液氯生产、储运和使用的环境风险分析及控制

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  1、引言
  
  近年来,国内危险化学品物质引起的安全事故中,由氯及含氯化合物引起的事故占22%。氯气是氯碱行业的主要产品,是重要的化工原料,广泛应用于各种有机氯、无机氯产品的生产,以及医药、染料中间体的合成、自来水消毒、造纸行业的漂白等。由于氯的应用面广量大等原因,使涉氯事故率居高不下。因此,结合我公司对液氯生产过程进行风险评价,分析预测导致氯爆炸、泄漏事故的各种原因,对有效预防、控制该类事故的发生有重要意义。
  
  2、生产和储运过程中的风险识别
  
  2.1生产环节的风险
  我公司液氯生产主要采用电解食盐水,主要产品为液碱、液氯、氢气。反应方程式为
  2NaCL+2H2O=2NaOH+CL2+H2
  将电解槽电解出来80℃左右含饱和蒸汽的氯气进行洗涤、冷却、干燥、净化、压缩液化后,在1~1.2MPa左右的压力下充装入钢瓶出售或通过管路输送到后道工序作为原料,在各个生产过程均存在不同的事故风险环节:
  (1)电解用直流电波动太大,氯气处理系统的压力调节系统灵敏度不够或本身的故障而使电解生产的氯气不能及时输送,从而引发氯气泄漏,造成安全事故或环境污染事件。
  (2)高压输送容易造成超温超压,给液氯生产带来极大的危险性。一些氯碱企业采用汽化槽加压法或干气加压法给氯气加压输送,由此带来一些安全隐患,如汽化槽加压法会使汽化槽内液氯中的三氯化氮富集,容易引起爆炸;干气加压法对干空气水分含量要求很高,否则会对储罐、管路和设备严重腐蚀,造成事故隐患。
  (3)输送设备故障,动力电源故障使氯气倒压或输不出去。在某些氯碱厂曾发生过由于电网晃电,使得氯气输送系统发生故障,从而使得氯气系统正压、氯气外逸,进而引发环境污染事故的先例。
  (4)容器、气化器等装置的泄漏,包括液氯贮槽、液氯气化器、气化氯緩冲器、废氯缓冲器等等。生产装置中各容器、装置发生泄漏多是阀门、出气口腐蚀老化,当压力升高或碰撞时造成泄漏。
  (5)三氯化氮引发爆炸。三氯化氮是氯碱企业常见的危险源,当液氯所含三氯化氮超过5%时,在光、电、震动、超声波等引爆因素的作用下均将发生分解爆炸(在容积不变的情况下,温度可达2128℃,压力高达532.2MPa),三氯化氮是一种威胁氯碱生产系统的重要不安全物质。特别是三氯化氮在氯气系统中的不断积存,对氯碱企业的安全生产构成了极大威胁。重庆天原化工总厂发生爆炸事故就是一个典型案例。
  2.2运输过程的风险环节
  氯碱企业生产的液氯大部分作为下游产品的原料,如果企业自身使用,多采用管道输送的方式,除此之外全国每年约有300万吨的液氯采用道路运输方式到达液氯用户。液氯用户数量多,分布广,道路运输就成为分布广泛的流动危险源。液氯运输的风险主要是存在违法、违规运输,如运输企业不具备危险品运输的资质,缺乏基本的危险品安全运输管理条件;运输及装卸人员未经过专业培训,缺乏必要的危险品运输常识和应急处理专业技能;槽罐没有按照规定检测,存在泄漏的隐患;运输管理手续不全,液氯运输途中处于失控状态;超载,这是很多事故的根源,因超载造成交通事故,继而液氯槽罐泄漏引发环境污染事件,京沪高速公路淮安段液氯泄漏事件就是一个典型的案例。
  2.3使用过程中的风险环节
  氯气最终用户的在使用或储存过程中,事故多表现为液氯钢瓶的泄漏。零散的氯气用户往往缺乏必要的管理规定,使用和保管人员也往往缺乏基本的安全防范和应急处理知识和技能。如存储场地不符合液氯储存的规定要求,暴晒、热源、混放、雨淋、腐蚀等情况的存在,使液氯钢瓶的危险性增大;瓶体、阀门不能定期检验,关键部件随时可能失效造成液氯的泄漏;停用的液氯钢瓶不按规定处理,可能会处于失控状态,流失后成为事故风险的隐患。
  
  3、风险防范及应急处理措施
  
  为了减少液氯事故风险,在生产、运输和使用的各环节都应制定和采取相应的风险防范措施。在氯气的生产过程中,完善除去卤水中大量铵的工艺,并优化系统控制工作,减少三氯化氮的产生;针对液氯加压输送存在的风险,使用屏蔽泵输送液氯是一种较安全可靠的液氯输送工艺;在氯气干燥、输送和整流设备之间设置连锁报警装置,保证氯气输送的畅通,减少下游装置故障造成跑氯情况的发生;加强生产过程的安全管理工作,建立完善的安全、环保管理办法。针对液氯的生产、运输、储存和使用,更重要的是严格执行《安全生产法》及中华人民共和国国务院令第344号《危险化学品安全管理条例》等相关的法律法规和部门规章。为使泄漏的氯气能得到及时处理,目前国内氯碱企业主要采用两种方法处理氯气故事。一是用烧碱溶液封槽吸收的方法,二是采用循环喷淋吸收装置。对于在运输和使用过程中发生的氯气泄漏,则应及时因地制宜的采取有效的阻止泄漏措施,同时做好外围区域人员的疏散工作。
  具体措施包括:(1)最早发现者要立即报警,切断事故源,查清泄漏目标和部位;尽快向上级部门和相关单位报告并请求援助。
  (2)调查事故发生的原因,组织专业人员尽快抢修设备和人员医疗救助,控制事故,防止事故扩大;划定紧急隔离带,紧急隔离带是以紧急隔离距离为半径的圆,非事故处理人员不得入内。
  (3)根据事故的大小及发展方向,对污染物扩散情况进行实时的监测和评价,根据监测结果确定疏散距离,下风向疏散距离是指必须采取保护措施的范围,即该范围内的居民处于有害接触的危险之中,可以有序地组织现场人员向上风向的安全地带疏散、密闭住所窗户等有效措施,并保持通讯畅通以便于指挥。
  (4)根据事故源的控制情况和环境空气质量状况,做好事故后的事故源处置工作和疏散人员的返回安置,恢复正常的生产和生活秩序。
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