應對液氯設備氯氣泄漏措施的探討

董學武

（天津大沽化工廠，天津300455）

氯氣是高度危害介質，一旦泄漏對人的健康乃至生命將構成極大的威脅。液氯是氯堿企業中最大的風險源，氯氣生產是氯堿安全生產中最重要的部分，在氯氣的生產、貯存、包裝等環節中，貯存環節是重中之重。氯氣一般是以液體狀態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，國家相關部門及行業相繼發布了有關規范和標準，而且還在進一步的具體完善。保證氯氣的生產安全，設計是第一步。按照相關的規范、標準采取合理有效的防范氯氣泄漏措施是設計工作首要任務。

1 應對液氯設備泄漏的不合理措施

長期以來，氯氣的泄漏安全問題存在一些不合理的認識和措施，形成了一些習慣性做法。

1.1 噴淋法

此種做法是在液氯貯槽罐區內上方設置噴淋管裝置。其目的是，當液氯貯槽罐區一旦發生泄漏，開啟堿泵向液氯貯槽灌區噴淋堿液，以吸收泄漏的氯氣。

不合理性分析：（1）液氯貯槽發生泄漏一般是墊片、閥門、設備焊接接頭和設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，處理目標不準確，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，罐外有保冷設施。而堿液溫度為常溫，高于液氯的溫度，當堿液噴到液氯貯槽時，一是破壞了保冷層，相當于對液氯貯槽加溫；二是堿液吸收氯氣是放熱反應，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。溫度升高導致液氯貯槽內的壓力升高，加大氯氣泄漏量。（3）對設備傷害大，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還容易造成人員傷害事故。事后處理現場、恢復生產難度也大。（4）噴淋下來的堿不容易回收，造成環境污染同樣采取其他液體噴淋也是不合理的。

1.2 堿池法

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，相當于加熱液氯，堿吸收氯氣是放熱反應，加劇了對液氯的升溫，導致鋼瓶內壓力升高，加速了氯氣的泄漏。

1.3 氣壓法

此種做法是當液氯貯槽發生泄漏時使其中的液氯盡快導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，加壓會使創傷面加大，擴大損傷程度，甚至會造成更大的危害。

類似以上的處理措施目的性是對的，但方法不當，是不可取的。

2 應對液氯設備氯氣泄漏的合理措施

2.1 液氯儲槽罐區泄漏的處理

此種做法是在密閉的液氯貯槽廠房內，配置固定式吸風口，配備可移動式非金屬軟管吸風罩，軟管半徑覆蓋廠房內的所有設備和管道［1，2］。由風機將泄漏氯氣從固定式吸風口和軟管吸風罩輸送到氯氣吸收裝置（氯氣吸收塔），塔內氯氣由來自堿液循環槽的堿吸收，同時，用液氯泵將事故罐內的液氯導入備用液氯貯槽。

合理性分析：（1）密閉的液氯貯槽廠房內的固定式吸風口可以轉換廠房內的空氣，使得人員可以近距離處理事故，將非金屬軟管吸風罩準確移到泄漏點，處理泄漏氯氣有針對性和準確性。（2）堿液在塔內吸收氯氣，不會對事故設備及其他設備及管道造成傷害。（3）吸收氯氣的堿液可以回收做次鈉，不會造成環境污染。（4）沒有增加事故設備的負荷，對現場設備及管道沒有損傷，整個過程安全。（5）事故處理后，后續工作簡單，恢復生產快。

2.2 泄漏液氯鋼瓶的處理

液氯包裝廠房內配備可移動式非金屬軟管吸風罩，同時設置封閉處置室并留有固定式吸風口，將事故鋼瓶放入封閉處置室，由風機將泄漏氯氣從固定式吸風口和軟管吸風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。

3 事故罐中液氯的處理

當液氯貯槽發生泄漏應盡快將其中的液氯導入備用液氯貯罐中。應當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的壓力，不會加速氯氣的泄漏，同時不會擴大它的損傷程度。保證倒液過程的安全性。

3 合理選用處理氯氣泄漏設備的能力

3.1 風機、氯氣吸收塔及堿泵能力的選用依據：

風機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空氣置換效果。（2）廠房內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）液氯貯槽內的壓力。同樣的損傷面積，貯槽內壓力高泄漏量增大。風機能力確定后則氯氣吸收塔及堿泵的能力則不難確定。

3.2 液氯泵能力的選用依據

在出現氯氣泄漏事故時，僅靠吸收系統將整個液氯貯槽內的液氯吸收是不現實的。應盡快地將事故罐內的液氯導入備用貯罐中，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。

3.3 堿液循環槽容積的選用依據

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槽的容積。

［1］國家安全生產監督管理總局.氯堿生產企業安全標準化實施指南.北京：國家安全生產監督管理總局，2008.

［2］中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局中國國家標準化管理委員會.氯氣安全規程.北京：中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會，2008.