合成纖維是以石油、天然氣、煤、石灰石及某些農副產品等天然資源為原料,經過化學合成與機械加工而制得的纖維,現已廣泛應用于紡織各行業。合成纖維的種類很多,主要有:滌綸、錦綸、腈綸、維綸、丙綸(聚丙烯纖維)、氯綸等。
合成纖維的生產一般經歷三大過程,即制備單體、制取高聚物和紡絲加工。制備單體是通過各種方法將乙烯、丙烯、苯、二甲苯等基本有機原料制成符合聚合規格的單體中間原料。制取高聚物是將各種單體通過各種聚合方法聚合或縮聚成高聚物。紡絲加工即是把高聚物熔融或制成紡絲原液,進而加工紡成纖維。合成纖維的生產既具有化工生產性質又具有紡織加工的特征,而且原料,成品大都是易燃、易爆或有毒物質,生產過程工藝也存在較復雜的化學反應,如果出現操作失誤、控制失調,則極易發生火災、爆炸事故,因此做好合成纖維生產的防火安全工作至關重要。
一、合成纖維生產的火災危險性
合成纖維雖然種類較多,但生產過程中的火災危險性卻極為相似,都屬于易發生火災。爆炸的危險性生產。一方面,其原材料、中間體、催化劑、成品大多是易燃易爆物品;另一方面,生產過程又多是在高溫、高壓狀態下進行,稍有不慎就能發生火災、爆炸事故。特別是各種單體的生產及聚合過程基本上都屬于甲類火災危險性生產。
(一)物料具有火災危險性。合成纖維所采用的原料、單體和成品基本上都是易燃或可燃的化學物品。如生產錦綸所使用的苯、環乙烷、氫等原料;生產滌綸所采用的乙烯、萘、甲醇等原料;生產腈綸利用的乙炔、丙烯、丙烯腈等原料;生產維綸使用的乙烯、乙醛等原料都屬易燃易爆化學危險物品,其爆炸下限低、火災危險性大,而且極易揮發和擴散。大多數原料、單體和合成纖維成品還具有易產生靜電的特性,特別是吸濕性很低的滌綸、腈綸等,在常壓下的質量比電阻在1013Ω·g/cm^2以上,因而受到摩擦時會產生靜電,有時靜電壓可達上千伏,如與橡膠摩擦后的電位,滌綸為1025伏,錦綸為1050伏,腈綸為960伏,因此在物料的輸送、裝卸及運輸過程中極易發生靜電火花引燃的火災事故。
(二)生產操作過程具有火災危險性。合成纖維生產操作都是以反應過程為主,其中氧化反應、聚合反應等都屬于放熱的化學反應,如果操作不當,造成超溫超壓,則有造成設備爆炸甚至系統性爆炸的可能。特別是由于生產工藝要求,有的需在高溫下操作,有的需在高壓下操作,有的需在高溫高壓條件下反應,也有的如丙烯氨氧化制丙烯腈,需在接近爆炸極限的條件下操作,有的需在自燃點溫度以上進行加工處理等等。危險操作條件給操作控制帶來較大的難度,如果出現加料錯誤、配料比例失當、儀表失靈、控溫控壓疏忽等操作失誤,或突然出現停水、停電、攪拌和冷卻中斷等異常情況,就有導致火災或爆炸的危險。
(三)設備具有腐蝕、泄漏危險性。由于合成纖維生產使用的酸、堿等物料較多,對生產設備、管道具有較強的腐蝕性,有的還需在高溫或高壓條件下反應,因而存在腐蝕破漏或強度下降的可能性,為發生火災或爆炸創造了條件。
(四)運轉、檢修中存在多種點火源。合成纖維生產中存在著加熱爐、裂解爐、加熱夾套或浴鍋、電加熱等生產采用的火源、檢修時的動火、鐵器、機械的摩擦與撞擊、人為明火、吸煙煙蒂等,這些火源如控制管理不當,就會成為引燃的點火源。
