氯氣生產(chǎn)和運(yùn)輸中的安全問(wèn)題

1、危險(xiǎn)化學(xué)品輸送管道氯氣生產(chǎn)和運(yùn)輸中的安全問(wèn)題、概述氯在常溫常壓金黃色液態(tài)氯（20 C, 1atm）下為黃綠色氣體，經(jīng)壓縮冷凍后可液化為（沸點(diǎn)-334C，相對(duì)密度1.47）。氯氣具有極強(qiáng)的刺激臭 味，是一種急性毒性氣體，即使少量吸入，亦足以損害咽喉及肺臟。不同濃度的氯氣對(duì)人體的危害情況如下:濃度（mg/m3）危害情況3-9有明顯氣味，刺激眼鼻90咳嗽發(fā)作，難以忍受120-18030分鐘以上，引起嚴(yán)重傷害300造成致命傷害所以生產(chǎn)車間的氯氣濃度不得超過(guò)1.0mg/m3,大氣中氯氣濃度不得超3,3過(guò)0.1mg/m ,居民區(qū)氯氣濃度不得超過(guò) 0.03mg/m。二、氯氣的安全問(wèn)題工業(yè)上，氯氣的生產(chǎn)主要是

2、通過(guò)電解食鹽水溶液來(lái)制取，少量氯氣是通 過(guò)鹽酸電解食來(lái)制取。電解產(chǎn)生的濕氯氣通常經(jīng)過(guò)洗滌、冷卻、除水霧、 硫酸干燥、除酸霧等工序進(jìn)行凈化處理，然后再經(jīng)過(guò)壓縮，通過(guò)管道直 接送給下游用戶，或再進(jìn)一步液化成液態(tài)氯后通過(guò)管道直接送給下游用 戶或沖裝到鋼瓶或槽罐中，運(yùn)輸給下游用戶。所以氯氣安全問(wèn)題涉及到 電解、氯氣處理、氯氣液化、氯氣輸送、液氯沖裝、液氯運(yùn)輸和下游用 戶的安全使用。在涉及氯氣安全問(wèn)題的各個(gè)環(huán)節(jié)中，造成氯氣泄漏事故發(fā)生的直接原因分歸結(jié)為以下幾類：1、爆炸引起的氯氣泄漏1）混合性爆炸氣體引發(fā)的爆炸事故。電解生產(chǎn)氯氣的同時(shí)副產(chǎn)氫氣，氯氣中混有氫氣濃度達(dá)到一定范圍就構(gòu) 成爆炸性混合氣體，爆炸范

3、圍在CI2 H2系統(tǒng)中，氫氣含量為5.589%;在CI2 H2 空氣系統(tǒng)中，氫氣含量為 4.272.7%。正常生產(chǎn)中，無(wú)論隔膜法還是離子膜法電解工藝，氯中含氫肯定遠(yuǎn)低于爆炸極限。當(dāng)隔膜 或離子膜損壞時(shí)或氯氣、 氫氣系統(tǒng)的壓力控制異常時(shí)， 很可能使得 H2/CI2含量升高至爆炸范圍。爆炸性混合氣體被靜電引爆后，損壞設(shè)備和管道， 造成大量氯氣泄漏。氯氣液化過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致氫氣在尾氣中富集，通常通 過(guò)控制液化效率或?qū)ξ矚膺M(jìn)行稀釋來(lái)有效控制液氯尾氣中含氫不超過(guò)4%。所以，該類事故多發(fā)生在電解系統(tǒng)、氯氣處理系統(tǒng)、 HCI 合成系統(tǒng)、 氯氣液化尾氣系統(tǒng)。2）三氯化氮引起的爆炸事故。三氯化氮在常溫下是黃色的油狀

4、液體，沸點(diǎn)71 C（液氯沸點(diǎn)為-34C）,相對(duì)密度1.65,自燃爆炸溫度95C。氯氣與鹽水中銨在電解槽陽(yáng)極液 pH為24的條件下，將產(chǎn)生NCI3。NCI3是一種極易爆炸的物質(zhì)。例如： 1994年3月 18日，山東某廠液氯汽化器發(fā)生的爆炸，爆炸是在1 人死亡、拆除汽化器底部排污管過(guò)程中發(fā)生的，排污管炸得粉碎，造成2 人重傷、 1 人輕傷。原因是使用的鹵水含銨超標(biāo)，造成系統(tǒng)三氯化氮積NCl3 濃累。汽化器底部排污管積聚的殘余液氯在拆除過(guò)程中常壓汽化， 縮引起爆炸 以上二個(gè)案例還說(shuō)明了氯氣液化設(shè)備必須經(jīng)排污處理后方可檢修，避免 殘余液氯汽化后 NCl3 濃縮，在檢修過(guò)程引起爆炸。2004年發(fā)生的轟動(dòng)

5、全國(guó)的重慶 “ 4. 1 6氯”氣泄漏和爆炸事故， 造成 9人在事故中失蹤死亡， 3人受傷， 15萬(wàn)人被迫緊急疏散。引起爆炸的原因是氯氣液化器出現(xiàn)泄漏， 氯氣與冷凍鹽水中的氨反應(yīng)生產(chǎn)大量 NCl3 ，NCl3 富 集后引起強(qiáng)烈爆炸。3）液氯沖裝過(guò)程引起的綱瓶爆炸。一種情況是過(guò)量沖裝引發(fā)的液氯鋼瓶爆炸；另一種情況是鋼瓶中有其它 化學(xué)品，與沖入的氯氣發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)引發(fā)的爆炸。例如：1979年9月 7日13時(shí)55分 ，浙江某電化廠液氯工段內(nèi)發(fā)生爆炸， 爆炸相當(dāng)于120130公斤TNT炸藥的威力，440平方米廠房被炸毀，多 只液氯鋼瓶被擊穿，多達(dá) 10.2 噸的氯氣外泄擴(kuò)散，災(zāi)難造成 59 人死亡，

6、779 人中毒。引起爆炸的直接原因是該廠的某用戶用氯不當(dāng)， 造成石蠟倒 灌入液氯鋼瓶中。液氯鋼瓶運(yùn)回電化廠后又未進(jìn)行認(rèn)真檢查就再度進(jìn)行 充裝，液氯與石蠟在氣瓶中進(jìn)行劇烈化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致慘劇發(fā)生。1966年 7月 1 日 18時(shí) 55分，上海某廠液氯鋼瓶爆炸，事故造成3人死亡， 1 人重傷， 1 42人氯氣中毒。事故直接原因是鋼瓶超量充裝。2、管道、設(shè)備、儀表等泄漏引發(fā)的氯氣泄漏1 ）選用的材質(zhì)不當(dāng)引起的。如墊片選用不當(dāng)導(dǎo)致法蘭連接處的泄漏，材質(zhì)選用不當(dāng)導(dǎo)致化學(xué)腐蝕引 發(fā)的設(shè)備泄漏。例如： 2005年 5月寧夏某工廠液氯泵出口管道上法蘭連接處的墊片被沖壞，大量氯氣外泄。 2004 年上海某工廠液氯

7、汽化器液位計(jì)更換過(guò)程中因 材質(zhì)選錯(cuò)，更換后 5 分鐘因腐蝕造成液位計(jì)損壞，大量氯氣外泄。2）使用不當(dāng)造成設(shè)備或管道腐蝕引發(fā)的氯氣泄漏。干燥后的氯氣在一定溫度下不對(duì)碳鋼、不銹鋼等金屬產(chǎn)生腐蝕，但溫度 升高到一定程度后（140C以上），氯氣會(huì)與鐵發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)。例如：1993年8月 11 日9時(shí)55分，浙江某廠液氯貯槽泄漏氯氣，泄漏 氯氣大于 1 0噸。事故原因是液氯中雜質(zhì)使屏蔽泵冷卻軸承的液氯管道被堵塞，軸承發(fā)熱，氯氣燒穿冷卻管道。3）設(shè)備、管道、閥門(mén)等缺乏維護(hù)檢查引發(fā)的氯氣泄漏。例如：2002年8月 7日，南京某化工廠因氯氣閥門(mén)爆裂導(dǎo)致管道內(nèi)的液氯汽化泄漏，當(dāng)班工人吸入氯氣被送往醫(yī)院。200

8、2年 8月 15日湖北某自來(lái)水廠一個(gè)裝有 500公斤氯氣的鋼瓶上的閥門(mén)因腐蝕引起泄漏，由于報(bào)警及時(shí)，消防人員及時(shí)趕到現(xiàn)場(chǎng)，將氣瓶浸沒(méi) 在臨時(shí)水池中，加入石灰中和，才有效緩解了險(xiǎn)情。1995 年上海某工廠氯氣管道因年久失修，發(fā)生泄漏，導(dǎo)致附近居民多人 中毒。3、氯氣運(yùn)輸過(guò)程中因交通事故引發(fā)的泄漏例如：2005年3月 29日晚，京滬高速公路淮安段發(fā)生一起交通事故，輛載有 35 噸液氯的槽罐車與另一輛貨車相撞導(dǎo)致槽罐車液氯大面積泄 漏，造成公路旁 3 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)村民重大傷亡， 中毒死亡 28人，送醫(yī)院治療 350人，組織疏散村民 1 萬(wàn)多人。三、氯氣安全問(wèn)題的對(duì)策氯氣重大安全事故的不斷發(fā)生，威脅我們的健

9、康、生命和生存環(huán)境。導(dǎo) 致氯氣泄漏事故發(fā)生的原因是多方面的，有效防治氯氣泄漏事故的發(fā)生 的措施必須是技術(shù)與管理的有效結(jié)合。技術(shù)上通過(guò)工藝和設(shè)備的不斷技 術(shù)進(jìn)步，盡可能消除威脅氯氣安全生產(chǎn)和使用的本質(zhì)問(wèn)題；管理上通過(guò) 制度的不斷健全和完善，法規(guī)的強(qiáng)制推行，解決氯氣生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、 使用全過(guò)程的有效監(jiān)管問(wèn)題。1、通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制，避免三氯化氮爆炸條件的生成1) 原、輔物料的控制：原料鹽的控制，避免運(yùn)輸、堆放、倉(cāng)儲(chǔ)過(guò)程 含銨物質(zhì)污染原鹽。鹵水的控制，控制地下鹽礦注水的水質(zhì)，避免鹵水 含銨。化鹽水的控制，在采用河水化鹽時(shí)，特別在農(nóng)村使用化肥的季節(jié)， 應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視化肥對(duì)水體的 污染，避免化鹽水含銨超

10、標(biāo)。精制劑的控制，在精制鹽水過(guò)程，嚴(yán)格控 制添加精制劑帶入含銨物質(zhì)。(2)生產(chǎn)工藝指標(biāo)的控制：控制精鹽水中銨指標(biāo)：無(wú)機(jī)銨 1mg/L總銨 4mg/L如銨含量超標(biāo)，在精制鹽水中加次氯酸鈉除銨，并且壓縮空氣吹除。(3) 盡可能不采用加熱液氯使液氯汽化產(chǎn)生高壓氯氣方法來(lái)輸送液氯， 采 用液下泵或高壓氮?dú)?或干燥空氣)方法來(lái)輸送液氯是相對(duì)安全的。(4) 采用先進(jìn)的氯氣液化工藝5)注意液氯汽化設(shè)備的排污，將 NCl3 排出系統(tǒng)(用燒堿或消石灰吸 收處理)，防止 NCl3 在設(shè)備內(nèi)的積累。2、完善工藝控制方式，防止氯氣與氫氣可能形成爆炸性混合氣體有效地控制氯氣和氫氣系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定是防止隔膜 /離子膜被損壞

11、造成氯內(nèi)含氫過(guò)高的有效措施。工藝控制上設(shè)計(jì)氯氣、氫氣壓力安全聯(lián)鎖裝置， 一旦氯氣、氫氣系統(tǒng)壓力異常時(shí)，裝置將聯(lián)鎖停車。同時(shí)在電解系統(tǒng)氯 氣總管上設(shè)置正壓和負(fù)壓安全水封裝置，在氫氣總管上設(shè)置正壓安全水 封裝置。另外，如果電解槽供給鹽水中斷，電解槽有可能被擊穿燒毀，這也是非 常危險(xiǎn)的。因此設(shè)置電解槽的槽電壓自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)是保證電解系統(tǒng)安全 的有效措施。3、嚴(yán)格液氯儲(chǔ)存、沖裝、運(yùn)輸、使用過(guò)程的管理，控制危險(xiǎn)源嚴(yán)格控制現(xiàn)場(chǎng)液氯的儲(chǔ)存量 完善液氯儲(chǔ)存設(shè)施的監(jiān)控和管理。嚴(yán)格液氯鋼瓶的日常管理 強(qiáng)化對(duì)液氯用戶的安全用氯指導(dǎo)和安全培訓(xùn)同時(shí)，在液氯用戶操作人員培訓(xùn)方面，化工企業(yè)堅(jiān)持開(kāi)展員工上崗 前安全用氯知識(shí)培訓(xùn)

12、，考試合格后發(fā)證，持證上崗。使操作人員能了解 氯氣的性質(zhì)，熟悉鋼瓶的構(gòu)造，掌握基本的鋼瓶泄漏的應(yīng)急處置措施， 來(lái)保證鋼瓶安全使用。5）加強(qiáng)對(duì)液氯運(yùn)輸?shù)墓芾硪郝龋葰猓┮鸭{入劇毒物品管理的范疇，在危險(xiǎn)貨物品名表（GB12268-90）中，液氯的編號(hào)為23002。在常用危險(xiǎn)化學(xué)品的分類及標(biāo)志GB13690-92中，氯氣是2.3類為有毒氣體。加強(qiáng)液氯運(yùn)輸?shù)墓芾?重點(diǎn)是液氯運(yùn)輸單位加強(qiáng)對(duì)其駕駛員、裝卸管理人員、押運(yùn)人員進(jìn)行有 關(guān)安全知識(shí)培訓(xùn)；駕駛員、裝卸管理人員、押運(yùn)人員必須掌握液氯的安全知識(shí)，掌握在緊急情況下應(yīng)當(dāng)采取的應(yīng)急措施，并經(jīng)市交通部門(mén)考核 合格，取得危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸從業(yè)資格證，方可上崗作業(yè)。4、

13、加大技術(shù)改造的投入，加強(qiáng)設(shè)備管理1）氯氣中水分含量和溫度被認(rèn)為是設(shè)備腐蝕的兩個(gè)主要因素，改進(jìn)氯氣處理工藝，保證氯氣中水分含量不超過(guò)lOOppm,而實(shí)際操作中控制在 1030ppm。在設(shè)備開(kāi)蓋檢修或儀表檢修中注意防止潮空氣的進(jìn)入引起設(shè)110C以下。備的腐蝕。設(shè)備的腐蝕傾向于在高溫下發(fā)生，氯氣壓縮過(guò)程中氣體溫度 會(huì)升高，如控制不當(dāng)可能回引起劇烈腐蝕，正常應(yīng)控制在2）設(shè)備、管道、閥門(mén)、法蘭連接處泄漏是最常見(jiàn)的事故，通過(guò)對(duì)設(shè)備、管道、閥門(mén)、法蘭連接處周期性地進(jìn)行檢查維護(hù)，按照特種設(shè)備安全 監(jiān)察條例要求，定期使用儀器測(cè)定管道、設(shè)備的壁厚，及時(shí)進(jìn)行維修， 可以有效防止氯氣泄漏事故的發(fā)生。在設(shè)備、閥門(mén)、儀表

14、的使用上，應(yīng) 選擇有資質(zhì)、有良好業(yè)績(jī)、產(chǎn)品質(zhì)量有保證的供應(yīng)商。3）投入必要的費(fèi)用進(jìn)行技術(shù)改造，通過(guò)采用更加先進(jìn)的工藝和設(shè)備，通過(guò)對(duì)緊急事故下安全環(huán)保處理設(shè)施的投入和完善，提高裝置的本質(zhì)安 全性。5、應(yīng)對(duì)氯氣泄漏事故通常的經(jīng)驗(yàn)是通過(guò)對(duì)氯氣生產(chǎn)、儲(chǔ)存、沖裝、使用場(chǎng)所和運(yùn)輸過(guò)程進(jìn)行 有效監(jiān)控和制定各種氯氣事故應(yīng)急預(yù)案并定期加以演練是應(yīng)付緊急情況 下氯氣泄漏的有效對(duì)策。對(duì)氯氣泄漏的監(jiān)控包括在涉氯場(chǎng)所安裝氯氣監(jiān) 測(cè)儀、攝像頭，在液氯運(yùn)輸車輛上配備 GPS、無(wú)線通信設(shè)備、必要的事故搶險(xiǎn)器材。事故應(yīng)急處理預(yù)案應(yīng)包括應(yīng)急指揮中心網(wǎng)絡(luò)及人員組成； 事故報(bào)警及信息的傳遞；對(duì)可能波及的單位和人員的緊急通知程序；事 故搶救措施；事故搶救所需設(shè)備、設(shè)施、材料的配備、檢驗(yàn)檢查及管理， 等等。此外，定期的事故應(yīng)急處理預(yù)案的演練和安全教育有助于提高員 工的安全意識(shí)和應(yīng)急處理能力，做到臨陣不亂。四、發(fā)生氯氣泄露如何自救 氯氣吸人后，主要作用于氣