液體氰化鈉的安全設(shè)施設(shè)計(jì)探討

陳優(yōu)霞，周 虹

(浙江美陽國際工程設(shè)計(jì)有限公司, 浙江 杭州 310015)

氰化鈉是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于冶金、電鍍、染料、醫(yī)藥及化工等多種領(lǐng)域。根據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品目錄》(2015年版)，氰化鈉屬于劇毒化學(xué)品；根據(jù)《高毒物品目錄》(2003版)，氰化鈉屬于高毒化學(xué)品；根據(jù)《中華人民共和國監(jiān)控化學(xué)品管理?xiàng)l例》，氰化鈉屬于第三類監(jiān)控化學(xué)品。近年來，液體氰化鈉在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣，由于其劇毒性，如因管理不善、安全措施不到位而發(fā)生事故，對人和環(huán)境可造成不可估計(jì)的損失。因此，在氰化鈉參與反應(yīng)的生產(chǎn)裝置設(shè)計(jì)之初必須考慮安全設(shè)施設(shè)計(jì)。

1 氰化鈉危險(xiǎn)性分析

氰化鈉為白色結(jié)晶顆粒或粉末，易潮解，有微弱的苦杏仁氣味，易溶于水，其水溶液為無色或黃色透明液體。液體氰化鈉主要含30%～40%氰化鈉、1.3%氫氧化鈉、1.3%碳酸鈉，呈強(qiáng)堿性[1]。氰化鈉與亞硝酸鹽、硝酸鹽、氯酸鹽等氧化劑反應(yīng)劇烈，有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)；遇酸會(huì)產(chǎn)生劇毒、易燃的氰化氫氣體。

2 液體氰化鈉安全設(shè)施設(shè)計(jì)及分析

2.1 液體氰化鈉罐區(qū)安全設(shè)施設(shè)計(jì)及分析

氰化鈉屬于劇毒化學(xué)品，根據(jù)《儲(chǔ)罐區(qū)防火堤設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50351-2014)》，不應(yīng)與其他易燃和可燃物質(zhì)儲(chǔ)罐布置在同一防火堤內(nèi)，也不得與酸性物質(zhì)儲(chǔ)罐同組布置；宜單獨(dú)設(shè)置，可與性質(zhì)相近的液堿儲(chǔ)罐、次氯酸鈉儲(chǔ)罐同組布置，主要采取的安全措施如下：

(1)儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)高低液位報(bào)警裝置，與輸送泵聯(lián)鎖，遠(yuǎn)傳至總控制室。當(dāng)高液位報(bào)警時(shí)，自動(dòng)聯(lián)鎖停輸送泵；當(dāng)?shù)鸵何粓?bào)警時(shí)，自動(dòng)聯(lián)鎖停輸送泵。設(shè)高液位報(bào)警停泵是為了防止槽車卸料時(shí)，加入過多物料導(dǎo)致氰化鈉溢流出儲(chǔ)罐；設(shè)低液位報(bào)警停泵為了出料時(shí)，防止儲(chǔ)罐抽空和輸送泵空轉(zhuǎn)而損壞設(shè)備。

(2)氰化鈉輸送泵出口宜設(shè)流量計(jì)，與泵聯(lián)鎖，達(dá)到設(shè)定流量值關(guān)閉泵出口切斷閥且停泵。該流量計(jì)可以在現(xiàn)場顯示外，可遠(yuǎn)傳至總控制室的控制面板上顯示、記錄，方便廠區(qū)管理的記錄與數(shù)據(jù)采集。

(3)氰化鈉儲(chǔ)罐設(shè)溫度計(jì)，遠(yuǎn)傳至總控制室，儲(chǔ)罐外壁涂隔熱漆；也可在外壁設(shè)外盤管通冷卻介質(zhì)降溫，以防止日曬升溫導(dǎo)致液氰分解釋放劇毒氣體[2]。

(4)氰化鈉儲(chǔ)罐設(shè)氮封保護(hù)系統(tǒng)，防止有毒氣體的逸出和液體氰化鈉的水解。

對于劇毒氰化鈉罐區(qū)，除 了采取安全措施外， 還需 加強(qiáng)安全管理，主要如下：

(1)防火堤上設(shè)欄桿門，設(shè)雙人雙鎖(內(nèi)設(shè)防火門加鎖，防火門外設(shè)防盜門加鎖)，同時(shí)配置防盜柵、防盜裝置等設(shè)施，并定期對報(bào)警裝置、防盜門等進(jìn)行檢查；日常實(shí)行“五雙”管理：雙人收發(fā)、雙人記賬、雙人雙鎖、雙人運(yùn)輸、雙人使用。

(2)在氰化鈉儲(chǔ)罐欄桿門處、周界、裝卸區(qū)域以及廠區(qū)主要通道設(shè)置視頻監(jiān)控裝置，并在氰化鈉儲(chǔ)罐周界設(shè)置入侵報(bào)警裝置，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)在線監(jiān)控。

(3)定期檢查氰化鈉溶液的儲(chǔ)罐、槽車、閥門和輸送泵等，防止滴漏。

(4)防火堤外設(shè)置復(fù)合式帶沖淋洗眼器，防火堤內(nèi)設(shè)置有毒氣體報(bào)警裝置。

(5)罐區(qū)配備急救藥物(如亞硝酸鈉-硫代硫酸鈉)，按規(guī)范要求配置防毒面具、呼吸器、酸堿工作服、橡膠長手套、膠布防毒衣及稀堿液等。

2.2 液體氰化鈉生產(chǎn)使用安全設(shè)施設(shè)計(jì)及分析

氰化鈉為劇毒物質(zhì)，遇酸或暴露在空氣中易吸收水分和二氧化碳，分解出劇毒的氰化氫氣體。為了減少車間內(nèi)氰化鈉的泄漏的可能性，可采取以下安全措施：

(1)車間內(nèi)不宜設(shè)置中間罐或高位槽，可通過罐區(qū)輸送泵出口流量計(jì)設(shè)置好輸送量經(jīng)泵直接將氰化鈉輸送至各使用點(diǎn)——反應(yīng)釜。泵出口流量計(jì)達(dá)到設(shè)定值，關(guān)閉車間反應(yīng)釜進(jìn)口氰化鈉進(jìn)料閥，并用氮?dú)鈱⒐艿纼?nèi)殘留的氰化鈉溶液壓回罐區(qū)儲(chǔ)罐。

(2)為防止反應(yīng)釜滿釜，反應(yīng)釜可設(shè)液位音叉報(bào)警，當(dāng)反應(yīng)釜高液位報(bào)警時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉所有物料進(jìn)料閥。

(3)未反應(yīng)完的氰化鈉料液，可加入次氯酸鈉溶液進(jìn)行破氰處理；處理后的廢水排入車間低濃度廢水池，再送至廠區(qū)三廢處理站處理，經(jīng)處理合格后排放。

(4)車間設(shè)置氰化鈉獨(dú)立的安全泄放系統(tǒng)，泄放至獨(dú)立的反應(yīng)泄爆罐。當(dāng)壓力超過設(shè)定值時(shí)，用安全閥或爆破片進(jìn)行泄壓，保證設(shè)備安全。

2.3 消防設(shè)施

液體氰化鈉罐區(qū)四周設(shè)環(huán)形通道，道路寬度大于4米，轉(zhuǎn)彎半徑為9米，凈空大于4米，滿足生產(chǎn)及消防安全的要求。

液體氰化鈉為戊類物質(zhì)，根據(jù)《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50140-2005，滅火器危險(xiǎn)等級為B類火災(zāi)，罐區(qū)內(nèi)應(yīng)配備2m3砂桶、磷酸銨鹽干粉滅火器，禁止用二氧化碳和酸堿滅火劑滅火，并定期對滅火器進(jìn)行檢查；用水滅火無效，但需用水保持容器冷卻[3]。

罐區(qū)的消火栓應(yīng)在道路邊設(shè)置，消火栓的間距不宜超過60m，消火栓的保護(hù)半徑不應(yīng)超過120m，距被保護(hù)對象15m以內(nèi)的消火栓不應(yīng)計(jì)算在該保護(hù)對象可使用的數(shù)量之內(nèi)。消防給水管組成環(huán)狀消防管網(wǎng)布置。

2.4 防雷、防靜電設(shè)施

液體氰化鈉遇酸或高溫分解生成劇毒、易燃、易爆的氰化氫氣體，如果未設(shè)可靠的防雷設(shè)施，若發(fā)生雷擊事件，導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸事故，因此在液體氰化鈉儲(chǔ)存和使用的場所需設(shè)置防雷設(shè)施：液體氰化鈉儲(chǔ)罐為金屬罐體，其頂部的鋼板作為接閃器；使用場所的車間屋面設(shè)避雷帶；涉及的建筑物均按第二類防雷建筑物標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置防雷設(shè)施。氰化鈉罐體和輸送管道均設(shè)靜電接地裝置，在車間入口處和罐區(qū)泵操作區(qū)設(shè)有導(dǎo)靜電球。

2.5 三廢處置設(shè)施

(1)設(shè)置氰化氫廢氣預(yù)處理裝置，將含氰化氫尾氣收集后接入該處理裝置。將有毒氣體報(bào)警裝置與事故排風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)鎖。當(dāng)氰化氫有毒氣體報(bào)警時(shí)，自動(dòng)打開事故排風(fēng)系統(tǒng)將氰化氫氣體引至本車間廢氣預(yù)處理裝置，經(jīng)廢氣預(yù)處理吸收系統(tǒng)處理后送至廠區(qū)尾氣處理系統(tǒng)集中處理后排放。

(2)氰化鈉罐區(qū)防火堤外設(shè)獨(dú)立的廢水提升池，作為氰化鈉事故時(shí)使用，池壁進(jìn)行防滲透處理。罐區(qū)排水系統(tǒng)設(shè)置雨廢閥門切換，平時(shí)廢水提升池進(jìn)水閥門關(guān)，雨水管道閥門常開，罐區(qū)排水進(jìn)入雨水系統(tǒng)；若發(fā)生著火或泄漏等應(yīng)急情況時(shí)，關(guān)閉雨水管道閥門，打開進(jìn)入廢水提升池的閥門，防止污水直接進(jìn)入廠區(qū)的雨水管網(wǎng)，對廠區(qū)周圍環(huán)境造成二次污染。如果氰化鈉小量泄露，隔離泄漏污染區(qū)，周圍設(shè)警告標(biāo)志，應(yīng)急處理人員必須全副武裝，應(yīng)戴正壓自給式呼吸器，穿防毒工作服，不要直接接觸泄漏物；泄漏物收集于干燥、潔凈、有蓋的容器中，轉(zhuǎn)移到安全場所。大量泄漏時(shí)用塑料布、帆布覆蓋泄漏物，收集回收或無害處理后廢棄。

2.6 應(yīng)急救援設(shè)施

企業(yè)應(yīng)成立以主要領(lǐng)導(dǎo)和各職能機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人共同組織應(yīng)急救援指揮系統(tǒng)的組織機(jī)構(gòu)，根據(jù)AQ/T9002要求編制火災(zāi)爆炸、泄漏中毒等事故的應(yīng)急救援預(yù)案的。企業(yè)應(yīng)定期進(jìn)行應(yīng)急預(yù)案的演練，并建立演練記錄和臺(tái)賬[4]。

企業(yè)根據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品單位應(yīng)急救援物資配備要求》(GB30077-2013)的標(biāo)準(zhǔn)要求和自身的需要配備相應(yīng)的應(yīng)急救援器材，主要有2套正壓式空氣呼吸器、2套化學(xué)防護(hù)服、2臺(tái)有毒氣體濃度檢測儀、1個(gè)急救箱、防HCN的防毒口罩及防毒面具、吸附材料或堵漏器材、洗消設(shè)施或清洗劑、應(yīng)急處置工具箱等。應(yīng)急救援物資應(yīng)由專人負(fù)責(zé)管理，定期進(jìn)行日常檢查和維護(hù)，確保應(yīng)急救援物資安全有效。

3 結(jié)論

總之，雖然氰化鈉屬于劇毒化學(xué)品，低于35mg/kg的攝入量就會(huì)導(dǎo)致死亡，但只要我們充分認(rèn)識到其危險(xiǎn)性，設(shè)置有效的安全設(shè)施，采取相應(yīng)的防治對策，可大幅度減少生產(chǎn)中的安全事故發(fā)生的概率，減少事故可能帶來的經(jīng)濟(jì)損失與人員傷亡讓其成為化工行業(yè)應(yīng)用廣泛的產(chǎn)品，真正為人類謀福利。