朱升干

(浙江省天正設(shè)計(jì)工程有限公司，浙江 杭州 310038)

液氯是一種非常重要的基礎(chǔ)化工原料，廣泛的應(yīng)用于精細(xì)化工、冶金、紡織、水處理等行業(yè)。根據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品目錄》(2015年版)，氯屬于劇毒化學(xué)品；根據(jù)《高毒物品目錄》(衛(wèi)法監(jiān)發(fā)[2003]142號(hào))，氯屬于高毒化學(xué)品。近年來(lái)化工行業(yè)安全事故頻發(fā)，國(guó)家越來(lái)越關(guān)注企業(yè)的安全生產(chǎn)，液氯由于自身易氣化、三氯化氮易爆炸等特點(diǎn)，一旦發(fā)生泄漏，會(huì)發(fā)生人員中毒、爆炸、環(huán)境污染等事故發(fā)生[1-4]，將會(huì)對(duì)人和環(huán)境造成非常嚴(yán)重的后果，因此，從工程設(shè)計(jì)的源頭出發(fā)，對(duì)液氯儲(chǔ)存過(guò)程進(jìn)行安全設(shè)施設(shè)計(jì)至關(guān)重要。

1 液氯危險(xiǎn)性分析

液氯為黃綠色液體，20℃時(shí)密度為1408 kg/m3，沸點(diǎn)為-34.6℃，熔點(diǎn)為-103℃，在常溫常壓下即氣化成氣體，可溶于水、易溶于堿液，遇水生成次氯酸和鹽酸[1]。液氯為高度危害介質(zhì)，對(duì)眼、呼吸系統(tǒng)粘膜有刺激作用，不會(huì)燃燒，可助燃，能與氨、烴類、氫氣、金屬粉末等猛烈反應(yīng)發(fā)生爆炸或生成爆炸性物質(zhì)。

2 液氯安全設(shè)施設(shè)計(jì)及分析

2.1 液氯儲(chǔ)存單元的設(shè)計(jì)

液氯儲(chǔ)存單元設(shè)計(jì)過(guò)程中，除應(yīng)符合《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》(GB50160-2008)(2018年版)、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2014)(2018年版)等規(guī)范要求外，還應(yīng)滿足《關(guān)于氯氣安全設(shè)施和應(yīng)急技術(shù)的指導(dǎo)意見(jiàn)》(中國(guó)氯堿工業(yè)協(xié)會(huì)(2010)協(xié)字第070號(hào))、《關(guān)于下發(fā)《關(guān)于氯氣安全設(shè)施和應(yīng)急技術(shù)的補(bǔ)充指導(dǎo)意見(jiàn)》的通知》、《關(guān)于氯氣安全設(shè)施和應(yīng)急技術(shù)的指導(dǎo)意見(jiàn)》、《氯氣安全規(guī)程》(GB11984-2009)、《液氯使用安全技術(shù)要求》(AQ3014-2008)、《國(guó)家安全監(jiān)管總局關(guān)于公布首批重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化學(xué)品名錄的通知》(安監(jiān)總管三〔2011〕95號(hào))等要求，主要采取的安全措施如下：

(1)液氯儲(chǔ)罐液氯進(jìn)出口管道應(yīng)設(shè)置雙切斷閥，并設(shè)置一臺(tái)備用儲(chǔ)罐，平時(shí)空置，并具備倒罐功能，容積不低于最大容積的液氯儲(chǔ)罐，如一臺(tái)儲(chǔ)罐發(fā)生泄漏，可在泵或氮?dú)獾韧饬ψ饔孟?，輸送至備用?chǔ)槽內(nèi)。

(2)提高液氯儲(chǔ)罐的自動(dòng)化控制水平。

①液氯儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置兩種不同形式的液位計(jì)，均具備高低液位報(bào)警功能，信號(hào)遠(yuǎn)傳至控制室內(nèi)，液氯儲(chǔ)存量不高于液氯儲(chǔ)罐容量的80%。其中一臺(tái)液位計(jì)設(shè)置有高液位關(guān)閉液氯進(jìn)口管道開(kāi)關(guān)閥功能，防止過(guò)多液氯進(jìn)入儲(chǔ)罐而溢流出來(lái)，設(shè)置有低液位關(guān)閉出口管道開(kāi)關(guān)閥、停出料泵的功能，防止儲(chǔ)罐抽空和輸送泵損壞。

②液氯儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置有溫度計(jì)、壓力表，具備高溫報(bào)警、高壓報(bào)警功能，信號(hào)遠(yuǎn)傳至控制室內(nèi)，儲(chǔ)罐上設(shè)置有安全閥、爆破片等安全設(shè)施，安全閥出口接至尾氣吸收系統(tǒng)，防止儲(chǔ)罐內(nèi)壓力過(guò)高。

(3)提高液氯儲(chǔ)罐的安全控制水平。

①液氯儲(chǔ)罐頂部設(shè)置有抽真空系統(tǒng)和氮?dú)庵脫Q系統(tǒng)，如儲(chǔ)罐發(fā)生泄漏或設(shè)備檢修過(guò)程中，對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)的氯進(jìn)行置換處理，保證生產(chǎn)過(guò)程的安全。

②液氯儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置在封閉房間內(nèi)，四周墻體采用固定窗，僅用于照明，設(shè)置門(mén)(平時(shí)關(guān)閉)，室內(nèi)在門(mén)、窗的室外設(shè)置水噴淋系統(tǒng)，水噴淋管道上設(shè)置的開(kāi)關(guān)閥與封閉房間內(nèi)有毒氣體報(bào)警裝置聯(lián)鎖，一旦有毒氣體報(bào)警裝置響起，立即啟動(dòng)水噴淋系統(tǒng)，對(duì)門(mén)、窗進(jìn)行噴淋，禁止向液氯儲(chǔ)罐直接噴淋水。噴淋水輸送泵應(yīng)為二級(jí)供電負(fù)荷。

③液氯儲(chǔ)罐底部設(shè)置有雙閥，定期打開(kāi)，將沉積在儲(chǔ)罐底部的三氯化氮及少量液氯通過(guò)管道送至室外的液堿吸收池進(jìn)行吸收處理，防止管道內(nèi)三氯化氮積聚爆炸。

④液氯儲(chǔ)罐附件應(yīng)設(shè)置可移動(dòng)式吸收裝置，如管道或閥門(mén)發(fā)生泄漏，需要檢修時(shí)，可將移動(dòng)式吸收裝置對(duì)接泄漏點(diǎn)，將泄漏的氯氣通過(guò)移動(dòng)式吸收裝置，送至尾氣吸收系統(tǒng)處理。

⑤應(yīng)根據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》(GB18218-2018)對(duì)液氯儲(chǔ)罐進(jìn)行重大危險(xiǎn)源辨識(shí)，因液氯臨界量較小，因此，液氯儲(chǔ)存單元常常構(gòu)成一級(jí)或二級(jí)重大危險(xiǎn)源。應(yīng)對(duì)液氯的儲(chǔ)存工藝進(jìn)行HAZOP分析和SIL定級(jí)，并根據(jù)SIL定級(jí)報(bào)告的結(jié)果，設(shè)置安全儀表系統(tǒng)(SIS系統(tǒng))，待安全儀表采購(gòu)?fù)瓿珊?，企業(yè)應(yīng)委托有資質(zhì)單位對(duì)SIS系統(tǒng)的SIL等級(jí)進(jìn)行驗(yàn)算，確保SIS系統(tǒng)的設(shè)施滿足SIL定級(jí)報(bào)告的要求。

對(duì)于液氯儲(chǔ)罐，除了采取上述安全措施外，還需加強(qiáng)相應(yīng)的安全管理，主要如下：

(1)液氯封閉房間內(nèi)部、外部以及廠區(qū)主要通道應(yīng)設(shè)置有視頻監(jiān)控系統(tǒng)，并在液氯封閉房間周界設(shè)置入侵報(bào)警裝置，信號(hào)送至控制室內(nèi)，實(shí)現(xiàn)24 h在線監(jiān)控。

(2)對(duì)液氯封閉房間配備雙人雙鎖，配置防盜裝置，實(shí)行"五雙"管理：雙人收發(fā)、雙人記賬、雙人雙鎖、雙人運(yùn)輸、雙人使用，建立相應(yīng)的監(jiān)管體系，并定期進(jìn)行檢查。

(3)封閉房間外部設(shè)置帶沖淋的洗眼器，并根據(jù)《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50493-2019)要求，設(shè)置有毒氣體報(bào)警裝置。

(4)加強(qiáng)液氯儲(chǔ)罐的日常管理，要求員工必須穿好化學(xué)防護(hù)服、過(guò)濾式防毒面具等防護(hù)措施，攜帶便攜式氯氣檢測(cè)報(bào)警儀，并在確保液氯儲(chǔ)槽間安全情況下，方可進(jìn)入。

2.2 建筑、消防設(shè)計(jì)

(1)封閉房間應(yīng)為混凝土框架結(jié)構(gòu)，單層，耐火等級(jí)為二級(jí)，儲(chǔ)罐頂部設(shè)置有鋼平臺(tái)，四周為實(shí)體墻，屋頂為混凝土結(jié)構(gòu)，防止氯氣泄漏至室外，并按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2014)(2018年版)的相關(guān)要求設(shè)置疏散門(mén)。

靠近馬路的一側(cè)可設(shè)置卷簾門(mén)，用于儲(chǔ)罐的安裝與檢修，卷簾門(mén)平時(shí)關(guān)閉，并與有毒氣體報(bào)警裝置聯(lián)鎖，一旦有毒氣體報(bào)警裝置響起，確保卷簾門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)，卷簾門(mén)內(nèi)外均應(yīng)設(shè)置有開(kāi)啟開(kāi)關(guān)，防止卷簾門(mén)失效，造成封閉房間內(nèi)人員中毒事故發(fā)生。

(2)液氯封閉房間四周設(shè)置環(huán)形消防通道，道路寬度不小于4 m，轉(zhuǎn)彎半徑不小于9 m，滿足消防安全的相關(guān)要求。

根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(GB50974-2014)，液氯封閉房間四周設(shè)置有環(huán)形消防管網(wǎng)，沿道路配備一定數(shù)量的消火栓，兩個(gè)消火栓之間的間距不應(yīng)超過(guò)60 m。根據(jù)《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50140-2005)，室內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的MF/ABC5型干粉滅火器。

2.3 防雷、防靜電設(shè)計(jì)

根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50057-2010)、《石油化工裝置防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50650-2011)等規(guī)定，液氯儲(chǔ)罐封閉房間按二類防雷建筑物設(shè)防，屋面設(shè)10 m×10 m或12 m×8 m網(wǎng)格的避雷網(wǎng)，電氣可按不防爆設(shè)計(jì)，儲(chǔ)罐接地采用罐體直接接地，環(huán)型防雷接地，接地點(diǎn)不少于兩處。儲(chǔ)罐和輸送管道設(shè)置靜電接地裝置。

2.4 三廢處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

(1)室外設(shè)置有尾氣吸收裝置，包含事故風(fēng)機(jī)、輸送泵及二級(jí)尾氣吸收塔，吸收介質(zhì)為液堿，尾氣吸收裝置具備完全處理正常狀態(tài)和事故狀態(tài)下排放的氯氣能力，事故風(fēng)機(jī)及輸送泵應(yīng)設(shè)置二級(jí)供電負(fù)荷。將有毒氣體報(bào)警裝置與事故風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖，當(dāng)有毒氣體報(bào)警裝置報(bào)警時(shí)，自動(dòng)打開(kāi)事故風(fēng)機(jī)，將房間內(nèi)泄漏的氯氣通過(guò)尾氣風(fēng)管送至尾氣吸收裝置處理，達(dá)標(biāo)后高空排放。

(2)液氯儲(chǔ)罐周圍地面設(shè)置地溝，室外設(shè)置有污水處理水池，混凝土結(jié)構(gòu)，四周進(jìn)行防堿性腐蝕和防滲處理，地溝和污水處理池聯(lián)通并加蓋柵板，收集事故狀態(tài)下水噴淋廢水，通過(guò)提升泵送給污水處理站進(jìn)行處理。

2.5 應(yīng)急救援設(shè)施

企業(yè)應(yīng)成立應(yīng)急救援組織機(jī)構(gòu)，配備專職安全管理人員，進(jìn)行事故風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和應(yīng)急資源調(diào)查，編制液氯泄漏中毒、三氯化氮爆炸的應(yīng)急救援預(yù)案，并定期進(jìn)行應(yīng)急預(yù)案的演練。同時(shí)，企業(yè)應(yīng)根據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品單位應(yīng)急救援物質(zhì)配備要求》(GB30077-2013)的相關(guān)要求，配備防毒面具、重型防化服、正壓式空氣呼吸器等應(yīng)急救援物質(zhì)，并根據(jù)《氣體防護(hù)站設(shè)計(jì)規(guī)范》(SYT 6772-2009)的相關(guān)要求，設(shè)置氣防站，配備急救設(shè)備、有毒氣體檢測(cè)等設(shè)施。由專人負(fù)責(zé)管理，日常維護(hù)，確保應(yīng)急救援設(shè)施的可靠使用。

3 結(jié)論

企業(yè)應(yīng)充分認(rèn)知液氯的危險(xiǎn)性，加強(qiáng)對(duì)液氯儲(chǔ)存、使用的監(jiān)管，提高企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)防范能力，提升員工的安全防護(hù)意識(shí)。更重要的是，要從工程設(shè)計(jì)的源頭出發(fā)，對(duì)液氯儲(chǔ)存單元進(jìn)行安全設(shè)施的設(shè)計(jì)，采取有效的防范措施，提高液氯儲(chǔ)存的自動(dòng)化控制水平和安全管控能力，才能真正意義上做到本質(zhì)安全，為液氯的儲(chǔ)存和使用提供安全可靠的保障。