化工企業液氯儲運設計的難點分析

余建鋒

（浙江省天正設計工程有限公司，浙江杭州 310000）

1 液氯的危害性

氯氣是重要的化工產品和化工原料，人們為了運輸和儲存方便把氯氣液化成液態，即得液氯。液氯為黃綠色液體，有毒、有腐蝕性、是助燃物質。不屬于《石化標》[1]中火災危險性類別甲乙丙類物料。屬于《精化標》[2]、《建規》[3]中火災危險性類別乙5類物料。液氯泄漏常常導致人員傷亡。2002年10月27日，內蒙古自治區烏海市泰達制鈉廠發生液氯泄漏事故，使40多人中毒，1人當場中毒死亡，600多頭（只）畜、禽中毒死亡。2005年3月29日京滬高速淮安段液氯槽罐車與貨車相撞，導致液氯大面積泄漏，附近村民群眾1萬人疏散，送醫院治療285人，中毒死亡27人。2012年7月2日，西安市趙家堡工業園內的華亮電纜橋架有限公司發生液氯氣體泄漏，導致27人中毒。可見液氯泄漏事故的影響一般是很大的，很易導致人員中毒、傷亡。國家有關監管部門也對此特別重視。2003年原衛生部發布《高毒物品目錄》，氯氣名列其中；2011年原國家應急管理部發布《關于公布首批重點監管危險化學品通知》，液氯被列為重點監管危險化學品的第一位[4]。2015年原國家應急管理部會同有關部委發布《危險化學品目錄（2015版）》，將氯納入劇毒化學品[5]。2020年國家應急管理部會同有關部委公告發布《特別管控危險化學品目錄（第一版）》，氯為劇毒氣體，吸入可致死而名列其中[6]。2008年國家發布國家標準《氯氣安全規程》[7]和安全要求《液氯使用安全技術要求》[8]，指導氯氣在生產、充裝、使用、運輸、儲存等方面的要求。由于氯在使用過程中一般為管道運輸，事故狀態泄漏量一般較少，泄漏通過關閥等措施容易比較控制。而氯在儲運過程中輸送、儲運量較大，一旦泄漏，泄漏量會比較大，應急救援難度和事故危害也會相對較大。因此從設計源頭做好液氯儲運中的事故預防措施是首要任務。

2 液氯儲運設計難點的探究

2.1 液氯庫設計難點探究

化工企業使用液氯一般是用液氯鋼瓶或儲罐儲存。根據《氯氣安全規程》7.1.1條規定氣瓶不應露天存放，應儲存在專用庫房內。3.9條有“對于半敞開式氯氣生產、使用、貯存等廠房結構”的描述，說明存儲不允許露天，但可以半敞開式、封閉式存放。本文認為液氯存儲在封閉庫房內更為安全合理。封閉庫房有利于泄漏液氯的收集處理，使得危害控制在庫房范圍之內。以上氯氣泄漏引發的傷亡事故，很大原因是液氯泄漏沒有控制在封閉區域，擴散到周邊導致的。鋼瓶放置于庫房規程有明確規定，液氯儲罐是否也可以放入庫房，儲存也按照倉庫設計呢？本文認為是可以的。一是氯氣的性質決定。氯氣的首要危害性質是劇毒。而對于劇毒品管理有“五雙”管理要求和防盜要求。氯氣儲罐放在封閉庫房內從硬件上更易滿足“五雙”管理及防盜管理要求。氯氣另一危害性質是助燃，它本身不是可燃物質。燃燒還需要可燃物、火源，因此它的火災危害性相對小，放庫房內基本不影響滅火要求。二是總圖上的防火間距也是能夠接受。在《石化標》中表4.2.12中沒有規定助燃氣體罐區與甲乙丙類裝置、與圍墻、與全廠一類、二類重要設施的防火間距。而規定了乙類（助燃氣體）倉庫與甲乙丙類裝置的防火間距為22.5m、18.75m和15m；與圍墻距離是11.25m；與全廠一類、二類重要設施的間距為33.75m、26.25m[1]。《精化標》《建規》中也沒有規定液氯助燃氣體罐區與其他建筑物的防火間距，也只是規定了乙類倉庫與其他建筑物的防火間距。可見液氯的火災危險性不是最主要的危害性質。液氯放入封閉庫房后與其他建筑物的防火間距控制也是有據可循的。封閉倉庫有墻體，對墻外的火源有一定阻擋作用，是有利于防火的。液氯是劇毒，放入封閉倉庫，有利于降低安全間距（注非防火間距），減少事故狀態下的危害范圍。三是庫房內的儲罐布置仍可參考罐區要求布置。《氯氣安全規程》7.2.4條規定液氯儲罐區地面比周邊地面低0.3～0.5m，四周設置0.3～0.5m的圍堰。此外無其他具體布置的要求。本文認為庫房內儲罐間間距布置等除滿足生產檢維修需要外可以參考《石化標》[1]按表6.3.3助燃氣體的罐組內臥式儲罐的防火間距0.65～1.5m布置。亦可參考《精化標》[2]按表6.3.3臥式儲罐間防火間距1.5m布置。但是不應按照可燃液體的要求取0.8m的防火間距。

2.2 液氯氣化設計難點探究

液氯氣化放在庫房或庫房附近不屬于生產區。本文認為液氯氣化可以放在庫房附近，但宜與液氯儲罐房間布置在毗鄰的不同房間。這樣氣化區若有氯氣泄漏，也不至于影響儲量較大的儲罐區。液氯氣化只是相態改變，無產品或中間產品產生，故不屬于生產區。《石化標》[1]對生產區也有定義“由使用、產生可燃物質和可能散發可燃氣體的工藝裝置或設施組成的區域”，顯然液氯氣化不屬于生產區。所以氣化區與液氯庫毗鄰布置，屬于液氯庫一部分，與周邊的防火間距仍按庫房性質確定，而不是按生產區控制防火間距。

依據《氯氣安全規程》，液氯氣化器應采用熱水加熱，進口水溫不應超過40℃。追其主要原因是液氯中含有三氯化氮，純三氯化氮60℃時，在震動或超聲波的刺激條件下可分解爆炸。實際操作過程中，由于水溫過低，導致氣化量不足，氣化速度慢，操作人員常把熱水溫度擅自提高，形成安全隱患。所以在控制熱水溫度的同時，更應關注氣化器內的溫度，氣化器溫度達到50℃時就要報警切斷控制。

2.3 液氯庫防爆設計難點探究

氯氣本身不是易燃易爆物料，只是一種助燃劑，所以氯氣所在區域原則上電氣設備是不需要防爆設計的。這就像空氣中有助燃劑氧氣，周邊的電氣設備不需要防爆是一樣的道理。但是氯氣有腐蝕性、有毒，而防爆電氣設備的密閉性、耐腐蝕性、防水性、使用壽命都要比非防爆電氣好。因此在氯氣所在區域常選擇防爆電氣設備。而建筑上液氯庫房是不需要泄爆設計的，因為《建規》里只有爆炸性物質才有泄壓比取值，只有存在爆炸性物質的建筑才是需要泄爆設計的。

2.4 液氯庫卸車設計難點探究

液氯卸車用鶴管卸車，可以在專門的裝卸棧臺區，也可以毗鄰庫房設置。《石化標》規定了乙類液體汽車裝卸棧臺與助燃氣體庫的距離為18.75m。而《石化標》乙類液體定義為可燃液體，不含助燃氣體，對助燃氣體的卸車距離沒有具體規定。《精化標》《建規》中也沒有規定助燃氣體卸車的要求。法無禁即可為，液氯卸車設施與液氯庫毗鄰設置是可以的。毗鄰設置是有優勢的：一是減少了裝卸棧臺與庫房的距離，減少了液氯管線泄漏的概率。二是有利于卸車房內尾氣收集集中處理。

在《氯氣安全規程》《液氯使用安全技術要求》等主要液氯規范中沒要要求卸車在封閉環境中完成。但是實際生產過程中，卸車區域是操作比較頻繁的地方，是比較容易泄漏的地方，一旦泄漏除了搶險，對泄漏的氯氣的收集處置會比較束手無策。因此，像浙江、山東、江蘇等化工大省都是要求液氯在封閉房間內卸車。例如江蘇發布了《液氯汽車罐車、罐式集裝箱接卸場地（廠房）安全設計技術規范》地方法規，明確規定了液氯汽車槽車卸車應采用封閉的建筑物，不得采用露天作業。因此，無論是在專門的裝卸棧臺區域還是毗鄰液氯庫的裝卸區，液氯卸車在封閉房間完成很有必要。

2.5 液氯庫通風設計難點探究

液氯卸車、儲存、氣化都在封閉房間內完成，這就對房間里的通風系統設置有了一定要求。《氯氣安全規程》中規定，封閉廠房應機械通風，同時應配套吸風和事故氯氣吸收裝置。設計中應配制機械通風與事故通風系統，且都需要采用風管進出風。平時作業區采用機械通風，尾氣直接高空排放。當事故狀態時，氯氣有毒氣體報警響起時，人員從事故作業區撤離。機械通風關閉，事故通風開啟。事故通風排氣進入一級堿吸收塔、二級堿吸收塔堿液吸收后再返回事故作業區循環吸收。待應急救援結束，二級吸收塔排放口氯氣含量達標后再排放。需要注意的是，機械通風不應回風使用，以免有害氣體累積積聚。事故通風需要回風循環吸收，尾氣達標后方可排放。救援人員進入事故區搶險須穿戴防護服、防毒面具等防護設施。

3 結束語

化工企業液氯儲運設計中的一些難點問題的解決，有利于企業的安全生產；有利于降低液氯泄漏的社會風險。化工企業液氯儲運設計是個系統工程，還需要各個專業按照國家、地方的法律法規要求細致地落實每一項要求。特別是要根據《首批重點監管的危險化學品安全措施和事故應急處置原則》《危險化學品重大危險源安全監控通用技術規范》《危險化學品重大危險源罐區現場安全監控裝備設置規范》的要求，采取相應的安全措施。做好HAZOP分析和SIL定級及落實其相關要求，提升自動化控制水平，確保化工企業液氯儲運運行安全。