化工企業(yè)液氯儲(chǔ)運(yùn)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)分析

余建鋒

（浙江省天正設(shè)計(jì)工程有限公司，浙江杭州 310000）

1 液氯的危害性

氯氣是重要的化工產(chǎn)品和化工原料，人們?yōu)榱诉\(yùn)輸和儲(chǔ)存方便把氯氣液化成液態(tài)，即得液氯。液氯為黃綠色液體，有毒、有腐蝕性、是助燃物質(zhì)。不屬于《石化標(biāo)》[1]中火災(zāi)危險(xiǎn)性類(lèi)別甲乙丙類(lèi)物料。屬于《精化標(biāo)》[2]、《建規(guī)》[3]中火災(zāi)危險(xiǎn)性類(lèi)別乙5類(lèi)物料。液氯泄漏常常導(dǎo)致人員傷亡。2002年10月27日，內(nèi)蒙古自治區(qū)烏海市泰達(dá)制鈉廠發(fā)生液氯泄漏事故，使40多人中毒，1人當(dāng)場(chǎng)中毒死亡，600多頭（只）畜、禽中毒死亡。2005年3月29日京滬高速淮安段液氯槽罐車(chē)與貨車(chē)相撞，導(dǎo)致液氯大面積泄漏，附近村民群眾1萬(wàn)人疏散，送醫(yī)院治療285人，中毒死亡27人。2012年7月2日，西安市趙家堡工業(yè)園內(nèi)的華亮電纜橋架有限公司發(fā)生液氯氣體泄漏，導(dǎo)致27人中毒。可見(jiàn)液氯泄漏事故的影響一般是很大的，很易導(dǎo)致人員中毒、傷亡。國(guó)家有關(guān)監(jiān)管部門(mén)也對(duì)此特別重視。2003年原衛(wèi)生部發(fā)布《高毒物品目錄》，氯氣名列其中；2011年原國(guó)家應(yīng)急管理部發(fā)布《關(guān)于公布首批重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)化學(xué)品通知》，液氯被列為重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)化學(xué)品的第一位[4]。2015年原國(guó)家應(yīng)急管理部會(huì)同有關(guān)部委發(fā)布《危險(xiǎn)化學(xué)品目錄（2015版）》，將氯納入劇毒化學(xué)品[5]。2020年國(guó)家應(yīng)急管理部會(huì)同有關(guān)部委公告發(fā)布《特別管控危險(xiǎn)化學(xué)品目錄（第一版）》，氯為劇毒氣體，吸入可致死而名列其中[6]。2008年國(guó)家發(fā)布國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《氯氣安全規(guī)程》[7]和安全要求《液氯使用安全技術(shù)要求》[8]，指導(dǎo)氯氣在生產(chǎn)、充裝、使用、運(yùn)輸、儲(chǔ)存等方面的要求。由于氯在使用過(guò)程中一般為管道運(yùn)輸，事故狀態(tài)泄漏量一般較少，泄漏通過(guò)關(guān)閥等措施容易比較控制。而氯在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中輸送、儲(chǔ)運(yùn)量較大，一旦泄漏，泄漏量會(huì)比較大，應(yīng)急救援難度和事故危害也會(huì)相對(duì)較大。因此從設(shè)計(jì)源頭做好液氯儲(chǔ)運(yùn)中的事故預(yù)防措施是首要任務(wù)。

2 液氯儲(chǔ)運(yùn)設(shè)計(jì)難點(diǎn)的探究

2.1 液氯庫(kù)設(shè)計(jì)難點(diǎn)探究

化工企業(yè)使用液氯一般是用液氯鋼瓶或儲(chǔ)罐儲(chǔ)存。根據(jù)《氯氣安全規(guī)程》7.1.1條規(guī)定氣瓶不應(yīng)露天存放，應(yīng)儲(chǔ)存在專(zhuān)用庫(kù)房?jī)?nèi)。3.9條有“對(duì)于半敞開(kāi)式氯氣生產(chǎn)、使用、貯存等廠房結(jié)構(gòu)”的描述，說(shuō)明存儲(chǔ)不允許露天，但可以半敞開(kāi)式、封閉式存放。本文認(rèn)為液氯存儲(chǔ)在封閉庫(kù)房?jī)?nèi)更為安全合理。封閉庫(kù)房有利于泄漏液氯的收集處理，使得危害控制在庫(kù)房范圍之內(nèi)。以上氯氣泄漏引發(fā)的傷亡事故，很大原因是液氯泄漏沒(méi)有控制在封閉區(qū)域，擴(kuò)散到周邊導(dǎo)致的。鋼瓶放置于庫(kù)房規(guī)程有明確規(guī)定，液氯儲(chǔ)罐是否也可以放入庫(kù)房，儲(chǔ)存也按照倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)呢？本文認(rèn)為是可以的。一是氯氣的性質(zhì)決定。氯氣的首要危害性質(zhì)是劇毒。而對(duì)于劇毒品管理有“五雙”管理要求和防盜要求。氯氣儲(chǔ)罐放在封閉庫(kù)房?jī)?nèi)從硬件上更易滿足“五雙”管理及防盜管理要求。氯氣另一危害性質(zhì)是助燃，它本身不是可燃物質(zhì)。燃燒還需要可燃物、火源，因此它的火災(zāi)危害性相對(duì)小，放庫(kù)房?jī)?nèi)基本不影響滅火要求。二是總圖上的防火間距也是能夠接受。在《石化標(biāo)》中表4.2.12中沒(méi)有規(guī)定助燃?xì)怏w罐區(qū)與甲乙丙類(lèi)裝置、與圍墻、與全廠一類(lèi)、二類(lèi)重要設(shè)施的防火間距。而規(guī)定了乙類(lèi)（助燃?xì)怏w）倉(cāng)庫(kù)與甲乙丙類(lèi)裝置的防火間距為22.5m、18.75m和15m；與圍墻距離是11.25m；與全廠一類(lèi)、二類(lèi)重要設(shè)施的間距為33.75m、26.25m[1]。《精化標(biāo)》《建規(guī)》中也沒(méi)有規(guī)定液氯助燃?xì)怏w罐區(qū)與其他建筑物的防火間距，也只是規(guī)定了乙類(lèi)倉(cāng)庫(kù)與其他建筑物的防火間距。可見(jiàn)液氯的火災(zāi)危險(xiǎn)性不是最主要的危害性質(zhì)。液氯放入封閉庫(kù)房后與其他建筑物的防火間距控制也是有據(jù)可循的。封閉倉(cāng)庫(kù)有墻體，對(duì)墻外的火源有一定阻擋作用，是有利于防火的。液氯是劇毒，放入封閉倉(cāng)庫(kù)，有利于降低安全間距（注非防火間距），減少事故狀態(tài)下的危害范圍。三是庫(kù)房?jī)?nèi)的儲(chǔ)罐布置仍可參考罐區(qū)要求布置。《氯氣安全規(guī)程》7.2.4條規(guī)定液氯儲(chǔ)罐區(qū)地面比周邊地面低0.3～0.5m，四周設(shè)置0.3～0.5m的圍堰。此外無(wú)其他具體布置的要求。本文認(rèn)為庫(kù)房?jī)?nèi)儲(chǔ)罐間間距布置等除滿足生產(chǎn)檢維修需要外可以參考《石化標(biāo)》[1]按表6.3.3助燃?xì)怏w的罐組內(nèi)臥式儲(chǔ)罐的防火間距0.65～1.5m布置。亦可參考《精化標(biāo)》[2]按表6.3.3臥式儲(chǔ)罐間防火間距1.5m布置。但是不應(yīng)按照可燃液體的要求取0.8m的防火間距。

2.2 液氯氣化設(shè)計(jì)難點(diǎn)探究

液氯氣化放在庫(kù)房或庫(kù)房附近不屬于生產(chǎn)區(qū)。本文認(rèn)為液氯氣化可以放在庫(kù)房附近，但宜與液氯儲(chǔ)罐房間布置在毗鄰的不同房間。這樣氣化區(qū)若有氯氣泄漏，也不至于影響儲(chǔ)量較大的儲(chǔ)罐區(qū)。液氯氣化只是相態(tài)改變，無(wú)產(chǎn)品或中間產(chǎn)品產(chǎn)生，故不屬于生產(chǎn)區(qū)。《石化標(biāo)》[1]對(duì)生產(chǎn)區(qū)也有定義“由使用、產(chǎn)生可燃物質(zhì)和可能散發(fā)可燃?xì)怏w的工藝裝置或設(shè)施組成的區(qū)域”，顯然液氯氣化不屬于生產(chǎn)區(qū)。所以氣化區(qū)與液氯庫(kù)毗鄰布置，屬于液氯庫(kù)一部分，與周邊的防火間距仍按庫(kù)房性質(zhì)確定，而不是按生產(chǎn)區(qū)控制防火間距。

依據(jù)《氯氣安全規(guī)程》，液氯氣化器應(yīng)采用熱水加熱，進(jìn)口水溫不應(yīng)超過(guò)40℃。追其主要原因是液氯中含有三氯化氮，純?nèi)然?0℃時(shí)，在震動(dòng)或超聲波的刺激條件下可分解爆炸。實(shí)際操作過(guò)程中，由于水溫過(guò)低，導(dǎo)致氣化量不足，氣化速度慢，操作人員常把熱水溫度擅自提高，形成安全隱患。所以在控制熱水溫度的同時(shí)，更應(yīng)關(guān)注氣化器內(nèi)的溫度，氣化器溫度達(dá)到50℃時(shí)就要報(bào)警切斷控制。

2.3 液氯庫(kù)防爆設(shè)計(jì)難點(diǎn)探究

氯氣本身不是易燃易爆物料，只是一種助燃劑，所以氯氣所在區(qū)域原則上電氣設(shè)備是不需要防爆設(shè)計(jì)的。這就像空氣中有助燃劑氧氣，周邊的電氣設(shè)備不需要防爆是一樣的道理。但是氯氣有腐蝕性、有毒，而防爆電氣設(shè)備的密閉性、耐腐蝕性、防水性、使用壽命都要比非防爆電氣好。因此在氯氣所在區(qū)域常選擇防爆電氣設(shè)備。而建筑上液氯庫(kù)房是不需要泄爆設(shè)計(jì)的，因?yàn)椤督ㄒ?guī)》里只有爆炸性物質(zhì)才有泄壓比取值，只有存在爆炸性物質(zhì)的建筑才是需要泄爆設(shè)計(jì)的。

2.4 液氯庫(kù)卸車(chē)設(shè)計(jì)難點(diǎn)探究

液氯卸車(chē)用鶴管卸車(chē)，可以在專(zhuān)門(mén)的裝卸棧臺(tái)區(qū)，也可以毗鄰庫(kù)房設(shè)置。《石化標(biāo)》規(guī)定了乙類(lèi)液體汽車(chē)裝卸棧臺(tái)與助燃?xì)怏w庫(kù)的距離為18.75m。而《石化標(biāo)》乙類(lèi)液體定義為可燃液體，不含助燃?xì)怏w，對(duì)助燃?xì)怏w的卸車(chē)距離沒(méi)有具體規(guī)定。《精化標(biāo)》《建規(guī)》中也沒(méi)有規(guī)定助燃?xì)怏w卸車(chē)的要求。法無(wú)禁即可為，液氯卸車(chē)設(shè)施與液氯庫(kù)毗鄰設(shè)置是可以的。毗鄰設(shè)置是有優(yōu)勢(shì)的：一是減少了裝卸棧臺(tái)與庫(kù)房的距離，減少了液氯管線泄漏的概率。二是有利于卸車(chē)房?jī)?nèi)尾氣收集集中處理。

在《氯氣安全規(guī)程》《液氯使用安全技術(shù)要求》等主要液氯規(guī)范中沒(méi)要要求卸車(chē)在封閉環(huán)境中完成。但是實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，卸車(chē)區(qū)域是操作比較頻繁的地方，是比較容易泄漏的地方，一旦泄漏除了搶險(xiǎn)，對(duì)泄漏的氯氣的收集處置會(huì)比較束手無(wú)策。因此，像浙江、山東、江蘇等化工大省都是要求液氯在封閉房間內(nèi)卸車(chē)。例如江蘇發(fā)布了《液氯汽車(chē)罐車(chē)、罐式集裝箱接卸場(chǎng)地（廠房）安全設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》地方法規(guī)，明確規(guī)定了液氯汽車(chē)槽車(chē)卸車(chē)應(yīng)采用封閉的建筑物，不得采用露天作業(yè)。因此，無(wú)論是在專(zhuān)門(mén)的裝卸棧臺(tái)區(qū)域還是毗鄰液氯庫(kù)的裝卸區(qū)，液氯卸車(chē)在封閉房間完成很有必要。

2.5 液氯庫(kù)通風(fēng)設(shè)計(jì)難點(diǎn)探究

液氯卸車(chē)、儲(chǔ)存、氣化都在封閉房間內(nèi)完成，這就對(duì)房間里的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置有了一定要求。《氯氣安全規(guī)程》中規(guī)定，封閉廠房應(yīng)機(jī)械通風(fēng)，同時(shí)應(yīng)配套吸風(fēng)和事故氯氣吸收裝置。設(shè)計(jì)中應(yīng)配制機(jī)械通風(fēng)與事故通風(fēng)系統(tǒng)，且都需要采用風(fēng)管進(jìn)出風(fēng)。平時(shí)作業(yè)區(qū)采用機(jī)械通風(fēng)，尾氣直接高空排放。當(dāng)事故狀態(tài)時(shí)，氯氣有毒氣體報(bào)警響起時(shí)，人員從事故作業(yè)區(qū)撤離。機(jī)械通風(fēng)關(guān)閉，事故通風(fēng)開(kāi)啟。事故通風(fēng)排氣進(jìn)入一級(jí)堿吸收塔、二級(jí)堿吸收塔堿液吸收后再返回事故作業(yè)區(qū)循環(huán)吸收。待應(yīng)急救援結(jié)束，二級(jí)吸收塔排放口氯氣含量達(dá)標(biāo)后再排放。需要注意的是，機(jī)械通風(fēng)不應(yīng)回風(fēng)使用，以免有害氣體累積積聚。事故通風(fēng)需要回風(fēng)循環(huán)吸收，尾氣達(dá)標(biāo)后方可排放。救援人員進(jìn)入事故區(qū)搶險(xiǎn)須穿戴防護(hù)服、防毒面具等防護(hù)設(shè)施。

3 結(jié)束語(yǔ)

化工企業(yè)液氯儲(chǔ)運(yùn)設(shè)計(jì)中的一些難點(diǎn)問(wèn)題的解決，有利于企業(yè)的安全生產(chǎn)；有利于降低液氯泄漏的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)。化工企業(yè)液氯儲(chǔ)運(yùn)設(shè)計(jì)是個(gè)系統(tǒng)工程，還需要各個(gè)專(zhuān)業(yè)按照國(guó)家、地方的法律法規(guī)要求細(xì)致地落實(shí)每一項(xiàng)要求。特別是要根據(jù)《首批重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化學(xué)品安全措施和事故應(yīng)急處置原則》《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源安全監(jiān)控通用技術(shù)規(guī)范》《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源罐區(qū)現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控裝備設(shè)置規(guī)范》的要求，采取相應(yīng)的安全措施。做好HAZOP分析和SIL定級(jí)及落實(shí)其相關(guān)要求，提升自動(dòng)化控制水平，確保化工企業(yè)液氯儲(chǔ)運(yùn)運(yùn)行安全。