧化碳中毒危险。

2009年5月13日, 内蒙古海昌资源科技股份有限公司乌达电石分公司物体打击致死一人。造成此次事故的主要原因是:在电石砣未完全吊离电石锅时处理

被粘连的锅底,致使电石砣从卡子上滑落回到电石锅中时砸在了撬棍之上,撬棍弹起击中当班工人致使死亡。

2009年5月10日,宁夏金昱元化工集团公司凯拓分公司3号电石炉在生产过程中发生严重的喷炉事故,造成11人不同程度受伤。初步分析,是作业人员在松撬料面中未及时清理料面结块,造成料面憋压塌陷导致的喷炉事故。

2009年7月15日,重庆长寿化工有限责任公司物资处电石密封仓,在电石进仓时突然发生闪燃,引起燃爆,8人受伤,其中1人重伤。造成6人重伤、2人轻伤。事故主要原因是密封仓内装有50吨电石,因空气湿度较大,电石受潮产生乙炔气,且浓度达到爆炸极限,在起吊密封仓盖瞬间发生燃爆。

2009年11月4日,皋兰县甘肃鸿丰电石有限公司电石炉发生灼伤事故,造成10人被灼伤,其中4人死亡。事故主要是电石炉电极糊软断漏糊所致。炉面操作工在进行松撬料面和压放电极过程中,3号电石炉电极糊软断漏弧,导致高温气体喷出发生灼烫事故。

2009年11月7日,宁夏中卫市中大化工有限公司一号电石炉发生爆炸,导致现场12名工人被烧伤,其中1人死亡,9人重伤。根据专家现场分析,认定事故发生的主要原因是电石炉在出炉后,压放电极完毕运行15分钟后,电极下滑70厘米,二号电极软断,造成流糊,在炉面发生爆炸,将在炉面上工作的工人灼伤。

2009年11月10日,宜良县北古城镇山创电石厂因变压器着火造成起火事故。该厂当时已经生产出一批80吨的电石,出炉时温度很高。车间里有两个变压器,其中一个变压器里的变压油起火,同时引燃电石炉。锅炉内喷出的灰造成一人轻微烫伤。

2009年12月6日,宁夏金昱元氯碱公司电石厂发生喷炉事故,电石厂职工在检修电石炉时,由于炉内渗水,造成炉内气体喷出,当场灼伤41名正在检修的职工。

2010年2月27日,陕西省永寿县金狮电化厂发生闪爆。当时锅炉正在向外出料,其中一个电石冷却锅突然侧翻,高温电石液体与潮湿地面发生反应后闪爆,导致现场作业的13名工人被烧伤。

2010年3月23日,甘肃省白银市靖远县晖泽化工有限公司在生产电石过程中发生塌料喷火事故,造成当班7名工人受伤,4名工人死亡。事故是由于燃烧

面“烧空”,而下料面“烧结”,操作人员未及时发现并未及时捶捣,导致“烧结”部分在瞬间塌下,造成了喷火事故的发生。

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