劉軍

上海和輝光電股份有限公司 上海 200540

氯氣作為一種危險化學品，不注重其安全供應與使用，會造成較為嚴重的人身傷害與經(jīng)濟損失，導致較大的安全影響，從而產生較為負面的社會影響。因此不僅是對員工個人的人身安全負責，還是對于企業(yè)的永續(xù)經(jīng)營考量，都必須要避免氯氣事故的發(fā)生，加強對液氯供應與使用的安全管理工作。在熟知氯氣安全特性的基礎上，通過對氯氣供應系統(tǒng)安全技術措施的研究，對氯氣供應作業(yè)的分析，及時發(fā)現(xiàn)其中的問題，采取有效的安全措施，確保氯氣安全供應，才能保障人身安全與企業(yè)的經(jīng)營安全。

1 氯氣特性和危害

氯氣是一種有辛辣刺鼻味道的黃綠色氣體，液氯顏色為琥珀色，具有刺激性氣味，分子重量為71，液氯的相對密度（水=1）為1.6，其沸點為-34℃。氯氣含有劇毒，會引發(fā)中毒現(xiàn)象，液氯具有很強的刺激性，會導致灼傷。氯氣比較活潑，是一種強氧化劑，能夠與其他氣體結合。氯氣無法在空氣中燃燒，但是能夠作為助燃劑使用，若是易燃氣體與氯氣混合會形成具有爆炸性的氣體[1]。同時，氯氣能夠和多種化學品產生強烈反應，進而導致爆炸，例如異丙醇、氫氣等。

氯氣作為一種強烈的刺激性有毒氣體，對人體健康會產生嚴重的危害，其主要的危害方式為皮膚接觸、眼睛接觸與吸入。直接接觸，會引起皮膚與眼睛的嚴重刺激與灼傷。吸入氯氣可能會對人體呼吸系統(tǒng)以及其他器官產生嚴重的破壞作用，氯氣若是與呼吸道粘液發(fā)生反應就會產生鹽酸、新生態(tài)氧等物質，鹽酸會腐蝕粘膜組織，新生態(tài)氧會毒害細胞原漿，進而導致肺部器官呼吸功能失去，引發(fā)窒息死亡[2]。

不同濃度的氯氣對人體的危害是不同的。即使是高濃度氯氣引起的急性中毒也存在不同程度的區(qū)別：輕度者會有流淚、咳嗽、胸悶以及氣管與支氣管炎癥等表象；中度中毒者會出現(xiàn)呼吸困難、肺水腫、紫紺等現(xiàn)象；重者會發(fā)生嚴重窒息、昏迷與休克，可出現(xiàn)氣胸、縱膈氣腫等并發(fā)癥。若是吸入的氯氣濃度極高，可引起“電擊樣”死亡現(xiàn)象。長期低濃度接觸氯氣，可引起慢性咽炎、支氣管炎、牙齒酸蝕癥等慢性影響。

同時，氯氣對環(huán)境也具有極大的危害，會對大氣與水體造成污染，尤其是對水生生物的毒性非常大。由此可見，氯氣的安全管理工作非常的重要，一旦發(fā)生泄漏現(xiàn)象，危害巨大。因此，必須對氯氣的供應與使用做好充分的安全措施。

2 氯氣供應系統(tǒng)的安全管控措施

在光電顯示行業(yè)內，氯氣主要運用于蝕刻制程。在蝕刻制程設備干蝕刻機臺內部，氯氣會將鍍膜在玻璃基板上面的鉬、鋁、鈦等金屬膜層蝕刻清理，產生的金屬氯化物，通過密閉的酸堿排氣系統(tǒng)與尾氣凈化系統(tǒng)處理合格后達標排放。

2.1 氯氣供應設備及安全技術措施

氯氣供應系統(tǒng)是將氯氣從液氯鋼瓶供應至蝕刻機臺，并在供應的各個環(huán)節(jié)設置有壓力監(jiān)控與泄漏檢測傳感器對氯氣供應安全實時監(jiān)控的輸送系統(tǒng)。主要設備包括特殊氣體供應柜、氣體分配箱、氯氣偵測器。特殊氣體供應柜可連接2個液氯鋼瓶，分為左右兩側，當一側液氯鋼瓶使用完畢時，可自動切換至另一側，供應柜可將高壓的氯氣調節(jié)至適當壓力輸送至分配箱。氣體分配箱將供應柜輸送來的氣體，再次經(jīng)過調壓至蝕刻設備所需壓力，分配至不同的蝕刻設備，從而達到同一氣源同時供應不同設備的目的。供應柜與分配箱都具有PLC控制系統(tǒng)，可對其運行設置相應的安全參數(shù)，當運行異常時，可發(fā)出報警甚至可自動關閉整個供應系統(tǒng)。

為了避免與防止氯氣在供應、輸送、使用過程中出現(xiàn)泄漏，氯氣供應系統(tǒng)在設計與建造時，充分考慮了氯氣的危害特性，采用了充分的安全技術措施。首先，在材質選擇上，供應系統(tǒng)中凡是接觸到氯氣的管路、閥門、管件等，均選用耐腐蝕的316L EP級不銹鋼。316L EP級不銹鋼為低碳含有金屬鎳的不銹鋼，具有較強的抗腐蝕性；同時在管路、閥門管件的內壁進行電解拋光處理，管路閥件內壁的粗糙度為Ra<=0.15mm，Rmax<0.5mm，極為光滑，可減少氯氣在微觀環(huán)境下與管件內壁的接觸面積從而降低被腐蝕的風險。其次，氯氣的輸送管路采用雙套管路供應，內管路供應氯氣；外管路與內管路之間抽成真空負壓，不管是內管路還是外管路發(fā)生泄漏，真空負壓會上升，觸發(fā)報警值而產生報警，可自動聯(lián)動供應柜以停止氯氣供應。再者，氯氣供應柜、分配箱采用密封設置、連續(xù)負壓排風的結構形式，同時在氯氣供應柜與分配箱的排風管上，裝置有氯氣偵測器可以實時對其進行泄漏偵測。一旦發(fā)生泄漏，氯氣偵測器將發(fā)生聲光報警，并同時聯(lián)動供應柜以停止氯氣供應。偵測器報警值的設置一般以TLV值為基準，高報警為1/2的TLV值，高高報警為TLV。

為了避免氯氣泄漏后逸散而擴大氯氣泄漏的危害范圍，氯氣的供應房間在設計與建造時，也配備充足的安全技術措施。首先，氯氣供應間設置有強制排風系統(tǒng)，保障房間通風，同時在氯氣出現(xiàn)泄漏時，偵測器報警可以進一步聯(lián)動空間排風，提高空間排風量，可以將泄漏的氯氣盡快地排放至處理系統(tǒng)中。其次，氯氣供應間設置有雨淋系統(tǒng)，偵測器同樣可以將其聯(lián)動，從而可以溶解泄漏逸散出的氯氣，消除氯氣擴散，降低其影響范圍。而產生的含氯廢水可通過專屬的地漏系統(tǒng)排至廢水系統(tǒng)處理。再者，供應間附近放置有充足的氯氣撲消器與合格適當?shù)膫€人防護用品，以備應急人員著裝撲消氯氣。最后，氯氣作為一種劇毒化學品，其供應間設置有門禁報警系統(tǒng)與實時視頻攝像監(jiān)控，以確保氯氣的使用安全。

2.2 氯氣供應系統(tǒng)作業(yè)及安全管理措施

氯氣供應系統(tǒng)是借助液氯鋼瓶的充裝壓力作為動力源，將氯氣輸送至蝕刻機臺。當一側鋼瓶切換至另一側時，可以實現(xiàn)自動切換，而達到不間斷供氣的效果。但是在氯氣的供應過程中，有兩種情形需要人員手動作業(yè)。一是供應系統(tǒng)的閥門、調節(jié)閥、壓力傳感器等部件異常故障需要更換的情形，即更換維修部件；二是氯氣供應柜一側在線供應的液氯鋼瓶重量使用至原重量10%時，會自動切換至備用側的滿瓶，而后對“空鋼瓶”更換下線、對新液氯鋼瓶更換上線的操作情形，即更換鋼瓶作業(yè)。

兩種人員手動作業(yè)發(fā)生的時機是不同的，所采取的安全管理措施也是不一樣的。更換維修部件是偶發(fā)異常處理，針對每次的異常點不同，須依據(jù)實際情況進行作業(yè)安全分析，然后依據(jù)作業(yè)安全分析的結果，制定專項的工作方案與安全管理方案[3]。更換鋼瓶是日常運行工作的一部分，是項例行性的作業(yè)，每次更換的作業(yè)流程與內容都是相同，因此依據(jù)作業(yè)流程與內容，制定標準的安全檢查表，每次更換鋼瓶，都必須嚴格按照安全檢查表的內容逐一落實實施。

兩種更換作業(yè)過程中所可能存在的風險與安全管理措施是基本相同的。更換前，更換部位及其上下游必須將更原有的氯氣置換吹掃干凈，光電行業(yè)一般都是采用99.9999%的氮氣進行置換，置換次數(shù)達100次以上。更換時，依據(jù)更換部位的實際情況，必須對更換部位實施雙閥隔離操作。同時作業(yè)人員必須穿戴自助式呼吸器與C級防護服等適當?shù)膫€人防護用品，手持便攜式氯氣偵測器。更換操作時，應緩緩打開更換部位的連接口處，同時使用便攜式氯氣偵測器進行偵測，偵測器無讀值報警時再全部打開，否則反方向鎖緊連接口，再次進行置換吹掃。更換完成后，須對更換部位使用氦檢測的方式檢測氣密性，氣密性達標后，再次使用高純度的氮氣對管件內清潔吹掃，吹掃完成后才可恢復氯氣供應。

2.3 氯氣供應的應急安全管理措施

氯氣供應系統(tǒng)及其作業(yè)過程，設置與制定了充分的安全技術與管理措施。但在氯氣的運行安全管理中，還必須編制氯氣泄漏安全應急專案。首先，安全應急專案必須經(jīng)過科學嚴謹?shù)恼撟C，必須對企業(yè)自身的氯氣供應系統(tǒng)具有很強的針對性與可實施性。其次，氯氣供應系統(tǒng)的操作及應急人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓持證上崗，對氯氣及其供應系統(tǒng)熟識，對應急專業(yè)經(jīng)過專門培訓，并依據(jù)應急專案定期演練，提高應急人員的熟練度，方能快速響應、及時處置。

3 結語

氯氣使用單位，必須要保證氯氣供應與使用的安全。對其氯氣供應系統(tǒng)的安全技術措施，必須定期檢測其安全技術設施的可靠性；對其氯氣供應作業(yè)的安全管理措施，必須定期檢查其執(zhí)行的落實程度；對其氯氣泄漏應急措施，必須定期演練以提升應急的有效性?？傊?，氯氣的使用單位必須認真監(jiān)管、加強管控、及時改進與完善，以保障氯氣供應使用的安全。