大型氯堿企業(yè)重大危險(xiǎn)源及安全措施分析

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(河南集誠(chéng)化工工程有限公司，河南 鄭州 450008)

大型氯堿企業(yè)重大危險(xiǎn)源及安全措施分析

趙葆紅，張紅英

(河南集誠(chéng)化工工程有限公司，河南 鄭州 450008)

通過對(duì)河南省內(nèi)三家大型氯堿生產(chǎn)企業(yè)危險(xiǎn)源情況、危險(xiǎn)源發(fā)生事故的后果情況、危險(xiǎn)源風(fēng)險(xiǎn)分析情況等進(jìn)行總結(jié)，對(duì)三家氯堿生產(chǎn)企業(yè)危險(xiǎn)源管理重點(diǎn)以及針對(duì)管理重點(diǎn)應(yīng)注重的安全措施進(jìn)行了分析，為其他氯堿企業(yè)危險(xiǎn)源管理工作提供參考。

氯堿生產(chǎn)；危險(xiǎn)源管理重點(diǎn)；安全措施

0 前言

氯堿生產(chǎn)裝置包括前部堿生產(chǎn)裝置和后續(xù)配套氯產(chǎn)品裝置。堿生產(chǎn)裝置通常為氫氧化鈉溶液(俗稱燒堿)和氫氧化鉀溶液的生產(chǎn)，并以氫氧化鈉溶液的生產(chǎn)居多。配套氯產(chǎn)品種類眾多，有早期的鹽酸、氯化石蠟、氯乙酸、氯化亞砜、聚氯乙烯等，到近年來出現(xiàn)的三氯硅烷、三氯異氰尿酸等。但氯產(chǎn)品中規(guī)模較大且生產(chǎn)歷史悠久，占據(jù)市場(chǎng)份額較大的仍屬聚氯乙烯。

近年來，在對(duì)河南省內(nèi)三家大型氯堿企業(yè)進(jìn)行安全評(píng)價(jià)過程中，掌握了其危險(xiǎn)源信息，也發(fā)現(xiàn)了其在危險(xiǎn)源管理中的一些缺陷。根據(jù)進(jìn)行安全評(píng)價(jià)時(shí)調(diào)研的情況，對(duì)這三家大型氯堿企業(yè)危險(xiǎn)源情況進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)其危險(xiǎn)源管理的重點(diǎn)部位進(jìn)行了分析討論，進(jìn)而針對(duì)其重點(diǎn)部位應(yīng)采取的安全措施進(jìn)行了重點(diǎn)提示，希望也能為其他燒堿和聚氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)危險(xiǎn)源管理提供參考。

1 大型氯堿企業(yè)危險(xiǎn)源概況

1.1 生產(chǎn)規(guī)模及主要工藝情況

河南省內(nèi)目前在生產(chǎn)氯堿企業(yè)有7家，分布在焦作、濟(jì)源、平頂山、開封和漯河等地區(qū)，其中從事燒堿和聚氯乙烯生產(chǎn)的大型企業(yè)有3家(燒堿和聚氯乙烯規(guī)模均在30萬t/a以上)。其生產(chǎn)工藝大體相同，不同之處體現(xiàn)在氯氣液化和乙炔發(fā)生。氯氣液化分為高壓法、中壓法、低溫低壓法3種，乙炔發(fā)生分為干法發(fā)生和濕法發(fā)生。在主要生產(chǎn)工序中，電解、氯乙烯合成以及氯乙烯聚合為《重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)化工工藝目錄》(2013年完整版)中所列危險(xiǎn)化工工藝。根據(jù)調(diào)研情況，這三家大型氯堿企業(yè)生產(chǎn)裝置的自動(dòng)化程度均較高，危險(xiǎn)化工工藝方面均能滿足規(guī)定的要求。三家大型氯堿生產(chǎn)企業(yè)情況如表1所示。

表1 三家大型氯堿企業(yè)產(chǎn)品規(guī)模及主要工藝情況

1.2 危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源重點(diǎn)部位分布情況

經(jīng)過危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)，以上三家企業(yè)由于存在大量氯氣、氯乙烯和電石等危險(xiǎn)化學(xué)品，均構(gòu)成了危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源。根據(jù)重大危險(xiǎn)源的辨識(shí)情況，整個(gè)廠區(qū)可作為一個(gè)危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源來管理，但廠區(qū)里面存在危險(xiǎn)化學(xué)品臨界量超過《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》GB18218-2009規(guī)定臨界量的獨(dú)立場(chǎng)所或區(qū)域。這些場(chǎng)所或區(qū)域因危險(xiǎn)化學(xué)品存量大，從而存在較大的事故風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)看作危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源的重點(diǎn)部位。以上三家企業(yè)中存在的危險(xiǎn)化學(xué)品存量超過臨界量的場(chǎng)所分布情況見表2。

表2 三家企業(yè)危險(xiǎn)化學(xué)品存量超過臨界量的場(chǎng)所

從表2可以看出，在三家大型氯堿企業(yè)燒堿生產(chǎn)裝置中，液氯儲(chǔ)存及包裝因氯氣大量存在，超過規(guī)定的臨界量；而在聚氯乙烯生產(chǎn)裝置中，三家企業(yè)的電石破碎、乙炔氣柜、氯乙烯聚合和單體罐區(qū)均成為危險(xiǎn)化學(xué)品存量超過臨界量的場(chǎng)所。這些場(chǎng)所應(yīng)作為重大危險(xiǎn)源的重點(diǎn)部位來管理。

1.3 危險(xiǎn)源重大事故模擬情況

利用中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)研究院開發(fā)的CASST-QRA定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)軟件對(duì)上述重大危險(xiǎn)源重點(diǎn)部位可能產(chǎn)生較大事故后果的設(shè)備進(jìn)行了事故后果模擬。

危害較嚴(yán)重的事故分析結(jié)果見表3。

表3 三家企業(yè)主要設(shè)備事故模擬結(jié)果

注：因所在地區(qū)氣象條件不同，設(shè)備配管、管道內(nèi)物料流速、物料儲(chǔ)存條件和設(shè)備操作條件等有差異，同樣規(guī)格的設(shè)備事故后果不盡相同。

由表3可看出，在這三家企業(yè)中，液氯儲(chǔ)罐、液氯鋼瓶、氯乙烯儲(chǔ)罐以及聚合釜發(fā)生事故，均會(huì)造成很嚴(yán)重的事故后果，且影響范圍較大，是需要進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控的設(shè)備。

1.4 風(fēng)險(xiǎn)分析情況

在利用中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)研究院研究開發(fā)的CASST-QRA定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)軟件對(duì)以上三家企業(yè)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，液氯儲(chǔ)罐、液氯鋼瓶和氯乙烯儲(chǔ)罐對(duì)個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)的貢獻(xiàn)值較大，其中又以液氯儲(chǔ)罐和液氯鋼瓶的貢獻(xiàn)最為突出。因此，這些設(shè)施的監(jiān)管應(yīng)作為安全管理的重點(diǎn)。

2 安全管理重點(diǎn)及安全措施分析

從以上的分析可以看出，在這三家企業(yè)中，液氯儲(chǔ)存及包裝場(chǎng)所的氯氣存量超過了規(guī)定的臨界量，液氯儲(chǔ)罐和液氯鋼瓶事故后果較為嚴(yán)重，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的貢獻(xiàn)也較大，因此，應(yīng)作為日常管理中的重點(diǎn)來對(duì)待。聚氯乙烯生產(chǎn)中氯乙烯儲(chǔ)存和氯乙烯聚合具有同樣的特點(diǎn)，也均應(yīng)作為管理的重點(diǎn)。這些場(chǎng)所和部位安全措施和設(shè)施需要格外關(guān)注，針對(duì)調(diào)研中發(fā)現(xiàn)的易忽略的問題，以下幾點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)提示。

2.1 液氯儲(chǔ)存及包裝

①液氯儲(chǔ)罐中液氯存量不能大于儲(chǔ)罐容積的80%，以防存量過大引起液氯儲(chǔ)罐超壓，引發(fā)氯氣泄漏事故。②液氯儲(chǔ)罐的壓力表、液位計(jì)、溫度計(jì)以及遠(yuǎn)傳報(bào)警設(shè)施和監(jiān)控設(shè)施，應(yīng)進(jìn)行經(jīng)常性的維護(hù)保養(yǎng)，以確保液氯儲(chǔ)罐監(jiān)控設(shè)施可靠性，保證儲(chǔ)罐運(yùn)行安全。③液氯儲(chǔ)存和包裝區(qū)設(shè)置的負(fù)壓抽吸設(shè)施要與有毒氣體報(bào)警儀形成聯(lián)鎖，并保證完好，以便發(fā)生氯氣泄漏時(shí)，能及時(shí)將泄漏氯氣抽至堿液吸收塔進(jìn)行處理，減少液氯蒸發(fā)量，減小事故危害。④液氯儲(chǔ)罐采用低溫、低壓儲(chǔ)存和雙防罐儲(chǔ)存，能明顯減小事故危害及后果，可以在進(jìn)行安全設(shè)施及風(fēng)險(xiǎn)降低措施改進(jìn)時(shí)考慮采納。⑤液氯包裝的稱重衡器應(yīng)定期校驗(yàn)，超裝報(bào)警和自動(dòng)切斷裝置應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行可靠性檢查，確保不超裝，以減小液氯鋼瓶的事故危害。 ⑥液氯充裝建議有條件的盡量改用槽車，并采用萬向節(jié)管道充裝系統(tǒng)，減少液氯鋼瓶的儲(chǔ)存，減小事故概率，降低事故風(fēng)險(xiǎn)。⑦按要求配備齊全的搶修器材，以便發(fā)生事故時(shí)及時(shí)處理，最大限度減小事故危害。

2.2 氯乙烯儲(chǔ)存

①氯乙烯貯罐中氯乙烯存量不能超過其容積的85%，氯乙烯的儲(chǔ)存應(yīng)作為液化烴考慮，應(yīng)設(shè)置高液位報(bào)警和高高液位自動(dòng)聯(lián)鎖切斷進(jìn)料措施，以防存量過大引起氯乙烯儲(chǔ)罐超壓，引發(fā)氯乙烯泄漏事故。②氯乙烯儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)兩個(gè)測(cè)壓點(diǎn)進(jìn)行壓力檢測(cè)，比對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果，并定期校驗(yàn)壓力表，確保氯乙烯儲(chǔ)存安全。③氯乙烯的儲(chǔ)存危險(xiǎn)性較大，應(yīng)按《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50160-2008的相關(guān)要求，設(shè)置符合要求的防火堤，并與周邊設(shè)施保持符合要求的防火間距，以減小發(fā)生事故對(duì)周邊設(shè)施的影響。④在進(jìn)行氯乙烯單體的外售時(shí)，應(yīng)采用萬向節(jié)管道充裝系統(tǒng)，防止氯乙烯在充裝過程中發(fā)生泄漏。

2.3 氯乙烯聚合

①聚合釜的終止劑緊急加入裝置是在事故狀態(tài)下的應(yīng)急措施，平時(shí)作為備用，應(yīng)經(jīng)常檢查其可靠性，以避免使用時(shí)出現(xiàn)異常狀況。②聚合釜壓力檢測(cè)應(yīng)設(shè)置兩套獨(dú)立的顯示裝置，以保證聚合釜壓力監(jiān)控的安全可靠。③不僅聚合釜，聚合釜反應(yīng)冷卻水系統(tǒng)的循環(huán)水泵和冷凍水泵均應(yīng)考慮設(shè)置雙電源，以避免聚合反應(yīng)過程出現(xiàn)冷卻水?dāng)嗨F(xiàn)象，引起聚合釜超溫超壓。

3 結(jié)論

針對(duì)以上三家大型氯堿企業(yè)的危險(xiǎn)源分析情況來看，其液氯儲(chǔ)存及包裝、氯乙烯的儲(chǔ)存和聚合因具有較大的事故危害后果和較大的事故風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)該作為危險(xiǎn)源管理中的重點(diǎn)。日常管理中應(yīng)認(rèn)真落實(shí)相應(yīng)的安全措施及設(shè)施，并不斷完善，以確保安全設(shè)施和安全管理狀況的持續(xù)改進(jìn)。其他氯堿生產(chǎn)企業(yè)建議參考這三家企業(yè)的情況，完善危險(xiǎn)源管理，不斷提高安全管理水平。

2013-12-21

趙葆紅(1969-)，女，一級(jí)安全評(píng)價(jià)師，主要從事危險(xiǎn)化學(xué)品安全評(píng)價(jià)工作，電話：18237198380。

TQ086.3

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