《氯堿生產氯氣安全設施通用技術要求》（團體標準）解讀

胡永強，張 鑫，范紅波

（1.杭州電化集團有限公司，浙江 杭州 311228；2.中國氯堿工業協會，天津 300192）

由中國氯堿工業協會組織杭州電化集團有限公司會同陜西北元化工集團股份有限公司、新浦化學（泰興）有限公司、青島海灣化學有限公司、新疆天業（集團）有限公司等重點企業，經過近一年的調查研究，參考有關國家標準、地方標準、團體標準以及氯堿企業近年來安全管理的先進經驗，最后經行業專家、相關設計院進行審查的T/CCASC 1003-2021《氯堿生產氯氣安全設施通用技術要求》（團體標準）正式發布。發布日期為2021年12月15日，實施日期為2022年3月1日。為幫助廣大氯堿企業理解相關條款，現將有關情況介紹如下。

1 標準制定的背景

中國是世界氯堿大國，產能居世界首位。2020年中國燒堿生產企業有158家，總產能約4 470萬t/a。近年來燒堿企業響應政府號召，退城入園，技術落后的隔膜堿和使用時間較長的老舊裝置已經全部被技術先進的離子膜燒堿裝置所代替，同時也引進了世界先進的技術和設施，如氯氣壓縮機、鹽水過濾器、制冷機組以及控制系統等，整體安全技術和安全管理水平上了新臺階。

但氯堿生產涉及“兩重點一重大”，歷史上曾發生浙江溫州、重慶天原、京滬高速淮安段涉氯泄漏爆炸事故。

現有涉及到氯堿內容的標準主要有兩個，即《氯氣安全規程》（GB 11984-2008）和《液氯使用安全技術要求》（AQ 3014-2008），后者主要適用于使用企業。《氯氣安全規程》（GB 11984-2008）發布后，隨著國家和行業的快速發展，在實際工作中，特別是氯堿企業生產項目新、改建設中，碰到很多問題，主要是企業、中間機構或政府對某一條款或者沒有明文規定的做法理解不一，對新事物無所適從。一些企業甚至出現某一安全設施在安全設施設計專篇審查時要求增加，而在項目竣工驗收時要求拆除的情況。

為此，中國氯堿工業協會組織行業專家編制了《關于氯氣安全設施和應急技術的指導意見》（〔2010〕協字第070號）。根據新的情況又及時出臺了《關于氯氣安全設施和應急技術的補充指導意見》（〔2012〕協字第012號）。

2021年1月，為指導企業正確理解應急管理部出臺的文件，協會又發布了《關于淘汰落后工藝技術“未設置密閉及自動吸收系統的液氯儲存倉庫”實施整改的指導意見》（〔2021〕協字第001號）。

2021年1月，協會組織編制《氯堿安全管理指南》（化學工業出版社ISBN 978-7-122-38114-9）正式出版，對指導氯堿企業氯安全管理起到積極作用。

雖然中國氯堿工業協會發布安全指導意見，也編制相關手冊，但缺少一個相對統一的團體標準。

為積極響應2020年2月26日中共中央辦公廳、國務院辦公廳下發的《關于全面加強危險化學品安全工作意見》和2020年4月28日國務院安委辦下發的《全國安全生產專項整治三年行動計劃》的號召，全面提高氯堿企業本質安全水平，規范各地差異比較大的做法，推廣先進的安全技術與管理。中國氯堿工業協會在已發布的一系列安全文件的基礎上，組織行業內專家編制該標準，對氯堿企業有很強的針對性和指導意見，將對行業安全發展起到十分積極的作用。

2 本標準主要創新點

主要是學習借鑒國外先進企業的做法和近年來國內企業在安全設施和管理上的好做法，并進行推廣。吸取氯堿企業事故教訓，從當前氯堿企業的實際出發，對南方和北方企業理解上、做法上差異比較大的問題進行統一疏理、基本規范。

2.1 事故氯裝置問題

氯堿廠事故氯裝置都是燒堿和氯氣反應裝置，或叫氯氣吸收裝置，其涉及面較廣，各地做法叫法也不同，主要有以下幾個方面。

2.1.1 電解事故氯裝置

系統開車時的低純度氯氣進入事故氯吸收裝置，達到一定的純度后進入氯氣干燥處理系統。系統正常停車后，電解系統的剩余氯氣進入事故氯吸收裝置進行吸收。正常運行時發生氯氣壓力升高或異常情況聯鎖停車（包括整流、電解、氯壓縮、氫壓縮相互聯鎖）后，壓力高的部分氯氣或停車后管道內的氯氣也要靠事故氯吸收裝置進行吸收。該裝置既在正常生產使用又在事故狀態下使用。

2.1.2 氯氣壓縮透平機含氯密封氣

為了使氯氣壓縮機潤滑油不被氯氣污染，采用氣體密封。含氯的密封氣進入吸收裝置（稱淡氯吸收塔），這屬正常生產裝置。

2.1.3 液氯貯槽泄漏事故氯裝置

屬事故狀態下使用。在液氯充裝（鋼瓶和槽車）過程中產生的廢氯氣，如槽車充裝結束后充裝管剩余的氯氣，鋼瓶充裝前把鋼瓶剩余氯氣抽空和充裝后管道內剩余氯氣等，因屬同一工序同一區域等原因，絕大部分企業同時并入貯槽泄漏事故氯裝置。

2.1.4 次氯酸鈉生產裝置

屬生產裝置。

上述4種裝置各地做法均不一樣，有些合并成一套裝置，有些部分合并，有些分開，這個問題也是本標準編制中的最大難點。編制組成員反復征求意見和充分論證后，基本達成以下共識。

（1）生產裝置與應急裝置應該分開，即次氯酸鈉生產裝置、電解事故氯、氯氣壓縮機密封氣與液氯貯槽事故氯吸收裝置分開；

（2）電解事故氯與氯氣壓縮機密封氣可以合并；

（3）因液氯貯槽吸收裝置主要屬應急裝置，電解事故氯與氯氣壓縮機密封氣主要屬正常生產裝置，兩者宜分開。為尊重現狀，明確新、改、擴建項目應分開。

2.2 三氯化氮問題

上世紀八十年代，由于當時氯堿企業極大部分采用隔膜電解裝置，液氯鋼瓶充裝采用釜式氣化器作為動力等各種原因，造成一些氯堿企業發生三氯化氮爆炸。當時化工部發出《關于轉發三氯化氮安全座談會紀要的通知》（〔81〕化化字655號）。2004年4月5日重慶天原化工廠發生三氯化氮爆炸事故，造成9人死亡和15萬人緊急大轉移。此后，各級政府、專業機構和氯堿企業紛紛采取措施加強對三氯化氮爆炸規律的研究，采取各種技術和管理措施，使三氯化氮問題得到有效的解決，近10多年來未見三氯化氮爆炸的報道。在《工業用液氯》（GB/T 5138-2006）中三氯化氮指標≤0.004%，但在新版2021年修訂后改為≤0.003%。

但在實際調研相關企業時，發現部分企業對三氯化氮性質及處理方法認識不足，仍然采用一些比較老的現在看來不必要甚至較危險的操作。如在系統三氯化氮含量控制在工藝指標范圍的情況下，仍采用帶液氯排污，關鍵是排污系統設置一個立式回收罐，罐外內有水噴淋回收部分氯氣后再排入堿池中和，這個回收過程就是三氯化氮濃縮過程，主要風險就在此。所以就明確，根據原料和生產工藝對三氯化氮爆炸的風險進行評估來確定是否需設置帶液氯三氯化氮排污設施。如需設置，該排污設施不宜配備會造成三氯化氮富集的液氯蒸發回收系統。又如很多企業液氯液化后的氣液分離器，液氯仍從分離器下部出料造成底部成死角，本標準建議宜采用底部出液氯的方式。現在極大部分企業采用離子膜電解裝置，液氯中沒有那么多雜質“污”了，不需要排污了。本標準還推薦抑制三氯化氮的產生和分解工藝，不造成集聚的工藝以及日常監控體系，為統一行業對三氯化氮的認識起到指導作用。

各氯堿廠在三氯化氮去除方面發表了大量論文。南方某廠測定，在一次鹽水工序相同情況下，鹽水分別進入隔膜電解槽和離子膜電解槽，隔膜電解槽氯氣中三氯化氮含量是離子膜電解槽的2.6倍左右（因離子膜有二次鹽水工序，該工序總銨去除率可達50%左右）；氯氣壓縮透平機（出口溫度90~95℃），進、出口三氯化氮分解率達42%左右；液氯鋼瓶放置300 h后，三氯化氮分解率達到70%-90%；液氯氣化前后（氣化氯溫度100℃），三氯化氮分解率達30%~60%。

2.3 推廣國內企業的好做法

將國內企業一些好做法進行推廣。如氯堿企業已經獲得專利證書《一種用于液氯鋼瓶泄露處置的真空罩》（ZL 2020 2 2597601.9）、《一種用于液體危險化學品的取樣回收裝置》（ZL 2020 2 1123044.0），液體危險化學品的密閉采樣，管道法蘭采用防噴濺防護罩等列入本標準中。

2.4 借鑒相關地方標準及團體標準中涉氯內容

近年來，相關省份為加強對氯堿企業的安全管理相繼出臺一些文件、標準等，如《液氯（氯氣）長輸管道安全技術要求》（T/JSLJ 003-2018）、《燒堿裝置安全設計標準》（T/HGJ 10600-2019）、《山東省液氯儲存裝置及其配套設施安全改造和液氯泄漏應急處置指南（試行）的通知》（魯應急函〔2020〕56號）等。

2.5 從實際出發借鑒部分省應急部門的務實做法

如山東省應急廳2020年7月20日出臺“關于印發《山東省液氯儲存裝置及其配套設施安全改造和液氯泄漏應急處置指南（試行）》的通知”（魯應急函〔2020〕56號）。該指南明確提出“實施廠房密封改造形成的廠房防火間距，不再依據《建筑防火設計規范》（GB 50016）等標準進行判定”，其他一些省份雖然沒有正式出臺文件，但具體做法上也是從實際出發與山東類似。因此本標準提出“槽車充裝廠房宜采用封閉結構，現有未封閉廠房改造成封閉結構廠房時，其防火間距不再依據相關防火設計標準進行判定”。

2.6 借鑒最新設計裝置自動化和智能化手段

借鑒最新設計裝置自動化和智能化手段，對風險較大的重要作業推進自動化或智能化改造，以最大程度降低風險。本標準提出“液氯貯槽發生泄漏時的倒槽操作，應在無人員進入貯槽廠房內的情況下在操作室中完成”的技改要求。離子膜電解槽設置智能監控系統，以便及時發現膜泄漏及意外聯鎖停車，進一步提高本質安全措施。

2.7 吸取氯堿廠各類事故教訓，在源頭上采取防范措施

如提出對氯氣、氫氣等有毒有害易燃易爆介質進行間接冷卻的冷媒系統進行監控，就是針對氫氣泄漏至冷媒系統，冷媒系統動火作業引發的事故。又如提出采用液氯本身作為冷卻劑的輸送泵應設置空轉時聯鎖停泵，吸取南方幾個省液氯輸送泵機械磨擦引發的氯-鐵火事故。還有液氯充裝機械泵應采用變頻技術，防止因充裝量突然變化而導致充裝壓力急劇升高而在西南某省發生的管件破損泄漏事故。氯氣壓縮機包括液氯泵的密封氣應采用氮氣或干燥空氣，應設置防止氯氣倒灌到氮氣或壓縮空氣的安全防范措施，就是針對一些企業在氮氣或空氣系統檢修、無壓力時氯氣倒灌的事故。

2.8 對日常工作中比較模糊的認識進行明確

（1）關于氯氣報警值的問題。不是采用《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計標準》（GB/T 5049）中計算值，不大適合行業，而是等同采用《燒堿裝置安全設計標準》（T/HGJ10600-2019）中一級報警為1×10-6，二級報警為3×10-6，此數值更加專業和合理。但啟動吸收裝置的聯鎖值又不同，啟動聯鎖的條件不僅限于一臺報警器和二級報警值，而是建議采用冗余系統，檢測值5×10-6~10×10-6不少于3個點30~60 s報警。

（2）根據《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計標準》（GB/T 5049），將液氯鋼瓶充裝區域識別為“經常拆卸的法蘭和經常操作的閥門組”。

（3）液氯氣化溫度問題。明確液氯氣化溫度控制在71~121℃是為了防止三氯化氮聚集和氯氣管道腐蝕。但總有人按老思維，認為氣化熱水溫度不超過40℃。在國務院安委辦危險化學品重點縣專家指導服務組在各地指導服務過程中，有地方書面提出兩個溫度問題，有些中間機構前幾年甚至在報紙上回答讀者疑問時談論兩個溫度應該采用哪一個比較合理的問題。

看《氯氣安全規程》（GB11984-2008）原文：“采用液氯氣化法向貯罐壓送液氯時，要嚴格控制氣化器的壓力和溫度，液氯氣化器應用熱水加熱，不應用蒸汽，進口水溫不應超過40℃”這個提法的前提是“采用液氯氣化法向貯罐壓送液氯時”，此工藝己經列入《淘汰落后安全技術裝備目錄（2015年第一批）》，用機械泵輸送取代。本標準所指氣化，是將液氯氣化后作為下一工序的原料用，與上述充裝作為動力用是兩個完全不同的概念。采用蒸汽加熱氣化國內外普遍采用。

（4）關于液氯氣化氯緩沖罐排污問題。以前說“緩沖罐底部設排污口，應定期排污，排污口接至堿液吸收池”。緩沖罐底部應該設排污口，但是否需定期排污值得商榷。液氯氣化溫度71~121℃，氣化氯中三氯化氮含量進一步熱分解降低，分解率據測定達30%~60%且氣化器中是氣相無污可排。因此本標準不強調緩沖罐排污問題。當然如根據風險評估需要設排污至堿液池也無可非議。

2.9 針對液氯特點制定相關應對措施

如槽車充裝應設置充裝平臺，平臺應設有2處以上不同方向逃生通道，平臺須設有安全圍欄。禁止無平臺佩戴安全帶進行裝卸作業。規范高處作業和防止氯氣泄漏應急逃生措施。又如以前明確液氯鋼瓶充裝和復秤需換人換秤，但沒有明確換什么樣的秤，各地做法也不盡相同。本標準明確“充裝和復秤應釆用兩種不同測量原理的衡器”，使其更科學。

2.10 針對行業出現的新情況明確相關要求

如液氯槽車充裝流量計與商業結算量之間如何規范問題，明確“槽車充裝結束后進行商業結算過磅后，其過磅的充裝量應反饋給充裝人員，與充裝時的質量流量計充裝量進行核對，確認無超裝后才能放行出廠。發現超裝應立即安全卸載超裝量”。又如液氯槽車更換閥門問題，液氯槽車更換閥門大多數在氯堿廠進行，因換閥門前需要將槽罐車中剩余氯氣抽完，在微負壓的條件下換閥門。但閥門換好后的試壓存在問題，一般氯堿廠沒有1 MPa壓力以上的氣源，有些廠用0.4 MPa儀表氣進行試壓后充裝，結果在充裝過程中就發生氯氣泄漏事故。本標準明確“用壓縮空氣或氮氣進行規定的試壓，雙方確認試壓結論”。另外明確液氯槽車充裝結束后暫不能上公路需要在廠區臨時停放幾小時，“槽車充裝完畢后，需在廠區臨時停放時，必須安排人員按重大危險源要求的頻次進行巡檢，發現異常時及時處理”。還有氯氣管道附近動火作業，氯氣在碳鋼管道中的使用溫度和流速等均提出相關要求。

3 標準實施之后建議

中國氯堿企業眾多，多年來由于沒有統一的標準，各地做法差異很大，各有特色。本標準很難統一一個標準，肯定存在不少問題。希望氯堿企業在實施過程中把碰到的問題總結歸納，將建議以及好的做法及時反饋到協會，協會根據情況也會再出相關指導意見，以共同提高氯堿行業的安全管理水平，為高質量發展打好基礎。