董學(xué)武
(天津大沽化工廠,天津300455)
氯氣是高度危害介質(zhì),一旦泄漏對人的健康乃至生命將構(gòu)成極大的威脅。液氯是氯堿企業(yè)中最大的風(fēng)險源,氯氣生產(chǎn)是氯堿安全生產(chǎn)中最重要的部分,在氯氣的生產(chǎn)、貯存、包裝等環(huán)節(jié)中,貯存環(huán)節(jié)是重中之重。氯氣一般是以液體狀態(tài)低溫低壓貯存在液氯貯槽中,存量多、時間長。液氯貯槽一旦出現(xiàn)泄漏,釋放氯氣量大、時間長、危害性大,處理事故的時間長、難度大。為此,國家相關(guān)部門及行業(yè)相繼發(fā)布了有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),而且還在進(jìn)一步的具體完善。保證氯氣的生產(chǎn)安全,設(shè)計(jì)是第一步。按照相關(guān)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)采取合理有效的防范氯氣泄漏措施是設(shè)計(jì)工作首要任務(wù)。
長期以來,氯氣的泄漏安全問題存在一些不合理的認(rèn)識和措施,形成了一些習(xí)慣性做法。
此種做法是在液氯貯槽罐區(qū)內(nèi)上方設(shè)置噴淋管裝置。其目的是,當(dāng)液氯貯槽罐區(qū)一旦發(fā)生泄漏,開啟堿泵向液氯貯槽灌區(qū)噴淋堿液,以吸收泄漏的氯氣。
不合理性分析:(1)液氯貯槽發(fā)生泄漏一般是墊片、閥門、設(shè)備焊接接頭和設(shè)備及管道腐蝕等原因造成的局部泄漏,而噴淋裝置布滿整個罐體,處理目標(biāo)不準(zhǔn)確,對泄漏氯氣的吸收效果極低。(2)液氯貯槽一般是低溫貯存液氯,罐外有保冷設(shè)施。而堿液溫度為常溫,高于液氯的溫度,當(dāng)堿液噴到液氯貯槽時,一是破壞了保冷層,相當(dāng)于對液氯貯槽加溫;二是堿液吸收氯氣是放熱反應(yīng),這些熱量隨著堿液噴到液氯貯槽更加劇了液氯的溫度升高。溫度升高導(dǎo)致液氯貯槽內(nèi)的壓力升高,加大氯氣泄漏量。(3)對設(shè)備傷害大,沒有問題的液氯貯槽、管道、閥門等也受到了噴淋堿的傷害。噴淋裝置如使用管理不當(dāng)還容易造成人員傷害事故。事后處理現(xiàn)場、恢復(fù)生產(chǎn)難度也大。(4)噴淋下來的堿不容易回收,造成環(huán)境污染同樣采取其他液體噴淋也是不合理的。
此種做法是將泄漏的液氯鋼瓶投入到堿池中。其目的是,用堿池中的堿液吸收泄漏氯氣。
不合理性分析:在液氯包裝時,鋼瓶內(nèi)的液氯溫度一般低于堿池中堿的溫度。將鋼瓶浸入堿池,相當(dāng)于加熱液氯,堿吸收氯氣是放熱反應(yīng),加劇了對液氯的升溫,導(dǎo)致鋼瓶內(nèi)壓力升高,加速了氯氣的泄漏。
此種做法是當(dāng)液氯貯槽發(fā)生泄漏時使其中的液氯盡快導(dǎo)入備用的液氯貯罐中。
不合理性分析:(1)對事故罐加壓可提高倒液速度,氯氣泄漏量也隨著罐內(nèi)壓力的升高而加大;(2)雖然事故罐本身已有損壞,加壓會使創(chuàng)傷面加大,擴(kuò)大損傷程度,甚至?xí)斐筛蟮奈:Α?/p>
類似以上的處理措施目的性是對的,但方法不當(dāng),是不可取的。
此種做法是在密閉的液氯貯槽廠房內(nèi),配置固定式吸風(fēng)口,配備可移動式非金屬軟管吸風(fēng)罩,軟管半徑覆蓋廠房內(nèi)的所有設(shè)備和管道[1,2]。由風(fēng)機(jī)將泄漏氯氣從固定式吸風(fēng)口和軟管吸風(fēng)罩輸送到氯氣吸收裝置(氯氣吸收塔),塔內(nèi)氯氣由來自堿液循環(huán)槽的堿吸收,同時,用液氯泵將事故罐內(nèi)的液氯導(dǎo)入備用液氯貯槽。
合理性分析:(1)密閉的液氯貯槽廠房內(nèi)的固定式吸風(fēng)口可以轉(zhuǎn)換廠房內(nèi)的空氣,使得人員可以近距離處理事故,將非金屬軟管吸風(fēng)罩準(zhǔn)確移到泄漏點(diǎn),處理泄漏氯氣有針對性和準(zhǔn)確性。(2)堿液在塔內(nèi)吸收氯氣,不會對事故設(shè)備及其他設(shè)備及管道造成傷害。(3)吸收氯氣的堿液可以回收做次鈉,不會造成環(huán)境污染。(4)沒有增加事故設(shè)備的負(fù)荷,對現(xiàn)場設(shè)備及管道沒有損傷,整個過程安全。(5)事故處理后,后續(xù)工作簡單,恢復(fù)生產(chǎn)快。
液氯包裝廠房內(nèi)配備可移動式非金屬軟管吸風(fēng)罩,同時設(shè)置封閉處置室并留有固定式吸風(fēng)口,將事故鋼瓶放入封閉處置室,由風(fēng)機(jī)將泄漏氯氣從固定式吸風(fēng)口和軟管吸風(fēng)罩輸送到氯氣吸收裝置 (氯氣吸收塔)。
合理性分析:不會加速氯氣的泄漏,對液氯鋼瓶沒有傷害。
當(dāng)液氯貯槽發(fā)生泄漏應(yīng)盡快將其中的液氯導(dǎo)入備用液氯貯罐中。應(yīng)當(dāng)用液氯泵完成這個過程。
合理性分析:不增加泄漏液氯貯罐內(nèi)的壓力,不會加速氯氣的泄漏,同時不會擴(kuò)大它的損傷程度。保證倒液過程的安全性。
風(fēng)機(jī)能力的選用主要考慮,(1)密閉的液氯貯槽廠房的空間以保證廠房內(nèi)空氣置換效果。(2)廠房內(nèi)液氯管道的最大管徑。法蘭墊片一旦損壞,大管徑的泄漏量要大于小管徑的泄漏量。(3)液氯貯槽內(nèi)的壓力。同樣的損傷面積,貯槽內(nèi)壓力高泄漏量增大。風(fēng)機(jī)能力確定后則氯氣吸收塔及堿泵的能力則不難確定。
在出現(xiàn)氯氣泄漏事故時,僅靠吸收系統(tǒng)將整個液氯貯槽內(nèi)的液氯吸收是不現(xiàn)實(shí)的。應(yīng)盡快地將事故罐內(nèi)的液氯導(dǎo)入備用貯罐中,才能減少氯氣的泄漏時間,從而最大限度地減少氯氣泄漏量。將事故儲罐中的液氯導(dǎo)入備用儲罐中,一是靠2個貯罐的液位差和壓力差自流一部分,及依賴液氯泵來完成為縮短倒罐時間,需要提高液氯泵的輸送能力。所以在確定液氯泵輸送量時,不但要考慮滿足液氯包裝時的需求,還要顧及液氯貯槽的容積,同時,滿足倒罐的需求。
泄漏氯氣的吸收完全依靠堿液,有充足的堿液才能確保泄漏氯氣的有效處理。依據(jù)氯氣的泄漏量,液氯泵的輸送量和液氯貯槽的容積,即可確定整個處理過程所需的堿液量及堿液循環(huán)槽的容積。
[1]國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局.氯堿生產(chǎn)企業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施指南.北京:國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局,2008.
[2]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.氯氣安全規(guī)程.北京:中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會,2008.