1  概述

　　黄磷是一种易燃剧毒的化学物质，熔点44.1℃，沸点280℃，燃点仅为35℃，且在潮湿空气中30℃即能着火。黄磷生产最显著的特点就是高温、易燃、易爆、有毒。磷和磷泥的自燃，尾气的爆炸，磷渣的排放，等等，稍有不慎都可能造成火灾事故。磷的化学性质非常活泼，常温下就能与氧结合迅速燃烧，释放出大量的热量，伴随产生高温浓烟。这不仅对环境造成污染，对财产造成损坏，而且对人体构成极大危害。因为空气中允许磷的最大浓度为 3×10-5mg/L；超过该值就可使人中毒(致死量为0.1 g)。因此在黄磷生产过程中如何采取措施防止火灾和爆炸事故发生，是每个厂家必须十分注重的问题。笔者结合黄磷生产实践，谈一点看法，与同仁共勉。

　　2  防止磷和磷泥自燃是关键

　　应特别注重粗磷的输送、黄磷的精制与包装、磷泥的回收等工艺过程，归纳起来容易引发事故的因素主要有以下几种。

　　2.1  受磷槽溢流管堵塞引发事故

　 某黄磷生产企业在1999年12月和2003年6月，都曾发生过因受磷槽溢流管堵塞引发火灾，尽管没有造成人员伤亡和大的经济损失，但严重干扰了正常的生产秩序。事故的直接原因是受磷槽未及时清洗，槽内磷泥日积月累造成结块，这些块状磷泥短时间加温不易熔化，当槽内块状磷泥升至溢流管口时，就会随溢流水带到管中形成堵塞或半堵塞，使受磷槽内喷淋水不能及时排走，槽内液面不断上升，而处于熔化状态的磷被大量的水从压磷套管中冲出引起燃烧。仔细分析事故的原因后提出的预防措施是，首先要正确判断受磷槽溢流管是否堵塞，其方法：①根据磷炉内压力大小来判断，受磷槽溢流管堵塞后，槽内液面逐渐升高会引起炉内压力增大，所以当导气管处压力大于喷淋塔处压力时可判定溢流管产生了堵塞。②根据最末端磷泥槽溢流水量大小来判断，如无水溢出则为全堵塞。对此，可适当增加压磷作业的次数，我厂的经验是改过去每日一次为每日二次(分别在每天的11：00和14：00)，且第二次压磷前应当给受磷槽加温1 h左右，确保磷泥熔化后才能实施压磷；同时规定每周对受磷槽进行一次清洗(要求压出“黑水”，即水与杂质的混合物)，目的就是防止槽内磷泥积存过量。另外磷炉当班人员若发现磷炉压力增大时应迅速采取措施，停炉停水，并立即通知精制工给受磷槽进行加温，然后再实施压磷作业一次。③在受磷槽溢流管处增设直接蒸汽管，以防溢流管堵塞时能及时进行加热熔化，保障溢流管畅通。同时可在受磷槽上安装一条排磷管道，使其因溢流管堵塞而冒出的磷泥能顺利地排入安全地带，避免磷和磷泥燃烧引发火灾。

　　2.2  精制黄磷的方法不当引发事故

　　1、在黄磷精制操作时须做到两点，一是从锅炉房输送过来的蒸汽压力要求不能超过0.4MPa，并且要视精制锅内磷的位置变化对阀门进行适当调节。当发现锅内磷位升高时应迅速调小截止阀，以免蒸汽压力过大将锅内磷冲出引起燃烧。二是加入碳酸氢铵的量不宜过大，一般控制在2.5kg/t，并且要视精制时间分数次加入，否则碳酸氢铵受热分解产生大量的NH3和CO2，加之黄磷熔化时体积迅速膨胀(常压下膨脓率为3.25%)，导致黄磷溢出精制锅引起燃烧。

　　2、对粗磷进行漂洗时水温一定要符合工艺要求，通常控制在60-70℃。水温过高锅内磷泥被漂洗水带出影响磷的回收率，水温过低漂洗水带出的磷泥不易排走，造成精制锅溢流管堵塞而诱发事故。

　　3、对磷泥的回收要定期、定点、定人进行。这样一是可使槽内磷泥得到进一步回收，提高磷的回收效率；二是可避免槽内磷泥积存过多造成溢流管堵塞，磷泥溢出槽面引发事故。所以为有效防止火灾事故，我们采取了以下措施：即定期两天回收一次磷泥，每次必须清洗干净并经质检员验收合格。

　　2.3  操作不慎引发事故

　　当用橡胶管虹吸粗磷或磷泥时，必须认真检查输送管道是否畅通，作业完毕须对管道进行疏通。目的是防止在下一次虹吸时管道阻塞出现反喷现象而引起磷(磷泥)燃烧。用过的胶管也要清洗干净才能堆放，以防残磷自燃而损坏管子，进一步引发火灾。其二在处理被堵塞的管道时，不能用蒸汽或热水对管道直接进行加热，以免熔化的磷反喷引发事故。应采取间接加热的方法使其均匀熔化，进而疏通管道。其三用取样管采取样磷时，压住取样管口的拇指应缓慢移开，以免空气进入过快，磷反冲出来烧伤取样人员。当发现磷温过低，磷凝固在取样管内、外壁时，应用热水将其熔化后才能拉出样管，否则也会引发事故。2003年3月某厂一精制工在取样磷时，因磷温过低未采取上述措施而将取样管拉出水中。附着于管内、外壁的样磷遇空气迅速燃烧，导致样管温度升高，管内热气流使样磷冲出，烧伤该工人脚部。

　　3  预防尾气爆炸和CO中毒

　　黄磷生产中还产生大量的尾气，主要成分是CO，常温下空气中的Φ(CO)=12.5%-74.2%时遇火极易发生爆炸。目前由于技术等诸多原因大多数厂家将其点燃排空，少部分厂家用作烘干原料，没能充分利用。加之回收系统密封性不够好，操作稍有不慎，爆炸和中毒事故就可能发生。2004年9月 10日某厂连续发生两起尾气爆炸事故，侥幸没有伤亡，损失也不大。为有效避免和预防事故，笔者建议采取以下措施。

　　1、尾气从磷炉输送到烘干系统，应采取微正压(1.0-3.5kPa)操作。第一，必须保证输送管道畅通无阻，并定期对管道进行清理，要求每季度一次以上。第二，每次使用尾气时要严格按照操作规程进行。送气、点火、引风等必须严格遵循相关的操作顺序，力求做到两个避免(避免空气进入输送管道，避免混合气体进入烘干设备)、一个严禁(烘干作业严禁烟火)和一个确保(确保引风系统畅通)。第三，在操作过程中随时观察火焰燃烧情况，防止火焰突然熄灭。同时要记录供气和排气压力，即保证供气正压，排气为负压，均以500-1000Pa为准，一旦火焰熄灭必须立即处理，拉出伸缩管(燃烧管)，关闭挡板，封闭水封，待引风机运转15 min后停机。若需继续作业仍按规程操作。

　　2、CO为无色无味无嗅的气体。当窑中Φ(CO)达0.16%-0.20%时，人在1.0-1.5h后便中毒死亡，当其增加到0.5%以上时 15min后人即中毒死亡，只有当Φ(CO)小于0.01%时才能确保人身安全。预防CO中毒应注意：①生产装置要求密闭，整个磷炉上下必须保持空气流通，不留死角，使逸出的CO能迅速扩散。②料柜与磷炉连接部分有少量尾气顺着料管从料管料柜上逸出，容易使人员中毒。有些厂采取点燃办法将其烧掉排空，这样会使料柜受热变形，影响使用寿命。笔者建议在料柜上安装一台鼓风机将CO迅速吹散于空气中，既可保障人员安全又可使料柜不受热变形。③强化管理和个人防护。要建立健全各顶规章制度，开展岗位练兵活动，提高个人防护能力，做到自保、互保、联保、防患于未然。

　　4  磷渣排放和磷铁回收应加强操作管理

　　黄磷生产的磷渣(磷铁)温度高达1300-1500℃，每天都需定时排放数次，每次都不能掉以轻心，否则也会造成火灾事故或人员受伤。为此要求做到：①排放前必须认真清理疏通渣沟，合理铺牢渣槽<磷铁槽>，防止沟槽产生泄漏等，以保证磷渣能顺利地进入渣池水淬，杜绝磷铁流入水淬池。同时放渣要根据渣口大小、渣量多少等来控制渣速，避免渣冲出渣槽或溢出槽面。某厂2000年8月就发生一次磷渣冲出槽口溢到地面烧坏2台设备，险些造成火灾事故。②高温熔融的磷铁遇水会产生爆炸，所以在撬渣(取磷铁)过程中必须严格按操作规程进行。某厂2002年10月一炉前工因出炉磷铁冷却时间不足，用水剧冷后便开始撬渣，当钎子启动磷铁时呈熔融态的磷铁遇水而爆，气渣混合物瞬间冲出将其眼睛击伤。2004年3月又有一沪前工对刚出渣槽的磷铁进行打碎时，高温的磷铁(内部未完全冷却)遇其上部低温磷渣产生爆炸，使他腿部烫伤。所以为有效防止磷铁爆炸必须保证其冷却时间，要待磷铁完全冷却后才能实施撬渣取铁作业。铺渣槽必须用干渣，渣槽内严禁积水。③若渣槽磷铁较多，一时冷却不足影响下一炉排渣，可采用水强制降温。但必须遵守两点，一是出炉后30min 以上方可用水，淋水时人员不能靠近；二是停水后30min以上，确认坑内无积水才能进行撬渣取铁。

　　综上所述，黄磷生产中火灾事故的防范是一项涉及技术、操作和管理等诸方面，许多做法也需在实践中不断完善。