丁二烯为易燃气体，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热或氧化剂易发生燃烧爆炸；化学性质活泼，易发生自聚甚至“暴聚”，固有安全风险高，属于重点监管的危险化学品。近年来，国内外曾发生过多起涉及丁二烯的生产安全事故。本文针对丁二烯危险特性和安全管理特点，结合事故教训，从防聚合、防泄漏、储存安全风险管控等方面梳理了15条措施，供有关企业有效管控丁二烯安全风险。 丁二烯聚合安全风险防控措施建议 严格控制氧含量 装置投料开车前和相关设备检修清理后，必须用氮气充分置换合格，备用设备要处于氮封状态（正压）；严格控制原材料的氧含量及辅助物料中氧气的带入；严格控制丁二烯运行系统压力、液位等工艺指标，防止因工艺参数波动引入空气；认真分析监测并严格控制丁二烯生产储存系统中的气相氧含量和过氧化物含量，发现异常及时妥善处置。 及时足量添加阻聚剂 设置储运系统、高纯丁二烯系统阻聚剂添加设施，确保异常情况下阻聚剂能顺利注入；定期分析系统中阻聚剂含量，确保符合设计和控制要求。 严格控制温度 设置储存循环冷却降温设施，控制丁二烯储存温度不大于27℃；丁二烯生产各系统应合理采用低温冷凝等方式降低操作温度和压力，装置输出的丁二烯物料温度应不大于27℃。 有效控制Fe2+等离子 装置投用前应进行除锈、化学清洗、钝化等处理，确保铁锈彻底清除。 及时清理过氧化聚合物 丁二烯储存过程中应按要求定期清理和钝化过氧化聚合物，防止过氧化聚合物积累引发“暴聚”；应严格钝化处理条件，做到彻底钝化，消除反应活性；清理丁二烯聚合物时，禁止使用铁制工具。 有效预防关键部位丁二烯聚合 涉及丁二烯的管道应减少导淋、膨胀节等盲端、死区，丁二烯易滞留处应设置反冲洗设施等防聚合措施，采取连续排放、定期排放、氮气吹扫或加入抑制剂等方式，避免出现危险物质的积累；涉及丁二烯的现场压力仪表不应与远传压力表共用一个引压点，关键仪表宜采用法兰式（设置膜片、硅油）等形式，若采用导压管形式，应采取防止丁二烯聚合的措施。 设置紧急切断设施 丁二烯储罐底部出入口管道应设置可远程操作的紧急切断阀，紧急切断阀的执行机构应有故障安全保障措施；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（SIS），切断阀应采用故障安全型，并处于投用状态。 完善储运氮封系统 丁二烯储罐应设置氮封系统，宜采用压力分程控制；储罐及管道安全阀前应设爆破片和压力表，储罐的安全阀出口管道应设氮气连续吹扫，或采取储罐压力高高联锁氮气吹扫。 严格控制储存时间 应严格按要求控制丁二烯的储存时间，储存时间较长时应采取系统低温循环、补加抑制剂等方式避免丁二烯聚合；长期不用的储罐必须进行钝化清理；储存过程中应采取倒罐、循环等措施避免丁二烯自聚，倒罐线应具备氮气吹扫、置换等安全措施。 严格控制储存指标 丁二烯储罐的储存系数不应大于0.9；控制储罐压力最高不得超过0.5Mpa，以减少聚合物的生成；严格控制储存系统中的气相氧含量及过氧化物含量，气相氧含量聚合级丁二烯不大于0.2%、工业级丁二烯不大于0.3%，过氧化物含量聚合级丁二烯不大于5ppm，工业级丁二烯不大于10ppm。 有效管控充装过程安全风险 丁二烯充装应使用万向管道充装系统，不得采用金属软管；装卸时严禁就地排放丁二烯尾气；装卸车过程中，应设专人在车辆紧急切断装置处值守，确保紧急情况随时处置。 丁二烯泄漏安全风险防控措施建议 严格切水管控 丁二烯储罐应采用有防冻措施的二次切水系统，储罐根部切水线宜设紧急切断阀；切水作业应按照密闭禁氧排放的要求进行，严禁切水就地排放，切水时必须有人监护，如出现切水不畅等异常情况，应考虑停车、倒罐、清洗等安全处理方式，严禁通过蒸汽加热、撞击、快开快关手阀等方式排水。 设置注水设施 丁二烯球形储罐应设置符合相关标准要求的注水措施，水源、水量、压力应满足丁二烯泄漏处置的需要，确保安全、快速、可操作性强；注水设施应采取防止丁二烯窜入上游注水系统的措施。 完善泄漏检测和采样设施 丁二烯工艺装置、系统单元和储运设施区内，应按要求设置可燃气体泄漏报警系统。应定期对易泄漏点(如管道、设备、机泵等静密封点)进行泄漏检测，发现问题及时维修或更换。丁二烯采样应采用循环密闭采样器；涉及丁二烯的设备和管线的排放口、采样口等排放部位，应采取防泄漏措施。 强化清堵作业管理 可利用射线探伤等先进技术或其他可行方法，对丁二烯管道导淋、膨胀节等盲端、死区开展检测，准确掌握丁二烯聚合物的生长、聚集状况。在对涉及丁二烯的管道、导淋、仪表阀低点等处理堵塞作业时，应科学制定作业方案，进行风险评估、取得作业许可，完善监控措施，且在有人监护的条件下进行。 国内某橡胶有限司“1·12”爆燃事故 2021年1月12日，某橡胶有限公司顺丁橡胶装置发生爆燃事故。事故直接原因是：企业顺丁装置回收单元V-6508罐内已脱除阻聚剂的丁二烯与氧形成过氧化物、端基聚合物等危险物质，这些危险物质在罐内死角部位聚集，浓度不断升高，自聚加剧，温度、压力升高，自聚速度成指数级增长，发生暴聚，释放大量能量导致爆炸，造成V-6508罐解体，引发火灾。 国内某石化公司橡胶置“3·15”爆炸事故 2021年3月15日，某石化公司橡胶车间当班外操工在正常生产状况下，未进行危害因素识别及风险评估，未遵守施工作业安全管理程序，未佩戴、使用符合国家或者行业标准的劳动防护用品，未经许可便冒险拆开碱洗塔远传液位计气相引压点与阀门相连的仪表法兰进行清理堵塞物作业（未将阀门完全关闭），导致塔内丁二烯（正己烷）物料发生大量泄漏，喷出的物料迅速扩散形成爆炸性气体，遇凝聚单元南侧变电所北面外墙悬挂的运行的非防爆空调外机后发生闪燃，进而引发附近污水池、碱洗塔西侧泵房附近爆炸燃烧。事故造成1人死亡、5人受伤。 国内某石化公司“2·6”火灾事故 2007年2月6日，某石化公司合成橡胶厂在抽提丁二烯装置脱重塔塔釜再沸器底部排液时突然发生闪爆，造成6人受伤，精馏塔及相连管线和再沸器烧毁。事故发生前，企业关闭了再沸器液相入口阀门，将再沸器内的物料尽量蒸出，在加热过程中，再沸器底部在排液。事故是因长期形成的丁二烯过氧化物在再沸器内积聚，排出的淡黄色带泡沫状液体中含有丁二烯过氧化物和端聚物，遇空气自燃闪爆。在第一次闪爆的冲击和再沸器壳程持续加热的情况下，再沸器内的丁二烯过氧化物和端聚物激烈反应，造成再沸器爆炸。 国内某石化公司“11·28”火灾事故 2006年11月28日，某石化公司聚乙烯厂油品车间液态烃罐区员工对裂解碳四储罐进行脱水作业，打开罐底部两道脱水阀，未见有水流出，怀疑阀门冻堵，在阀门打开的情况下，采取蒸汽加热的办法对脱水阀化冻脱水。脱水过程中，沉积在脱水阀门上的聚合物流出，遇空气引燃物料着火。 国内某石化公司“9·21”爆炸火灾事故 2000年9月21日，某石化公司对储运车间的混合碳四球罐脱水罐更换液位计时，由脱水罐脱水口排出的丁二烯过氧化物遇空气发生闪爆，并引发火灾,造成3人死亡、1人轻伤、球罐罐体开裂。
来源：中国化学品安全协会
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