來源:市場資訊
(來源:興園化工園區研究院)
硫酸與水能以任意比例混合以氫鍵形成一系列水合物,如H?SO?·H?O、H?SO?·2H?O和 H?SO?·4H?O,濃硫酸有強烈的吸水性,儲罐儲存時通常設置通氣管,在往車間轉料時儲罐內液位下降會導致儲罐往里吸入一定的空氣,空氣中含有的水分進入儲罐以后存在與濃硫酸反應濃度被稀釋導致與儲罐材質不相容而發生反應的可能(當然這不是絕對的,有很多現場儲存濃硫酸的企業并未設置防水措施,這也與儲存周轉的周期等其它因素有關,建議當用碳鋼罐儲存高濃度的硫酸時,儲罐的放空管安裝帶有干燥劑的脫水干燥器以免大氣補充入儲罐時帶入大氣中的水分和濃硫酸接觸)。
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相關的事故案例:
2013年3月1日,建平縣鴻燊商貿有限公司發生硫酸儲罐爆炸事故,造成7人死亡、2人受傷,直接經濟損失1210萬元。直接原因是硫酸儲罐內的濃硫酸被局部稀釋后與鐵制儲罐反應產生氫氣,氫氣與空氣形成爆炸性混合氣體,當混合氣體從放空管通氣口和罐頂周圍的小缺口冒出時遇焊接明火引起爆炸,導致2號罐體爆裂。飛出的罐體碎片將1號儲罐下部連接管法蘭砸斷,罐內硫酸泄漏,導致現場作業人員傷亡。
2013年11月6日16時53分許,九江天賜高新材料有限公司電池材料分廠電解質二期廢酸儲罐區施工作業過程中發生一起爆炸事故,造成3人死亡,直接經濟損失350余萬元。九江天賜公司對廢酸罐區配管作業可能引發爆炸事故認識不足,忽視了對整個作業過程的現場指導和監護。未發生事故的廢硫酸罐儲存為濃硫酸與少量氟化氫混合物(電解質車間合成五氟化磷工序使用煙酸脫水后形成的廢酸,硫酸含量99%以上),因氟化氫不能直排大氣,從罐頂配管與尾氣吸收塔相連,用水吸收揮發的氟化氫氣體,造成罐內產生的氫氣不能排出儲罐,且在罐內形成負壓時,通過尾氣吸收塔將潮濕空氣帶入罐內。因硫酸儲罐材質為碳鋼,潮濕的空氣和硫酸內含少量氟化氫都在一定程度上加快了廢酸與碳鋼的反應,產生了氫氣,在罐內空間形成了氫氣與空氣的混合性爆炸氣體。當混合氣體氫氣濃度達到爆炸極限,遇切割螺栓產生的火花,引發了爆炸事故。
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來看一下相關標準規范的要求:
根據GBT50746-2012《石油化工循環水場設計規范》第6.5.2條的要求,濃硫酸通氣管上應設置除濕設施。
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根據GB50648-2011《化工工業循環冷卻水系統設計規范》的相關要求,濃硫酸儲罐應設置通氣除濕設施。
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根據GBT50050-2017《工業循環冷卻水處理設計規范》的相關要求,濃硫酸儲罐排氣口應設置除濕器。
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根據T/CPCIF 0431-2025《酸堿罐區設計規范》 的相關要求,濃硫酸儲罐罐頂部應設置脫水器或其他防水措施。
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濃硫酸儲罐脫水器內采用可變色硅膠填料,干燥時處于藍色,當遇到水汽吸濕后快速變為粉紅色,透過透明的脫水器外殼,工作人員可即時發現,以便于更換吸濕填料,保證罐內濃硫酸的純度。
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采用塑料防腐材質,脫水器罐體采用透明塑料,可通過視覺觀察稀釋劑的顏色變化來判斷填料更換時間。內部設計有填料格柵層,可拆卸式結構,方便濃硫酸儲罐脫水器內部清潔。頂部有進氣吸入口,彎頭式設計防止異物進入,底部采用UPVC法蘭式連接,可與儲罐呼吸口形成密封結構。
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除此之外,有條件的企業可以在儲罐上設置氮封,這屬于設置脫水器外的其它防水措施,設置氮封會增加一定的能耗,但是避免了頻繁更換干燥劑的麻煩,同時消除空氣中水分的影響。
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