涉氯企业的风险评估与应急预案

尹 洧　周小凡　李文洁

涉氯企业的风险评估与应急预案

尹 洧周小凡李文洁

本文就涉氯企业的风险评估报告提出编制要点，在风险评估的基础上通过对有关案例的分析，提出应急预案中应该注意的问题，并指出在紧急情况下针对氯气泄漏的预防与控制措施。

氯气；涉氯企业；环境风险评估；应急预案

1 氯气的理化及毒理性质

氯气（液氯），分子式Cl2，分子量70.91，常温下为黄绿色有强刺激性气味气体；液态氯为金黄色。相对密度（水=1）3.214，相对密度（空气=1）2.49，比空气重；沸点-34.6℃，熔点-107.1℃，降温加压时可将氯气液化为液氯，可溶于水和碱溶液，在常温下1体积水可溶解2体积氯气，形成氯水，饱和氯水呈现黄绿色，具有刺激性气味，危险性类别为第2.3类有毒气体。氯溶于水，生成的盐酸和次氯酸，呈酸性，能与碱反应，所以在工厂里出现氯气泄漏时，可喷NaOH溶液形成“水幕”，以防止毒气扩散。

Cl2+H2O=HCl+HClO

氯气本身不会燃烧， 但可助燃。在日光下与易燃气体混合时会发生燃烧爆炸。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。一般可燃物大都能在氯气中燃烧，一般易燃气体或蒸气也都能与氯气形成爆炸性混合物。氯气能与许多化学品如乙炔、松节油、乙醚、氨、燃料气、烃类、氢气、金属粉末等猛烈反应发生爆炸或生成爆炸性物质。它几乎对金属和非金属都有腐蚀作用。接触限值 MAC（最高允许浓度）为 1mg/m3， 侵入途径为吸入。LC50：850mg/m3，1小时（大鼠吸入）。氯气对眼、呼吸系统粘膜有刺激作用，人体对氯的嗅阈为0.06mg/m3，到90mg/m3可致剧咳，120～180mg/m3时，30～60min可引起中毒性肺炎和肺水肿，300mg/m3时可造成致命损害，3000mg/m3时危及生命，30000mg/m3时一般滤过性防毒面具将失去保护作用。

目前氯碱企业的生产主要以电解食盐水（NaCl）为主，根据生产的平衡计算，每生产1t烧碱（NaOH）产生0.8t氯气（Cl2）。一般将氯气贮存于钢瓶中，一旦泄漏立即气化，氯气会扩散至厂区外，就会因为氯气的毒性引发严重的突发环境事件。

2 氯气泄漏事故

2004年4月15日，位于重庆市江北区的重庆某化工厂氯冷凝器发生局部三氯化氮（NCl3）爆炸后，16日凌晨、16日下午液氯储罐连续发生爆炸，导致氯气泄漏，在整个事故中造成9人死亡，3人受伤，15万人紧急大转移[1-2]。

2005年3月29日18∶50分，在江苏省淮安市境内，一辆装有30t液氯的槽罐运输车从山东开往上海方向，由于槽罐车左前轮胎爆裂，撞上护栏后侧翻至高速公路另一侧，与一辆解放牌大货车迎面相撞，导致槽罐车液氯大量泄漏，造成29人死亡，436名村民和抢救人员中毒住院治疗，10500多名村民被迫疏散转移，大量家畜、家禽、农作物死亡和损失，造成直接经济损失1700余万元[3]。

2013年5月19日9时许，湖南株洲市一化工公司厂区发生氯气泄漏，造成30多名职工出现中毒现象[4]。

由此可见，液氯泄漏引发安全生产事故的同时必然引发突发环境事件。

3 氯气泄漏事故的特点

从液氯的理化性质可以看出，由于液氯的沸点为-34.6℃，一旦在常温常压条件下发生泄漏，将立即气化。氯气比空气重，沿低空扩散。氯气危险性类别为第2.3类有毒气体，接触限值为1mg/m3，公众反映十分敏感，易引起社会不稳定。所以液氯泄漏引发的突发环境事件的污染物首先是气态污染物。

由于液氯气化后的氯气溶于水，在应急救援时为了防止气态污染物扩散，常常采用雾状水喷淋的方法，会产生次生的水污染，氯的水溶液呈酸性。如果喷淋水或者消防退水没有得到妥善处置的话，就可能会污染到土壤或者地表水。

4 涉氯企业突发环境事件风险评估的重点

在编写涉氯企业突发环境事件风险评估时，除了应该按照《企业突发环境事件风险评估指南（试行）》[5]的要求外，重点需要关注以下几个方面：

（1）氯的临界量为1t[5]，对于一般的氯碱化工企业来说，贮存或使用的量会大大超过这个数，Q值大于1；虽然在相关文件中没有三氯化氮临界量，但三氯化氮存在与氯气相似的风险，建议在对涉及三氯化氮的企业在风险评估中，别漏掉对三氯化氮潜在风险的分析。另外，与氯有关的化学品也应引起足够的重视，如以下化学品（括号中为其临界量t）：光气COCl2（0.25）、氯化汞（0.25）、氯化铵汞（0.25）、三氯硝基甲烷（0.25）、二氧化氯（0.5）、氯磺酸（0.5）、三氯化硼（2.5）、氧氯化磷（2.5）、二氯异氰尿酸钠（2.5）、二甲基二氯硅烷（2.5）、甲基三氯硅烷（2.5）、氯甲酸甲酯（2.5）等。医院常用二氧化氯为消毒剂，这是由氯酸钠（NaClO3，临界量100t）和盐酸（HCl，临界量2.5t，根据盐酸浓度折成纯HCl量计算Q值）反应而制得的，往往是通过其临界量来评估其风险。

（2）在评估企业生产工艺与环境风险控制水平（M）时，对生产工艺要考虑到反应条件，如涉及高温（反应温度≥300℃）、高压（压力容器设计压力≥10.0MPa）、易燃、易爆的，要加分，对于涉及到电解工艺（氯碱）、氯化工艺、聚合工艺也要加分。再综合Q值、M值、E值（环境风险受体）确定环境风险等级。

（3）涉氯企业不论是否确定为一般风险或较大风险、重大风险，都应该进行源强分析，在最不利气象条件下计算泄漏时的影响范围[6]。首先计算浓度分布，然后按GBZ2《工作场所有害因素职业接触限值》[7]规定的短时间接触容许浓度，给出该浓度分布范围。

（4）由于液氯泄漏主要的环境风险是氯气对周边公众的影响，因此调查周边影响范围内的人口数量是非常重要的工作，要确定联系方式和联系人，尤其需要注意环境敏感目标，如医院、学校、养老院、居民住宅等。

（5）涉氯企业应有的基本风险应急物资和防控设施主要包括有：风向标（用于明确无关人员疏散方向）、气体泄漏报警装置、围堰、事故池（和围堰相通，用于收集喷淋水）、紧急喷淋装置（用于吸收泄漏的气体）、建筑物排风装置。

5 涉氯企业突发环境事件的预防

5.1液氯贮槽安全技术要求

（1） 液氯贮槽厂房：宜采用密闭结构，有条件时把厂房密闭结构扩大至液氯接卸作业区域；在密闭结构厂房内不仅配制固定式吸风口，且配备可移动非金属管吸风罩，软管半径覆盖密闭厂房内的设备和管道范围。密闭厂房内事故氯应输送至吸收装置。

（2） 液氯贮槽应急备用槽：根据最大液氯贮槽体积，至少配备一台液氯贮槽作为事故液氯应急备用受槽，该槽在正常情况下保持空槽，管路与各贮槽相连接能予以切换操作，并具备使用操作的条件。

（3） 液氯贮槽液面计：应采用两种不同方式，采用就地显示液面计和远程仪表各一套，远程仪表可用罐外测量的外侧式液位计；现场显示液氯液位应标识明显的低液位、正常液位和超高液位色带，远程仪表应有液位数字显示和超高液位声光报警。液氯贮槽充装系数为≤1.20kg/L，并以此标定最高液位限制和报警。

（4） 事故液氯捕集：在液氯贮槽周围地面设置地沟和事故池，地沟和事故池贯通，并加盖栅板，要保证足够的事故池容积；液氯贮槽泄漏时，禁止直接向罐体喷淋水，可以在厂房、罐区围堰外围设置雾状水（适当加入烧碱溶液）喷淋装置，最大限度吸收和消除氯气对空气的污染。

（5） 液氯贮槽一级释放源泄漏报警：厂房、围堰内液氯贮槽一级释放源范围，应设置氯气泄漏检测报警仪，设计时应考虑主导风向、人员密集区和重要通道的影响，并能满足风向变化时的报警要求。

（6） 应急物资应保证足够的个人防护用品：应急处理人员应做好个人防护，佩戴空气呼吸器，穿防护服。如果是阀门泄漏，可将泄漏的液氯罐转移至-35℃的冷库中，更换瓶阀。如果储罐因锈蚀等其他原因发生泄漏，无法更换阀门的话，可将罐体整体投入碱液，碱液池应足够大，碱量为理论消耗量的1.5倍。同时应不断喷射雾状水（或碱性溶液）稀释空气中扩散的氯气。用监测仪器实时监测空气中氯气的浓度，以防超标。

5.2事故氯吸收安全技术要求

（1） 氯碱企业生产系统必须设置事故氯吸收（塔）装置，具备独立电源和24h能连续运行的能力，并与电解故障停车、动力电失电联锁控制；至少满足在紧急情况下生产系统事故氯吸收处理能力，吸收液循环槽具备切换、备用和配液的条件，保证有吸收液。

（2） 液氯作业场所或密闭厂房可以将意外发生泄漏的氯气捕集，输送至事故氯吸收（塔）装置处理，也可以独立设置与事故相应的事故氯吸收装置。

（3） 液氯使用企业可根据用氯规模、生产系统、液氯储存厂房、液氯气瓶使用场所设置相应的事故氯吸收装置。

（4） 处理液氯气瓶泄漏宜使用专用真空房，可以设置相应的文丘里（Venturi）吸收装置。

（5） 移动软管吸风罩捕集的事故氯也应输送至吸收塔装置或现场的文丘里吸收装置。

（6） 大型吸收塔无害化气体放空管高度不得小于24m，并应高于现场建筑物或设备高度2m以上，不得无序排放。

（7） 不推荐使用碱池中和法，碱池中和法适用于不具备上述条件时的紧急处置。但对1000kg的液氯气瓶碱池处理，水体容积必须达到25m3，100%液碱1200kg，且控制气瓶泄漏点要浸没在水体中，吸收水温控制在<45℃，pH>7，且安装防止泄漏点朝上措施。

（8） 道路车辆运输液氯，必需配备随车专用堵漏器材，气瓶、罐车泄漏时，应采用专用堵漏器材堵漏；在紧急情况下，可采用雾状水（或含碱溶液）喷淋泄漏源下风侧，吸收空气中的氯气，降低扩散程度，禁止直接向泄漏源喷水。

5.3液氯重大危险源安全管理要求

（1）依据GB 18218-2009《危险化学品重大危险源辨识》[8]，对液氯生产、储存场所进行辨识，并根据有关规定向当地的安全生产监督管理部门申报备案。

（2）液氯重大危险源现场安全设施和安全条件及应急预案，应按国家相关规定执行。

（3）液氯重大危险源的作业场所必需按规定向作业人员发放氯气安全技术说明书，现场设置危险告知牌，向周边企业、社区等单位发布安全信息。

（4）从事液氯作业人员必需接受专业培训，并取得专业培训合格和上岗证，方可上岗作业。

（5）液氯重大危险源企业必需建立气防站和救护站，建立应急救援队伍，按规定配制应急救援器材、氯气防护器材和人员中毒现场救治药品。

（6）在厂房或高处设置风向标或风向袋，在厂区常年主导风向的两侧设立安全区域，用于人员疏散或集结，应急疏散路线和安全集结区域应有明显的标志。

5.4泄漏处理

（1）进入泄漏现场的人员必须进行有效防护，若条件允许应首先关闭前置阀门，然后立即关闭漏气阀门。对于小型钢瓶，必要时可将其搬出库房，在空旷的地方浸入石灰水中。

（2）对于大型车间内的氯气储罐泄漏，需要启动喷淋、泡沫等固定、半固定消防设施。设置水幕，稀释现场及周围氯气的浓度；有条件时，使用低浓度的石灰水进行中和；采用多只喷雾水枪形成水幕墙，防止氯气向重点防护目标或其他危险源扩散。

（3）对于储罐和管道需要采用螺丝加粘合剂旋进封堵砂眼，使用外封式堵漏袋、粘贴式堵漏密封胶等封堵缝隙，使用各种木楔、粘贴式堵漏密封胶、金属堵漏锥等堵封孔洞，使用外封式堵漏袋、电磁式堵漏工具组、粘贴式堵漏密封胶等堵漏裂口。

（4）对于损坏的阀门可使用阀门堵漏工具组、注入式堵漏胶、堵漏夹具等堵漏；对于损坏或老化的法兰则使用专用法兰夹具、注入式堵漏胶堵漏。

（5）当储量较大时，可采用工艺措施倒流或倒罐，必要时设法转移危险的储罐或瓶体。

6 涉氯企业突发环境事件应急预案的重点

涉氯企业发生液氯泄漏时，要及时启动应急预案，采取紧急措施，可以避免或者最大程度减少液氯的泄漏，减少对周边环境的影响，避免周边公众受到伤害。应急预案在以下几个方面需要特别明确：

（1）涉氯企业应该切实按照GB11984-2008《氯气安全规程》[9]和AQ3014-2008《液氯使用安全技术要求》[10]规定的各项规程和技术要求，制定好应急预案。

（2）应急救援组织中现场抢险人员应该明确到具体人员，应该是以现场工作人员为主，熟悉工艺流程，液氯的基本理化性质，熟悉现场环境及设备，熟练使用个人防护器材（正压呼吸器）。

（3）应急救援组织中应该有专门的机构明确及时通知周边公众疏散，发生事故时经现场指挥同意，及时通知周边公众向正确的方向疏散。

（4）应急预案中应考虑到特殊情况下的应急应对措施，如突然停电、自然灾害（地震、洪水）等。

（5）由于氯气泄漏事故的后果比较严重，企业的应急预案要与地方环保部门、周边单位（包括环境敏感点）应急预案进行衔接与联动。

[1] 石振森.氯气泄漏及三氯化氮爆炸的控制与预防.中国氯碱,2006,(1):37-39

[2] 卜小军,邸亚宁,赵小文.氯气泄漏及三氯化氮爆炸的预防[J].劳动保护,2004,(12):52-53

[3] 万世波,其乐木格,等.危险化学品事故应急措施[M].北京:中央民族大学出版社出版, 2009

[4] 湖南株洲一化工厂发生氯气泄漏致10多人住院[J].化工安全与环境,2013,(21):16

[5] 环境保护部.关于印发《企业事业单位突发环境事件应急预案备案管理办法（试行）》的通知,环发[2015]4号,2015-1-8

[6] 国家环境保护总局.HJ169-2004,建设项目环境风险评价技术导则[S].2004

[7] 国家卫生部.GBZ 2.1-2007,工作场所有害因素职业接触限值 第1部分:化学有害因素[S].北京:人民卫生出版社,2007

[8] 国家质量监督检验检疫总局,国家标准化管理委员会.GB 18218-2009,危险化学品重大危险源辨识[S].北京:中国标准出版社,2009

[9] 国家质量监督检验检疫总局,国家标准化管理委员会.GB 11984-2008,氯气安全规程[S].北京:中国标准出版社,2009

[10] 国家安全生产监督管理总局.AQ 3014-2008,液氯使用安全技术要求[S].北京:煤炭工业出版社,2009

尹洧：高级工程师，原北京市化学工业研究院总工；周小凡：高级工程师，原北京市环境保护局副总工，应急工作办公室主任；李文洁：高级工程师，原北京市安全生产监督管理局危险化学品处处长