化工企业液氯储运设计的难点分析

余建锋

（浙江省天正设计工程有限公司，浙江杭州 310000）

1 液氯的危害性

氯气是重要的化工产品和化工原料，人们为了运输和储存方便把氯气液化成液态，即得液氯。液氯为黄绿色液体，有毒、有腐蚀性、是助燃物质。不属于《石化标》[1]中火灾危险性类别甲乙丙类物料。属于《精化标》[2]、《建规》[3]中火灾危险性类别乙5类物料。液氯泄漏常常导致人员伤亡。2002年10月27日，内蒙古自治区乌海市泰达制钠厂发生液氯泄漏事故，使40多人中毒，1人当场中毒死亡，600多头（只）畜、禽中毒死亡。2005年3月29日京沪高速淮安段液氯槽罐车与货车相撞，导致液氯大面积泄漏，附近村民群众1万人疏散，送医院治疗285人，中毒死亡27人。2012年7月2日，西安市赵家堡工业园内的华亮电缆桥架有限公司发生液氯气体泄漏，导致27人中毒。可见液氯泄漏事故的影响一般是很大的，很易导致人员中毒、伤亡。国家有关监管部门也对此特别重视。2003年原卫生部发布《高毒物品目录》，氯气名列其中；2011年原国家应急管理部发布《关于公布首批重点监管危险化学品通知》，液氯被列为重点监管危险化学品的第一位[4]。2015年原国家应急管理部会同有关部委发布《危险化学品目录（2015版）》，将氯纳入剧毒化学品[5]。2020年国家应急管理部会同有关部委公告发布《特别管控危险化学品目录（第一版）》，氯为剧毒气体，吸入可致死而名列其中[6]。2008年国家发布国家标准《氯气安全规程》[7]和安全要求《液氯使用安全技术要求》[8]，指导氯气在生产、充装、使用、运输、储存等方面的要求。由于氯在使用过程中一般为管道运输，事故状态泄漏量一般较少，泄漏通过关阀等措施容易比较控制。而氯在储运过程中输送、储运量较大，一旦泄漏，泄漏量会比较大，应急救援难度和事故危害也会相对较大。因此从设计源头做好液氯储运中的事故预防措施是首要任务。

2 液氯储运设计难点的探究

2.1 液氯库设计难点探究

化工企业使用液氯一般是用液氯钢瓶或储罐储存。根据《氯气安全规程》7.1.1条规定气瓶不应露天存放，应储存在专用库房内。3.9条有“对于半敞开式氯气生产、使用、贮存等厂房结构”的描述，说明存储不允许露天，但可以半敞开式、封闭式存放。本文认为液氯存储在封闭库房内更为安全合理。封闭库房有利于泄漏液氯的收集处理，使得危害控制在库房范围之内。以上氯气泄漏引发的伤亡事故，很大原因是液氯泄漏没有控制在封闭区域，扩散到周边导致的。钢瓶放置于库房规程有明确规定，液氯储罐是否也可以放入库房，储存也按照仓库设计呢？本文认为是可以的。一是氯气的性质决定。氯气的首要危害性质是剧毒。而对于剧毒品管理有“五双”管理要求和防盗要求。氯气储罐放在封闭库房内从硬件上更易满足“五双”管理及防盗管理要求。氯气另一危害性质是助燃，它本身不是可燃物质。燃烧还需要可燃物、火源，因此它的火灾危害性相对小，放库房内基本不影响灭火要求。二是总图上的防火间距也是能够接受。在《石化标》中表4.2.12中没有规定助燃气体罐区与甲乙丙类装置、与围墙、与全厂一类、二类重要设施的防火间距。而规定了乙类（助燃气体）仓库与甲乙丙类装置的防火间距为22.5m、18.75m和15m；与围墙距离是11.25m；与全厂一类、二类重要设施的间距为33.75m、26.25m[1]。《精化标》《建规》中也没有规定液氯助燃气体罐区与其他建筑物的防火间距，也只是规定了乙类仓库与其他建筑物的防火间距。可见液氯的火灾危险性不是最主要的危害性质。液氯放入封闭库房后与其他建筑物的防火间距控制也是有据可循的。封闭仓库有墙体，对墙外的火源有一定阻挡作用，是有利于防火的。液氯是剧毒，放入封闭仓库，有利于降低安全间距（注非防火间距），减少事故状态下的危害范围。三是库房内的储罐布置仍可参考罐区要求布置。《氯气安全规程》7.2.4条规定液氯储罐区地面比周边地面低0.3～0.5m，四周设置0.3～0.5m的围堰。此外无其他具体布置的要求。本文认为库房内储罐间间距布置等除满足生产检维修需要外可以参考《石化标》[1]按表6.3.3助燃气体的罐组内卧式储罐的防火间距0.65～1.5m布置。亦可参考《精化标》[2]按表6.3.3卧式储罐间防火间距1.5m布置。但是不应按照可燃液体的要求取0.8m的防火间距。

2.2 液氯气化设计难点探究

液氯气化放在库房或库房附近不属于生产区。本文认为液氯气化可以放在库房附近，但宜与液氯储罐房间布置在毗邻的不同房间。这样气化区若有氯气泄漏，也不至于影响储量较大的储罐区。液氯气化只是相态改变，无产品或中间产品产生，故不属于生产区。《石化标》[1]对生产区也有定义“由使用、产生可燃物质和可能散发可燃气体的工艺装置或设施组成的区域”，显然液氯气化不属于生产区。所以气化区与液氯库毗邻布置，属于液氯库一部分，与周边的防火间距仍按库房性质确定，而不是按生产区控制防火间距。

依据《氯气安全规程》，液氯气化器应采用热水加热，进口水温不应超过40℃。追其主要原因是液氯中含有三氯化氮，纯三氯化氮60℃时，在震动或超声波的刺激条件下可分解爆炸。实际操作过程中，由于水温过低，导致气化量不足，气化速度慢，操作人员常把热水温度擅自提高，形成安全隐患。所以在控制热水温度的同时，更应关注气化器内的温度，气化器温度达到50℃时就要报警切断控制。

2.3 液氯库防爆设计难点探究

氯气本身不是易燃易爆物料，只是一种助燃剂，所以氯气所在区域原则上电气设备是不需要防爆设计的。这就像空气中有助燃剂氧气，周边的电气设备不需要防爆是一样的道理。但是氯气有腐蚀性、有毒，而防爆电气设备的密闭性、耐腐蚀性、防水性、使用寿命都要比非防爆电气好。因此在氯气所在区域常选择防爆电气设备。而建筑上液氯库房是不需要泄爆设计的，因为《建规》里只有爆炸性物质才有泄压比取值，只有存在爆炸性物质的建筑才是需要泄爆设计的。

2.4 液氯库卸车设计难点探究

液氯卸车用鹤管卸车，可以在专门的装卸栈台区，也可以毗邻库房设置。《石化标》规定了乙类液体汽车装卸栈台与助燃气体库的距离为18.75m。而《石化标》乙类液体定义为可燃液体，不含助燃气体，对助燃气体的卸车距离没有具体规定。《精化标》《建规》中也没有规定助燃气体卸车的要求。法无禁即可为，液氯卸车设施与液氯库毗邻设置是可以的。毗邻设置是有优势的：一是减少了装卸栈台与库房的距离，减少了液氯管线泄漏的概率。二是有利于卸车房内尾气收集集中处理。

在《氯气安全规程》《液氯使用安全技术要求》等主要液氯规范中没要要求卸车在封闭环境中完成。但是实际生产过程中，卸车区域是操作比较频繁的地方，是比较容易泄漏的地方，一旦泄漏除了抢险，对泄漏的氯气的收集处置会比较束手无策。因此，像浙江、山东、江苏等化工大省都是要求液氯在封闭房间内卸车。例如江苏发布了《液氯汽车罐车、罐式集装箱接卸场地（厂房）安全设计技术规范》地方法规，明确规定了液氯汽车槽车卸车应采用封闭的建筑物，不得采用露天作业。因此，无论是在专门的装卸栈台区域还是毗邻液氯库的装卸区，液氯卸车在封闭房间完成很有必要。

2.5 液氯库通风设计难点探究

液氯卸车、储存、气化都在封闭房间内完成，这就对房间里的通风系统设置有了一定要求。《氯气安全规程》中规定，封闭厂房应机械通风，同时应配套吸风和事故氯气吸收装置。设计中应配制机械通风与事故通风系统，且都需要采用风管进出风。平时作业区采用机械通风，尾气直接高空排放。当事故状态时，氯气有毒气体报警响起时，人员从事故作业区撤离。机械通风关闭，事故通风开启。事故通风排气进入一级碱吸收塔、二级碱吸收塔碱液吸收后再返回事故作业区循环吸收。待应急救援结束，二级吸收塔排放口氯气含量达标后再排放。需要注意的是，机械通风不应回风使用，以免有害气体累积积聚。事故通风需要回风循环吸收，尾气达标后方可排放。救援人员进入事故区抢险须穿戴防护服、防毒面具等防护设施。

3 结束语

化工企业液氯储运设计中的一些难点问题的解决，有利于企业的安全生产；有利于降低液氯泄漏的社会风险。化工企业液氯储运设计是个系统工程，还需要各个专业按照国家、地方的法律法规要求细致地落实每一项要求。特别是要根据《首批重点监管的危险化学品安全措施和事故应急处置原则》《危险化学品重大危险源安全监控通用技术规范》《危险化学品重大危险源罐区现场安全监控装备设置规范》的要求，采取相应的安全措施。做好HAZOP分析和SIL定级及落实其相关要求，提升自动化控制水平，确保化工企业液氯储运运行安全。