不同生產(chǎn)、存儲條件下的過氧化氫廠房火災(zāi)危險性類別

屠智革,李道云

(中國建材國際工程集團(tuán)有限公司,上海 200063)

過氧化氫(hydrogen peroxide，俗稱：雙氧水)是一種綠色的化工產(chǎn)品，其分解的最終產(chǎn)物為水及氧氣，對環(huán)境無害，被稱為“最清潔”的化工原料。過氧化氫在紡織行業(yè)、化工行業(yè)、造紙行業(yè)、電子行業(yè)、環(huán)保行業(yè)、采礦行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)、航天行業(yè)及軍工行業(yè)等有廣泛的應(yīng)用。

1 過氧化氫的理化性質(zhì)

過氧化氫為一種無機(jī)化合物，純的過氧化氫是淡藍(lán)色的黏稠液體，而工業(yè)過氧化氫(27%～70%)則是無色透明液體。過氧化氫的理化性質(zhì)見表1。過氧化氫溶于乙醇、乙醚，不溶于苯、石油醚，并具有一定的腐蝕性。過氧化氫的工業(yè)制法有2-乙基蒽醌法、堿性過氧化氫制法、磷酸中和法、電解硫酸法等方法，其中2-乙基蒽醌法是目前國內(nèi)外生產(chǎn)過氧化氫最主要的方法。

表1 過氧化氫的理化性質(zhì)

2 2-乙基蒽醌法生產(chǎn)過氧化氫的原理

2-乙基蒽醌法生產(chǎn)過氧化氫主要經(jīng)歷氫化過程、氧化過程、萃取過程三個階段。

氫化過程：以2-乙基蒽醌、四氫2-乙基蒽醌為載體，重芳烴和磷酸三辛酯為熔劑，配制成工作液。在一定的溫度、壓力及催化劑作用下和氫氣進(jìn)行氫化反應(yīng)，得到相應(yīng)的氫蒽醌溶液?；瘜W(xué)方程式(1)如下

C16H12O2(2-乙基蒽醌)+H2→C16H14O2(2-乙基氫蒽醌)

(1)

氧化過程：氫蒽醌溶液在氧化塔內(nèi)，在一定溫度、壓力下和氧氣進(jìn)行氧化反應(yīng)，氫化液中的氫蒽醌恢復(fù)為原來的2-乙基蒽醌，同時生成過氧化氫溶液?；瘜W(xué)方程式(2)如下

(2)

萃取過程：利用過氧化氫在水和工作液中溶解度的不同及過氧化氫密度與水和工作液密度存在密度差的原理，用純水萃取含有過氧化氫的工作液得到27.5%的過氧化氫溶液，最后除去有機(jī)物雜質(zhì)得到成品。

濃度較高的過氧化氫溶液(30%～70%的過氧化氫溶液)則可以通過蒸餾得到。

3 過氧化氫廠房的火災(zāi)危險性類別

盡管過氧化氫不可燃，但過氧化氫較不穩(wěn)定。在一定熱、振動、沖擊或摩擦條件下，過氧化氫易分解為氧氣和水，因此過氧化氫屬于氧化性液體。由于生產(chǎn)、存儲管理不當(dāng)?shù)纫蛩氐膯栴}，生產(chǎn)、存儲的過氧化氫的廠房火災(zāi)事故時有發(fā)生。因此，分析過氧化氫生產(chǎn)、存儲廠房的火災(zāi)危險性類別是很有必要的。

該文根據(jù)相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定等分別對不同濃度過氧化氫存儲、生產(chǎn)廠房的火災(zāi)危險性類別進(jìn)行分析，為相關(guān)生產(chǎn)廠房、存儲廠房設(shè)計、管理提供正確指導(dǎo)方法，確保生產(chǎn)和存儲廠房的安全。

3.1 過氧化氫生產(chǎn)廠房的火災(zāi)危險性類別

由于2-乙基蒽醌法生產(chǎn)工藝中使用了高壓氫氣、重芳烴等易燃物質(zhì)，這些易燃物質(zhì)會引發(fā)火災(zāi)，同時過氧化氫的分解也會放出大量的氧氣和熱量，并與可燃物反應(yīng)而引發(fā)火災(zāi)。

《建筑設(shè)計防火規(guī)范(2018年版)》(GB 50016—2014)條文說明特別舉例過氧化氫廠房屬于甲類廠房。

3.2 過氧化氫存儲廠房的火災(zāi)危險性類別

2013年1月23日交通運輸部發(fā)布根據(jù)2016年4月11日《交通運輸部關(guān)于修改〈道路危險貨物運輸管理規(guī)定〉的決定》修正指出：“危險貨物的分類、分項、品名和品名編號應(yīng)當(dāng)按照國家標(biāo)準(zhǔn)《危險貨物分類和品名編號》(GB 6944—2012)、《危險貨物品名表》(GB 12268—2012)執(zhí)行。危險貨物的危險程度依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《危險貨物運輸包裝通用技術(shù)條件》(GB 12463—2009)，分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等級?！?/p>

《危險貨物分類和品名編號》(GB 6944—2012)、《危險貨物品名表》(GB 12268—2012)均指出：根據(jù)其危險程度，劃分為三個包裝類別，其中Ⅰ類包裝為具有高度危險性的物質(zhì)，Ⅱ類包裝為具有中等危險性的物質(zhì)，Ⅲ類包裝為具有輕度危險性的物質(zhì)。

《危險貨物運輸包裝通用技術(shù)條件》(GB 12463—2009)運輸包裝分類指出：Ⅰ類包裝為適合內(nèi)裝危險性較大的貨物，Ⅱ類包裝為適合內(nèi)裝危險性中等的貨物，Ⅲ類包裝為適合內(nèi)裝危險性較小的貨物。

《危險貨物品名表》(GB 12268—2012)明確將含量超過8%的過氧化氫溶液定性為危險化學(xué)品。表2為《危險貨物品名表》(GB 12268—2012)摘要。

表2 《危險貨物品名表》(GB 12268—2012)摘要

分析表2中不同濃度過氧化氫水溶液的包裝類別，較容易得出表3結(jié)論。表3為不同濃度過氧化氫水溶液的貨物危險性比較。因此，在定性不同濃度過氧化氫倉儲條件下的廠房火災(zāi)危險性類別時，若生搬硬套《建筑設(shè)計防火規(guī)范(2018年版)》(GB 50016—2014)有關(guān)“過氧化氫廠房屬于甲類廠房”這個條文解釋，而不考慮過氧化氫的濃度、倉儲條件而非生產(chǎn)過氧化氫水溶液等因素，錯誤地將存儲不同濃度過氧化氫的廠房定性為甲類，筆者認(rèn)為欠妥。

表3 不同濃度過氧化氫水溶液的貨物危險性比較

《化學(xué)品分類和標(biāo)簽規(guī)范第14部分：氧化性液體》(GB 30000.14—2013)在氧化性液體類別1的防范說明及氧化性液體類別2和類別3的防范說明章節(jié)中指出： 可能引起燃燒和爆炸、強(qiáng)氧化劑的物質(zhì)為危險類別1；可能引起加劇燃燒、氧化劑的物質(zhì)為危險類別2、3。

《危險貨物運輸包裝類別劃分方法》(GB/T 15098—2008)包裝類別劃分“第5類 氧化性物質(zhì)”章節(jié)指出：CN號51001～51500為Ⅰ類包裝；CN號51501～51999為Ⅱ類包裝；CN號51501～51999為Ⅲ類包裝。

《建筑設(shè)計防火規(guī)范(2018年版)》(GB 50016—2014)條文說明 3.1.3指出：儲存物品的分類方法主要依據(jù)物品本身的火災(zāi)危險性，參照本規(guī)范生產(chǎn)的火災(zāi)危險性分類，并吸取倉庫儲存管理經(jīng)驗和參考我國的《危險貨物運輸規(guī)則》。

將Ⅰ級氧化劑劃分為甲類儲存物品，將Ⅱ級氧化劑劃分乙類儲存物品。

結(jié)合包裝類別和過氧化氫的濃度特征，歸納如表4所示。

表4 結(jié)合包裝類別和過氧化氫的濃度特征

4 結(jié) 論

綜上所述，過氧化氫生產(chǎn)廠房火災(zāi)危險性為甲類；過氧化氫水溶液(過氧化氫含量高于60%)存儲廠房火災(zāi)危險性為甲類；過氧化氫水溶液(過氧化氫含量不低于20%，但不超過60%)存儲廠房火災(zāi)危險性為乙類；過氧化氫水溶液(過氧化氫含量不低于8%，但低于20%)存儲廠房火災(zāi)危險性為丙類；過氧化氫水溶液(過氧化氫含量低于8%)不屬于危險化學(xué)品，存儲廠房火災(zāi)危險性為戊類。