王金柱（山東省濱州市濱城區(qū)安全生產(chǎn)應(yīng)急救援指揮中心，山東 濱州 256600）

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氯堿化工生產(chǎn)過程火災(zāi)爆炸事故預(yù)防措施探討

王金柱
（山東省濱州市濱城區(qū)安全生產(chǎn)應(yīng)急救援指揮中心，山東 濱州 256600）

摘 要：氯堿在工業(yè)上有著很重要的作用，尤其是在氯氣、氫氣等產(chǎn)品的生產(chǎn)中，用途廣泛。但是，由于氯堿本身很容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生爆炸混合物，因此極易引發(fā)爆炸，給企業(yè)帶來不可估量的損失。不少化工企業(yè)都對氯堿又愛又恨，因此，本文結(jié)合以上情況，對氯堿化工生產(chǎn)過程進(jìn)行了分析，提出了預(yù)防火災(zāi)爆炸的措施，希望以此來促進(jìn)化工企業(yè)的健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：氯堿；化工企業(yè)；預(yù)防爆炸

0　引言

由氯堿制成的氯氣、氫氣和氫氧化鈉等物質(zhì)是化工企業(yè)進(jìn)行其他生產(chǎn)活動的重要材料，眾多工業(yè)領(lǐng)域，例如石油、有色金屬、電子、國防等，都需要使用氯堿來完成生產(chǎn)過程。但是，氯堿在生產(chǎn)過程中很容易產(chǎn)生三氯化氮，這是一種非常危險的物質(zhì)，也是氯堿引發(fā)爆炸的元兇。

1　氯堿反應(yīng)原理分析

氯堿能夠在食鹽電解的條件下產(chǎn)生氯氣、氫氣，由于產(chǎn)生的物質(zhì)不同，這個方法有不同的名稱，一般有隔膜法、離子膜法、汞陰極法、離子膜法四種分類。下面，本文對隔膜法和離子膜法進(jìn)行了重點(diǎn)分析。

1.1隔膜法

使用隔膜法主要是利用電解槽設(shè)備來完成的，這種方法產(chǎn)生的時間較長，技術(shù)相對落后，尤其是在隔膜吸附力水平較低的情況下，最容易引起氫氣滲漏。氫氣一旦穿過隔膜到達(dá)陽極區(qū)，就很容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氯混合氣，這就是導(dǎo)致爆炸的最要物質(zhì)。而且，這種氯混合氣很容易受外界的影響，例如電波波動時氯氣就會承受著很大的壓力，壓力到達(dá)一定值以后就會導(dǎo)致氯氣外泄。眾所周知，氯氣是不能直接進(jìn)入人體的，如果現(xiàn)場工作人員沒有注意，吸入了這種氣體，就會引發(fā)中毒，嚴(yán)重時還會導(dǎo)致死亡。因此，這種方法的技術(shù)是十分落后的。另外，生產(chǎn)過程中使用的高壓電流會使室內(nèi)溫度升高，電流和電解質(zhì)接觸時會散發(fā)出大量的熱量，這些熱量會使室內(nèi)溫度急劇上升，工作人員在這種高熱量、高溫度、高壓力的環(huán)境中長時間工作，就極易引發(fā)身體疾病。另外，由于設(shè)備數(shù)量較多，室內(nèi)空間較小，條件很差，電解槽很容易出現(xiàn)問題泄露氯氣，維修人員幾乎每天都要對其進(jìn)行維修，工作強(qiáng)度很大。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和化工技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，目前已經(jīng)基本淘汰了這項(xiàng)工藝，尤其是在東部沿海地區(qū)，早在1995年就實(shí)現(xiàn)了方法革新，新的離子膜能夠有效的防止氯氣滲漏，減少有害物質(zhì)，保障了工作人員的生命安全。

1.2離子膜法

離子膜法是目前為止工藝較為先進(jìn)的電解方法之一，已經(jīng)被很多的化工企業(yè)使用。離子膜能夠通過陽離子交換膜的作用，將陽極室和陰極室進(jìn)行分離，陰極室被隔離在離子膜之外，預(yù)防化學(xué)反應(yīng)。它的先進(jìn)之處就是在很多部位設(shè)置了專業(yè)的報警設(shè)備，一旦出現(xiàn)氯氣滲漏能夠及時的發(fā)出刺耳的聲音，提醒工作人員進(jìn)行緊急處理。另外，這種方法能夠有效的減少廢氣數(shù)量，因此在正常情況下不會污染環(huán)境。但是，離子膜法也會受到其他因素的影響，所以不能排除它的危險性，工作人員在進(jìn)行使用時還是要做好防護(hù)措施，不可大意馬虎，尤其是離子膜法容易受電波影響，一旦停止供電，就很容易造成儲氣罐爆炸。工作人員應(yīng)該時刻注意場內(nèi)下風(fēng)向，當(dāng)其半徑在6.5km時，就要保持高度警惕。

2　產(chǎn)生火災(zāi)爆炸的危險因素及措施分析

2.1性質(zhì)

氫氣是無色無味的，是不具有毒性的氣體，一般人很難分辨，但是其擴(kuò)散性很強(qiáng)，如果聚集在高空中就很容易導(dǎo)致人的窒息死亡，因此具有一定的危險性。電解產(chǎn)物氯氣是有顏色的，一般散發(fā)在空中之后就會變成一種黃綠色，有明顯的臭味，刺激性較大，而且毒性也很強(qiáng)。液氮具有助燃、低溫的特點(diǎn)，人一旦接觸了這種物質(zhì)，就會造成凍傷。氯氣和氫氣混合后，如果氫氣的含量在4%～96%之間，就非常危險，一旦遇到火源就會引發(fā)爆炸。

2.2電解槽

電解槽具有潛在的爆炸性因素，由于常用的離子膜法操作程序較為復(fù)雜，要求要較高，生產(chǎn)出來的燒堿具有很強(qiáng)的腐蝕性，而且溫度較高，必須進(jìn)行冷卻處理。H2本身就是一種存在爆炸可能的物質(zhì)，燃燒可能較大，如果與電解槽進(jìn)行連接，接觸到其中的氫氣和氯氣就會導(dǎo)致電解槽氣體混亂，氯氣很容易與燒堿液發(fā)生反應(yīng)，在進(jìn)入電解槽之后就會被溶解，與燒堿液融為一體。但是，陽極室的氫氣不會發(fā)生反應(yīng)。這樣，陰極室和陽極室就形成了一種不平衡狀態(tài)，承受的壓力也不一樣，就會發(fā)生爆炸事故。因此，工作人員要控制電解槽內(nèi)的平衡，及時監(jiān)督。

2.3管道系統(tǒng)

管道系統(tǒng)是將電解槽的氣體輸入到其他設(shè)備內(nèi)所必經(jīng)的一個系統(tǒng)，當(dāng)氯氣中的氫含量達(dá)到4%及以上時，氫氣管道就會造成負(fù)壓，形成一種爆炸性氣體。另外車間廠房如果沒有通風(fēng)，空氣密閉，這種狀態(tài)超過一定時間之后就會引發(fā)爆炸。因此工作人員應(yīng)該控制管道系統(tǒng)內(nèi)的氫氣含量，避免負(fù)壓情況的出現(xiàn)。

2.4雜質(zhì)

這里的雜質(zhì)主要指的是三氯化氮。運(yùn)輸鹽的車輛往往會有其他物質(zhì)的殘留，如化肥，會有少量的鈉分子，這些分子會附著在鹽上，并進(jìn)入電解槽，與其中的陽極氯氣混合，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，這時三氯化氮就產(chǎn)生了。三氯化氮會通過管道系統(tǒng)運(yùn)送到其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，一旦體積達(dá)到5%，就會引發(fā)爆炸。油脂、陽光和鎂光也是三氯化氮發(fā)生爆炸的因素。

3　科學(xué)預(yù)防火災(zāi)爆炸的具體措施

根據(jù)上述的原因分析，要預(yù)防爆炸應(yīng)該從每個環(huán)節(jié)入手，首先，要保證正確的操作，保證工藝指標(biāo)的準(zhǔn)確性，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，就要立刻做出反應(yīng)，采取補(bǔ)救措施，如果已經(jīng)無法補(bǔ)救，就要迅速關(guān)閉相關(guān)設(shè)備，及時疏散人群，保障工作人員的人身安全。其次，加強(qiáng)對設(shè)備的管理和維護(hù)，在運(yùn)送材料的過程中盡量避免其他物質(zhì)的接觸，保證材料的純潔性，定期對設(shè)備進(jìn)行全面檢查，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。另外，廠房要及時通風(fēng)，以自然風(fēng)來避免有毒物體的積聚，還要注意防火，廠房內(nèi)要禁止明火，同時避免摩擦過度產(chǎn)生火花，如果發(fā)生火災(zāi)要及時采取措施防止火勢蔓延，避免造成更大的損失。

4　結(jié)束語

工業(yè)生產(chǎn)本身就是一個具有危險性的過程，而氯堿又是極其不穩(wěn)定的物質(zhì)，因此，相關(guān)工作人員應(yīng)該加強(qiáng)安全意識，建立一個安全的生產(chǎn)環(huán)境，減少火災(zāi)爆炸發(fā)生的可能性?；て髽I(yè)應(yīng)該及時進(jìn)行設(shè)備更新，引入先進(jìn)技術(shù)，建立健全相應(yīng)的管理機(jī)制，保障工作人員的人身安全。

參考資料：

［1］李玉霞.氯堿生產(chǎn)過程火災(zāi)爆炸事故預(yù)防［J］.新疆化工，2010（04）：72-77.

［2］肖莉.典型化工設(shè)備事故致因機(jī)理及其管控研究［D］.石河子大學(xué)，2014.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.034