无水氢氟酸生产过程的危险有害因素分析

无水氢氟酸是一种具有极强腐蚀性的酸。它的物理特性是液态温度范围宽，电导率高，极性大，沸点、凝固点、粘度及表面张力低，化学特性是碳氟链牢固且具有活泼的化学活性，几乎能与所有各种有机的或无机的化合物结合。氟化工作为我国目前新兴的精细化工行业，无水氢氟酸可广泛应用于工业、民用及国防军工工业。如广泛应用的氟塑料，氟橡胶、氟制冷剂、含氟涂料、含氟表面活性剂以及含氟医药制品等。

一、生产工艺过程

目前，世界上无水氢氟酸的工业化生产主要是走萤石路线，即以萤石粉(CaF2)和硫酸(H2S04)反应制得。

国内大多生产厂家均采取以萤石粉(CaF2)、硫酸(H2S04)、发烟硫酸为原料，在回转炉中加热反应生成粗氟化氢气体，经洗涤、冷却、冷凝、精馏、脱气得到无水氢氟酸产品，副产品为氟硅酸和含氟石膏。

其生产过程的主要化学反应式：

CaF2+H2S04CaS04+HF

二、主要危险、危害因素分析

无水氢氟酸生产过程存在的危险、危害因素主要有：

1、中毒

生产过程中无水氢氟酸会以气体形式存在于作业环境的空气中，它有较高的毒性；生产副产品和原料氟硅酸、硫酸和发烟硫酸会以酸雾形式存在于作业环境的空气中，回转炉加热用的煤气等都会对操作人员的身体健康造成危害。当这些有毒物质在工作场所空气中的浓度超过容许浓度时，危害更为严重。还存在发生氟化氢气体急性中毒的危险性。

特别是无水氢氟酸储罐和管道，一旦发生破裂会造成氟化氢外逸，导致现场人员中毒事故的发生，并对周围环境造成破坏。导致这一事故发生的原因主要有：设备材料选择不当、机械设备密封不严；监控系统失控；操作失误；维修不及时等导致设备及管道腐蚀。

氟化氢为GBl8218―2000《重大危险源辩识》中所列的有毒物质，生产场所的临界量为2t，贮存区临界量为5t。若生产、贮存的氟化氢数量超过规定的临界量，将构成有毒物质重大危险源。

2、灼伤

生产过程接触到的无水氢氟酸(1052)、氢氟酸(1790)、硫酸(1830)和发烟硫酸(1831)等属强酸性腐蚀性物品，如果发生泄漏，并处置不当，可能对操作人员造成化学性灼伤，对生产设备和建构筑物造成腐蚀并严重危害环境。尤其是氢氟酸对人的眼睛、口腔、齿龈发生腐蚀、炎症及溃疡，引起牙齿损害。

生产中使用到热风炉、回转炉、高温循环风机、煤气发生炉及高温管道等设施，如果炉壁、管道或设备保温做得不好，或者发生高温气体或蒸汽泄漏时，可能会造成人员高温灼伤或烫伤事故。同时会连带发生中毒事故。

3、触电

因作业环境中存在着无水氢氟酸、氢氟酸、硫酸、发烟硫酸等强酸性腐蚀性物质，极易腐蚀电气线路的管线和电气设备。露天电气设备、架空线路经长期的风吹日晒和酸性气体侵蚀，导致绝缘失效。

在电气设备的操作和日常管理及检查过程中，如缺乏必要的安全措施或违章操作，就容易受到电的灼伤、电击等而引发触电事故，严重时会使人触电身亡。

4、机械伤害

生产过程使用的各种机械设备若质量及安装缺陷、无防护装置或安全防护距离不足、防护装置不符合要求或误操作时，存在发生机械伤害的危险。

5、生产性粉尘危害

无水氢氟酸生产过程的萤石粉投料、回转炉排渣装车等岗位都存在比较严重的扬尘现象，对操作人员的身体健康造成危害。

6、噪声

无水氢氟酸生产装置中存在大量的压缩机、泵等设备，可能会产生较高的噪声。部分生产设备的噪声级可能超过国家规定的8h工作制允许的工作地点噪声A声级卫生限制值85dB的标准。噪声会对现场工作人员带来健康危害，长时期在高强度噪声环境中作业会对人的听觉系统造成损伤，甚至导致不可逆性噪声性耳聋或 成为发生事故的诱因。此外，噪声对人的心血管系统、消化系统等均有一定的负面影响。

7、火灾

无水氢氟酸的主要生产过程除所使用的燃料煤为可燃固体外，硫酸和发烟硫酸虽是非燃烧物质，但与有机物质接触可引起燃烧。此外，电气设备及其线路存在发生电气火灾的危险。

8、车辆伤害

无水氢氟酸生产的产品、原材料运输量比较大，来往于厂内的机动车数量较多，存在发生车辆伤害的危险。

9、高处坠落

若各操作平台、检修平台、人行通道、架空管道等有跌落危险的场所防护设施安装不规范或者缺损，极易造成人员高处坠落事故。

三、安全对策措施

综上所述，无水氢氟酸生产过程中存在着中毒、灼伤、触电等主要危险危害因素。因此在设计及生产过程中必须严格遵守相关的规范标准，以免留下安全隐患。在此主要针对中毒、灼伤、触电等危害提出安全对策措施，限于篇幅，其他危险危害因素的安全对策措施，不在此进行讨论。

1、防中毒危害的对策措施

无水氢氟酸生产存在一些有毒物质，如无水氢氟酸、氢氟酸、硫酸、发烟硫酸和煤气等。尤其是无水氢氟酸、氢氟酸具有毒性高的特点，应作为防范重点。

（1）应当注意工艺参数的选择及量的控制，使无水氢氟酸生产装置在尾气风机抽吸下呈负压状态，在无水氢氟酸灌装口也设负压接口，以防止生产装置中的氟化氢气体泄漏到工作场所空气中，造成人员中毒。

（2）注意设备材质选型，为使泄漏的可能性降至最低，要注意设备和材质的选择。通过其他装置及同类工程的实践经验以及装置设计知识，选择耐腐蚀材料，确保设备的完整密闭性。

（3）对无水氢氟酸生产工段及岗位，如有毒物料在不正常操作时的排出口、取样口、贮罐阀、输送泵及压缩机等处可能泄漏或聚积有毒气体的地方，以及煤气站等处需设置有毒气体探测器，防止有毒物质浓度超标；若控制室、配电室与有毒物料的设备相距30米以内，也宜设相应的有毒气体探测器。

（4）设置不间断电源，在外电源断电时，可确保负压系统正常运转，以防止生产装置中的氟化氢气体外泄。

（5）无水氢氟酸生产厂房和煤气站等设计为半敞开式结构，以利于通风，减少有毒物质在工作场所的积聚。

（6）加强设备、管道、阀门密封材料检查和保养维修及岗位巡查，严防设备跑、冒、滴、漏。

（7）加强对现场操作人员的个体防护，有毒生产场所和岗位应配备专用的防毒面具、空气呼吸面具、手套和防护镜等劳动防护用品，并经常进行检查，对超过使用期限的劳动防护用品，如滤毒罐等应及时更换。对有毒岗位操作人员应定期体检，建立健康档案，防止慢性中毒。

2、防灼伤对策措施

（1）对高温设备如热风炉、回转炉、高温循环风机、煤气发生炉等采取应采取有效的隔热措施。设备及管道的保温设计应符合《设备及管道保温技术通则》（GB4272），以减少对操作环境的影响，预防发生灼烫事故。

（2）对存在无水氢氟酸、氢氟酸、硫酸和发烟硫酸等属强酸性腐蚀性物质的设备设施，在设计时应合理选择流程、设备和管道结构及材料，防止物料外泄或喷溅。

（3）具有化学灼伤危害作业应尽量采用机械化、管道化和自动化，并安装必要的信号报警、安全联锁和保险装置，禁止使用玻璃管道、管件、阀门、流量计、压力计等仪表。

（4）对无水氢氟酸等具有化学灼伤危险的生产装置，其设备布置应保证作业场所有足够空间，并保证作业场所畅通，危险作业点装设防护措施。

（5）对具有化学灼伤危险的作业区，应设计必要的洗眼器、淋洗器等安全防护措施，并在装置区设置救护箱。工作人员配备必要的个人防护用品。

3、防触电措施

（1）正常不带电而事故时可能带电的配电装置及电气设备外露可导电部分，均应按《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GBJ65）的要求设计可靠接地装置。电气设备的保护接地装置，定期检测接地电阻。并根据中国气象局第八号令《防雷减灾管理办法》的规定，对防雷装置请有资质的单位实行定期进行检测。

（2）移动式电气设备应设置剩余电流动作保护器。

（3）对设备内检修等应采用安全电压的场所，应采用安全电压。

（4）设计时，应按照相关标准规范的要求确保检修、试验或运行中的电气设备的安全防护距离和采取安全防护措施。

（5）电气设备检查检修时，要严格执行作业票制度，为电气操作人员配备完好的电工作业工具；进行电器维修作业时，必须严格执行拉闸、断电、挂牌、接地、联锁等电力安全规章制度，防止误操作造成触电伤害。

（6）加强电气安全的技术培训，电工必须经培训合格持证上岗。不断提高职工的安全意识和技术水平，掌握触电急救知识，提高自救、互救能力。