液氯生產(chǎn)過(guò)程中危險(xiǎn)源的識(shí)別及安全控制研究

汪東達(dá)(寧波國(guó)際投資咨詢有限公司，浙江 寧波 315040)

0 引言

氯氣是一種黃綠色的氣體，有強(qiáng)烈刺激氣味，并且有劇毒，嚴(yán)重危害著人體健康，可以刺激到人們的眼、鼻、喉和上呼吸道等部位。同時(shí)，氯氣也能危害的植物的生長(zhǎng)，還可以腐蝕到建筑物和金屬制品。我國(guó)對(duì)于空氣中的氯氣給出明確標(biāo)準(zhǔn)，空氣中氯氣濃度不能超出1mg/m3，因此，必須加強(qiáng)液氯生產(chǎn)的安全防護(hù)工作。對(duì)于液氯生產(chǎn)、存儲(chǔ)、運(yùn)輸和使用等環(huán)節(jié)，必須有效識(shí)別危險(xiǎn)源，采用嚴(yán)格的控制措施對(duì)危險(xiǎn)進(jìn)行控制，避免安全事故發(fā)生。

1 氯氣的基本用途和危險(xiǎn)性

1.1 氯氣基本用途

氯氣的使用范圍非常廣泛，基本用途主要包括以下幾個(gè)方面：第一，殺菌消毒。第二，用來(lái)漂白和制漿。第三，礦石精煉。用于冷凍鎂和精制鎂。第四，制造無(wú)機(jī)氯化物。例如五氯化磷、三氯化磷。第五，制作有機(jī)氯化物。農(nóng)藥類，TDN、K-6451、滴滴涕等；有機(jī)溶劑，氯乙醇；合成橡膠，氯丁橡膠；其他，制冷劑、醫(yī)藥品[1]。

1.2 危險(xiǎn)性

氯氣嚴(yán)重威脅著人體健康，可以進(jìn)入到人體眼鼻喉中，甚至進(jìn)入到上呼吸道中。如果空氣中氯氣質(zhì)量濃度保持在1～6mg/m3的范圍時(shí)，就能強(qiáng)烈地刺激到人身；如果濃度到達(dá)12mg/m3的時(shí)候，人們就難以忍受；如果到達(dá)40～60mg/m3的時(shí)候，半小時(shí)到一小時(shí)之內(nèi)就能導(dǎo)致中毒；如果濃度達(dá)到120～170mg/m3的時(shí)候，已經(jīng)到達(dá)極致危險(xiǎn)，可引發(fā)急性肺水腫或者肺炎；如果濃度到達(dá)3000mg/m3的時(shí)候，人的呼吸中樞立刻被麻痹，導(dǎo)致“閃擊性的死亡”。另外，氯氣也威脅到植物，還會(huì)腐蝕到建筑物和金屬制品。

2 液氯生產(chǎn)過(guò)程中危險(xiǎn)源的識(shí)別

2.1 HAZOP(Hazard and Operability Analysis)危險(xiǎn)與可操作性分析

借助HAZOP危險(xiǎn)分析方法，識(shí)別液氯生產(chǎn)過(guò)程中存在的危險(xiǎn)源[2]。

2.1.1 液化工序

第一種情況：三氯化氮、泄漏濃度的升高，氫氣濃度的升高，溫度的升高，以 HAZOP方法對(duì)液化罐進(jìn)行分析，得到結(jié)論，液化罐設(shè)備使用的時(shí)間長(zhǎng)，腐蝕情況比較嚴(yán)重；使用的原料中，氯氣含水量超出標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)備制造的缺陷，這些都是氯氣泄漏的原因，進(jìn)而會(huì)同冷凍機(jī)油發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而引發(fā)爆炸，這就是一個(gè)危險(xiǎn)源。

第二種情況：泄漏濃度升高、液位升高、三氯化氮含量升高，運(yùn)用 HAZOP對(duì)液氯儲(chǔ)存罐進(jìn)行分析，得到結(jié)論：設(shè)備使用周期長(zhǎng)，出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕；管道、閥門、法蘭所應(yīng)用的墊片不能承受氯氣的腐蝕，并需要承受的壓力比較大，進(jìn)而損壞；液位計(jì)的材質(zhì)選取不合適；設(shè)備制造的缺陷；檢修質(zhì)量不高等，這些都會(huì)造成氯氣泄漏，進(jìn)而污染環(huán)境，工作人員中毒，這是一個(gè)危險(xiǎn)源。

第三種情況：泄漏濃度升高、三氯化氮濃度升高、壓力提升，運(yùn)用 HAZOP方法對(duì)磁力泵進(jìn)行分析，得到結(jié)論，因?yàn)樽冾l調(diào)節(jié)不靈活，壓力提升，導(dǎo)致液氯管路中有氯氣泄漏，這同樣是一個(gè)危險(xiǎn)源。

2.1.2 汽化工序

第一種情況：壓力逐漸降低的時(shí)候，運(yùn)用 HAZOP方法分析氮?dú)庀到y(tǒng)，可以看出，儀表失靈和氮壓機(jī)有故障以及閥門泄漏，就會(huì)導(dǎo)致壓力達(dá)不到0.65Mpa的標(biāo)準(zhǔn)，液氯汽化裝置發(fā)生停車，這時(shí)氯氣會(huì)進(jìn)到氮?dú)庀到y(tǒng)中，進(jìn)而造成氯氣泄漏，這是一個(gè)危險(xiǎn)源。

第二種情況：觀察到液位變化情況、壓力變化情況、三氯化氮的濃度提高、泄漏濃度升高，接著以HAZOP方法分析汽化氯儲(chǔ)蓄罐，可以發(fā)現(xiàn)，設(shè)備使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，發(fā)生了嚴(yán)重的腐蝕；對(duì)于液位計(jì)量材料的選擇，不是很準(zhǔn)確；設(shè)備制造的缺陷；法蘭連接的不良，這些都會(huì)造成氯氣泄漏，進(jìn)而污染到工作環(huán)境，導(dǎo)致工作人員中毒，這就是危險(xiǎn)源之一。

第三種情況：觀察到濃度升高、液位升高，用 HAZOP方法對(duì)汽化器進(jìn)行分析，可以得到結(jié)論，液位計(jì)不夠靈活；液氯的進(jìn)料量過(guò)大；熱水的流量比較低；熱水的溫度不高；汽化存儲(chǔ)罐的壓力過(guò)高等，都會(huì)造成汽化裝置的連鎖停車，對(duì)于環(huán)氧氯丙烷的正常生產(chǎn)造成影響，這是危險(xiǎn)源之一。

2.1.3 充裝工序

第一種情況：運(yùn)用檢驗(yàn)方式進(jìn)行鋼瓶檢驗(yàn)的 HAZOP分析，可知，如果鋼瓶的內(nèi)部存在異物，加之檢查不到位，即使檢查方法和復(fù)合皮重是合理的，同樣會(huì)造成鋼瓶充裝過(guò)程中的爆炸，成為影響比較嚴(yán)重的危險(xiǎn)源。

第二種情況：觀察到入口位置的壓力升高、溫度也升高、泄漏濃度升高的情況，用 HAZOP方法分析氯氣泵系統(tǒng)，可知，因?yàn)殚y門、管路的密封不夠嚴(yán)，硫酸分離罐制造缺陷、氯氣泵泄漏，進(jìn)而導(dǎo)致濃硫酸的外泄，進(jìn)而燙傷到工作人員，這也是液氯生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)典型危險(xiǎn)源。

第三種情況：觀察充裝管路壓力、瓶體溫度的變化，以及泄露濃度變化等情況，用 HAZOP方法對(duì)鋼瓶充裝進(jìn)行分析，得到結(jié)論，液氯的質(zhì)量比較低，制造性缺陷、鋼瓶腐蝕嚴(yán)重、鋼瓶的瓶閥泄漏，還有液氯包裝的接頭不密實(shí)以及鋼瓶充裝超出標(biāo)準(zhǔn)，加上電子泵的計(jì)量不準(zhǔn)確等因素，進(jìn)而氯氣泄漏，導(dǎo)致爆炸發(fā)生，或者導(dǎo)致工作人員中毒。

2.2 JHA(Job Hazard Analysis)工作危害分析

JHA是一種安全風(fēng)險(xiǎn)分析的方法，適合用在作業(yè)過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)的分析中，并針對(duì)問(wèn)題制定控制和改進(jìn)的措施，從而控制風(fēng)險(xiǎn)，還能減少，甚至杜絕安全事故發(fā)生。

液化過(guò)程中，需要取樣進(jìn)行化學(xué)分析，為此用JHA進(jìn)行分析，找出隱藏危險(xiǎn)源：得知在使用試管和拿取海波溶液的時(shí)候，可能會(huì)出現(xiàn)試管破裂的問(wèn)題、玻璃劃傷的問(wèn)題；到現(xiàn)場(chǎng)取樣的過(guò)程中，可能出現(xiàn)路滑摔倒的問(wèn)題；開門取樣的時(shí)候，以及關(guān)門的時(shí)候，可能會(huì)出現(xiàn)氯氣泄漏，引發(fā)氯氣中毒、環(huán)境污染的問(wèn)題。

生產(chǎn)中的倒液化器的過(guò)程，用JHA分析可能存在的危險(xiǎn)源：上、下液化平臺(tái)的時(shí)候，可能出現(xiàn)高墜、滑倒的摔傷問(wèn)題；打開或者關(guān)閉液化器的氯氣入口截門的時(shí)候，可能會(huì)有滑倒摔傷問(wèn)題，還有氯氣泄漏問(wèn)題。

3 液氯生產(chǎn)過(guò)程中危險(xiǎn)源的安全控制措施

3.1 全部的壓力容器要定期檢查

為保證壓力容器能安全地運(yùn)行，避免泄漏事故發(fā)生，一定要定期檢驗(yàn)壓力容器，分成全面檢驗(yàn)、耐壓檢驗(yàn)。第一，在進(jìn)行全面檢驗(yàn)的時(shí)候，必須停機(jī)進(jìn)行檢查，檢驗(yàn)周期設(shè)定為，安全狀況的等級(jí)是一級(jí)和二級(jí)的時(shí)候，通常每六年檢查一次；安全狀況等級(jí)是三級(jí)的時(shí)候，三年到六年之間檢查一次；安裝狀況等級(jí)是四級(jí)的時(shí)候，檢驗(yàn)的周期一般由檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)給出。第二，耐壓試驗(yàn)就是在全面檢驗(yàn)符合標(biāo)準(zhǔn)之后，需要實(shí)施超最高工作壓的氣壓試驗(yàn)和液壓試驗(yàn)。一般每?jī)纱蔚娜鏅z查，必須進(jìn)行一次耐壓試驗(yàn)。

當(dāng)壓力容器使用滿三年之后，需要進(jìn)行首次的全面檢驗(yàn)，下一次檢驗(yàn)需要根據(jù)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)給出的此次檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)而確定。

3.2 全方位監(jiān)控重點(diǎn)區(qū)域

在液氯的生產(chǎn)過(guò)程中，存放著液氯鋼瓶重瓶區(qū)域和液氯貯藏區(qū)域，隱藏非常大的危險(xiǎn)，如果發(fā)生事故，后果不可挽回，不但造成環(huán)境污染，還可以威脅到周圍人員生命安全，還能影響到植物花草、農(nóng)作物的存活[3]。為此，針對(duì)此區(qū)域，一定要進(jìn)行全方面的重點(diǎn)監(jiān)控，采用24小時(shí)的監(jiān)控系統(tǒng)。這樣如果有事故發(fā)生，即使周圍沒(méi)有人，也能借助在線形式監(jiān)控系統(tǒng)，找出事故原因、發(fā)掘事故源、劃分事故等級(jí)，同時(shí)可爭(zhēng)取更多搶救的時(shí)間；監(jiān)控中形成錄像，存儲(chǔ)到云端，也就為后期的事故分析，提供更多參考資料。

3.3 設(shè)置氯氣濃度超標(biāo)的報(bào)警裝置

在空氣中允許的氯氣濃度是1mg/m3，如果高出此濃度，一定會(huì)損害到人體健康。為此，需要運(yùn)用精準(zhǔn)的報(bào)警裝置，提示空氣中氯氣濃度，保持氯氣濃度在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，保護(hù)工作人員身體健康。此種裝置在發(fā)現(xiàn)氯氣濃度超標(biāo)的時(shí)候，就會(huì)發(fā)出警報(bào)，一般為聲光的警報(bào)，在值班室有工作人員24小時(shí)值班，以保證第一時(shí)間處理泄漏事故[4]。

3.4 加強(qiáng)防護(hù)用品的應(yīng)用

生產(chǎn)人員必須配備防護(hù)用品：生產(chǎn)人員需要有基本的工作服、安全帽、工作鞋、手套，這些勞動(dòng)保護(hù)用品；還需要配置防毒面具，進(jìn)入到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中，必須隨身攜帶，以保證發(fā)現(xiàn)問(wèn)題可以第一時(shí)間帶上防毒面具。

生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的防護(hù)用品：生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)備各種工作人員不方便攜帶的防護(hù)工具，這些工具不可或缺，像專用搶險(xiǎn)工具、防護(hù)服、空氣呼吸器等。另外，為避免氯氣蔓延到更廣闊的范圍，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)還需要準(zhǔn)備數(shù)量充足的氯氣捕捉和消散裝置，例如，氯氣捕消器、堿液噴淋裝置。

急救藥品：如果氯氣泄漏，工作人員吸入，就會(huì)有嘔吐、干嘔、呼吸困難的癥狀，為此需要服用甘草合劑、十滴水，以緩解癥狀，這些是必備的急救藥品。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，針對(duì)液氯的生產(chǎn)，運(yùn)用HAZOP方法和JHA方法對(duì)其中存在的危險(xiǎn)源進(jìn)行分析，找出多個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)，針對(duì)此采用合適的安全控制措施，從而保證氯氣生產(chǎn)人員的安全，提高氯氣生產(chǎn)的安全性。