葉從發 彭歡

摘 要:液氯作為一種劇毒化學品,一旦泄漏,危害特別巨大。因此,涉氯企業必須保障液氯儲罐的安全穩定運行;同時在液氯泄漏時采取切實可行的處置措施能有效避免事故的擴大。本文從液氯儲罐安全管理及泄漏應急處置方面提出幾點意見供大家探討。
關鍵詞:液氯;儲罐;泄漏;應急
氯氣生產系統中貯槽集中,存銷量大,氯氣、液氯管道、設備較多,隨時都有可能發生氯氣泄漏事故,而劇毒化學品液氯一旦因各種原因泄漏,就會在空氣中迅速蒸發為氯氣。氯氣可助燃,并以霧狀向大氣迅速擴散,進而引發爆炸,發生連鎖事故,出現群死群傷的慘劇。此類事故不僅影響城市安全,而且社會危害極大,因此,保證液氯貯罐的安全穩定運行,是涉氯企業的頭等大事,是一切工作的重中之重;同時,萬一發生泄漏事故,切實可行的緊急預案、及時有效的處置措施,是避免事故擴大的最有效途徑。
1 事故案例及原因分析
2017年5月13日,河北省滄州市利興特種橡膠股份有限司發生氯氣泄漏事故,該事故造成2人死亡、25人入院治療,周邊群眾1000余人被緊急疏散。經初步分析,事故的直接原因是:利興公司為降低氯氣使用成本、避免頻繁切換液氯鋼瓶,違法建設一容積為15m3的儲罐,私自增加液氯儲量;2017年5月13日凌晨,在通過液氯罐車向該儲罐卸料時,儲罐底閥閥后出料管破裂引發液氯泄漏;利興公司第一時間應急處置不力,導致液氯長時間大量泄漏,致使現場員工及附近人員中毒。從該事故可以發現,液氯儲罐的安全管理及泄漏后有效處置的至關重要性。本文從液氯罐安全管理及應急處置兩方面分別討論。
2 氯的理化性質和危害特性
2.1 理化性質
氯,熔點-101℃,沸點-34.5℃,易溶于水、堿液,氯由液態變為氣態體積擴大400倍。氯氣為黃綠色,相對密度(空氣=1)2.48,比空氣重。氯20℃時每100mL水能溶解0.73g。氯能與乙炔、松節油、乙醚、氨、烴類、金屬粉末等很多化學物質激烈反應發生爆炸,且具有強刺激和腐蝕性。氯氣在空氣中最高答應濃度0.002mg/L,超過2.5mg/L人吸進后立即死亡。氯本身不燃燒,但能助燃,與氫氣混合,即使沒有空氣和火源,在光照條件下,也會發生爆炸。
2.2 危害特性
液氯氣化產生的蒸氣比空氣略重,易積聚在低洼處。人體吸進后刺激呼吸道造成肺部損傷和粘膜腐蝕;引起面部發青、呼吸困難、脈搏減少,產生肺水腫;刺激眼睛,造成結膜炎;直接接觸液化氣體則會嚴重灼傷皮膚和粘膜或造成凍傷。中毒癥狀分為:輕度中毒、中度中毒和重度中毒三種情況:①輕度中毒:表現為粘膜刺激,如:眼睛流淚、結膜充血、刺痛、鼻咽部燒灼傷、咳嗽、氣喘、惡心等。經休息和治療,幾小時后逐漸好轉,2-3日內癥狀消失;②中度中毒:粘膜刺激癥狀加劇,可立即引起持續性嗆咳、胸部有緊迫感、聲音沙啞,可能引起反射性的喉及支氣管痙攣,呼吸困難,體溫增高,白細胞增多,也有可能引起化學性肺炎等;③重度中毒:吸進高濃度氯氣后可忽然昏倒,意志喪失,如不及時搶救,可在短時間內出現呼吸中樞麻痹,窒息而死。
3 泄漏原因分析
氯氣生產過程中會含有一定量的水分,雖經氯氣壓縮機干燥處理,但最終裝入貯槽的氯氣仍可能含有少量的水分,使之對液氯容器及管道、閥門等產生緩慢腐蝕。因此,氯氣泄漏的原因主要是貯存容器、管道附件等受腐蝕損壞而造成泄漏;另外就是液氯容器超裝而發生化學爆炸泄漏以及地震等自然災害造成建筑物倒塌而發生泄漏等,泄漏部位及泄漏量如表1。從表1可以發現,儲罐會造成大量液氯的泄漏,因此,儲罐的安全管理非常重要。
4 液氯貯罐的運行維護
4.1 存量控制
液氯是劇毒化學品,一旦發生泄漏,危害特別巨大,因此,在滿足生產的條件下,盡量控制液氯存量,貯罐保持低液位運行,每個貯罐的存量,最好不要超過60%。無論什么情況下,都必須留有一備用罐,作為緊急情況下倒罐使用。
4.2 壓力、溫度控制
液氯貯罐要采取防曬措施,避免陽光直曬,防止貯罐溫度超溫。貯罐壓力控制在規定壓力之內,貯罐系統設計有排氣冷凝器,回收揮發的氯氣,冷凝器上安裝有安全閥,安全閥出口連接到氯氣吸收塔,通過這一系列措施,來保證貯罐在規定的壓力下運行。
4.3 現場要安裝固定遠傳式有毒氣體報警儀
在液氯貯罐現場安裝有毒氣體報警儀,氯氣的密度比空氣重,根據需要,報警儀在離地面0.5m、5m、10m高度分別安裝報警儀。并確保每臺報警儀信號遠傳至中控室,實現自動報警。
4.4 現場崗位職員配備便攜式可燃氣體和有毒氣體報警儀
液氯一旦發生泄漏,現場搶險職員使用便攜式可燃氣體和有毒氣體報警儀檢測擴散氯氣濃度,為搶險和下風向及外圍職員疏散提供依據。液氯貯罐根部閥一旦發生泄漏,無法采取有效措施隔離貯罐中液氯,倒備用罐也會有很大困難,液氯大量泄漏,后果極其嚴重。因此,無論是工藝管線還是儀表接口,所有與貯罐相連的根部閥、墊片,都是設備治理的重中之重,要逐個建檔,特別治理,定期檢查,一旦發現存在隱患,要及時倒備用罐,用氮氣將事故罐置換合格后處理,以保證液氯貯罐的安全運行。
5 液氯泄漏處置方案
液氯一旦泄漏,就會以氣體的形式向下風向傳播,危及下風向職員,泄漏點處形成最高濃度區。泄漏點的有效堵漏是避免事故擴大的關鍵所在,堵漏的方法和程序,應當在應急救援預案中有具體介紹,但堵漏或倒罐往往需要一定的時間。堵漏搶險職員進進現場,也需要對擴散氯氣進行有效壓制,因此,能否采取有效措施中和泄漏出來的氯氣,也是至關重要的,筆者建議采用以下幾個步驟,會收到比較好的效果。
5.1 堿液噴淋中和
堿液噴淋作為液氯泄漏后第一級防范氯氣擴散的措施,在貯罐的周邊形成一道低濃度堿液水幕,達到中和高濃度氯氣的目的。
5.2 捕消劑中和
對于未被堿液中和的擴散氯氣,則用霧化捕消劑來中和,霧化捕消劑密度與氯氣基本相當,會與氯氣同步擴散,達到中和的目的。目前國內能提供的氯氣捕消器和捕消車,固然效果較好,但存在兩個難題,一是操縱難度較大,需要兩人以上全防護操縱,二是捕消劑存量太少,如碰到較大的泄漏,則收效不明顯。
5.3 霧狀消防水壓制擴散氯氣
霧狀消防水作為捕消劑的輔助措施,主要是在外圍對未被捕消劑中和到的氯氣進行壓制,要留意的是消防水不能噴到霧化捕消劑區,這樣會降低捕消劑的效果。
6 結語
液氯作為劇毒危險化學品,泄漏必將導致重大的安全事故,故而涉氯企業必須將液氯的安全管理作為日常安全管理的重點,而液氯泄漏事故應急處置是一項專業技術性很強的工作,在處置上遵循“疏散救人、劃定區域、有序處置、確保安全”的原則,采取及時有效的安全防護以及應急救援程序,盡可能做到早發現、早控制、早處理,快速、有效地將氯氣生產過程中出現的泄漏事故控制在萌芽和初現階段,使液氯泄漏危害后果降至最低,達到液氯生產安全、清潔、環保的目的。
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