摘要：双氧水作为一种强氧化剂，极易发生分解。近期，某化工企业发生了一起双氧水生产装置爆炸事故，造成了一定程度的人员伤亡和财产损失。为了防止类似事故再次发生，企业应该加强安全防范意识，深入了解双氧水生产装置的风险点，并在生产和储存过程中采取必要的安全防控措施。开展常态化检查，建立隐患排查机制，对双氧水生产装置进行重点检查。同时，遵循风险分级管控与隐患排查治理双重预防机制，切实加强对双氧水生产过程中的重大风险管控。

　　关键词：双氧水生产装置；生产储存；风险管理

　　0引言

　　2023年5月1日中午12时20分，某企业双氧水生产区发生爆炸着火事故，造成9人死亡、1人受伤、1人失联。初步分析表明，双氧水装置工作液配置釜在回收工作液时，可能吸入了大量浓度为70%的双氧水，釜内存在的杂质导致双氧水剧烈分解，引发配置釜超压爆炸，造成现场人员伤亡，并波及相邻企业辛醇储罐及部分管线泄漏燃烧。

　　为深刻汲取事故教训，举一反三，应急管理部紧急发布事故警示，要求各地区、有关企业迅速落实重大隐患排查治理专项行动部署，切实强化重大风险管控，坚决防范遏制重特大事故。具体措施包括：一是聚焦双氧水工作液配置釜、氢化塔、氧化塔等重点部位和加氢、过氧化、工作液回收等事故易发环节，强化隐患排查治理，落实风险管控措施；二是严格检维修管理，节日期间原则上不得开展动火等特殊作业，确需开展的要提级管理并严格落实GB 30871—2022《化学品生产单位特殊作业安全规范》相关要求；三是严格限制装置区人员数量，特别是存在爆炸风险的化工装置区严禁人员聚集扎堆。

　　1双氧水生产装置的风险点及风险分析

　　双氧水，也称为过氧化氢，是一种强氧化剂，具有不稳定性，容易发生分解反应并放出大量热量。如果双氧水溶液中混有金属、盐类、碱或杂质，会加剧其分解反应，进而引发爆炸[1]。

　　(1)氢化反应和氧化反应工作液的酸碱度。在蒽醌法双氧水生产过程中，工作液在碱性环境中进行加氢反应和氧化反应，而双氧水的萃取则在酸性环境下进行。如果氧化液呈碱性，将其送入萃取塔会导致双氧水分解并引发爆炸。(2)碱度超标。当碱处理出现异常时，碱塔出口的气体可能携带部分碱液。如果进料分离器的分离效果不良，导致含有超标碱度的工作液进入萃取塔。这种条件下，双氧水在萃取塔内发生剧烈分解，引发爆炸。(3)氧化尾气中的氧含量的控制。氧化尾气中氧气浓度超标可能导致爆炸的风险增加。

　　(4)铁离子等杂质。铁离子等杂质在双氧水储存过程中可能催化其分解，需要对原料和设备的清洁度需要进行严格控制。(5)双氧水生产储存装置风险分析。选择某公司罐区2只500 m3双氧水储罐，采用南京安元科技评价软件对事故后果进行模拟评价。在模拟中，采用了“重大事故后果模拟分析法”中的火灾事故模型。泄漏模式设定为法兰泄漏，选择大孔泄漏，泄漏源强为10～100 kg/s。液池面积根据防火堤的范围确定为600 m2。人员暴露时间除了固定的60 s外，还考虑了人员在事故初期的反应时间和撤离时间。根据模拟结果，死亡半径为28.8 m，重伤半径为35.7 m，轻伤半径为53.0 m。定量风险分析进一步表明，在罐区内及周边28.8 m范围内，有死亡的风险。图1展示了风险分布和影响范围。

　　2双氧水生产储存的风险防控

　　2.1防控氢化工序的氢气闪爆与氢化反应热失控

　　氢化工序涉及氢化反应，危险物质主要是氢气。氢气易闪爆，可能引发事故，因此，在氢化工序应采取措施防控氢气闪爆、着火以及氢化反应热失控而引发的风险。严控系统中氧含量高的风险，开车前应用氮气置换氢气的管道、设备系统，氧浓度应小于2%，设置氢气氧含量检测仪。此外，还要防控工作液中的微量过氧化氢夹带到氢化塔分解发生爆炸的风险。氢化单元应设置尾气氧含量在线监测报警，浓度应小于2%，而氢化塔对于氧含量的控制是防止氢气闪爆的重要手段。为防控氢化工艺中反应热失控的风险，应完善自动化控制系统，氢气、工作液进料管线应设置流量计，并自动调节控制，氢化塔压力与氮气形成联锁自调，氢化塔进出口温度与氢化液的换热器冷却水形成联锁自调。同时，还要防控氢化系统超压发生爆炸的风险。氢化系统的超压，既可能是氢化反应放热冷却效果不佳，也可能是少量的过氧化氢夹带进入氢化塔分解造成。为了防止过氧化氢随工作液进入系统循环，在萃取塔顶部应设置工作液溢流进萃余分离器，在氢化系统应设置安全阀或爆破片等紧急泄压装置防止超压。

　　2.2防控过氧化氢分解爆炸

　　双氧水分解爆炸是一个危险的过程，因此在生产过程中必须严格控制工作液的循环。工作液每循环一次，都会经历一个由碱性体系到酸性体系的转变。在氢化过程中，工作液在碱性体系的氢化塔中进行处理。然而，在氧化塔中经过氧化反应产生过氧化氢后，必须处于酸性环境。这种酸、碱交替的变化对工作液的要求很高，必须确保不含金属离子等杂质，以避免产生不稳定的过氧化物或导致爆炸。

　　2.2.1严格控制反应体系呈碱性

　　要求生产过程中采取自动持续加酸的措施，保证系统中氧化液和过氧化氢溶液的pH值维持在酸性范围。在过氧化氢管线上安装在线pH检测仪和警报器，对进入萃取塔的纯水进行在线pH值监测，以防止呈碱性的脱盐水进入萃取塔和净化塔等设备。

　　2.2.2严格控制反应系统失控

　　氧化塔设置压力、温度监控仪表，并设置必要的报警、联锁。氧化塔还设置了空气进料流量计以及调节阀，当氧化塔超压或超温时，系统能自动联锁停止空气的进入。

　　2.2.3严格防控超温超压而发生爆炸

　　氧化系统设置压力自动调节装置，通过设置安全阀或爆破片来防止系统超压。监测氧化塔温度、萃取塔底温度及净化塔底温度，并与氧化塔撤料阀、萃取塔撤料阀、净化塔撤料阀、氢气总管切断阀等进行联锁控制。

　　2.2.4防止杂质进入系统加速过氧化氢分解爆炸

　　在金属离子或其他杂质存在的环境下，可能导致过氧化氢加速分解并放热产生爆炸。因此，所有原料必须经过严格洁净处理后才能进入过氧化氢生产装置，禁止含有杂质的芳烃进入净化塔。

　　2.3装备紧急停车系统，防控装置发生失控爆炸

　　双氧水生产装置涉及加氢危险化工工艺和过氧化危险化工工艺。根据相关规定和要求设置了紧急停车系统，并在氧化塔、萃取塔和净化塔上均设置了紧急排放阀。在紧急情况下，可以通过远程控制将物料排放至事故池。

　　2.4防止生产过程中各中间槽混入空气或过氧化氢分解爆炸

　　氢化液槽、氧化液贮槽、循环工作液槽和工作液贮槽均存在混入空气或过氧化氢分解而发生爆炸的风险。通过采用氮封技术来避免易燃易爆混合气体在容器内聚集，同时在设备上设置专门的泄压设施，以防止过氧化氢的分解和可能的爆炸。

　　2.5防控过氧化氢储存过程中的风险

　　双氧水储罐设置液位、温度等检测仪表，并在DCS控制系统中[2]进行相应的报警、联锁。双氧水储罐应设置安全阀作为泄压设施，并采取防晒措施并设置喷淋装置，同时设置脱盐水注入措施。在储存和装卸过程中，严禁使用可能引入铁离子的设备、设施和附件。

　　3建立隐患排查机制

　　企业开展常态化检查，对照有关安全风险隐患排查指南，定期由企业主要负责人组织、全员参加的风险隐患全面排查，建立隐患问题、整改措施和整改进度“三清单”，并按要求完成整改闭环。根据过氧化工艺生产特点，重点核查安全基础管理、过氧化氢生产装置等。安全基础管理重点检查过氧化工艺、加氢工艺、化工自动化控制仪表等具体内容，特种作业人员应取得特种作业操作证。过氧化氢生产装置重点检查工艺过程中设置的DCS自动控制系统、SIS系统，以及装置系统中pH值、温度、压力等参数的监控、报警和联锁。

　　原料、其他物料应经过洁净(洗涤、过滤等方式)后才能进入过氧化氢生产装置。脱盐水应配备pH值监控报警，并设置氢气氧含量检测仪。防止氧含量超标以免反应失控，氢气、工作液进料管线应设置流量计并配备自动调节控制系统。氢化塔压力与氮气形成联锁自调，氢化塔进出口温度通过与氢化液的换热器冷却水进行联锁自调；氢化单元应设置尾气氧含量在线监测报警，浓度小于2%；氢化系统应配备安全阀或爆破片等紧急泄压装置。

　　在氧化塔中，为防止混入杂质造成超温、超压，应设置压力、温度等监控仪表，并配备必要的安全报警。在SIS系统中设置氧化塔温度、萃取塔温度及净化塔温度，并与氧化塔撤料阀、萃取塔撤料阀、净化塔撤料阀、氢气总管切断阀等阀门进行联锁。氧化系统设置压力自动调节控制、安全阀或爆破片，以防止压力超限。氧化系统尾气排放管线应独立设置，不得与氢化系统尾气管线连接至同一总管。生产过程中采取自动持续加酸方式，保证系统中氧化液呈酸性。同时确保过氧化氢溶液的pH值维持在一定范围内，并在过氧化氢管线设置在线pH检测和报警。

　　萃取塔纯水应设置在线pH值监测，并定期进行取样检测，确保酸性条件得到严格控制。萃取塔顶部溢流液溢流进萃余分离器，萃余分离器底部应设置紧急撤料管线以实现安全排放；萃取塔塔底出料管线应配备流量计和调节阀。净化塔底部出料阀与界面应设置联锁控制；净化塔的进料应通过净芳烃储槽的专用管线进行，严禁含有杂质的芳烃进入净化塔。

　　在过氧化氢生产装置中的氧化塔、萃取塔、净化塔应设置紧急停车系统、紧急排放阀。在紧急情况下，可以通过远程控制将排放导向事故池。含过氧化氢的设备，如氧化液贮槽和成品槽，都应配备泄压设施。为了避免易燃易爆混合气体在容器内聚集，氢化液槽、氧化液贮槽、循环工作液槽、粗芳烃贮槽和工作液贮槽应采用氮封或液封的方式。过氧化氢储罐应配备液位、温度等检测仪表，并在DCS控制系统中实现相应的报警功能。根据HAZOP和LOPA分析的结果，应配置安全仪表系统(SIS系统)。过氧化氢储罐必须设置泄压措施，以应对过氧化氢的快速分解。储罐应采取防晒措施，或者设置喷淋装置以降低温度。在过氧化氢的储存和装卸过程中，严禁使用可能带入铁离子的设备设施及附件，如铁质卸车泵和铁质管节等。过氧化氢储罐区的地沟严禁排放有机物等易燃物质。过氧化氢储罐应配备脱盐水注入设施。

　　储罐及其附属设施、附件应采用不锈钢材质。双氧水卸料应使用专用接口和管线。在卸料前，应对双氧水进行取样检测，以确认其品质。应使用双氧水专用取样阀。对于容积大于等于100 m3的储罐，应设置液位连续测量远传仪表元件和就地液位指示，并配备高液位报警功能，以及联锁关闭储罐进口管道控制阀。设置温度报警，并配备温度远传仪表元件和就地指示。双氧水储罐的防护堤地面应具备防腐防渗功能，且无裂缝，堤内无杂物。设置水冲洗设施，并采取泄漏收集措施。

　　4建立安全风险分级管控

　　企业应建立安全风险分级管控制度，按照安全风险等级采取相应的管控措施。同时，企业还应建立健全并落实生产安全事故隐患排查治理制度，采取技术和管理措施，及时发现并消除事故隐患。风险分级管控与隐患排查治理双重预防机制是企业管控风险、消除隐患、保障安全生产的重要手段。今年，国家推行双重预防机制数字化系统，企业应积极响应并认真执行。该系统是排查治理隐患、防范化解风险的有效手段，有助于提高企业的安全管理水平和风险防范能力。

　　5结语

　　双氧水生产装置发生爆炸事故，其本质安全设计水平及自动化控制水平不足为主要原因。为避免双氧水生产区域发生爆炸、着火等类似事故，建议从源头上进行管控，提升双氧水生产装置的本质安全设计水平和自动化控制水平，使潜在风险得到有效控制或降低。

　　此外，各主要负责人应加强履职尽责，积极组织、督促、检查安全风险隐患排查治理工作；对重大安全隐患进行盯紧抓牢，确保整改到位。双氧水生产企业应深刻汲取事故教训，迅速落实重大隐患排查治理专项行动部署，举一反三，聚焦双氧水工作液配置釜、氢化塔、氧化塔等重点部位，以及加氢、过氧化、工作液回收等事故易发环节，强化隐患排查治理，落实风险管控措施，切实加强双氧水生产过程中的重大风险管控。

　　参考文献：

　　[1]吴德建，钱新明，黄平.过氧化氢热爆炸研究进展[J].中国安全生产科学技术，2011，7(8)：14-20.

　　[2]李志红.过氧化氢生产工艺危险性分析及防控措施研究[J].石油化工安全环保技术，2021，37(4)：40-44.