氟化工生產危險因素及安全防范分析

陳義灶

(浙江泰鴿安全科技有限公司，浙江 杭州 310019)

0 引言

氟原子具有優異的化學特性，由于其擁有高電負性和原子體積較小兩點特征，這讓氟化工產品有著良好的性能。伴隨著科學的發展與進步，這種材料已經廣泛被各大領域使用，其中包括：軍工、航天、汽車、冶金等等。氟化工在當今社會的發展中已經成為了各大領域中所需求的頂尖材料，但氟化工在生產過程中由于涉及到的化學品種多，并且毒性高，這也就導致了氟化工在生產過程中十分危險。一旦氟化工在生產過程中發生危險，所受到威脅的不僅僅是生產人員，更會對周邊企業與居民產生巨大的影響。本文通過對以往氟化工生產中常見的產業結構為基礎論證，對可能發生的危險進行分析，并提出一些相應的安全措施。希望能夠通過本文的理論論證，使氟化工未來的生產安全系數得以提升。

1 氟化工生產流程

傳統的氟化工生產流程主要是：首先，在回轉爐中將硫酸與螢石粉一同加熱，產生相應的氟化氫成品。其次，再將獲得的氟化氫成品與氯仿進行反應，在化學中，這種反應屬于取代反應，會產生相應的二氟一氯甲烷。在工業中這種物質為了簡化常被稱為R22，經過高溫、冷卻、洗滌、精餾等反應再將R22 轉變成為四氟乙烯。在工業中，四氟乙烯被稱為TFE，作為一種化學單體，在一定條件下TFE 可以聚集成為聚四氟乙烯[1]。

在化工催化劑的作用下，聚四氟乙烯可以與氫氟酸進行反應，生成五氟乙烷。還有另一種處理方式，將聚四氟乙烯在600℃以上的高溫中進行分解成為六氟丙烯。而TFE 單體也可以與HEP 單體進行共聚反應成為聚全氟乙丙烯，在當今的氟化工反應中，大部分的化工程序都是依靠以上程序完成的。

2 氟化工生產過程中危險分析

在氟化工實際案例中，通過對氟化工生產過程中的現場調查發現，在實際生產中的危害對工人造成的影響最大。

2.1 氫氟酸本身的腐蝕性以及劇毒性質

在化學中，氫氟酸被稱為HF，這種物質本身并不擁有燃燒性，這種酸性物質與木材或其他有機物質接觸時也不會產生燃燒。但氫氟酸所帶來的燃燒性質危險在于傳輸過程中與氫氣的反應，與充足的氫氣在進行反應時會產生爆炸。而由于氫氟酸爆炸而發生的事故中，大多數都是儲存罐材質與氫氟酸進行反應產生了氫氣。氫氟酸對材料的腐蝕性很強，屬于一種強酸，對于玻璃、混泥土、木材、金屬都會產生嚴重的腐蝕，對于含硅的物質腐蝕尤為嚴重。這種物質還存在著毒性，當氫氟酸與金屬等物質進行反應時，會產生相應的氟化氫氣體，這種氣體對于工人的呼吸道和皮膚都有強烈的腐蝕性和刺激性。一旦吸入過量的氟化氫氣體，就會導致出現支氣管炎、肺炎甚至是肺氣腫，嚴重的患者還會出現反射性窒息，對患者的生命產生危害。在我國頒布的國標GB 18218—2018《危險化學品重大危險源辨識》中，明確規定氫氟酸儲存量超過一噸，就屬于重大危險源，要進行著重管理[2]。

在氟化工生產過程中，各處設施對于氫氟酸的需求量都很大，并且在設施各部分都有相應的氫氟酸留存。因此需要對設施進行定期清理與整修，防止設備中的氟化氫氣體泄漏。而在生產過程中，有時還需要進行氫氟酸的灌裝工作，這項工作對于工人的危害性更大，也更容易發生意外。而在實際工作中，出現過由于閥門被腐蝕而導致的氟化氫大量泄漏，過去在韓國就發生過這種大范圍的生產安全事故，造成兩千多人前往醫院就醫。

2.2 裂解氣體與精餾高沸殘液的毒性

在氟化工的生產過程中，有毒物質在生產過程中十分常見。從生產最初的裂解反應器開始，到最后的灌裝，整個過程中的有毒物質多達三十多種。在生產過程中，含有全氟異丁烯的物質都屬于劇毒品。當工人操作不當吸入了裂解氣體或殘留液體蒸發產生的氣體時，在治療中的表現取決于吸入裂解氣的組成、濃度、時間等等。如果工人操作不當，誤吸了八氟環丁烷、三氟乙烷、二氟二氯甲烷等等，這些毒性較小的物質對工人的影響并不大，可以不出現或少出現中毒反應。而如果工人操作不當，誤吸了四氟乙烯、六氟丙烯等等氣體時，對于工人的毒害反應通常較輕，并不嚴重。工人常常會出現相應的頭暈、惡心等等，這種情況的出現時由于毒素對工人的呼吸道和肺部產生了影響。而當工人不小心吸入了毒性較高的八氟異丁烯或者混合氣體，對于工人的影響是巨大的。工人往往會出現嚴重的化學性肺氣腫、化學性肺炎、肺間質纖維化，同時對于工人的心肌功能造成影響，嚴重的患者還會出現相應的生命安全威脅。

在正常的生產生活中，工人所操作的儀器管道都是密封的，并不會發生中毒現象。但一旦違反操作流程，以及對設備檢修不全面，都會導致人員中毒。氟離子作為一種具有腐蝕性的離子，對于管道焊縫的腐蝕性較大，而大部分的泄露事件也是由于這個點而發生。

3 氟化工安全防范措施

在上文中已經對氟化工中的危險進行了分析，接下來將提出一些針對安全問題的防范措施。

3.1 降低有毒腐蝕品的泄露概率

在氟化工企業的日常生產過程中，首先要做的是對生產設備以及氣體儲存裝置進行詳細維修、護理、管理，對于各種儲存設備進行詳細檢查，通過壓力表檢查是否出現泄露。對于設備中的安全閥、爆破片、液位計、壓力表、溫度計等設備進行檢查，防止出現儀表損壞的現象，之后要對緊急切斷設備以及安全設備進行有效性檢查。除了要對以往的設備進行檢查，還要對新建成設備進行嚴格驗收，無論是設備質量還是儲存儀器密閉性，都要進行多次實驗。而對于老設備的檢修與維修，往往是事故的多發時段，因此氟化工企業在生產過程中要時刻對安全事故提高警惕[3]。

3.2 完善有毒物質泄露預警以及事故處理措施

在氟化工生產過程中，企業需要在重大危險源附近設立相應警示牌，警示無關人員禁止靠近。而在可能發生事故的地點，例如管道銜接處，應當設置自動報警裝置，涉及“兩重點一重大”的化工裝置或儲運設施應設置安全儀表系統。一旦發現管道內部的壓力發生變動，自動報警裝置將立即切斷此處管道，同時進行警笛預警指揮周圍人員進行疏散。在規章制度上，企業應當建立嚴格的有毒物質定量檢測制度，定期對工人工作環境中的氟化氫、有機氟等物質進行檢測，并根據檢測結果進行相應設施的完善。氟化工生產企業應當對于各項事故的發生都要有良好的應對方案，同時定期組織工人進行相應演練，讓員工對各種事故能夠做到最正確的處理。保證在發生事故后，工人能夠在最短時間內進行相應的救援與疏散，防止有毒物質泄露事故的進一步惡化。

3.3 切實做好員工個體防護的措施

在對安全事故的防護中，個人防護是針對員工安全的最后一道措施。在日常生產中，對于各項物質，員工應當保持警惕觀念，對于無毒物質也當作有毒物質來對待，而對于無害物質也要當成有害物質進行對待。在氟化工生產過程中，對于工人的操作程序要進行嚴格要求，而對于操作人員的防護服、防護面罩等裝置也要進行佩戴。而在進行設備檢修過程中，也要嚴格遵守有毒物質防護守則，佩戴防毒面罩、防毒手套等裝備。

4 結語

在氟化工生產過程中，雖然各種材料與設備中都存在著一定的毒性、腐蝕性、火災、爆炸等危險因素，但只要通過對安全措施進行嚴格履行，就能將危害發生的可能降到最低。無論是企業還是工人，都要切實提高安全管理措施以及對安全防護手段的履行，才能杜絕事故發生。