一、重點部位及設備
(一)重點部位
1．反應系統
由于聚合物在此系統中發生劇烈反應，因此控制該系統操作平穩非常重要，若反應失控會造成暴聚，影響產品質量，甚至會造成裝置停車。
2．脫揮發及真空系統
該系統主要靠瞬間加熱閃蒸使未反應單體從聚合物中分離出來，若溫度太低或真空度太低則閃蒸效果不好，易產生稀料。進而影響產品質量，甚至造成停車及火災事故。
3．擠出和造粒系統
高溫熔融狀態聚合物從該系統擠出，不易操作。揮發性物質從模頭排出，易造成火災爆炸事故。
(二)重點設備
1．反應器
是發生聚合反應的地方，制造非常精密，內部有攪拌，攪拌槳葉若變形則造成局部溫度失控，設備損壞。
2．切粒機
切粒機基本由軸承和能轉動的拉輥組成，若傳動部分故障，會造成聚合物無法正常擠出成型，裝置被迫降負荷或滿釜停車。
3.反應系統壓力調節閥
最終反應器出口進聚合物加熱器之間的管線上安裝了一個壓力調節閥，通過該調節閥對反應系統壓力的調節，使整個反應系統實現平穩，反應溫度、物料流速都能得到良好的控制。若該調節閥失靈，則整個系統的反應就會失控，造成停車事故，甚至導致火災、爆炸事故的發生。
三、危險因素及其防范措施
(一)裝置生產過程中的特點及不安全因素
生產聚苯乙烯的原料多為易燃、易爆、有毒化學晶，由其工藝生產路線和原料特性決定了以下一些特點及不安全因素：
1．在一定溫度下苯乙烯單體能自聚、甚至爆聚，從而可能導致整個生產系統出現失控現象，其后果輕者出次品，重者整個系統停車，甚至更嚴重。
2．多數原料易燃、易爆、有毒，因此它們的泄漏(或蒸氣放出)都可能對人、環境產生不良影響，同時引起火災和爆炸。
3．物料輸送過程中可能產生靜電，如處理不好，可能會產生爆炸或火災。 ；
4．裝置傳動設備較多，一旦主要傳動設備故障處理不好，可能會造成系統停車或更嚴重后果。
(二)安全措施
裝置在安全生產方面主要采取了以下手段：
1．選擇高精度的集散控制型DCS系統，對整個生產系統實行計算機監控、并能迅速準確的對工藝參數進行檢索、跟蹤處理及應急反應，以確保安全生產。
2．在整個生產系統中，設有多個軟、硬聯鎖，當某一部位不正常時，聯鎖將按一定程序進行動作，以此來避免事故的發生和蔓延。
3．對系統壓力進行嚴格控制，并在有可能超壓的重點部位安裝安全閥及爆破片，使期能在壓力超高時將物流排放到安全的地方，確保人身及環境設備的安全。
4．對可能發生泄漏(或蒸汽放出)及火災地區周圍設有多個可燃氣體檢測器、自動滅火設施及報警通訊系統，一旦發生類似異常情況，便可立即采取有效的應急措施，保護人身財產的安全。
5．對一些有毒和粉塵爆炸危險的化學品，采取使用時有除塵措施，并做好人身保護，使用后進行處理，避免危險情況的發生。
(三)正常生產中危險因素及其防范
1．停電
事故危害：可能導致裝置停車，屬重度危害。
事故過程：出現停電故障時，所有相關的設備將全部停止運轉，導致反應系統突然中止，系統壓力、溫度升高，發生爆聚。
事故預防：定期檢查電氣系統，并確認事故電機是否在自動位置上。
應急措施：
(1)若電壓在6s內恢復正常，操作工應立刻檢查那些按程序自動重新啟動的電機，見“應急程序”。
(2)裝置運行時，事故電源系統應在自動位置上，若電源故障6．5s后沒有恢復正常，將事故電機自動或手動啟動。操作工應立即到現場檢查和手動啟動有關電機。
(3)正常電源恢復持續30min后，將開關切回到正常電源，使裝置在正常電源下重新運轉起來。
附：正常電源發生事故后的應急程序：
(1)將各反應器攪拌速度控制信號置于0％。
(2)將主進料調節閥切為手動，置100％全開狀態。
(3)當得到電源時，啟動各反應器攪拌，緩慢調節達到目標速率。
(4)按順序檢查或啟動下列設備：冷、熱載體系統循環泵；反應區各熱載體泵；各原料進料泵；各真空系統泵；燃料油系統、加熱爐系統泵和風機；加熱爐；切粒系統所有設備。
(5)調整下列參數進人目標值：總進料速率、礦物油、循環液、引發劑、添加劑的進料
量；所有熱載體溫度及各區域熱載體加熱、冷卻溫度；切粒廠房內按切粒操作程序重新啟動切粒系統。
2．停循環水事故
事故危害：中度
事故過程：循環水故障，導致裝置循環水系統無水，造成冷載體換熱器無法正常工作。
應急措施：
(1)循環水上水線停水，立刻打開消防水上水線到循環水上水線的閥門和循環水回水線到雨排水線的閥門，同時關循環水上水線和回水閥。
(2)若冷量不足，首先要保證冷載體換熱器的用水。
(3)循環水故障長時間得不到解決，裝置應考慮緊急停車。
3.停激冷水事故
事故危害：中度
事故過程：激冷水故障，冷凍站出問題造成激冷水溫度上升或輸送壓力不足(一般應小于4℃)。
事故預防：
(1)加強冷凍站操作人員的崗位培訓。
(2)精心操作，認真巡檢，保證冷凍站系統正常工作。
應急措施：
(1)在激冷水溫度上升或無流量造成真空系統最終冷凝器溫度上升的情況下，積極查找原因，調整蒸發器壓力和壓縮機負荷，降低激冷水溫度。若激冷水溫度長時間高于10度，此時用冷卻水代替激冷水。產品因殘單含量超標要切到另一料倉，作為次品。
(2)若事故發生時間很長，可考慮緊急停車。
4．停儀表風事故
事故危害：重度，可導致裝置停車。
事故過程：
(1)主進料調節閥全開，使主進料量迅速下降。
(2)各反應區冷載體閥全開、熱載體閥全關，切粒機停止，各反應區及原料預熱器處于全冷狀態。
(3)若它突然喪失則壓力調節閥保持在原來位置上，若慢慢喪失壓力調節閥會隨儀表風變小而慢慢關閉。
(4)熱載體加熱爐停止。
(5)啟動裝置內的水噴淋系統。
(6)原料罐出口的氣動閥關閉。
應急措施：
(1)立即將低壓氮接人代替。
(2)一旦儀表風恢復正常，停掉氮氣補充管線。
(3)若儀表風短期內不能恢復，接到調度指令后進行系統緊急滿釜停車。
5．熱載體加熱爐停爐事故
事故危害：重度危害，可導致反應系統和聚合物加熱器、脫揮發器溫度降低，時間過長將造成滿釜停車。
事故過程：兩臺加熱爐同時停止運轉，原料預熱器、各反應區、聚合物加熱器、脫揮發器溫度降低，反應器攪拌壓力上升，切粒模頭擠出困難，造成停車。
事故預防：
(1)正常生產時執行加熱爐一開一備的規定。
(2)定時檢查加熱爐儀表控制及聯鎖系統。
(3)檢查可能導致停爐的相關聯鎖值是否在正常范圍內。
應急措施：
(1)若停爐，立即啟動備用爐，使系統恢復正常。
(2)若備用爐也無法啟動，立即將聚合物加熱器、脫揮發器的熱載體流量調節閥及旁通全開，保證溫度。
(3)將冷載體溫度提高到70℃盡量維持各反應區溫度。
(4)若停爐時間過長，則采取滿釜緊急停車措施。
6.反應器攪拌停轉事故
事故危害：重度，造成產品不合格，可導致停車。
事故過程：反應器攪拌停轉，導致反應系統局部甚至全部失控，造成溫度升高，產品不合格。
反應失控會導致：
(1)生產高抗沖產品時，如果第一反應器攪拌停止造成反應失控，凝膠含量大增，產品性能不合格。
(2)三臺反應器的攪拌造成的反應失控會產生高黏度的聚合物，使攪拌槳葉和導生盤管產生應力，易使其斷裂。
(3)會造成脫揮發器高液位，給切粒崗位造成危害。
(4)由于反應失控向聚合物系統中加入的大量循環液會給開車帶來困難，大餅料增多。
應急措施：
若是單臺攪拌出現故障，如果是驅動攪拌的液壓馬達出現故障，按緊急停車程序處理。如果只是液壓單元的問題，立即用備用液壓馬達代替該液壓單元。并按切粒系統故障事故預案同步處理。
同時：
(1)將失控區冷載體閥全開，若5min后溫度仍上升，打開冷載體調節閥的旁通閥，但夾套入口熱載體溫度不應低于80℃，否則黏度過高，若黏度太高，系統壓力上升，可降低進料量但絕不可停止進料。
(2)檢查冷載體集管中的壓力，必要時可從0．6MPa提高到0．7MPa，同時可將冷載體溫度從60℃降到50℃，并加大冷載體量。
(3)迅速降低失控區前一區的溫度5℃，后一區降低3～5℃。
(4)若失控區發生在第一反應區，要把原料預熱器投人事故冷卻，把供料中的EB含量提高2％，從第一反應器中部以8L／rain的流量加入循環液；若失控區發生在2、3、4、5區，以8L／min的流量向第一區和失控區中加入循環液，以4L／min的流量向后一區沖人循環液(6、7、8區除外)。
(5)當聚合物溫度降到比規定值高出5℃時，把溫度慢慢恢復到正常，防止過冷。降溫期間要注意聚合物和導生的溫差，1、2、3區要小于35℃，4、5、6、7、8區要小于30℃。
(6)注意系統壓力，壓力調節閥要在自動方式位置。若壓力增高可手動開大開度，然后再打自動(要注意壓力調節閥開的太快，聚合物閃蒸到部分冷凝器中)。
(7)讓每個反應器的底部先恢復到規定溫度，慢慢將攪拌轉數恢復到規定值。
(8)注意脫揮發器液面，脫揮發器溫度應保持在230℃，聚合物加熱器在230℃。若擠出不通，提高真空到80mmHg(10．6kPa)，把聚合物擠出，脫揮發器液面小于10％。
(9)待失控物料到達7區后，加快MFR分析頻率，1次／小時，直到MFR恢復正常為止以指數變化決定更換產品料倉。
(10)待以上工作恢復正常時要檢查通往各區循環液的閥門應關閉；曾經啟動和關閉的設備應恢復到原來狀態如熱載體泵、冷卻器、調節閥等；輸送管線的熱載體加熱閥應關閉。
液壓單元故障排除后立即切換回正常狀態，啟動拉條。若是兩臺及以上反應器攪拌停轉，則采取緊急停車程序。
7．切粒系統故障
事故危害：重度，可導致停車。
事故過程：切粒機無法正常運轉，造成脫揮發物器液面上升，被迫降負荷或滿釜停車。
事故預防：工藝和維修人員加強對該系統的巡檢，出現異常及時解決。
應急措施：
(1)若切粒機一條線停，立即判斷故障原因，及時解決。
(2)脫揮發物器液面達到15％時，將生產負荷降到7t／h或以下。此時可適當提高聚合物加熱器／脫揮發物器溫度。
(3)脫揮發物器液面達到30％時，按緊急停車程序處理。
8．壓力調節閥PV-3157故障
事故危害：重度，可導致停車。
事故過程：導致反應系統壓力波動、脫揮發物器液面升高或反應系統壓力驟然升高。
應急措施：
(1)若是壓力變送器信號不穩，把閥打到控制室手動操作。
(2)若是儀表風故障造成或氣動活塞致動器不穩定，關掉信號，現場手動操作手輪來控制壓力。
(3)若閥開度停止在某一開度上，立刻切換到現場手動操作，閥手動操作時應密切注視系統壓力。
9．物料泄漏事故
事故危害：重度，會導致火災、爆炸事故發生。
事故過程：
(1)因儀表失靈造成的罐溢出。
(2)開停車期間由于操作不慎造成的跑料。
(3)由超壓造成的密封處漏或罐、管線破裂，將導致火災爆炸、中毒事故。
事故預防：
(1)認真巡檢，儀表工應確認液位計正常。
(2)認真執行壓力容器定期檢驗制度。
應急措施：
(1)現場報警；
(2)隔離泄漏源；
(3)絕對禁止火源，機動車嚴禁人內；
(4)立刻檢查堤堰及排放閥，使之處于隔離狀態；
(5)若需要停車，按緊急停車程序停車；
(6)立刻把泄漏物料收集到容器中；
(7)若熱載體加熱爐泄漏，打開消防水使水霧打人熱載體蒸汽中，驅散蒸汽云；
(8)采用帶壓堵漏或打卡子的辦法堵漏。
10．料倉靜電爆燃
事故危害：重度，可引起爆鳴、火災、爆炸事故。
事故過程：料倉內粉塵積聚過多會產生靜電過多及爆炸，嚴重的會炸壞料倉。
事故預防：
(1)每個料倉及粒料輸送管線都有靜電接地，定期檢查靜電接地處于完好；
(2)對切粒除塵系統進行除塵改造，有效去除粉塵。
應急措施：
(1)發生事故后，立即判斷事故位置，若有火災立即報火警；
(2)視事故程度決定切換料倉或緊急停車。
(四)聚苯乙烯裝置事故案例
由于聚苯乙烯生產過程比較平穩，溫度、壓力都不是很高(230℃、0．3MPa左右)，因此發生事故的可能性很小。但是由于苯乙烯聚合的特性，在反應過程中若溫度控制不好有可能產生“爆聚”現象，造成設備損壞和停車事故。同時脫揮發系統若發生故障，會造成聚合物無法正常擠出，下面介紹的是某裝置曾經發生的火災事故[3]。
1990年1月28日，某聚苯乙烯裝置在建成投料試車中，因真空系統一臺泵故障，使真空系統聯鎖停車。造成脫揮發物器中未反應的苯乙烯和乙苯單體無法從系統中脫除，形成湯料。8：25分裝置雖滿釜停車，但湯料仍通過聚合物擠出泵逐漸漏向模頭。9：15分因模頭溫度較高(約210℃)，苯乙烯和乙苯揮發到切粒廠房空間中，廠房內逐漸呈白霧狀，氣味也逐漸增大，值班長找來分析工用測爆儀測定模頭附近可燃性氣體濃度為37％，立即將人員撤出。9：25分北線模頭著火，并迅速擴散到南線，10：00分大火基本被撲滅，未造成人員傷
亡，直接經濟損失上萬元。經過分析，事故原因為：未反應的苯乙烯和乙苯單體從模頭溢出，揮發到切粒廠房內形成局部可燃性氣體成為第一著火物，又因模頭溫度高達230℃，乙苯和苯乙烯穿過模頭瞬間變成氣體噴出，產生靜電造成火災事故。
