液氯生產泄漏事故的安全預防措施及應急處置

劉 秦

（焦作煤業(yè)集團開元化工有限責任公司，河南焦作454191）

液氯生產系統(tǒng)中貯槽集中，存銷量大，氯氣及液氯的管道、設備較多，隨時都有可能發(fā)生氯氣泄漏事故。一旦泄漏體積迅速膨脹，泄漏出來的液氯會在空氣中迅速蒸發(fā)為氯氣并沿著地面擴散和隨風飄移，在很短的時間內可形成半徑很大的有毒氣體危險區(qū)。氯氣又可助燃，并以毒氣霧狀向大氣迅速擴散，進而導致引發(fā)爆炸的連鎖事故，出現(xiàn)死傷慘劇。此類事故不僅影響城市安全，而且社會危害極大， 所以在液氯生產和儲存管理中如何防止泄漏，在事故發(fā)生后，如何按預定措施緊急快速控制和處理泄漏事故點、減少人員傷亡及環(huán)境污染等，是氯堿企業(yè)系統(tǒng)安全生產管理中的重中之重。

1 氯氣防護系統(tǒng)概況

焦作煤業(yè)（集團）開元化工有限責任公司成立于2009 年10 月22 日，2011 年10 月一次性試車成功。目前擁有燒堿20 萬t/a，副產氯氣17.25 萬t/a。

該公司液化崗位設置有7 臺液氯貯槽 （1 臺為負壓槽，作為事故處理使用），單臺容積113 m3，6 個液氯儲槽最大存儲量為773 t。液氯通過液下泵經管道輸送到充裝崗位，充裝壓力1.35 MPa。充裝崗位共17 臺充裝秤（其中1 臺為罐車充裝用），日最大流轉量為460 只鋼瓶。

2 液氯泄漏的特點及泄漏原因分析

2.1 液氯泄漏的特點

液氯泄漏具有發(fā)生突然、擴散迅速并造成大面積毒害、泄漏環(huán)境復雜、處置難度大、持續(xù)時間長、涉及面廣等特點， 因此液氯泄漏時要遵循快速應戰(zhàn)、緊急疏散、處置泄漏、清理現(xiàn)場的順序進行科學合理的處置。

2.2 泄漏原因分析

氯是一種非常活潑的元素，可以和大多數(shù)元素（或化合物）起反應，在常壓下即氣化成氣體，有劇烈刺激作用和腐蝕性。干燥的氯氣對鋼鐵等常用材料的腐蝕較小，但潮濕的氯氣對鋼鐵及大多數(shù)金屬有較強的腐蝕性。

氯氣生產過程中會含有一定量的水分，雖經氯壓機干燥處理，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造成泄漏。

3 氯氣泄漏事故預防措施

3.1 安全裝置預防措施

（1）隔離密封系統(tǒng)

將液氯充裝廠房四周設計增加玻璃鋼瓦、玻璃鋼窗戶、 帆布簾子等密封設施對廠房進行全面密封；其中，玻璃鋼瓦選用白色的透明性較好材料，不影響廠房內采光且耐腐蝕及美觀。廠房內又劃為辦公區(qū)域、充裝區(qū)域、液氯罐存放區(qū)域3 個區(qū)，其中，辦公區(qū)域與其他區(qū)中間用隔墻隔斷， 出入有通道口，通道口設帆布簾，辦公室及中控室設計為兩面門。廠房內一旦出現(xiàn)大面積氯氣泄漏，可通過有毒氣體報警儀自動快速啟動水幕噴淋系統(tǒng)進行隔離，形成阻斷氯氣擴散的第一道屏障，同時崗位人員立即放下大門、通道口的帆布簾，將充裝廠房全面封閉?？捎行П苊饴葰庑孤┖箅S著風向漂移，對周邊地區(qū)的環(huán)境造成污染。

（2）水幕噴淋系統(tǒng)

根據(jù)該公司的實際情況，在液化生產區(qū)域以及包裝區(qū)域設計增加1 套雙層水幕噴淋系統(tǒng)和配套自動控制系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、回收水系統(tǒng)，實現(xiàn)報警自啟，能夠對重大危險源區(qū)域有效控制。一旦液氯生產區(qū)域內出現(xiàn)氯氣泄漏，監(jiān)控系統(tǒng)立即顯示現(xiàn)場情況，水幕噴淋啟動，同時除害塔循環(huán)泵也聯(lián)鎖啟動，可對吸入除害塔的氯氣進行吸收后排放，有效控制氯氣蔓延，延長處理泄漏事故的時間，避免毒害氣體對大氣的污染。并對整個水幕噴淋系統(tǒng)每個月進行一次預演。

（3）報警裝置及配套聯(lián)鎖系統(tǒng)

液氯、包裝廠房安裝有氯氣濃度檢測探頭，當氯氣濃度超標時， 安裝在DCS 操作室的報警器自動報警。當液氯貯槽、液氯包裝廠房氯氣濃度超過3×10-6時，報警器開始報警；事故氯風機出口自動閥打開，堿液循環(huán)泵、風機啟動向氯氣事故吸收塔輸送10%NaOH 堿液，同時水幕噴淋自動閥打開，噴頭噴水形成水幕，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)遠程計算機管理和控制，可有效將泄漏氯氣控制在固定范圍內。

（4）安裝事故負壓吸收系統(tǒng)

在液氯貯槽、包裝廠房內安裝事故負壓吸收系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由一條DN250 主管線通過液氯貯槽、充裝廠房連接到氯氣事故吸收塔進口，在液氯貯槽區(qū)域設計6 條DN150 輕便移動式負壓吸收管、充裝秤區(qū)域內設計等分4 條DN100 輕便移動式負壓吸收管組成，并通過閥門控制。當出現(xiàn)液氯泄漏時將輕便移動式負壓吸收管對準泄漏點，打開控制閥門，由事故負壓系統(tǒng)對廠房內泄漏氯氣進行有效吸收處理，以此來吸收處理泄漏氯氣，減小事故對環(huán)境的污染。

（5）監(jiān)控系統(tǒng)

在液化生產區(qū)域、充裝廠房增加全方位監(jiān)控攝像系統(tǒng)和配套自動控制系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、回收水系統(tǒng)，實現(xiàn)報警自啟。能夠有效對重大危險源區(qū)域進行監(jiān)控，保障液化生產區(qū)域出現(xiàn)氯氣泄漏事故時，能準確判斷泄漏情況，及時制定處置措施，迅速處理泄漏事故，降低氯氣污染。

（6）智能充裝系統(tǒng)

將每臺充裝計量電子稱與DCS 系統(tǒng)對應連接，現(xiàn)場安置報警器。在DCS 系統(tǒng)設置稱重報警上線，當液氯鋼瓶充裝到該線值時，系統(tǒng)發(fā)出聲光報警，提醒崗位操作人員該鋼瓶充裝過程將要結束，如操作人員不在或大意，稱重聯(lián)鎖系統(tǒng)將通過氣動切斷閥自動切斷充裝管路，停止該鋼瓶充裝，以保證安全充裝。

通過以上措施對液氯生產系統(tǒng)起到監(jiān)控、報警、隔離、吸收、處理功效，達到液氯泄漏不出界區(qū)、不出廠區(qū)，嚴格控制處理泄漏出來的液氯，起到安全、清潔、環(huán)保的目的。

3.2 安全管理預防措施

（1）加強操作人員培訓

加強安全生產、崗位操作技能的教育培訓，健全并落實安全教育培訓制度， 建立安全教育培訓檔案，實行全員培訓；制定切實可行的安全教育培訓計劃，采取多種有效措施，分類別、分層次開展安全意識、安全管理規(guī)章制度、操作規(guī)程、安全技能、事故案例、應急管理、職業(yè)危害與防護、遵章守紀、杜絕“三違”等培訓教育活動。

（2）定期考試，合格上崗，不斷完善操作規(guī)程

每年組織2 次全員安全培訓考核，考核成績記入員工教育培訓檔案。根據(jù)實際操作，要求人員理論聯(lián)系實際、持證上崗、合格上崗，確保操作正確化、標準化、規(guī)范化避免在操作中出現(xiàn)的各類泄漏事故。

（3）加強重大危險源安全監(jiān)控

液氯貯槽區(qū)和液氯充裝區(qū)屬于重大危險源，按照《危險化學品重大危險源辨識》確定重大危險源，建立重大危險源檔案。對重大危險源設置安全監(jiān)控報警系統(tǒng)。定期對重大危險源進行安全評估。對重大危險源的設備、設施定期檢查、檢驗，并做好記錄。制定重大危險源應急救援預案，每年進行2 次重大危險源應急救援預案演練。

（4）建立規(guī)范化的隱患排查治理制度

把隱患排查治理納入企業(yè)的日常安全管理，形成全面覆蓋、全員參與的隱患排查治理工作機制，使隱患排查治理工作制度化和常態(tài)化。 并根據(jù)生產特點和季節(jié)變化，組織開展綜合性檢查、季節(jié)性檢查、專業(yè)性檢查、節(jié)假日檢查以及操作工和生產班組的日常檢查。對檢查出的問題和隱患要及時整改；對不能及時整改的，要制定整改計劃，采取防范措施，限期解決。

對生產過程中出現(xiàn)的事故要堅持 “三不放過”的原則，深入分析事故事件原因，對泄漏事故情況進行各種分析，制定出完善的泄漏事故處理程序。使各種不同的泄漏事故能及時有效進行處理。 因此， 事先做好防范措施避免氯氣泄露重大事故發(fā)生，是控制事故危害程度的關鍵。

（5）提高事故應急能力，做好事故應急演練

危險化學品從業(yè)單位要按照有關標準和規(guī)范，編制危險化學品事故應急預案，配備必要的應急裝備和器材，建立應急救援隊伍。

定期開展事故應急演練， 對演練效果進行評估，適時修訂完善應急預案。 特別是加強對事故應急預案的演練工作，定時、定期、定點、定人進行演練工作。要任務明確、職責分明，如何上報、如何處理、如何撤退、如何搶救、如何救援，步驟具體化、規(guī)范化培養(yǎng)員工在出現(xiàn)事故后如何有序的撤離，快速、有效的進行救援和搶救，提高應急處置能力。

4 泄漏的分類及應急處置程序

4.1 泄漏分類

該公司根據(jù)實際實際情況將液氯泄漏分為以下幾個方面。

（1）液氯鋼瓶泄漏；

（2）液氯管道泄漏；

（3）液氯管件泄漏（閥門、法蘭、彎頭、墊片）；

（4）液氯貯槽泄漏。

4.2 泄漏的應急處置程序

4.2.1 液氯鋼瓶閥門泄漏

（1）如閥門頂針（頂芯）處泄漏時，可用扳手擰緊頂針，并旋緊閥門上的密封螺帽至不泄漏為止。

（2）如閥門出口處泄漏時，旋緊閥門頂針，如仍泄漏， 可將閥門出口處用內襯四氟墊片的死卡擰緊，直至不漏為止。

（3）鋼瓶閥斷裂，把瓶閥轉到氣相，打開抽吸閥，用抽吸處理系統(tǒng)對其進行抽吸后更換閥門處理。

4.2.2 液氯鋼瓶泄漏

（1）發(fā)現(xiàn)鋼瓶瓶體泄漏，立即組織無關人員有序撤離現(xiàn)場，同時上報分廠調度。

（2）崗位工應迅速戴上防毒面具，關閉充裝閥，打開真空閥，關閉所有帆布簾，啟動水幕噴淋和事故吸收塔系統(tǒng)，防止氯氣擴散。

（3）崗位人員迅速將鋼瓶泄漏點轉為上方，使泄漏部位處于氯的氣態(tài)空間，將負壓管對準泄漏點，用抽吸處理系統(tǒng)對其進行抽吸后處理。 特別嚴重時，可將泄漏鋼瓶運到堿池旁，將其推入事故堿池處理。

（4）用事故塔抽風管對泄漏出的氯氣進行抽吸后用捕消器捕消處理。

（5）現(xiàn)場環(huán)境經置換、化驗合格后方可進行生產。

4.2.3 液氯管道發(fā)生泄漏

4.2.3.1 液化器出液管到液氯貯槽管道

（1）操作工立即穿戴好防化衣、空氣呼吸器。

（2）2 人用氨水檢查出管道泄漏部位，如泄漏量較小時，可直接加打管卡上緊，將漏點密閉。

（3）如泄漏量較大，啟動水幕噴淋及事故吸收塔系統(tǒng)，并將負壓管對準泄漏點，將泄漏出的氯氣進行抽吸，停止泄漏的液化器與分離器系統(tǒng)，倒至備用系統(tǒng)，將液氯貯槽進料閥門關閉，打開負壓貯槽的進料閥，將泄漏管道壓力泄至負壓槽。

（4）關閉負壓貯槽進料閥，開啟納氏泵，將泄漏管道進行抽空。

（5）2 名人員穿戴好防化衣、空氣呼吸器，在泄漏點處安裝加墊的管卡，將管卡螺絲擰緊至不再有氯氣泄漏。

（6）如泄漏點處置無效時，通知分廠調度安排緊急停車，將管道內的壓力泄至負壓貯槽，開啟納氏泵將泄漏管道抽空后進行處理。

（7）經過置換、化驗合格后將漏點補焊或更換墊片處理。

（8）經檢修、檢驗合格后，方可重新投入生產。

4.2.3.2 液氯貯槽平衡管道泄漏

（1）2 名人員穿戴好防化衣、空氣呼吸器。

（2）用氨水檢查出管道泄漏部位，可直接加管卡上緊，將漏點密閉。

（3）報告分廠調度，待停車后安排抽吸、置換、化驗合格后，將漏點補焊處理。

（4）經檢驗合格后，重新投入生產。

4.2.3.3 液氯貯槽出液管至液下泵管道

（1）通知包裝停止包裝，停液下泵，關閉液下泵出料閥。

（2）2 名人員穿戴好防化衣、空氣呼吸器。

（3）用氨水檢查出管道泄漏部位，泄漏量較小時，可直接加打管卡上緊，將漏點密閉。

（4）如泄漏量較大，將水幕噴淋及事故塔啟動，并將負壓管對準泄漏點， 將泄漏出的氯氣進行抽吸，防止氯氣擴散。對泄漏出的氯氣可用氯氣捕消器進行捕消。

（5）在泄漏點處安裝加墊的管卡，將管卡螺絲擰緊至不再有氯氣泄漏。

（6）如泄漏點處置無效時，通知分廠調度安排緊急停車，將管道內的壓力泄至負壓貯槽，開啟納氏泵將泄漏管道抽空后進行處理。

（7）經過置換、化驗合格后將漏點補焊處理。

（8）經檢驗合格后，方可重新投入生產。

4.2.3.4 包裝總管泄漏

（1）通知包裝停止包裝，迅速停止液下泵，關閉充裝鋼瓶瓶閥及液氯貯槽出口總閥。

（2）2 人穿戴好空氣呼吸器、防化衣，用氨水檢查出管道泄漏部位，泄漏量較小時，可直接加打管卡上緊，將漏點密閉。

（3）如泄漏量較大，將水幕噴淋及事故塔啟動，并將負壓管對準泄漏點， 將泄漏出的氯氣進行抽吸，防止氯氣擴散。對泄漏出的氯氣可用氯氣捕消器進行捕消。

（4）打開液氯包裝主管上的回流閥、負壓貯槽進料閥，將充裝主管內液氯泄壓到負壓貯槽內。待壓力平衡時，關閉負壓貯槽進料閥，打開回流管至納氏泵進口閥，用納氏泵將包裝主管內氣體抽空。

（5）報告分廠調度，待置換、化驗合格后將漏點補焊處理。

（6）經檢驗合格后，方可重新投入生產。

4.2.4 液氯管道上的管件（閥門、法蘭、彎頭、墊片）泄漏

（1）2 人穿戴好空氣呼吸器、防化衣，用氨水檢查出管件泄漏部位，泄漏量較小時，可直接加打管卡上緊，將漏點密閉。

（2）如泄漏量較大，將水幕噴淋及事故塔啟動，并將負壓管對準泄漏點， 將泄漏出的氯氣進行抽吸，防止氯氣擴散。對泄漏出的氯氣可用氯氣捕消器進行捕消。

（3）打開液氯包裝主管上的回流閥、負壓貯槽進料閥，將充裝主管內液氯泄壓到負壓貯槽內。待壓力平衡時，關閉負壓貯槽進料閥，打開回流管至納氏泵進口閥，用納氏泵將包裝主管內氣體抽空。

（4）報告分廠調度，待置換、化驗合格后將漏點補焊或更換閥門、法蘭、彎頭、墊片處理。

（5）經檢修、檢驗合格后，方可重新投入生產。

4.2.5 液氯貯槽泄漏

液氯貯槽泄漏時一般情況比較嚴重，現(xiàn)場人員應及時戴好防護用品，按操作規(guī)程盡可能地進行關閥、堵漏等初步應急處理，并報警。

（1）應第一時間將廠房玻璃門窗關閉，啟動水幕噴淋及事故吸收塔系統(tǒng)， 并向調度及分廠領導匯報，啟動相應預案，搶險隊結合，疏散無關人員，啟動公司級事故預案。

（2）操作工立即穿戴好防化衣、空氣呼吸器，關閉貯槽進料閥、出料閥、平衡閥，進入現(xiàn)場查漏，向有關人員匯報。

（3）如泄漏量較小，2 人用氨水檢查出設備泄漏部位，可直接用打竹簽將漏點密閉。

（4）如泄漏量較大，將負壓管對準泄漏點，將泄漏出的氯氣進行抽吸，防止氯氣擴散。

（5）打開事故貯槽出口閥和低液位貯槽回流閥，開啟液下泵，將液氯回流至其他貯槽進行泄壓，待事故貯槽液位到液位計底限時停液下泵，關閉回流閥。

（6）打開泄漏貯槽與負壓貯槽的放空閥，將壓力泄至負壓槽，開啟納氏泵，將泄漏貯槽進行抽真空、置換。

（7）分析污染區(qū)域空氣質量，洗消直至合格。

（8）報告分廠調度，待置換、化驗貯槽內氣體合格后將漏點補焊處理。

（9）檢查、檢測合格后抽真空，作為事故負壓槽備用。

4.2.6 清理現(xiàn)場

氯氣泄漏搶修后，現(xiàn)場可能仍有大量的殘余物對人員安全、生態(tài)環(huán)境造成危害，因此，必須在事故結束后對現(xiàn)場殘留物進行洗消和清除，經化驗現(xiàn)場內空氣合格后方可進入車間檢查設備閥門，重新組織開車。

5 結語

液氯泄漏事故應急處置是一項專業(yè)技術性很強的工作，企業(yè)對待事故必須“高度重視，快速處置”，遵循“疏散救人、劃定區(qū)域、有序處置、確保安全”的戰(zhàn)術原則。采取及時有效的安全防護以及應急救援程序，盡可能將液氯泄漏事故做到早發(fā)現(xiàn)、早控制、早處理，快速、有效地將氯氣生產過程中出現(xiàn)的泄漏事故控制在萌芽和初現(xiàn)階段，使液氯泄漏危害后果降低在最低限，達到液氯生產安全、清潔、環(huán)保的目的。

在處置事故時遵循“疏散救人、劃定區(qū)域、有序處置、確保安全”的基本原則，遵循科學規(guī)律，既能有效地控制事故，又能避免應急人員遭遇不必要的傷亡。