来源:市场资讯
(来源:兴园化工园区研究院)
硫酸与水能以任意比例混合以氢键形成一系列水合物,如H₂SO₄·H₂O、H₂SO₄·2H₂O和 H₂SO₄·4H₂O,浓硫酸有强烈的吸水性,储罐储存时通常设置通气管,在往车间转料时储罐内液位下降会导致储罐往里吸入一定的空气,空气中含有的水分进入储罐以后存在与浓硫酸反应浓度被稀释导致与储罐材质不相容而发生反应的可能(当然这不是绝对的,有很多现场储存浓硫酸的企业并未设置防水措施,这也与储存周转的周期等其它因素有关,建议当用碳钢罐储存高浓度的硫酸时,储罐的放空管安装带有干燥剂的脱水干燥器以免大气补充入储罐时带入大气中的水分和浓硫酸接触)。
相关的事故案例:
2013年3月1日,建平县鸿燊商贸有限公司发生硫酸储罐爆炸事故,造成7人死亡、2人受伤,直接经济损失1210万元。直接原因是硫酸储罐内的浓硫酸被局部稀释后与铁制储罐反应产生氢气,氢气与空气形成爆炸性混合气体,当混合气体从放空管通气口和罐顶周围的小缺口冒出时遇焊接明火引起爆炸,导致2号罐体爆裂。飞出的罐体碎片将1号储罐下部连接管法兰砸断,罐内硫酸泄漏,导致现场作业人员伤亡。
2013年11月6日16时53分许,九江天赐高新材料有限公司电池材料分厂电解质二期废酸储罐区施工作业过程中发生一起爆炸事故,造成3人死亡,直接经济损失350余万元。九江天赐公司对废酸罐区配管作业可能引发爆炸事故认识不足,忽视了对整个作业过程的现场指导和监护。未发生事故的废硫酸罐储存为浓硫酸与少量氟化氢混合物(电解质车间合成五氟化磷工序使用烟酸脱水后形成的废酸,硫酸含量99%以上),因氟化氢不能直排大气,从罐顶配管与尾气吸收塔相连,用水吸收挥发的氟化氢气体,造成罐内产生的氢气不能排出储罐,且在罐内形成负压时,通过尾气吸收塔将潮湿空气带入罐内。因硫酸储罐材质为碳钢,潮湿的空气和硫酸内含少量氟化氢都在一定程度上加快了废酸与碳钢的反应,产生了氢气,在罐内空间形成了氢气与空气的混合性爆炸气体。当混合气体氢气浓度达到爆炸极限,遇切割螺栓产生的火花,引发了爆炸事故。
来看一下相关标准规范的要求:
根据GBT50746-2012《石油化工循环水场设计规范》第6.5.2条的要求,浓硫酸通气管上应设置除湿设施。
根据GB50648-2011《化工工业循环冷却水系统设计规范》的相关要求,浓硫酸储罐应设置通气除湿设施。
根据GBT50050-2017《工业循环冷却水处理设计规范》的相关要求,浓硫酸储罐排气口应设置除湿器。
根据T/CPCIF 0431-2025《酸碱罐区设计规范》 的相关要求,浓硫酸储罐罐顶部应设置脱水器或其他防水措施。
浓硫酸储罐脱水器内采用可变色硅胶填料,干燥时处于蓝色,当遇到水汽吸湿后快速变为粉红色,透过透明的脱水器外壳,工作人员可即时发现,以便于更换吸湿填料,保证罐内浓硫酸的纯度。
采用塑料防腐材质,脱水器罐体采用透明塑料,可通过视觉观察稀释剂的颜色变化来判断填料更换时间。内部设计有填料格栅层,可拆卸式结构,方便浓硫酸储罐脱水器内部清洁。顶部有进气吸入口,弯头式设计防止异物进入,底部采用UPVC法兰式连接,可与储罐呼吸口形成密封结构。
除此之外,有条件的企业可以在储罐上设置氮封,这属于设置脱水器外的其它防水措施,设置氮封会增加一定的能耗,但是避免了频繁更换干燥剂的麻烦,同时消除空气中水分的影响。
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