液氯充裝過程中風險控制與發(fā)展

王　鵬

（四平昊華化工有限公司，吉林 四平 136001）

液氯是氯堿工業(yè)的主要產品之一，廣泛應用于國民工業(yè)生產，屬于危險化學品、劇毒品。為方便遠距離使用，液氯充裝成為不可缺少的一道生產工序，但在充裝過程中存在泄漏、爆炸、中毒等生產事故危害。近些年，液氯充裝逐步向機械化、自動化方向發(fā)展，充裝工藝主要經(jīng)歷了氣體加壓法、汽化器加壓法、液下泵法、屏蔽泵法等方式。

1　氣體加壓法輸送充裝

氣體加壓法輸送充裝液氯工藝簡單，操作并不復雜，但對整個操作系統(tǒng)氣密性是個考驗，原材料質量要求高，人員誤操作可能性大。其工藝要求采用干燥氮氣或壓縮空氣將對應液氯貯槽加壓至一定壓力，一般為 0.8～1.0 MPa，利用高壓將該貯槽內液氯輸送充裝。槽內所產生廢氣抽空至次氯酸鈉處理。液氯貯槽附件較多，包括進出料管線及安全閥、壓力表及相關閥門等。存在風險、事故及控制見表1。

表1　氣體加壓法存在的風險及控制

2　汽化器加壓法輸送充裝

汽化器加壓法設備簡單，工藝成熟，無過多的機電設施，故障分析容易，但操作復雜，無法連續(xù)操作，要求操作人員素質高，系統(tǒng)密封性能高，人員誤操作的可能性也較高。

該工藝方法是利用氯氣和液氯二者之間高達到450倍的壓縮比，液氯氣化后急劇膨脹，產生極高的蒸氣壓原理進行工作的。要求將貯槽內液氯通過自流或高壓氮氣加壓的方式加入到常壓的液化器內，并控制在液位上、下限范圍內；采用溫度在45～65℃（最高不超過80℃）范圍的熱水加熱，將汽化槽內液氯氣化升壓，控制壓力范圍在0.8～1.2 MPa之內，利用液氯氣化壓力將液氯貯槽內的液氯進行壓出，輸送包裝。余壓送入次氯酸鈉系統(tǒng)處理。

液氯貯槽、汽化器設備上附件同樣較多，包括管線復雜，閥門，壓力表，短接，安全閥。最關鍵的是該工藝輸送包裝方法產生了新的安全隱患，液氯形成過程中存在的三氯化氮會在汽化器中逐步富集，如控制不當，發(fā)生火災、爆炸的可能性極大，給生產、設施造成極大的損失。同時，需設排污設施，處理液化槽底部廢液，防止事故發(fā)生，會形成新的污染源，增大污水處理負荷，工藝流程圖見圖1。

圖1　汽化器加壓輸送工藝流程圖

3　液下泵法輸送充裝

20世紀90年代初，液氯的充裝輸送開始采用液下泵法。該方法是液氯機械動力式充裝的開始。操作方便，保證了充裝過程連續(xù)恒壓，動力足，送出壓力大于1.2 MPa，液氯中三氯化氮相對含量恒定，不再出現(xiàn)加熱富積現(xiàn)象，安全程度相對提高。但系統(tǒng)設施密封要求進一步提高，需要補壓設施。液下泵維修困難，維修時工藝處理繁瑣，出現(xiàn)新的風險因素。

表2　汽化器加壓輸送工藝的風險及控制

液下泵法輸送充裝是在液氯貯槽后增設中間貯槽，中間貯槽上安裝多級立式泵。包裝操作時，液氯由液氯貯槽自流向液氯中間槽（壓力不足時，需用氮氣可壓縮空氣補壓），當中間貯槽液位超過規(guī)定最低液位，達到一定高度后，開啟相應工藝閥門，啟動液下泵，進行輸送充裝工作。其工藝簡圖見圖2，存在風險事故及控制見表3。

圖2　液下泵法輸送充裝簡圖

表3　液下泵法輸送充裝存在風險及控制

4　屏蔽泵法輸送充裝

屏蔽泵法亦屬機械動力式充裝，但自動化程度高于液下泵法。工作效率更高，操作更加簡單，維修方便。不存在三氯化氮富集情況，貯槽只要定期排污即可。考慮到屏蔽泵的汽蝕余量，屏蔽泵要安裝在液氯貯槽底部，深度大于汽蝕余量半米為宜。

由于屏蔽泵直接安裝在液氯貯槽下部，充裝時，按工藝操作要求開啟相關閥門，啟動屏蔽泵，直接進行充裝輸送工作。其工藝簡圖見圖3，存在風險事故及控制見表4。

圖3　屏蔽泵法輸送充裝工藝簡圖

表4　屏蔽泵法輸送充裝事故及控制

5　結語

從上述液氯充裝工藝可以看出，液氯充裝從原始的加壓，氣化加壓充裝方法，正在向機械化、自動化充裝方向發(fā)展。其中存在的風險因素也因設備的進步及工藝方式的轉變而轉變。從產生爆炸因素到爆炸因素的消除；從依賴職工的熟練的操作，到簡單的工藝培訓；從對原材料的嚴格要求到正常充裝，都展示了風險因素在發(fā)生改變的同時，控制風險也變的更加從容、簡單，可控性明顯增強，安全工作會變得更加得心應手。