大型氯堿企業重大危險源及安全措施分析

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(河南集誠化工工程有限公司，河南 鄭州 450008)

大型氯堿企業重大危險源及安全措施分析

趙葆紅，張紅英

(河南集誠化工工程有限公司，河南 鄭州 450008)

通過對河南省內三家大型氯堿生產企業危險源情況、危險源發生事故的后果情況、危險源風險分析情況等進行總結，對三家氯堿生產企業危險源管理重點以及針對管理重點應注重的安全措施進行了分析，為其他氯堿企業危險源管理工作提供參考。

氯堿生產；危險源管理重點；安全措施

0 前言

氯堿生產裝置包括前部堿生產裝置和后續配套氯產品裝置。堿生產裝置通常為氫氧化鈉溶液(俗稱燒堿)和氫氧化鉀溶液的生產，并以氫氧化鈉溶液的生產居多。配套氯產品種類眾多，有早期的鹽酸、氯化石蠟、氯乙酸、氯化亞砜、聚氯乙烯等，到近年來出現的三氯硅烷、三氯異氰尿酸等。但氯產品中規模較大且生產歷史悠久，占據市場份額較大的仍屬聚氯乙烯。

近年來，在對河南省內三家大型氯堿企業進行安全評價過程中，掌握了其危險源信息，也發現了其在危險源管理中的一些缺陷。根據進行安全評價時調研的情況，對這三家大型氯堿企業危險源情況進行了總結，對其危險源管理的重點部位進行了分析討論，進而針對其重點部位應采取的安全措施進行了重點提示，希望也能為其他燒堿和聚氯乙烯生產企業危險源管理提供參考。

1 大型氯堿企業危險源概況

1.1 生產規模及主要工藝情況

河南省內目前在生產氯堿企業有7家，分布在焦作、濟源、平頂山、開封和漯河等地區，其中從事燒堿和聚氯乙烯生產的大型企業有3家(燒堿和聚氯乙烯規模均在30萬t/a以上)。其生產工藝大體相同，不同之處體現在氯氣液化和乙炔發生。氯氣液化分為高壓法、中壓法、低溫低壓法3種，乙炔發生分為干法發生和濕法發生。在主要生產工序中，電解、氯乙烯合成以及氯乙烯聚合為《重點監管危險化工工藝目錄》(2013年完整版)中所列危險化工工藝。根據調研情況，這三家大型氯堿企業生產裝置的自動化程度均較高，危險化工工藝方面均能滿足規定的要求。三家大型氯堿生產企業情況如表1所示。

表1 三家大型氯堿企業產品規模及主要工藝情況

1.2 危險化學品重大危險源重點部位分布情況

經過危險化學品重大危險源辨識，以上三家企業由于存在大量氯氣、氯乙烯和電石等危險化學品，均構成了危險化學品重大危險源。根據重大危險源的辨識情況，整個廠區可作為一個危險化學品重大危險源來管理，但廠區里面存在危險化學品臨界量超過《危險化學品重大危險源辨識》GB18218-2009規定臨界量的獨立場所或區域。這些場所或區域因危險化學品存量大，從而存在較大的事故風險，應看作危險化學品重大危險源的重點部位。以上三家企業中存在的危險化學品存量超過臨界量的場所分布情況見表2。

表2 三家企業危險化學品存量超過臨界量的場所

從表2可以看出，在三家大型氯堿企業燒堿生產裝置中，液氯儲存及包裝因氯氣大量存在，超過規定的臨界量；而在聚氯乙烯生產裝置中，三家企業的電石破碎、乙炔氣柜、氯乙烯聚合和單體罐區均成為危險化學品存量超過臨界量的場所。這些場所應作為重大危險源的重點部位來管理。

1.3 危險源重大事故模擬情況

利用中國安全生產科學研究院開發的CASST-QRA定量風險評價軟件對上述重大危險源重點部位可能產生較大事故后果的設備進行了事故后果模擬。

危害較嚴重的事故分析結果見表3。

表3 三家企業主要設備事故模擬結果

注：因所在地區氣象條件不同，設備配管、管道內物料流速、物料儲存條件和設備操作條件等有差異，同樣規格的設備事故后果不盡相同。

由表3可看出，在這三家企業中，液氯儲罐、液氯鋼瓶、氯乙烯儲罐以及聚合釜發生事故，均會造成很嚴重的事故后果，且影響范圍較大，是需要進行重點監控的設備。

1.4 風險分析情況

在利用中國安全生產科學研究院研究開發的CASST-QRA定量風險評價軟件對以上三家企業進行風險分析時發現，液氯儲罐、液氯鋼瓶和氯乙烯儲罐對個人風險的貢獻值較大，其中又以液氯儲罐和液氯鋼瓶的貢獻最為突出。因此，這些設施的監管應作為安全管理的重點。

2 安全管理重點及安全措施分析

從以上的分析可以看出，在這三家企業中，液氯儲存及包裝場所的氯氣存量超過了規定的臨界量，液氯儲罐和液氯鋼瓶事故后果較為嚴重，對風險的貢獻也較大，因此，應作為日常管理中的重點來對待。聚氯乙烯生產中氯乙烯儲存和氯乙烯聚合具有同樣的特點，也均應作為管理的重點。這些場所和部位安全措施和設施需要格外關注，針對調研中發現的易忽略的問題，以下幾點進行重點提示。

2.1 液氯儲存及包裝

①液氯儲罐中液氯存量不能大于儲罐容積的80%，以防存量過大引起液氯儲罐超壓，引發氯氣泄漏事故。②液氯儲罐的壓力表、液位計、溫度計以及遠傳報警設施和監控設施，應進行經常性的維護保養，以確保液氯儲罐監控設施可靠性，保證儲罐運行安全。③液氯儲存和包裝區設置的負壓抽吸設施要與有毒氣體報警儀形成聯鎖，并保證完好，以便發生氯氣泄漏時，能及時將泄漏氯氣抽至堿液吸收塔進行處理，減少液氯蒸發量，減小事故危害。④液氯儲罐采用低溫、低壓儲存和雙防罐儲存，能明顯減小事故危害及后果，可以在進行安全設施及風險降低措施改進時考慮采納。⑤液氯包裝的稱重衡器應定期校驗，超裝報警和自動切斷裝置應經常進行可靠性檢查，確保不超裝，以減小液氯鋼瓶的事故危害。 ⑥液氯充裝建議有條件的盡量改用槽車，并采用萬向節管道充裝系統，減少液氯鋼瓶的儲存，減小事故概率，降低事故風險。⑦按要求配備齊全的搶修器材，以便發生事故時及時處理，最大限度減小事故危害。

2.2 氯乙烯儲存

①氯乙烯貯罐中氯乙烯存量不能超過其容積的85%，氯乙烯的儲存應作為液化烴考慮，應設置高液位報警和高高液位自動聯鎖切斷進料措施，以防存量過大引起氯乙烯儲罐超壓，引發氯乙烯泄漏事故。②氯乙烯儲罐應設兩個測壓點進行壓力檢測，比對監測結果，并定期校驗壓力表，確保氯乙烯儲存安全。③氯乙烯的儲存危險性較大，應按《石油化工企業設計防火規范》GB50160-2008的相關要求，設置符合要求的防火堤，并與周邊設施保持符合要求的防火間距，以減小發生事故對周邊設施的影響。④在進行氯乙烯單體的外售時，應采用萬向節管道充裝系統，防止氯乙烯在充裝過程中發生泄漏。

2.3 氯乙烯聚合

①聚合釜的終止劑緊急加入裝置是在事故狀態下的應急措施，平時作為備用，應經常檢查其可靠性，以避免使用時出現異常狀況。②聚合釜壓力檢測應設置兩套獨立的顯示裝置，以保證聚合釜壓力監控的安全可靠。③不僅聚合釜，聚合釜反應冷卻水系統的循環水泵和冷凍水泵均應考慮設置雙電源，以避免聚合反應過程出現冷卻水斷水現象，引起聚合釜超溫超壓。

3 結論

針對以上三家大型氯堿企業的危險源分析情況來看，其液氯儲存及包裝、氯乙烯的儲存和聚合因具有較大的事故危害后果和較大的事故風險，應該作為危險源管理中的重點。日常管理中應認真落實相應的安全措施及設施，并不斷完善，以確保安全設施和安全管理狀況的持續改進。其他氯堿生產企業建議參考這三家企業的情況，完善危險源管理，不斷提高安全管理水平。

2013-12-21

趙葆紅(1969-)，女，一級安全評價師，主要從事危險化學品安全評價工作，電話：18237198380。

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