液氯生產泄漏事故的安全預防措施及應急處置

劉 秦

（焦作煤業集團開元化工有限責任公司，河南焦作454191）

液氯生產系統中貯槽集中，存銷量大，氯氣及液氯的管道、設備較多，隨時都有可能發生氯氣泄漏事故。一旦泄漏體積迅速膨脹，泄漏出來的液氯會在空氣中迅速蒸發為氯氣并沿著地面擴散和隨風飄移，在很短的時間內可形成半徑很大的有毒氣體危險區。氯氣又可助燃，并以毒氣霧狀向大氣迅速擴散，進而導致引發爆炸的連鎖事故，出現死傷慘劇。此類事故不僅影響城市安全，而且社會危害極大， 所以在液氯生產和儲存管理中如何防止泄漏，在事故發生后，如何按預定措施緊急快速控制和處理泄漏事故點、減少人員傷亡及環境污染等，是氯堿企業系統安全生產管理中的重中之重。

1 氯氣防護系統概況

焦作煤業（集團）開元化工有限責任公司成立于2009 年10 月22 日，2011 年10 月一次性試車成功。目前擁有燒堿20 萬t/a，副產氯氣17.25 萬t/a。

該公司液化崗位設置有7 臺液氯貯槽 （1 臺為負壓槽，作為事故處理使用），單臺容積113 m3，6 個液氯儲槽最大存儲量為773 t。液氯通過液下泵經管道輸送到充裝崗位，充裝壓力1.35 MPa。充裝崗位共17 臺充裝秤（其中1 臺為罐車充裝用），日最大流轉量為460 只鋼瓶。

2 液氯泄漏的特點及泄漏原因分析

2.1 液氯泄漏的特點

液氯泄漏具有發生突然、擴散迅速并造成大面積毒害、泄漏環境復雜、處置難度大、持續時間長、涉及面廣等特點， 因此液氯泄漏時要遵循快速應戰、緊急疏散、處置泄漏、清理現場的順序進行科學合理的處置。

2.2 泄漏原因分析

氯是一種非常活潑的元素，可以和大多數元素（或化合物）起反應，在常壓下即氣化成氣體，有劇烈刺激作用和腐蝕性。干燥的氯氣對鋼鐵等常用材料的腐蝕較小，但潮濕的氯氣對鋼鐵及大多數金屬有較強的腐蝕性。

氯氣生產過程中會含有一定量的水分，雖經氯壓機干燥處理，但最終裝入貯槽的氯氣仍可能含有少量的水分，使之對液氯容器及管道、閥門等產生緩慢腐蝕。因此氯氣泄漏的原因主要是貯存容器、管道附件等受腐蝕損壞造成泄漏。

3 氯氣泄漏事故預防措施

3.1 安全裝置預防措施

（1）隔離密封系統

將液氯充裝廠房四周設計增加玻璃鋼瓦、玻璃鋼窗戶、 帆布簾子等密封設施對廠房進行全面密封；其中，玻璃鋼瓦選用白色的透明性較好材料，不影響廠房內采光且耐腐蝕及美觀。廠房內又劃為辦公區域、充裝區域、液氯罐存放區域3 個區，其中，辦公區域與其他區中間用隔墻隔斷， 出入有通道口，通道口設帆布簾，辦公室及中控室設計為兩面門。廠房內一旦出現大面積氯氣泄漏，可通過有毒氣體報警儀自動快速啟動水幕噴淋系統進行隔離，形成阻斷氯氣擴散的第一道屏障，同時崗位人員立即放下大門、通道口的帆布簾，將充裝廠房全面封閉。可有效避免氯氣泄漏后隨著風向漂移，對周邊地區的環境造成污染。

（2）水幕噴淋系統

根據該公司的實際情況，在液化生產區域以及包裝區域設計增加1 套雙層水幕噴淋系統和配套自動控制系統、報警系統、回收水系統，實現報警自啟，能夠對重大危險源區域有效控制。一旦液氯生產區域內出現氯氣泄漏，監控系統立即顯示現場情況，水幕噴淋啟動，同時除害塔循環泵也聯鎖啟動，可對吸入除害塔的氯氣進行吸收后排放，有效控制氯氣蔓延，延長處理泄漏事故的時間，避免毒害氣體對大氣的污染。并對整個水幕噴淋系統每個月進行一次預演。

（3）報警裝置及配套聯鎖系統

液氯、包裝廠房安裝有氯氣濃度檢測探頭，當氯氣濃度超標時， 安裝在DCS 操作室的報警器自動報警。當液氯貯槽、液氯包裝廠房氯氣濃度超過3×10-6時，報警器開始報警；事故氯風機出口自動閥打開，堿液循環泵、風機啟動向氯氣事故吸收塔輸送10%NaOH 堿液，同時水幕噴淋自動閥打開，噴頭噴水形成水幕，該系統可以實現遠程計算機管理和控制，可有效將泄漏氯氣控制在固定范圍內。

（4）安裝事故負壓吸收系統

在液氯貯槽、包裝廠房內安裝事故負壓吸收系統，該系統主要由一條DN250 主管線通過液氯貯槽、充裝廠房連接到氯氣事故吸收塔進口，在液氯貯槽區域設計6 條DN150 輕便移動式負壓吸收管、充裝秤區域內設計等分4 條DN100 輕便移動式負壓吸收管組成，并通過閥門控制。當出現液氯泄漏時將輕便移動式負壓吸收管對準泄漏點，打開控制閥門，由事故負壓系統對廠房內泄漏氯氣進行有效吸收處理，以此來吸收處理泄漏氯氣，減小事故對環境的污染。

（5）監控系統

在液化生產區域、充裝廠房增加全方位監控攝像系統和配套自動控制系統、報警系統、回收水系統，實現報警自啟。能夠有效對重大危險源區域進行監控，保障液化生產區域出現氯氣泄漏事故時，能準確判斷泄漏情況，及時制定處置措施，迅速處理泄漏事故，降低氯氣污染。

（6）智能充裝系統

將每臺充裝計量電子稱與DCS 系統對應連接，現場安置報警器。在DCS 系統設置稱重報警上線，當液氯鋼瓶充裝到該線值時，系統發出聲光報警，提醒崗位操作人員該鋼瓶充裝過程將要結束，如操作人員不在或大意，稱重聯鎖系統將通過氣動切斷閥自動切斷充裝管路，停止該鋼瓶充裝，以保證安全充裝。

通過以上措施對液氯生產系統起到監控、報警、隔離、吸收、處理功效，達到液氯泄漏不出界區、不出廠區，嚴格控制處理泄漏出來的液氯，起到安全、清潔、環保的目的。

3.2 安全管理預防措施

（1）加強操作人員培訓

加強安全生產、崗位操作技能的教育培訓，健全并落實安全教育培訓制度， 建立安全教育培訓檔案，實行全員培訓；制定切實可行的安全教育培訓計劃，采取多種有效措施，分類別、分層次開展安全意識、安全管理規章制度、操作規程、安全技能、事故案例、應急管理、職業危害與防護、遵章守紀、杜絕“三違”等培訓教育活動。

（2）定期考試，合格上崗，不斷完善操作規程

每年組織2 次全員安全培訓考核，考核成績記入員工教育培訓檔案。根據實際操作，要求人員理論聯系實際、持證上崗、合格上崗，確保操作正確化、標準化、規范化避免在操作中出現的各類泄漏事故。

（3）加強重大危險源安全監控

液氯貯槽區和液氯充裝區屬于重大危險源，按照《危險化學品重大危險源辨識》確定重大危險源，建立重大危險源檔案。對重大危險源設置安全監控報警系統。定期對重大危險源進行安全評估。對重大危險源的設備、設施定期檢查、檢驗，并做好記錄。制定重大危險源應急救援預案，每年進行2 次重大危險源應急救援預案演練。

（4）建立規范化的隱患排查治理制度

把隱患排查治理納入企業的日常安全管理，形成全面覆蓋、全員參與的隱患排查治理工作機制，使隱患排查治理工作制度化和常態化。 并根據生產特點和季節變化，組織開展綜合性檢查、季節性檢查、專業性檢查、節假日檢查以及操作工和生產班組的日常檢查。對檢查出的問題和隱患要及時整改；對不能及時整改的，要制定整改計劃，采取防范措施，限期解決。

對生產過程中出現的事故要堅持 “三不放過”的原則，深入分析事故事件原因，對泄漏事故情況進行各種分析，制定出完善的泄漏事故處理程序。使各種不同的泄漏事故能及時有效進行處理。 因此， 事先做好防范措施避免氯氣泄露重大事故發生，是控制事故危害程度的關鍵。

（5）提高事故應急能力，做好事故應急演練

危險化學品從業單位要按照有關標準和規范，編制危險化學品事故應急預案，配備必要的應急裝備和器材，建立應急救援隊伍。

定期開展事故應急演練， 對演練效果進行評估，適時修訂完善應急預案。 特別是加強對事故應急預案的演練工作，定時、定期、定點、定人進行演練工作。要任務明確、職責分明，如何上報、如何處理、如何撤退、如何搶救、如何救援，步驟具體化、規范化培養員工在出現事故后如何有序的撤離，快速、有效的進行救援和搶救，提高應急處置能力。

4 泄漏的分類及應急處置程序

4.1 泄漏分類

該公司根據實際實際情況將液氯泄漏分為以下幾個方面。

（1）液氯鋼瓶泄漏；

（2）液氯管道泄漏；

（3）液氯管件泄漏（閥門、法蘭、彎頭、墊片）；

（4）液氯貯槽泄漏。

4.2 泄漏的應急處置程序

4.2.1 液氯鋼瓶閥門泄漏

（1）如閥門頂針（頂芯）處泄漏時，可用扳手擰緊頂針，并旋緊閥門上的密封螺帽至不泄漏為止。

（2）如閥門出口處泄漏時，旋緊閥門頂針，如仍泄漏， 可將閥門出口處用內襯四氟墊片的死卡擰緊，直至不漏為止。

（3）鋼瓶閥斷裂，把瓶閥轉到氣相，打開抽吸閥，用抽吸處理系統對其進行抽吸后更換閥門處理。

4.2.2 液氯鋼瓶泄漏

（1）發現鋼瓶瓶體泄漏，立即組織無關人員有序撤離現場，同時上報分廠調度。

（2）崗位工應迅速戴上防毒面具，關閉充裝閥，打開真空閥，關閉所有帆布簾，啟動水幕噴淋和事故吸收塔系統，防止氯氣擴散。

（3）崗位人員迅速將鋼瓶泄漏點轉為上方，使泄漏部位處于氯的氣態空間，將負壓管對準泄漏點，用抽吸處理系統對其進行抽吸后處理。 特別嚴重時，可將泄漏鋼瓶運到堿池旁，將其推入事故堿池處理。

（4）用事故塔抽風管對泄漏出的氯氣進行抽吸后用捕消器捕消處理。

（5）現場環境經置換、化驗合格后方可進行生產。

4.2.3 液氯管道發生泄漏

4.2.3.1 液化器出液管到液氯貯槽管道

（1）操作工立即穿戴好防化衣、空氣呼吸器。

（2）2 人用氨水檢查出管道泄漏部位，如泄漏量較小時，可直接加打管卡上緊，將漏點密閉。

（3）如泄漏量較大，啟動水幕噴淋及事故吸收塔系統，并將負壓管對準泄漏點，將泄漏出的氯氣進行抽吸，停止泄漏的液化器與分離器系統，倒至備用系統，將液氯貯槽進料閥門關閉，打開負壓貯槽的進料閥，將泄漏管道壓力泄至負壓槽。

（4）關閉負壓貯槽進料閥，開啟納氏泵，將泄漏管道進行抽空。

（5）2 名人員穿戴好防化衣、空氣呼吸器，在泄漏點處安裝加墊的管卡，將管卡螺絲擰緊至不再有氯氣泄漏。

（6）如泄漏點處置無效時，通知分廠調度安排緊急停車，將管道內的壓力泄至負壓貯槽，開啟納氏泵將泄漏管道抽空后進行處理。

（7）經過置換、化驗合格后將漏點補焊或更換墊片處理。

（8）經檢修、檢驗合格后，方可重新投入生產。

4.2.3.2 液氯貯槽平衡管道泄漏

（1）2 名人員穿戴好防化衣、空氣呼吸器。

（2）用氨水檢查出管道泄漏部位，可直接加管卡上緊，將漏點密閉。

（3）報告分廠調度，待停車后安排抽吸、置換、化驗合格后，將漏點補焊處理。

（4）經檢驗合格后，重新投入生產。

4.2.3.3 液氯貯槽出液管至液下泵管道

（1）通知包裝停止包裝，停液下泵，關閉液下泵出料閥。

（2）2 名人員穿戴好防化衣、空氣呼吸器。

（3）用氨水檢查出管道泄漏部位，泄漏量較小時，可直接加打管卡上緊，將漏點密閉。

（4）如泄漏量較大，將水幕噴淋及事故塔啟動，并將負壓管對準泄漏點， 將泄漏出的氯氣進行抽吸，防止氯氣擴散。對泄漏出的氯氣可用氯氣捕消器進行捕消。

（5）在泄漏點處安裝加墊的管卡，將管卡螺絲擰緊至不再有氯氣泄漏。

（6）如泄漏點處置無效時，通知分廠調度安排緊急停車，將管道內的壓力泄至負壓貯槽，開啟納氏泵將泄漏管道抽空后進行處理。

（7）經過置換、化驗合格后將漏點補焊處理。

（8）經檢驗合格后，方可重新投入生產。

4.2.3.4 包裝總管泄漏

（1）通知包裝停止包裝，迅速停止液下泵，關閉充裝鋼瓶瓶閥及液氯貯槽出口總閥。

（2）2 人穿戴好空氣呼吸器、防化衣，用氨水檢查出管道泄漏部位，泄漏量較小時，可直接加打管卡上緊，將漏點密閉。

（3）如泄漏量較大，將水幕噴淋及事故塔啟動，并將負壓管對準泄漏點， 將泄漏出的氯氣進行抽吸，防止氯氣擴散。對泄漏出的氯氣可用氯氣捕消器進行捕消。

（4）打開液氯包裝主管上的回流閥、負壓貯槽進料閥，將充裝主管內液氯泄壓到負壓貯槽內。待壓力平衡時，關閉負壓貯槽進料閥，打開回流管至納氏泵進口閥，用納氏泵將包裝主管內氣體抽空。

（5）報告分廠調度，待置換、化驗合格后將漏點補焊處理。

（6）經檢驗合格后，方可重新投入生產。

4.2.4 液氯管道上的管件（閥門、法蘭、彎頭、墊片）泄漏

（1）2 人穿戴好空氣呼吸器、防化衣，用氨水檢查出管件泄漏部位，泄漏量較小時，可直接加打管卡上緊，將漏點密閉。

（2）如泄漏量較大，將水幕噴淋及事故塔啟動，并將負壓管對準泄漏點， 將泄漏出的氯氣進行抽吸，防止氯氣擴散。對泄漏出的氯氣可用氯氣捕消器進行捕消。

（3）打開液氯包裝主管上的回流閥、負壓貯槽進料閥，將充裝主管內液氯泄壓到負壓貯槽內。待壓力平衡時，關閉負壓貯槽進料閥，打開回流管至納氏泵進口閥，用納氏泵將包裝主管內氣體抽空。

（4）報告分廠調度，待置換、化驗合格后將漏點補焊或更換閥門、法蘭、彎頭、墊片處理。

（5）經檢修、檢驗合格后，方可重新投入生產。

4.2.5 液氯貯槽泄漏

液氯貯槽泄漏時一般情況比較嚴重，現場人員應及時戴好防護用品，按操作規程盡可能地進行關閥、堵漏等初步應急處理，并報警。

（1）應第一時間將廠房玻璃門窗關閉，啟動水幕噴淋及事故吸收塔系統， 并向調度及分廠領導匯報，啟動相應預案，搶險隊結合，疏散無關人員，啟動公司級事故預案。

（2）操作工立即穿戴好防化衣、空氣呼吸器，關閉貯槽進料閥、出料閥、平衡閥，進入現場查漏，向有關人員匯報。

（3）如泄漏量較小，2 人用氨水檢查出設備泄漏部位，可直接用打竹簽將漏點密閉。

（4）如泄漏量較大，將負壓管對準泄漏點，將泄漏出的氯氣進行抽吸，防止氯氣擴散。

（5）打開事故貯槽出口閥和低液位貯槽回流閥，開啟液下泵，將液氯回流至其他貯槽進行泄壓，待事故貯槽液位到液位計底限時停液下泵，關閉回流閥。

（6）打開泄漏貯槽與負壓貯槽的放空閥，將壓力泄至負壓槽，開啟納氏泵，將泄漏貯槽進行抽真空、置換。

（7）分析污染區域空氣質量，洗消直至合格。

（8）報告分廠調度，待置換、化驗貯槽內氣體合格后將漏點補焊處理。

（9）檢查、檢測合格后抽真空，作為事故負壓槽備用。

4.2.6 清理現場

氯氣泄漏搶修后，現場可能仍有大量的殘余物對人員安全、生態環境造成危害，因此，必須在事故結束后對現場殘留物進行洗消和清除，經化驗現場內空氣合格后方可進入車間檢查設備閥門，重新組織開車。

5 結語

液氯泄漏事故應急處置是一項專業技術性很強的工作，企業對待事故必須“高度重視，快速處置”，遵循“疏散救人、劃定區域、有序處置、確保安全”的戰術原則。采取及時有效的安全防護以及應急救援程序，盡可能將液氯泄漏事故做到早發現、早控制、早處理，快速、有效地將氯氣生產過程中出現的泄漏事故控制在萌芽和初現階段，使液氯泄漏危害后果降低在最低限，達到液氯生產安全、清潔、環保的目的。

在處置事故時遵循“疏散救人、劃定區域、有序處置、確保安全”的基本原則，遵循科學規律，既能有效地控制事故，又能避免應急人員遭遇不必要的傷亡。