液体氰化钠的安全设施设计探讨

2019-02-16陈优霞

山东化工 2019年10期

陈优霞，周虹

(浙江美阳国际工程设计有限公司, 浙江杭州 310015)

氰化钠是一种重要的化工原料，广泛应用于冶金、电镀、染料、医药及化工等多种领域。根据《危险化学品目录》(2015年版)，氰化钠属于剧毒化学品；根据《高毒物品目录》(2003版)，氰化钠属于高毒化学品；根据《中华人民共和国监控化学品管理条例》，氰化钠属于第三类监控化学品。近年来，液体氰化钠在工业生产中的应用越来越广，由于其剧毒性，如因管理不善、安全措施不到位而发生事故，对人和环境可造成不可估计的损失。因此，在氰化钠参与反应的生产装置设计之初必须考虑安全设施设计。

1 氰化钠危险性分析

氰化钠为白色结晶颗粒或粉末，易潮解，有微弱的苦杏仁气味，易溶于水，其水溶液为无色或黄色透明液体。液体氰化钠主要含30%～40%氰化钠、1.3%氢氧化钠、1.3%碳酸钠，呈强碱性[1]。氰化钠与亚硝酸盐、硝酸盐、氯酸盐等氧化剂反应剧烈，有发生爆炸的危险；遇酸会产生剧毒、易燃的氰化氢气体。

2 液体氰化钠安全设施设计及分析

2.1 液体氰化钠罐区安全设施设计及分析

氰化钠属于剧毒化学品，根据《储罐区防火堤设计规范(GB50351-2014)》，不应与其他易燃和可燃物质储罐布置在同一防火堤内，也不得与酸性物质储罐同组布置；宜单独设置，可与性质相近的液碱储罐、次氯酸钠储罐同组布置，主要采取的安全措施如下：

(1)储罐应设高低液位报警装置，与输送泵联锁，远传至总控制室。当高液位报警时，自动联锁停输送泵；当低液位报警时，自动联锁停输送泵。设高液位报警停泵是为了防止槽车卸料时，加入过多物料导致氰化钠溢流出储罐；设低液位报警停泵为了出料时，防止储罐抽空和输送泵空转而损坏设备。

(2)氰化钠输送泵出口宜设流量计，与泵联锁，达到设定流量值关闭泵出口切断阀且停泵。该流量计可以在现场显示外，可远传至总控制室的控制面板上显示、记录，方便厂区管理的记录与数据采集。

(3)氰化钠储罐设温度计，远传至总控制室，储罐外壁涂隔热漆；也可在外壁设外盘管通冷却介质降温，以防止日晒升温导致液氰分解释放剧毒气体[2]。

(4)氰化钠储罐设氮封保护系统，防止有毒气体的逸出和液体氰化钠的水解。

对于剧毒氰化钠罐区，除了采取安全措施外，还需加强安全管理，主要如下：

(1)防火堤上设栏杆门，设双人双锁(内设防火门加锁，防火门外设防盗门加锁)，同时配置防盗栅、防盗装置等设施，并定期对报警装置、防盗门等进行检查；日常实行“五双”管理：双人收发、双人记账、双人双锁、双人运输、双人使用。

(2)在氰化钠储罐栏杆门处、周界、装卸区域以及厂区主要通道设置视频监控装置，并在氰化钠储罐周界设置入侵报警装置，实现24小时在线监控。

(3)定期检查氰化钠溶液的储罐、槽车、阀门和输送泵等，防止滴漏。

(4)防火堤外设置复合式带冲淋洗眼器，防火堤内设置有毒气体报警装置。

(5)罐区配备急救药物(如亚硝酸钠-硫代硫酸钠)，按规范要求配置防毒面具、呼吸器、酸碱工作服、橡胶长手套、胶布防毒衣及稀碱液等。

2.2 液体氰化钠生产使用安全设施设计及分析

氰化钠为剧毒物质，遇酸或暴露在空气中易吸收水分和二氧化碳，分解出剧毒的氰化氢气体。为了减少车间内氰化钠的泄漏的可能性，可采取以下安全措施：

(1)车间内不宜设置中间罐或高位槽，可通过罐区输送泵出口流量计设置好输送量经泵直接将氰化钠输送至各使用点——反应釜。泵出口流量计达到设定值，关闭车间反应釜进口氰化钠进料阀，并用氮气将管道内残留的氰化钠溶液压回罐区储罐。

(2)为防止反应釜满釜，反应釜可设液位音叉报警，当反应釜高液位报警时，自动关闭所有物料进料阀。

(3)未反应完的氰化钠料液，可加入次氯酸钠溶液进行破氰处理；处理后的废水排入车间低浓度废水池，再送至厂区三废处理站处理，经处理合格后排放。

(4)车间设置氰化钠独立的安全泄放系统，泄放至独立的反应泄爆罐。当压力超过设定值时，用安全阀或爆破片进行泄压，保证设备安全。

2.3 消防设施

液体氰化钠罐区四周设环形通道，道路宽度大于4米，转弯半径为9米，净空大于4米，满足生产及消防安全的要求。

液体氰化钠为戊类物质，根据《建筑灭火器配置设计规范》 GB50140-2005，灭火器危险等级为B类火灾，罐区内应配备2m3砂桶、磷酸铵盐干粉灭火器，禁止用二氧化碳和酸碱灭火剂灭火，并定期对灭火器进行检查；用水灭火无效，但需用水保持容器冷却[3]。

罐区的消火栓应在道路边设置，消火栓的间距不宜超过60m，消火栓的保护半径不应超过120m，距被保护对象15m以内的消火栓不应计算在该保护对象可使用的数量之内。消防给水管组成环状消防管网布置。

2.4 防雷、防静电设施

液体氰化钠遇酸或高温分解生成剧毒、易燃、易爆的氰化氢气体，如果未设可靠的防雷设施，若发生雷击事件，导致火灾、爆炸事故，因此在液体氰化钠储存和使用的场所需设置防雷设施：液体氰化钠储罐为金属罐体，其顶部的钢板作为接闪器；使用场所的车间屋面设避雷带；涉及的建筑物均按第二类防雷建筑物标准设置防雷设施。氰化钠罐体和输送管道均设静电接地装置，在车间入口处和罐区泵操作区设有导静电球。

2.5 三废处置设施

(1)设置氰化氢废气预处理装置，将含氰化氢尾气收集后接入该处理装置。将有毒气体报警装置与事故排风系统联锁。当氰化氢有毒气体报警时，自动打开事故排风系统将氰化氢气体引至本车间废气预处理装置，经废气预处理吸收系统处理后送至厂区尾气处理系统集中处理后排放。

(2)氰化钠罐区防火堤外设独立的废水提升池，作为氰化钠事故时使用，池壁进行防渗透处理。罐区排水系统设置雨废阀门切换，平时废水提升池进水阀门关，雨水管道阀门常开，罐区排水进入雨水系统；若发生着火或泄漏等应急情况时，关闭雨水管道阀门，打开进入废水提升池的阀门，防止污水直接进入厂区的雨水管网，对厂区周围环境造成二次污染。如果氰化钠小量泄露，隔离泄漏污染区，周围设警告标志，应急处理人员必须全副武装，应戴正压自给式呼吸器，穿防毒工作服，不要直接接触泄漏物；泄漏物收集于干燥、洁净、有盖的容器中，转移到安全场所。大量泄漏时用塑料布、帆布覆盖泄漏物，收集回收或无害处理后废弃。

2.6 应急救援设施

企业应成立以主要领导和各职能机构负责人共同组织应急救援指挥系统的组织机构，根据AQ/T9002要求编制火灾爆炸、泄漏中毒等事故的应急救援预案的。企业应定期进行应急预案的演练，并建立演练记录和台账[4]。

企业根据《危险化学品单位应急救援物资配备要求》(GB30077-2013)的标准要求和自身的需要配备相应的应急救援器材，主要有2套正压式空气呼吸器、2套化学防护服、2台有毒气体浓度检测仪、1个急救箱、防HCN的防毒口罩及防毒面具、吸附材料或堵漏器材、洗消设施或清洗剂、应急处置工具箱等。应急救援物资应由专人负责管理，定期进行日常检查和维护，确保应急救援物资安全有效。