氯堿企業氯氣液化工序動火作業級別辨析

郭新忠

(東營華泰化工集團有限公司，山東 東營 257091)

氯堿企業氯氣液化工序動火作業級別辨析

郭新忠*

(東營華泰化工集團有限公司，山東 東營 257091)

動火作業；助燃；液化氣體；易燃易爆

通過解讀GB 50016—2014《建筑設計防火規范》《消防安全技術實務》和GB 30871—2014《化學品生產單位特殊作業安全規范》，論述了液氯生產場所動火級別，提出了液氯生產場所不應劃為易燃易爆場所的觀點。

動火作業作為生產經營單位的一項特殊作業歷來受到人們的高度關注，國家住房和城鄉建設部出臺了GB 50016—2014《建筑設計防火規范》[1]，國家安全監管總局也出臺了國家標準GB 30871—2014《化學品生產單位特殊作業安全規范》[2](以下簡稱“作業規范”)，作為作業行為準則要求。

1 動火作業級別劃分

動火作業分為兩塊：①不須辦理動火作業票證但須劃定固定動火區的；②須辦理作業票證的，共分3個動火審批層次——特殊動火、一級動火和二級動火，其審批權限及采取的防范措施都有所區別。

一級動火：在易燃易爆場所進行的除特殊作業外的動火作業為一級動火，也就是在易燃易爆場所的動火作業級別至少為一級動火。

2 液氯生產場所動火級別劃分

在作業規范中將易燃易爆場所定義為《建筑防火設計規范》(以下簡稱“建規”)、GB 50016—2008《石油化工企業防火設計規范》[3](以下簡稱“石化規”)、GB 50074—2014《石油庫設計規范》[4](以下簡稱“油庫規”)中規定的生產或儲存物品的火災危險性為甲、乙類的場所。

建規將助燃氣體劃分為乙類，沒有舉例。而作為注冊消防工程師考試用書的《消防安全技術實務》(以下簡稱“實務”)[5]，其內容基本將建規做了全面解釋，在儲存物品的火災危險性中明確將液氯的火災危險性列為乙類。

建規對閃點的定義為：在規定的試驗條件下，可燃性液體或固體表面產生的蒸氣與空氣形成的混合物，遇火源能夠閃燃的液體或固體的最低溫度(閉杯法)。對爆炸下限的定義為：可燃的蒸氣、氣體或粉塵與空氣組成的混合物，遇火源即能發生爆炸的最低濃度。定義中隱含的條件是助燃物為空氣。受空氣的影響，在氯堿生產裝置中，液氯生產裝置場所劃分為易燃易爆場所，在此區域內的動火作業最低級別按一級動火對待。筆者認為這樣劃分欠準確。

3 動火劃分的意義

建規和實務闡明：為了保證人民群眾的生命和財產安全，在建筑設計上采用了主動和被動的防火方式。通過火災自動報警、自動滅火等系統，早期發現火災、消除火災。但主動的防火方式失敗后，就通過避難、逃生等手段保障操作人員的人身安全，通過防火距離等使周圍建筑物免受火災影響。

這是一個可能出現的場景，此場景存在的條件是：場所存在可燃物。可燃物能夠在空氣中燃燒，而場所中充滿著空氣。一旦出現合適的溫度，可燃物就會燃燒；燃燒失控，就會發展為火災。因此，須界定此情境下可燃物的概念和助燃氣體的概念。

建規和實務中默認的助燃氣體是氧氣。人們是在空氣中生活的，如果生活環境中沒有空氣也就無所謂人的逃生、疏散了。上述規范默認的助燃氣體是氧氣，能夠和氧氣在日常情況下劇烈反應的物體為可燃物。因此，氧氣和鐵能夠發生反應，但反應條件很難達到，所以在一般條件下難反應，建規將鐵的火災危險性劃為戊類。

這在作業規范和建規對閃點的解釋上也可以略窺一二。作業規范在關于動火分析合格標準的規定中有如下兩個標準：①當被測氣體或蒸氣的爆炸下限大于或等于4%時，其被測體積分數應不大于0.5%；②當被測氣體或蒸氣的爆炸下限小于4%時，其被測體積分數應不大于0.2%。

既然作業規范引用了建規標準，又沒有對爆炸下限的定義進行界定，建規中關于爆炸下限的解釋也就適用于作業規范。

實務是這樣區分甲、乙類液體的：凡是在常溫環境下遇火源能引起閃燃的液體均屬于易燃液體，可列為甲類火災危險性范圍。我國南方城市的最熱月平均氣溫在28 ℃左右，而廠房的設計溫度冬季一般在12～25 ℃。根據上述情況，將甲類火災危險性液體閃點標準確定為小于28 ℃，乙類定為大于28 ℃(包括)并小于60 ℃，這樣劃分甲、乙、丙類是以汽油等常見易燃液體、煤油、柴油的閃點為基準的，有利于消防安全和資源節約。所以，根據建規和實務得出結論：默認的環境是大氣，助燃氣體為氧氣。當某個區域中有可燃物存在(和氧氣能夠作用)，只要具備點火源，燃燒三要素就齊備了，也就會發生燃燒；燃燒失控，就會引發火災。

4 氯氣環境下動火作業級別的劃分

氯氣作為危險化學品，其特性首先表現在劇毒上。氯氣在環境中的最高允許密度(MAC)為1 mg/m3，直接致害密度(IDLH)為88 mg/m3(其閃點無意義)。如此的密度不足以使氯氣和周圍的物體如鐵、潤滑脂等發生反應。為進一步求證，筆者做了以下3個試驗。

(1)將帶有余燼的木條放入氯氣中(體積分數為98.6%，下同)，木條上的余燼熄滅(如圖1所示)。

圖1 帶有余燼的木條放入氯氣中的照片Fig.1 An image of putting a piece of wood remaining embers into chlorine

(2)將燃燒的紙張放入氯氣中，燃燒的紙張熄滅(如圖2所示)。

圖2 燃燒的紙張放入氯氣中的照片Fig.2 An image of putting a piece ofburning paper into chlorine

(3)燃燒的潤滑脂放入氯氣中，燃燒的潤滑脂熄滅(如圖3和圖4所示)。

圖3 燃燒的潤滑脂剛放入氯氣中的照片Fig.3 An image of putting a piece of burning grease just into chlorine

圖4 燃燒的潤滑脂放入氯氣后的照片Fig.4 An image of a piece of burning grease after it is put into chlorine

這種現象和中學化學試驗中，可燃物和純氧的反應有明顯差異。

所以，即使氯氣有所泄漏，也不會和空氣形成易燃易爆混合物；即使周圍有易燃物，氯氣也不會與其反應，除非易燃物首先形成大火災而引起氯氣泄漏。因此，氯氣具有強烈的氧化性，在特定條件下，可以和具有還原性的物體發生劇烈反應，表現出燃燒特性，并具有助燃性。由于不是傳統意義上的燃燒，不能稱氯氣為助燃氣體，也就不能劃分為乙類。類似的，在液氯生產、儲存場所的動火作業也就不能按易燃易爆區域劃分；鎂在二氧化碳中劇烈燃燒，但不能也把二氧化碳作為助燃氣體。將生產、儲存液氯的場所看作易燃易爆場所是片面的。首先，作為危險化學品的氯氣，其安全有著嚴格的管理規定，特別是在泄漏檢測、安全泄壓、事故氯處理等方面。在此基礎上應將其作為液化氣體看待。其周圍應避免高溫、杜絕放置易燃物品，以及與能夠產生高溫的裝置(包括異常情況下可能產生的高溫)保持一定的距離等等。管道、設備在運行狀態下，嚴禁動火，至于設備、管道周圍的空間是可以按較低級別的動火作業看待的，甚至可以視作固定動火區。而動火地點和設備、管道的距離，以及動火地點的風向等，應無嚴格的限定。畢竟動火作業時，電氣焊，甚至噴燈等的熱量不會造成管道內液氯的受熱汽化。

[1] 中華人民共和國住房和城鄉建設部. GB 50016—2014 建筑設計防火規范[S].北京：中國計劃出版社，2014.

[2] 全國安全生產標準化技術委員會化學品安全分技術委員會.GB 30871—2014 化學品生產單位特殊作業規范[S].北京：化學工業出版社，2014.

[3] 中華人民共和國住房和城鄉建設部.GB 50160—2008 企業設計防火規范.石油化工企業設計防火規范[S].北京：中國計劃出版社，2008.

[4] 中華人民共和國建設部.GB 50074—2014 石油庫設計規范[S].北京：中國計劃出版社，2014.

[5] 李永康.消防安全技術實務(2016版) 建筑防火[M/OL].http://www.docin.com/p-1714232853.html.

[編輯：費紅麗]

Identificationofhotworklevelinchlorineliquefactionprocessinchlor-alkalienterprises

GUOXinzhong

(Dongying Huatai Chemical Industry Group Co.,Ltd.， Dongying 257091， China)

hot work; combustion; liquefied gas; inflammable and explosive

By interpreting GB 50016—2014thecodeforfireprotectiondesignofbuildings,thepracticeoffiresafetytechnology,and GB 30871—2014safetycodeofspecialworkinchemicalmanufactory,the level of hot work in liquid chlorine production site is discussed. A view that the liquid chlorine production site should not be classified as flammable and explosive one is put forward.

TQ506

B

1008-133X(2017)07-0033-03

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郭新忠(1969—)，1991年畢業于中國石油大學(華東)化工工藝專業，從事氯堿生產至今。

2017-01-03