氯堿化工生產過程火災爆炸事故預防措施探討

2016-06-30 16:22:51王金柱山東省濱州市濱城區安全生產應急救援指揮中心山東濱州256600

山東工業技術 2016年13期

王金柱（山東省濱州市濱城區安全生產應急救援指揮中心，山東濱州 256600）

王金柱
（山東省濱州市濱城區安全生產應急救援指揮中心，山東濱州 256600）

摘要：氯堿在工業上有著很重要的作用，尤其是在氯氣、氫氣等產品的生產中，用途廣泛。但是，由于氯堿本身很容易發生化學反應，產生爆炸混合物，因此極易引發爆炸，給企業帶來不可估量的損失。不少化工企業都對氯堿又愛又恨，因此，本文結合以上情況，對氯堿化工生產過程進行了分析，提出了預防火災爆炸的措施，希望以此來促進化工企業的健康發展。

關鍵詞：氯堿；化工企業；預防爆炸

0　引言

由氯堿制成的氯氣、氫氣和氫氧化鈉等物質是化工企業進行其他生產活動的重要材料，眾多工業領域，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過程。但是，氯堿在生產過程中很容易產生三氯化氮，這是一種非常危險的物質，也是氯堿引發爆炸的元兇。

1　氯堿反應原理分析

氯堿能夠在食鹽電解的條件下產生氯氣、氫氣，由于產生的物質不同，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行了重點分析。

1.1隔膜法

使用隔膜法主要是利用電解槽設備來完成的，這種方法產生的時間較長，技術相對落后，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陽極區，就很容易發生化學反應，產生氯混合氣，這就是導致爆炸的最要物質。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，壓力到達一定值以后就會導致氯氣外泄。眾所周知，氯氣是不能直接進入人體的，如果現場工作人員沒有注意，吸入了這種氣體，就會引發中毒，嚴重時還會導致死亡。因此，這種方法的技術是十分落后的。另外，生產過程中使用的高壓電流會使室內溫度升高，電流和電解質接觸時會散發出大量的熱量，這些熱量會使室內溫度急劇上升，工作人員在這種高熱量、高溫度、高壓力的環境中長時間工作，就極易引發身體疾病。另外，由于設備數量較多，室內空間較小，條件很差，電解槽很容易出現問題泄露氯氣，維修人員幾乎每天都要對其進行維修，工作強度很大。隨著我國經濟的發展和化工技術的不斷發展和進步，目前已經基本淘汰了這項工藝，尤其是在東部沿海地區，早在1995年就實現了方法革新，新的離子膜能夠有效的防止氯氣滲漏，減少有害物質，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的電解方法之一，已經被很多的化工企業使用。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行分離，陰極室被隔離在離子膜之外，預防化學反應。它的先進之處就是在很多部位設置了專業的報警設備，一旦出現氯氣滲漏能夠及時的發出刺耳的聲音，提醒工作人員進行緊急處理。另外，這種方法能夠有效的減少廢氣數量，因此在正常情況下不會污染環境。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，工作人員在進行使用時還是要做好防護措施，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。工作人員應該時刻注意場內下風向，當其半徑在6.5km時，就要保持高度警惕。

2　產生火災爆炸的危險因素及措施分析

2.1性質

氫氣是無色無味的，是不具有毒性的氣體，一般人很難分辨，但是其擴散性很強，如果聚集在高空中就很容易導致人的窒息死亡，因此具有一定的危險性。電解產物氯氣是有顏色的，一般散發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。液氮具有助燃、低溫的特點，人一旦接觸了這種物質，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雜，要求要較高，生產出來的燒堿具有很強的腐蝕性，而且溫度較高，必須進行冷卻處理。H2本身就是一種存在爆炸可能的物質，燃燒可能較大，如果與電解槽進行連接，接觸到其中的氫氣和氯氣就會導致電解槽氣體混亂，氯氣很容易與燒堿液發生反應，在進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生反應。這樣，陰極室和陽極室就形成了一種不平衡狀態，承受的壓力也不一樣，就會發生爆炸事故。因此，工作人員要控制電解槽內的平衡，及時監督。

2.3管道系統

管道系統是將電解槽的氣體輸入到其他設備內所必經的一個系統，當氯氣中的氫含量達到4%及以上時，氫氣管道就會造成負壓，形成一種爆炸性氣體。另外車間廠房如果沒有通風，空氣密閉，這種狀態超過一定時間之后就會引發爆炸。因此工作人員應該控制管道系統內的氫氣含量，避免負壓情況的出現。

2.4雜質

這里的雜質主要指的是三氯化氮。運輸鹽的車輛往往會有其他物質的殘留，如化肥，會有少量的鈉分子，這些分子會附著在鹽上，并進入電解槽，與其中的陽極氯氣混合，產生化學反應，這時三氯化氮就產生了。三氯化氮會通過管道系統運送到其他生產環節中，一旦體積達到5%，就會引發爆炸。油脂、陽光和鎂光也是三氯化氮發生爆炸的因素。

3　科學預防火災爆炸的具體措施

根據上述的原因分析，要預防爆炸應該從每個環節入手，首先，要保證正確的操作，保證工藝指標的準確性，一旦發現數據異常，就要立刻做出反應，采取補救措施，如果已經無法補救，就要迅速關閉相關設備，及時疏散人群，保障工作人員的人身安全。其次，加強對設備的管理和維護，在運送材料的過程中盡量避免其他物質的接觸，保證材料的純潔性，定期對設備進行全面檢查，保證設備的正常運行。另外，廠房要及時通風，以自然風來避免有毒物體的積聚，還要注意防火，廠房內要禁止明火，同時避免摩擦過度產生火花，如果發生火災要及時采取措施防止火勢蔓延，避免造成更大的損失。