炭黑生產線危險有害因素的識別

郝曉敏 任 濤

（陜西昊安職業衛生技術服務有限公司，陜西 西安 710043）

炭黑是橡膠工業第二大原材料，據統計，橡膠用炭黑占炭黑總量的90%，其中輪胎用量占67%，汽車橡膠制品用量占10%。隨著國內市場對汽車和輪胎需求的迅速增長，作為輪胎等橡膠制品重要填充補強材料的炭黑需求量也將迅速增長。目前我國以節能降耗為目標的炭黑新工藝、新設備開發取得顯著進展，萬噸級新工藝炭黑生產技術已普遍推廣應用。

1 原輔材料

硬質炭黑原料油采用蒽油（或乙烯焦油）：煤焦油=1:1配比的混合油，燃料采用天然氣，輔助材料有K2CO3、木質素等。

2 工藝流程

某年產4萬噸炭黑生產線采用850℃高溫空氣預熱器、新工藝非夾套式五段反應爐、2000℃炭黑反應工藝。其技術來源除了采用我國自行開發的研究成果外，還兼容國內外先進的新工藝硬質炭黑生產技術。其生產工藝為：

原料油由汽車油槽卸入地下卸油池，脫水后，經搗油泵、靜態混合器送入原料油罐。

天然氣管輸至炭黑反應爐噴燃器中，與預熱到850℃的空氣在反應爐燃燒段混合并完全燃燒。產生的2000℃高溫燃燒氣進入反應爐喉管段，與原料油預熱到280℃的原料油混合，原料油迅速裂解生成炭黑。在反應爐后部，直接把水噴入高溫炭黑煙氣中，使反應終止。然后，經空氣預熱器、余熱鍋爐、原料油預熱器，進入炭黑收集系統，收集到粉狀炭黑貯罐中。

粉狀炭黑攪拌后，進入濕法造粒。出來的濕炭黑粒子進行干燥、篩選、磁選后，送到產品貯罐，然后用包裝機包裝。包裝好的炭黑包經整形、打印后再經袋子運輸機和叉車輸送入庫。

3 危險、有害因素的識別

3.1 危險化學品的識別

原料煤焦油為中閃點液體，乙烯焦油、炭黑均具有可燃性，蒽為腐蝕品；天然氣為易燃氣體；炭黑尾氣中含氫、一氧化碳、甲烷、硫化氫等為易燃氣體。

3.2 生產過程中危險、有害因素

3.2.1 火災、爆炸

煤焦油、乙烯焦油、葸油均易燃，蒽油與強氧化劑接觸能發生強烈反應，并引起燃燒或爆炸；乙烯焦油燃燒時放出有毒的刺激性煙霧。泄油池中原料油若未及時泵入油罐，遇明火、高熱可發生火災；在卸油、泵送過程中容易造成跑冒滴漏，遇到明火即可發生火災事故。貯存過程因操作不當，產生火花、靜電，甚至雷電而引發火災、爆炸。

天然氣具有火災、爆炸特性。燃氣管道泄露可引發爆炸；預熱器混進空氣，易發生火災爆炸事故。炭黑尾氣含氫、一氧化碳、甲烷、硫化氫，是一種低熱值可燃氣體，存在火災爆炸危險性；炭黑反應爐內的物料溫度均超過其自燃點，若泄漏出會立即引起火災、爆炸；爐管內壁結焦未及時清焦，會燒穿爐管，造成尾氣外泄，引起炭黑反應爐爆炸；引風機突然停轉，反應爐爐膛內很快變成正壓，會從窺視孔或燒嘴等處向外噴火，嚴重時會引起爐膛爆炸；燃料氣壓力過低，可能造成燒嘴回火，燒壞燒嘴，甚至引起爆炸。

炭黑粉塵在空氣中可緩慢地發熱和自燃。若炭黑粉塵積累過多，未及時清理，可發生火災事故。炭黑粉塵接觸明火有爆炸性。炭黑產品儲存庫遇高熱、明火，可能發生火災。

3.2.2 容器爆炸

油泵、天然氣管道、空氣預熱器等都屬帶壓設備，壓力容器、壓力管道設計不合理或使用材質不當、超期服役、老化、蠕變、疲勞、安全附件失靈、超期運行等原因易引發容器爆炸。

3.2.3 中毒窒息

人吸入高濃度蒸汽或粉塵時，出現眼及呼吸道刺激、角膜混濁、頭痛、惡心、嘔吐、食欲減退、腰痛、尿頻、尿蛋白等。重者可發生中毒性腦病和肝損害。焦油儲運過程操作失誤或管路系統泄漏，可引起中毒。低濃度長期接觸會引起慢性中毒。清理泄油池時，若池內油蒸氣未排除完全，易導致中毒窒息事故。

炭黑尾氣的一氧化碳和硫化氫，具有一定毒性。炭黑尾氣泄露、在受限空間內聚集，可能導致人員中毒窒息。

3.2.4 機械傷害

卸油泵、生產線上的風機、提升機、造粒機、輸送機、包裝機、整形、打印設備和各種泵類設備運動部位無防護設施，人員意外接觸造成機械傷害。設備檢修作業時，未切斷電源，他人誤起動設備造成機械傷害。

3.2.5 高處墜落、物體打擊

工作人員在儲罐頂、設備等較高位置正常巡查或設備檢修時，易從高處墜落。檢修工具從高處掉落，砸傷地面人員。安裝在高處的閥門、零件等松動、脫落易發生物體打擊事故。

3.2.6 灼燙

炭黑反應爐溫度高達2000℃，空預器溫度可達850℃，原料油、袋濾器的溫度也在280℃以上，干燥器內溫度較高，干燥后的炭黑粒子也具有較高的溫度，生產線中高溫設備、管道較多，如隔熱措施不良，人體接觸這些設備、管線或其中的物料(包括事故情況下的高溫物料噴出、泄漏，檢修過程中與高溫物料的接觸)，可造成嚴重灼燙。溫設備附近操作崗位存在高溫危害。

3.2.7 車輛傷害

炭黑包經叉車輸送入庫，叉車故障、車輛管理混亂、現場指揮調度失誤、場地道路交通標識不清、員無證駕駛等都易引發事故。

3.2.8 坍塌

炭黑包碼垛儲存，堆垛超高、遭碰撞坍塌可造成人員傷亡。

3.2.9 噪聲

卸油泵、風機以、輸送機、空氣壓縮機、提升機、造粒機及各種泵運行過程中產生噪聲，如不加以控制將給操作人員帶來傷害。

3.2.10 其他

炭黑包裝過程會產生大量的煙塵，長期接觸這些粉塵可造成塵矽肺等疾病。

4 結語

炭黑生產線主要危險部位是原料油罐、炭黑生產線。生產過程中存在的危險、有害因素有：火災、爆炸、容器爆炸、中毒窒息、機械傷害、觸電、灼燙、高處墜落、物體打擊、噪聲、粉塵和高溫危害。火災、爆炸、中毒窒息、粉塵危害應重點防范。

［1］張海峰.危險化學品安全技術全書.2 版[M].化學工業出版社，2007.

［2］危險化學品名錄[Z].2002.

［3］GB6441-1986企業職工傷亡事故分類[S].

［4］GB/T13861-2009生產過程危險和有害因素分類與代碼[S].