液氯充裝及接卸改造與運(yùn)行

馬立文，劉　廣，楊元福（山東濱化東瑞化工有限公司，山東濱州256600）

液氯充裝及接卸改造與運(yùn)行

馬立文，劉廣，楊元福
（山東濱化東瑞化工有限公司，山東濱州256600）

介紹了液氯充裝工藝選擇、充裝安全控制、液氯接卸工藝改進(jìn)及充裝站的日常管理工作。

液氯；充裝；接卸；安全

山東濱化東瑞化工有限公司25萬t/a離子膜燒堿裝置2008年7月投產(chǎn)，由于受下游氯產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)的影響，電解裝置不能滿負(fù)荷運(yùn)行。為消除氯產(chǎn)品對裝置負(fù)荷的影響，增加液氯充裝，增加了裝置生產(chǎn)負(fù)荷。經(jīng)初步測算液氯充裝量為6.5 t/h，滿足6萬t/a燒堿產(chǎn)量的要求，使電解裝置達(dá)到25萬t/a的滿負(fù)荷狀態(tài)，項(xiàng)目從2009年初投產(chǎn)，現(xiàn)在裝置運(yùn)行較好。

2011年由于耗氯產(chǎn)品的持續(xù)好轉(zhuǎn)，氯氣的需求量增加，氯堿裝置滿負(fù)荷仍不能滿足下游耗氯裝置的需求。根據(jù)公司要求對液氯充裝進(jìn)行改造。

在改造過程中，對國內(nèi)多個(gè)充裝接卸工藝進(jìn)行分析，對裝置的安全設(shè)計(jì)參照國家各安全生產(chǎn)管理部門的要求進(jìn)行，使目前的操作工藝簡單方便且安全易用。

1　改造前的工藝對比

液氯充裝方法有很多種，在考慮充裝及接卸方式時(shí)進(jìn)行了反復(fù)論證。液氯充裝方案在當(dāng)時(shí)考慮了屏蔽泵工藝。為適應(yīng)充裝需要分別設(shè)置了鋼瓶充裝及槽車充裝2間廠房。封閉結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置抽風(fēng)裝置，鋼瓶充裝廠房設(shè)置地下堿池，槽車充裝廠房設(shè)置堿液噴淋吸收裝置，廠房外設(shè)置吸收塔及風(fēng)機(jī)。利用鋼瓶廠房的堿池堿泵進(jìn)行噴淋循環(huán)。

液氯卸車工藝改造，考慮了3種方案。第一種是采用汽化氯升壓連接槽車氣相管線進(jìn)行升壓液相管線連接液氯儲(chǔ)槽。該工藝仍然存在液氯汽化升壓問題，有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)；第二種是液氯從槽車進(jìn)入中間緩沖罐，由液氯輸送泵送入液氯儲(chǔ)槽。曾經(jīng)與廠家交流利用液氯輸送泵直接抽槽車的液氯送液氯儲(chǔ)槽，但考慮液氯在槽車的液相管線流動(dòng)時(shí)可能會(huì)汽化，影響液氯輸送泵的運(yùn)行，故必須采用中間槽方式；第三種是氮?dú)獬鋲悍绞叫盾嚒Ｔ摲绞焦に囕^為復(fù)雜，但由于是氮?dú)馍龎?，運(yùn)行較為安全，易于實(shí)現(xiàn)自控。缺點(diǎn)是槽車再次裝車時(shí)需排放部分廢氣。綜合考慮以上方案，為保證安全和控制的要求，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)有裝置情況，采用第三種工藝。

2　主要改造內(nèi)容

（1）液氯儲(chǔ)槽的最大庫存能力。目前共有3臺(tái)儲(chǔ)槽，其中2臺(tái)20 t的儲(chǔ)槽，1臺(tái)50 t的儲(chǔ)槽，3臺(tái)儲(chǔ)槽考慮80%的儲(chǔ)量，最大儲(chǔ)量為72 t。液氯儲(chǔ)槽正常時(shí)有10～20 t庫存，保留40 t的緩沖余量。擬新增1臺(tái)50 t儲(chǔ)槽 （該儲(chǔ)槽作為事故應(yīng)急儲(chǔ)槽使用，平常為低壓狀態(tài)）；

（2）液氯的充裝建議采用槽車充裝和鋼瓶充裝2種形式。槽車充裝時(shí)，公司租用不低于3臺(tái)槽車，按每臺(tái)槽車充裝23 t計(jì)算，1臺(tái)外出送貨，1臺(tái)備用，1臺(tái)隨時(shí)充裝，必需保持2臺(tái)槽車在現(xiàn)場，共有60個(gè)鋼瓶周轉(zhuǎn)。液氯儲(chǔ)槽正常時(shí)有10～20 t庫存，保留40 t的緩沖余量；

（3）液氯通過屏蔽泵（在現(xiàn)液化裝置區(qū)）由管道送至充裝站進(jìn)行液氯充裝。液氯的輸送基本有3種工藝：汽化加壓、液下泵和屏蔽泵。屏蔽泵工藝相對較為簡潔；

（4）新增抽真空系統(tǒng)（真空泵及相應(yīng)管線）。滿足鋼瓶充裝及槽車充裝過程中連接管線的抽空；

（5）新建充裝區(qū)、槽車充裝平臺(tái)及槽車充裝臂，能夠滿足2臺(tái)槽車同時(shí)充裝需要新建3個(gè)鋼瓶充裝口，新建1個(gè)鋼瓶復(fù)磅系統(tǒng)，新建液氯槽車停放區(qū)，液氯鋼瓶存放區(qū)；

（6）新建風(fēng)機(jī)抽風(fēng)系統(tǒng)及堿液噴淋吸收系統(tǒng)。包括風(fēng)機(jī)、地下堿池及吸收塔；新建液氯鋼瓶吸收堿池；

（7）增加充裝流量檢測及超量切斷控制系統(tǒng)；

（8）增加視頻監(jiān)控、氯氣報(bào)警系統(tǒng)及氯氣撲消裝置；

（9）液氯卸車工藝增加了氮?dú)庠鰤簷C(jī)，簡單的管線切換功能。

3　安全環(huán)保要求

（1）設(shè)置可以滿足液氯充裝事故狀態(tài)下的事故氯氣吸收裝置。主要考慮1只液氯鋼瓶或1輛槽車泄漏時(shí)能夠滿足吸收要求的堿液存量。鋼瓶泄漏量較大時(shí)，設(shè)置地下吸收堿池，這也是液氯充裝多年來的常規(guī)做法。但該方案僅適合滿瓶且大量泄漏的應(yīng)急。并非很好的液氯鋼瓶泄漏處理方案。吸收1 t氯氣約需15%的堿液7.5 t，為安全起見，設(shè)置20 m3吸收堿池。在堿池上方設(shè)置相應(yīng)密閉防護(hù)設(shè)施，保證正常運(yùn)行時(shí)堿氣不散發(fā)到空氣中。同時(shí)上部防護(hù)罩設(shè)隔離門，在鋼瓶有問題時(shí)能夠順利將鋼瓶推入。針對槽車泄漏采取的方案，設(shè)置全密閉廠房，車輛進(jìn)出采用電動(dòng)遙控門，槽車充裝時(shí)將門關(guān)閉。室內(nèi)設(shè)置吸風(fēng)裝置。與槽車相連有直接去廢氣吸收系統(tǒng)的緊急開啟切斷閥，遇槽車泄漏時(shí)剩余氯氣可緊急排往獨(dú)立的吸收系統(tǒng)。

（2）在液氯緩沖槽的四周布置堿液噴淋設(shè)施，當(dāng)任一設(shè)備發(fā)生事故泄露時(shí)，堿液迅速噴淋吸收氯氣，吸收后的廢堿液由地溝收集后，用于生產(chǎn)次氯酸鈉。液氯緩沖槽室內(nèi)布置，并單獨(dú)為該系統(tǒng)設(shè)置廢氣吸收裝置，出現(xiàn)氯氣泄漏時(shí)，聯(lián)鎖引風(fēng)機(jī)，將廠房內(nèi)氣體引入廢氣吸收裝置，吸收處理。

（3）氯氣輸送選用的屏蔽泵，具有運(yùn)行穩(wěn)定性高，全自動(dòng)控制，聯(lián)鎖系統(tǒng)完善等特點(diǎn)，輸送系統(tǒng)安全可靠。

（4）按照規(guī)范要求在裝置現(xiàn)場設(shè)置氯氣泄漏監(jiān)測儀，并與裝置建立聯(lián)鎖，可有效控制氯氣外逸。

（5）高壓氮?dú)庀到y(tǒng)采用氮?dú)庠鰤海c系統(tǒng)的聯(lián)鎖隔絕等自控技術(shù)，保證氮?dú)饧奥葰庀到y(tǒng)的安全

（6）為保證以上措施可靠地投入運(yùn)行，本裝置單獨(dú)引進(jìn)建設(shè)應(yīng)急電源系統(tǒng)。DCS控制系統(tǒng)、UPS電源均雙備份配置，保證了控制的可靠性和電源有效供給。

4　充裝流程描述

由液氯貯槽來的液氯經(jīng)過屏蔽泵加壓到1.0～1.20 MPa后進(jìn)入液氯冷卻器，用冷凍水將液氯換熱到14℃左右，進(jìn)入液氯鋼瓶充裝平臺(tái)或槽車充裝平臺(tái)。液氯鋼瓶充裝前要檢驗(yàn)員負(fù)責(zé)逐只進(jìn)行檢查（內(nèi)檢和外檢），達(dá)到充裝標(biāo)準(zhǔn)。液氯鋼瓶檢驗(yàn)合格后進(jìn)入液氯鋼瓶充裝，用行車將檢查好的液氯鋼瓶吊到磅秤上，接上充裝管，開啟充裝分配臺(tái)上的抽空閥片刻，關(guān)閉閥門；緩慢開啟充裝分配臺(tái)上的鋼瓶閥門，在自動(dòng)充裝程序系統(tǒng)下進(jìn)行液氯充裝，待磅秤顯示達(dá)到定量后，由自動(dòng)切斷系統(tǒng)控制關(guān)閉充裝閥門及鋼瓶閥門，然后打開抽空閥，抽空充裝管線的液氯。由鋼瓶和槽車充裝管線的廢氯氣經(jīng)真空緩沖罐及真空泵抽真空后進(jìn)入廢氣吸收塔，用循環(huán)堿液對廢氯氣進(jìn)行噴淋吸收，吸收尾氣從塔頂去廢氣處理工序。槽車充裝采用多節(jié)充裝臂模式，2個(gè)充裝臂分別接槽車氣相及液相管線，初始充裝時(shí)如果槽車壓力高可通過氣相管線適當(dāng)排壓降低罐內(nèi)壓力到0.8 MPa以下，然后再開始充裝。

液氯卸車系統(tǒng)在原充裝系統(tǒng)上進(jìn)行改造，增加了氮?dú)庠鰤海帘伪没亓鞯炔糠止芫€。裝卸車平臺(tái)共用，儲(chǔ)槽共用等，實(shí)現(xiàn)了充裝與卸車的簡易切換。

5　應(yīng)急處理措施

5.1基本情況

液氯包裝過程中，若出現(xiàn)管線沙眼、管道連接法蘭墊片損壞、液氯包裝設(shè)備故障等情況，都有可能造成液氯泄漏。

5.2可能產(chǎn)生的環(huán)境影響

若發(fā)生液氯泄漏，會(huì)造成環(huán)境污染和人身中毒傷害事故。液氯為黃綠色有刺激氣味的氣體，對眼睛、呼吸系統(tǒng)粘膜有刺激作用。輕者使人咳嗽，惡心、流淚、胸痛，重度中毒者可造成昏迷或休克，有時(shí)發(fā)生喉頭痙攣水腫，造成人員窒息。還可引起反射性呼吸抑制，發(fā)生呼吸驟停而死亡，對環(huán)境和人都造成影響。

5.3應(yīng)急預(yù)案人員的組成和職責(zé)

總負(fù)責(zé)人及現(xiàn)場應(yīng)急負(fù)責(zé)人；以運(yùn)行四班為單位，分成甲、乙、丙、丁4個(gè)組。工段長負(fù)責(zé)對工段成員進(jìn)行預(yù)案培訓(xùn)，組織工段成員演練液氯外溢應(yīng)急預(yù)案，指揮處理液氯外溢應(yīng)急事故；每班的班長為現(xiàn)場應(yīng)急指揮負(fù)責(zé)人，和班組成員一起進(jìn)行液氯外溢事故緊急措施的具體實(shí)施工作。

5.4應(yīng)急處理

應(yīng)急處理項(xiàng)目情況主要有以下幾種。

（1）當(dāng)班班長立即打電話向調(diào)度報(bào)警，通知當(dāng)班橫班長；（2）指揮無關(guān)人員馬上撤離氯氫裝置區(qū)；（3）當(dāng)班班長根據(jù)情況通知車間主任；通知安保部門及有關(guān)廠領(lǐng)導(dǎo)；（4）當(dāng)班班長同時(shí)指揮當(dāng)班人員先戴上頭罩式防毒面具等勞保用品，用氨水確定液氯系統(tǒng)漏點(diǎn)；（5）若現(xiàn)場泄漏輕微，當(dāng)班班長應(yīng)確定堵漏方案，班長協(xié)調(diào)配合實(shí)施；（6）若現(xiàn)場泄漏嚴(yán)重，班長及橫班長應(yīng)果斷協(xié)調(diào)組織停車，并根據(jù)漏點(diǎn)位置確定堵漏措施；（7）主操要盡快戴好防毒面具確定故障設(shè)備，主操情況查明后，通知副操。副操戴上防毒面具配合主操關(guān)閉事故設(shè)備的出入口閥門；（8）若有人員因吸入液氯引起不適時(shí)，應(yīng)迅速離開現(xiàn)場，轉(zhuǎn)移到空氣新鮮處，并注意保暖；（9）輕微咳嗽者可服用少量止咳糖漿，呼吸困難者給予吸氧，并立即就醫(yī)；（10）若有人員被液氯傷及眼睛時(shí)，立即將患者轉(zhuǎn)至空氣新鮮處，提起眼瞼，用流動(dòng)的清水或生理鹽水沖洗至少11 min，嚴(yán)重者迅速就醫(yī)；（11）若有人員被液氯傷及皮膚時(shí)，立即脫去污染的衣物，用水沖洗11 min。被灼傷時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場緊急處理并就醫(yī)。

5.5條件保障

要保證救援人員各司其職；保證通訊暢通；配齊勞保用品；工段保證有卡、油棉等應(yīng)急用品。廢氣吸收裝置保證裝置運(yùn)行完好，對備用泵做到定時(shí)巡檢。

5.6培訓(xùn)與演練

液氯工段要做好培訓(xùn)工作，確保每位職工都了解應(yīng)急預(yù)案的內(nèi)容和各自的相關(guān)職責(zé)。工段每半年進(jìn)行一次液氯外溢應(yīng)急預(yù)案的演練，并有相關(guān)記錄。

5.7預(yù)案的評(píng)估與修改

根據(jù)工藝和實(shí)際情況的改變，對已有的預(yù)案及時(shí)修改，使預(yù)案的演練符合實(shí)際情況。

該公司獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)施的液氯槽車充裝及卸車系統(tǒng)經(jīng)過幾年的運(yùn)行安全可靠操作方便。裝置設(shè)計(jì)之初嚴(yán)格按國家及省市各級(jí)安全管理部門的要求，結(jié)合實(shí)際操作需要，安全設(shè)計(jì)逐條落實(shí)，充分運(yùn)用DCS控制、視頻監(jiān)控、現(xiàn)場報(bào)警等多種技術(shù)，采用適合該公司實(shí)際運(yùn)行的安全控制工藝，經(jīng)過幾年的運(yùn)行獲得較好的運(yùn)行效果。在運(yùn)行過程中對槽車及鋼瓶的前期檢查，包括液氯采購證、道路運(yùn)輸證、駕駛證、押運(yùn)證、車輛及槽車的檢驗(yàn)合格證必須符合要求。槽車外觀附件檢查、罐內(nèi)剩余液氯檢查，有任何一項(xiàng)不合格都不予充裝。幾年來一直嚴(yán)格執(zhí)行，每次充裝及接卸的切換都要進(jìn)行培訓(xùn)。通過幾年的運(yùn)行，液氯充裝及接卸有一套完善的裝置固然重要，日常運(yùn)行管理更是重中之重。液氯充裝流程示意圖見圖1。

Reviews of process renovation and operation for liquid chlorine filling and discharge

MA Li-wen，LIU Guang，YANG Yuan-fu
（Shandong Befar Dongrui Chemical Co.，Ltd.，Binzhou 256600，China）

The following were introduced，liquid chlorine filling process selection，filling safety control，liquid chlorine discharged process renovation and filling station daily management.

liquid chlorine；filling；discharge；security

圖1　液氯充裝流程示意圖

TQ124.4+16

B

1009-1785（2016）06-0012-03

2015-05-07