大型氯碱企业重大危险源及安全措施分析

2014-08-31，

河南化工 2014年2期

关键词：液氯氯乙烯氯碱

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(河南集诚化工工程有限公司，河南郑州 450008)

大型氯碱企业重大危险源及安全措施分析

赵葆红，张红英

(河南集诚化工工程有限公司，河南郑州 450008)

通过对河南省内三家大型氯碱生产企业危险源情况、危险源发生事故的后果情况、危险源风险分析情况等进行总结，对三家氯碱生产企业危险源管理重点以及针对管理重点应注重的安全措施进行了分析，为其他氯碱企业危险源管理工作提供参考。

氯碱生产；危险源管理重点；安全措施

0 前言

氯碱生产装置包括前部碱生产装置和后续配套氯产品装置。碱生产装置通常为氢氧化钠溶液(俗称烧碱)和氢氧化钾溶液的生产，并以氢氧化钠溶液的生产居多。配套氯产品种类众多，有早期的盐酸、氯化石蜡、氯乙酸、氯化亚砜、聚氯乙烯等，到近年来出现的三氯硅烷、三氯异氰尿酸等。但氯产品中规模较大且生产历史悠久，占据市场份额较大的仍属聚氯乙烯。

近年来，在对河南省内三家大型氯碱企业进行安全评价过程中，掌握了其危险源信息，也发现了其在危险源管理中的一些缺陷。根据进行安全评价时调研的情况，对这三家大型氯碱企业危险源情况进行了总结，对其危险源管理的重点部位进行了分析讨论，进而针对其重点部位应采取的安全措施进行了重点提示，希望也能为其他烧碱和聚氯乙烯生产企业危险源管理提供参考。

1 大型氯碱企业危险源概况

1.1 生产规模及主要工艺情况

河南省内目前在生产氯碱企业有7家，分布在焦作、济源、平顶山、开封和漯河等地区，其中从事烧碱和聚氯乙烯生产的大型企业有3家(烧碱和聚氯乙烯规模均在30万t/a以上)。其生产工艺大体相同，不同之处体现在氯气液化和乙炔发生。氯气液化分为高压法、中压法、低温低压法3种，乙炔发生分为干法发生和湿法发生。在主要生产工序中，电解、氯乙烯合成以及氯乙烯聚合为《重点监管危险化工工艺目录》(2013年完整版)中所列危险化工工艺。根据调研情况，这三家大型氯碱企业生产装置的自动化程度均较高，危险化工工艺方面均能满足规定的要求。三家大型氯碱生产企业情况如表1所示。

表1 三家大型氯碱企业产品规模及主要工艺情况

1.2 危险化学品重大危险源重点部位分布情况

经过危险化学品重大危险源辨识，以上三家企业由于存在大量氯气、氯乙烯和电石等危险化学品，均构成了危险化学品重大危险源。根据重大危险源的辨识情况，整个厂区可作为一个危险化学品重大危险源来管理，但厂区里面存在危险化学品临界量超过《危险化学品重大危险源辨识》GB18218-2009规定临界量的独立场所或区域。这些场所或区域因危险化学品存量大，从而存在较大的事故风险，应看作危险化学品重大危险源的重点部位。以上三家企业中存在的危险化学品存量超过临界量的场所分布情况见表2。

表2 三家企业危险化学品存量超过临界量的场所

从表2可以看出，在三家大型氯碱企业烧碱生产装置中，液氯储存及包装因氯气大量存在，超过规定的临界量；而在聚氯乙烯生产装置中，三家企业的电石破碎、乙炔气柜、氯乙烯聚合和单体罐区均成为危险化学品存量超过临界量的场所。这些场所应作为重大危险源的重点部位来管理。

1.3 危险源重大事故模拟情况

利用中国安全生产科学研究院开发的CASST-QRA定量风险评价软件对上述重大危险源重点部位可能产生较大事故后果的设备进行了事故后果模拟。

危害较严重的事故分析结果见表3。

表3 三家企业主要设备事故模拟结果

注：因所在地区气象条件不同，设备配管、管道内物料流速、物料储存条件和设备操作条件等有差异，同样规格的设备事故后果不尽相同。

由表3可看出，在这三家企业中，液氯储罐、液氯钢瓶、氯乙烯储罐以及聚合釜发生事故，均会造成很严重的事故后果，且影响范围较大，是需要进行重点监控的设备。

1.4 风险分析情况

在利用中国安全生产科学研究院研究开发的CASST-QRA定量风险评价软件对以上三家企业进行风险分析时发现，液氯储罐、液氯钢瓶和氯乙烯储罐对个人风险的贡献值较大，其中又以液氯储罐和液氯钢瓶的贡献最为突出。因此，这些设施的监管应作为安全管理的重点。

2 安全管理重点及安全措施分析

从以上的分析可以看出，在这三家企业中，液氯储存及包装场所的氯气存量超过了规定的临界量，液氯储罐和液氯钢瓶事故后果较为严重，对风险的贡献也较大，因此，应作为日常管理中的重点来对待。聚氯乙烯生产中氯乙烯储存和氯乙烯聚合具有同样的特点，也均应作为管理的重点。这些场所和部位安全措施和设施需要格外关注，针对调研中发现的易忽略的问题，以下几点进行重点提示。

2.1 液氯储存及包装

①液氯储罐中液氯存量不能大于储罐容积的80%，以防存量过大引起液氯储罐超压，引发氯气泄漏事故。②液氯储罐的压力表、液位计、温度计以及远传报警设施和监控设施，应进行经常性的维护保养，以确保液氯储罐监控设施可靠性，保证储罐运行安全。③液氯储存和包装区设置的负压抽吸设施要与有毒气体报警仪形成联锁，并保证完好，以便发生氯气泄漏时，能及时将泄漏氯气抽至碱液吸收塔进行处理，减少液氯蒸发量，减小事故危害。④液氯储罐采用低温、低压储存和双防罐储存，能明显减小事故危害及后果，可以在进行安全设施及风险降低措施改进时考虑采纳。⑤液氯包装的称重衡器应定期校验，超装报警和自动切断装置应经常进行可靠性检查，确保不超装，以减小液氯钢瓶的事故危害。 ⑥液氯充装建议有条件的尽量改用槽车，并采用万向节管道充装系统，减少液氯钢瓶的储存，减小事故概率，降低事故风险。⑦按要求配备齐全的抢修器材，以便发生事故时及时处理，最大限度减小事故危害。

2.2 氯乙烯储存

①氯乙烯贮罐中氯乙烯存量不能超过其容积的85%，氯乙烯的储存应作为液化烃考虑，应设置高液位报警和高高液位自动联锁切断进料措施，以防存量过大引起氯乙烯储罐超压，引发氯乙烯泄漏事故。②氯乙烯储罐应设两个测压点进行压力检测，比对监测结果，并定期校验压力表，确保氯乙烯储存安全。③氯乙烯的储存危险性较大，应按《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008的相关要求，设置符合要求的防火堤，并与周边设施保持符合要求的防火间距，以减小发生事故对周边设施的影响。④在进行氯乙烯单体的外售时，应采用万向节管道充装系统，防止氯乙烯在充装过程中发生泄漏。

2.3 氯乙烯聚合

①聚合釜的终止剂紧急加入装置是在事故状态下的应急措施，平时作为备用，应经常检查其可靠性，以避免使用时出现异常状况。②聚合釜压力检测应设置两套独立的显示装置，以保证聚合釜压力监控的安全可靠。③不仅聚合釜，聚合釜反应冷却水系统的循环水泵和冷冻水泵均应考虑设置双电源，以避免聚合反应过程出现冷却水断水现象，引起聚合釜超温超压。

3 结论

针对以上三家大型氯碱企业的危险源分析情况来看，其液氯储存及包装、氯乙烯的储存和聚合因具有较大的事故危害后果和较大的事故风险，应该作为危险源管理中的重点。日常管理中应认真落实相应的安全措施及设施，并不断完善，以确保安全设施和安全管理状况的持续改进。其他氯碱生产企业建议参考这三家企业的情况，完善危险源管理，不断提高安全管理水平。