液氯生产泄漏事故的安全预防措施及应急处置

刘 秦

（焦作煤业集团开元化工有限责任公司，河南焦作454191）

液氯生产系统中贮槽集中，存销量大，氯气及液氯的管道、设备较多，随时都有可能发生氯气泄漏事故。一旦泄漏体积迅速膨胀，泄漏出来的液氯会在空气中迅速蒸发为氯气并沿着地面扩散和随风飘移，在很短的时间内可形成半径很大的有毒气体危险区。氯气又可助燃，并以毒气雾状向大气迅速扩散，进而导致引发爆炸的连锁事故，出现死伤惨剧。此类事故不仅影响城市安全，而且社会危害极大， 所以在液氯生产和储存管理中如何防止泄漏，在事故发生后，如何按预定措施紧急快速控制和处理泄漏事故点、减少人员伤亡及环境污染等，是氯碱企业系统安全生产管理中的重中之重。

1 氯气防护系统概况

焦作煤业（集团）开元化工有限责任公司成立于2009 年10 月22 日，2011 年10 月一次性试车成功。目前拥有烧碱20 万t/a，副产氯气17.25 万t/a。

该公司液化岗位设置有7 台液氯贮槽 （1 台为负压槽，作为事故处理使用），单台容积113 m3，6 个液氯储槽最大存储量为773 t。液氯通过液下泵经管道输送到充装岗位，充装压力1.35 MPa。充装岗位共17 台充装秤（其中1 台为罐车充装用），日最大流转量为460 只钢瓶。

2 液氯泄漏的特点及泄漏原因分析

2.1 液氯泄漏的特点

液氯泄漏具有发生突然、扩散迅速并造成大面积毒害、泄漏环境复杂、处置难度大、持续时间长、涉及面广等特点， 因此液氯泄漏时要遵循快速应战、紧急疏散、处置泄漏、清理现场的顺序进行科学合理的处置。

2.2 泄漏原因分析

氯是一种非常活泼的元素，可以和大多数元素（或化合物）起反应，在常压下即气化成气体，有剧烈刺激作用和腐蚀性。干燥的氯气对钢铁等常用材料的腐蚀较小，但潮湿的氯气对钢铁及大多数金属有较强的腐蚀性。

氯气生产过程中会含有一定量的水分，虽经氯压机干燥处理，但最终装入贮槽的氯气仍可能含有少量的水分，使之对液氯容器及管道、阀门等产生缓慢腐蚀。因此氯气泄漏的原因主要是贮存容器、管道附件等受腐蚀损坏造成泄漏。

3 氯气泄漏事故预防措施

3.1 安全装置预防措施

（1）隔离密封系统

将液氯充装厂房四周设计增加玻璃钢瓦、玻璃钢窗户、 帆布帘子等密封设施对厂房进行全面密封；其中，玻璃钢瓦选用白色的透明性较好材料，不影响厂房内采光且耐腐蚀及美观。厂房内又划为办公区域、充装区域、液氯罐存放区域3 个区，其中，办公区域与其他区中间用隔墙隔断， 出入有通道口，通道口设帆布帘，办公室及中控室设计为两面门。厂房内一旦出现大面积氯气泄漏，可通过有毒气体报警仪自动快速启动水幕喷淋系统进行隔离，形成阻断氯气扩散的第一道屏障，同时岗位人员立即放下大门、通道口的帆布帘，将充装厂房全面封闭。可有效避免氯气泄漏后随着风向漂移，对周边地区的环境造成污染。

（2）水幕喷淋系统

根据该公司的实际情况，在液化生产区域以及包装区域设计增加1 套双层水幕喷淋系统和配套自动控制系统、报警系统、回收水系统，实现报警自启，能够对重大危险源区域有效控制。一旦液氯生产区域内出现氯气泄漏，监控系统立即显示现场情况，水幕喷淋启动，同时除害塔循环泵也联锁启动，可对吸入除害塔的氯气进行吸收后排放，有效控制氯气蔓延，延长处理泄漏事故的时间，避免毒害气体对大气的污染。并对整个水幕喷淋系统每个月进行一次预演。

（3）报警装置及配套联锁系统

液氯、包装厂房安装有氯气浓度检测探头，当氯气浓度超标时， 安装在DCS 操作室的报警器自动报警。当液氯贮槽、液氯包装厂房氯气浓度超过3×10-6时，报警器开始报警；事故氯风机出口自动阀打开，碱液循环泵、风机启动向氯气事故吸收塔输送10%NaOH 碱液，同时水幕喷淋自动阀打开，喷头喷水形成水幕，该系统可以实现远程计算机管理和控制，可有效将泄漏氯气控制在固定范围内。

（4）安装事故负压吸收系统

在液氯贮槽、包装厂房内安装事故负压吸收系统，该系统主要由一条DN250 主管线通过液氯贮槽、充装厂房连接到氯气事故吸收塔进口，在液氯贮槽区域设计6 条DN150 轻便移动式负压吸收管、充装秤区域内设计等分4 条DN100 轻便移动式负压吸收管组成，并通过阀门控制。当出现液氯泄漏时将轻便移动式负压吸收管对准泄漏点，打开控制阀门，由事故负压系统对厂房内泄漏氯气进行有效吸收处理，以此来吸收处理泄漏氯气，减小事故对环境的污染。

（5）监控系统

在液化生产区域、充装厂房增加全方位监控摄像系统和配套自动控制系统、报警系统、回收水系统，实现报警自启。能够有效对重大危险源区域进行监控，保障液化生产区域出现氯气泄漏事故时，能准确判断泄漏情况，及时制定处置措施，迅速处理泄漏事故，降低氯气污染。

（6）智能充装系统

将每台充装计量电子称与DCS 系统对应连接，现场安置报警器。在DCS 系统设置称重报警上线，当液氯钢瓶充装到该线值时，系统发出声光报警，提醒岗位操作人员该钢瓶充装过程将要结束，如操作人员不在或大意，称重联锁系统将通过气动切断阀自动切断充装管路，停止该钢瓶充装，以保证安全充装。

通过以上措施对液氯生产系统起到监控、报警、隔离、吸收、处理功效，达到液氯泄漏不出界区、不出厂区，严格控制处理泄漏出来的液氯，起到安全、清洁、环保的目的。

3.2 安全管理预防措施

（1）加强操作人员培训

加强安全生产、岗位操作技能的教育培训，健全并落实安全教育培训制度， 建立安全教育培训档案，实行全员培训；制定切实可行的安全教育培训计划，采取多种有效措施，分类别、分层次开展安全意识、安全管理规章制度、操作规程、安全技能、事故案例、应急管理、职业危害与防护、遵章守纪、杜绝“三违”等培训教育活动。

（2）定期考试，合格上岗，不断完善操作规程

每年组织2 次全员安全培训考核，考核成绩记入员工教育培训档案。根据实际操作，要求人员理论联系实际、持证上岗、合格上岗，确保操作正确化、标准化、规范化避免在操作中出现的各类泄漏事故。

（3）加强重大危险源安全监控

液氯贮槽区和液氯充装区属于重大危险源，按照《危险化学品重大危险源辨识》确定重大危险源，建立重大危险源档案。对重大危险源设置安全监控报警系统。定期对重大危险源进行安全评估。对重大危险源的设备、设施定期检查、检验，并做好记录。制定重大危险源应急救援预案，每年进行2 次重大危险源应急救援预案演练。

（4）建立规范化的隐患排查治理制度

把隐患排查治理纳入企业的日常安全管理，形成全面覆盖、全员参与的隐患排查治理工作机制，使隐患排查治理工作制度化和常态化。 并根据生产特点和季节变化，组织开展综合性检查、季节性检查、专业性检查、节假日检查以及操作工和生产班组的日常检查。对检查出的问题和隐患要及时整改；对不能及时整改的，要制定整改计划，采取防范措施，限期解决。

对生产过程中出现的事故要坚持 “三不放过”的原则，深入分析事故事件原因，对泄漏事故情况进行各种分析，制定出完善的泄漏事故处理程序。使各种不同的泄漏事故能及时有效进行处理。 因此， 事先做好防范措施避免氯气泄露重大事故发生，是控制事故危害程度的关键。

（5）提高事故应急能力，做好事故应急演练

危险化学品从业单位要按照有关标准和规范，编制危险化学品事故应急预案，配备必要的应急装备和器材，建立应急救援队伍。

定期开展事故应急演练， 对演练效果进行评估，适时修订完善应急预案。 特别是加强对事故应急预案的演练工作，定时、定期、定点、定人进行演练工作。要任务明确、职责分明，如何上报、如何处理、如何撤退、如何抢救、如何救援，步骤具体化、规范化培养员工在出现事故后如何有序的撤离，快速、有效的进行救援和抢救，提高应急处置能力。

4 泄漏的分类及应急处置程序

4.1 泄漏分类

该公司根据实际实际情况将液氯泄漏分为以下几个方面。

（1）液氯钢瓶泄漏；

（2）液氯管道泄漏；

（3）液氯管件泄漏（阀门、法兰、弯头、垫片）；

（4）液氯贮槽泄漏。

4.2 泄漏的应急处置程序

4.2.1 液氯钢瓶阀门泄漏

（1）如阀门顶针（顶芯）处泄漏时，可用扳手拧紧顶针，并旋紧阀门上的密封螺帽至不泄漏为止。

（2）如阀门出口处泄漏时，旋紧阀门顶针，如仍泄漏， 可将阀门出口处用内衬四氟垫片的死卡拧紧，直至不漏为止。

（3）钢瓶阀断裂，把瓶阀转到气相，打开抽吸阀，用抽吸处理系统对其进行抽吸后更换阀门处理。

4.2.2 液氯钢瓶泄漏

（1）发现钢瓶瓶体泄漏，立即组织无关人员有序撤离现场，同时上报分厂调度。

（2）岗位工应迅速戴上防毒面具，关闭充装阀，打开真空阀，关闭所有帆布帘，启动水幕喷淋和事故吸收塔系统，防止氯气扩散。

（3）岗位人员迅速将钢瓶泄漏点转为上方，使泄漏部位处于氯的气态空间，将负压管对准泄漏点，用抽吸处理系统对其进行抽吸后处理。 特别严重时，可将泄漏钢瓶运到碱池旁，将其推入事故碱池处理。

（4）用事故塔抽风管对泄漏出的氯气进行抽吸后用捕消器捕消处理。

（5）现场环境经置换、化验合格后方可进行生产。

4.2.3 液氯管道发生泄漏

4.2.3.1 液化器出液管到液氯贮槽管道

（1）操作工立即穿戴好防化衣、空气呼吸器。

（2）2 人用氨水检查出管道泄漏部位，如泄漏量较小时，可直接加打管卡上紧，将漏点密闭。

（3）如泄漏量较大，启动水幕喷淋及事故吸收塔系统，并将负压管对准泄漏点，将泄漏出的氯气进行抽吸，停止泄漏的液化器与分离器系统，倒至备用系统，将液氯贮槽进料阀门关闭，打开负压贮槽的进料阀，将泄漏管道压力泄至负压槽。

（4）关闭负压贮槽进料阀，开启纳氏泵，将泄漏管道进行抽空。

（5）2 名人员穿戴好防化衣、空气呼吸器，在泄漏点处安装加垫的管卡，将管卡螺丝拧紧至不再有氯气泄漏。

（6）如泄漏点处置无效时，通知分厂调度安排紧急停车，将管道内的压力泄至负压贮槽，开启纳氏泵将泄漏管道抽空后进行处理。

（7）经过置换、化验合格后将漏点补焊或更换垫片处理。

（8）经检修、检验合格后，方可重新投入生产。

4.2.3.2 液氯贮槽平衡管道泄漏

（1）2 名人员穿戴好防化衣、空气呼吸器。

（2）用氨水检查出管道泄漏部位，可直接加管卡上紧，将漏点密闭。

（3）报告分厂调度，待停车后安排抽吸、置换、化验合格后，将漏点补焊处理。

（4）经检验合格后，重新投入生产。

4.2.3.3 液氯贮槽出液管至液下泵管道

（1）通知包装停止包装，停液下泵，关闭液下泵出料阀。

（2）2 名人员穿戴好防化衣、空气呼吸器。

（3）用氨水检查出管道泄漏部位，泄漏量较小时，可直接加打管卡上紧，将漏点密闭。

（4）如泄漏量较大，将水幕喷淋及事故塔启动，并将负压管对准泄漏点， 将泄漏出的氯气进行抽吸，防止氯气扩散。对泄漏出的氯气可用氯气捕消器进行捕消。

（5）在泄漏点处安装加垫的管卡，将管卡螺丝拧紧至不再有氯气泄漏。

（6）如泄漏点处置无效时，通知分厂调度安排紧急停车，将管道内的压力泄至负压贮槽，开启纳氏泵将泄漏管道抽空后进行处理。

（7）经过置换、化验合格后将漏点补焊处理。

（8）经检验合格后，方可重新投入生产。

4.2.3.4 包装总管泄漏

（1）通知包装停止包装，迅速停止液下泵，关闭充装钢瓶瓶阀及液氯贮槽出口总阀。

（2）2 人穿戴好空气呼吸器、防化衣，用氨水检查出管道泄漏部位，泄漏量较小时，可直接加打管卡上紧，将漏点密闭。

（3）如泄漏量较大，将水幕喷淋及事故塔启动，并将负压管对准泄漏点， 将泄漏出的氯气进行抽吸，防止氯气扩散。对泄漏出的氯气可用氯气捕消器进行捕消。

（4）打开液氯包装主管上的回流阀、负压贮槽进料阀，将充装主管内液氯泄压到负压贮槽内。待压力平衡时，关闭负压贮槽进料阀，打开回流管至纳氏泵进口阀，用纳氏泵将包装主管内气体抽空。

（5）报告分厂调度，待置换、化验合格后将漏点补焊处理。

（6）经检验合格后，方可重新投入生产。

4.2.4 液氯管道上的管件（阀门、法兰、弯头、垫片）泄漏

（1）2 人穿戴好空气呼吸器、防化衣，用氨水检查出管件泄漏部位，泄漏量较小时，可直接加打管卡上紧，将漏点密闭。

（2）如泄漏量较大，将水幕喷淋及事故塔启动，并将负压管对准泄漏点， 将泄漏出的氯气进行抽吸，防止氯气扩散。对泄漏出的氯气可用氯气捕消器进行捕消。

（3）打开液氯包装主管上的回流阀、负压贮槽进料阀，将充装主管内液氯泄压到负压贮槽内。待压力平衡时，关闭负压贮槽进料阀，打开回流管至纳氏泵进口阀，用纳氏泵将包装主管内气体抽空。

（4）报告分厂调度，待置换、化验合格后将漏点补焊或更换阀门、法兰、弯头、垫片处理。

（5）经检修、检验合格后，方可重新投入生产。

4.2.5 液氯贮槽泄漏

液氯贮槽泄漏时一般情况比较严重，现场人员应及时戴好防护用品，按操作规程尽可能地进行关阀、堵漏等初步应急处理，并报警。

（1）应第一时间将厂房玻璃门窗关闭，启动水幕喷淋及事故吸收塔系统， 并向调度及分厂领导汇报，启动相应预案，抢险队结合，疏散无关人员，启动公司级事故预案。

（2）操作工立即穿戴好防化衣、空气呼吸器，关闭贮槽进料阀、出料阀、平衡阀，进入现场查漏，向有关人员汇报。

（3）如泄漏量较小，2 人用氨水检查出设备泄漏部位，可直接用打竹签将漏点密闭。

（4）如泄漏量较大，将负压管对准泄漏点，将泄漏出的氯气进行抽吸，防止氯气扩散。

（5）打开事故贮槽出口阀和低液位贮槽回流阀，开启液下泵，将液氯回流至其他贮槽进行泄压，待事故贮槽液位到液位计底限时停液下泵，关闭回流阀。

（6）打开泄漏贮槽与负压贮槽的放空阀，将压力泄至负压槽，开启纳氏泵，将泄漏贮槽进行抽真空、置换。

（7）分析污染区域空气质量，洗消直至合格。

（8）报告分厂调度，待置换、化验贮槽内气体合格后将漏点补焊处理。

（9）检查、检测合格后抽真空，作为事故负压槽备用。

4.2.6 清理现场

氯气泄漏抢修后，现场可能仍有大量的残余物对人员安全、生态环境造成危害，因此，必须在事故结束后对现场残留物进行洗消和清除，经化验现场内空气合格后方可进入车间检查设备阀门，重新组织开车。

5 结语

液氯泄漏事故应急处置是一项专业技术性很强的工作，企业对待事故必须“高度重视，快速处置”，遵循“疏散救人、划定区域、有序处置、确保安全”的战术原则。采取及时有效的安全防护以及应急救援程序，尽可能将液氯泄漏事故做到早发现、早控制、早处理，快速、有效地将氯气生产过程中出现的泄漏事故控制在萌芽和初现阶段，使液氯泄漏危害后果降低在最低限，达到液氯生产安全、清洁、环保的目的。

在处置事故时遵循“疏散救人、划定区域、有序处置、确保安全”的基本原则，遵循科学规律，既能有效地控制事故，又能避免应急人员遭遇不必要的伤亡。