氯气生产储存危险范文

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1氯气生产、储存过程主要危险因素分析

1.1氯气(液氯)中毒

在液氯工段如果发生爆炸泄漏,则可造成氯气外逸导致现场人员中毒事故的发生。导致这一事故发生的原因主要有:氯气含水分过高导致设备及管道腐蚀;三氯化氮的富集;液氯蒸发器内温度、压力过高等生产系统失控;尾气处理系统发生事故;设备结构材质选择不当;机械设备密封不严;监控系统失控;操作失误;维修不及时等等。中毒是整个生产装置中最大的危险有害因素。

1.2火灾和爆炸

(1)电解槽的爆炸危险。在电解装置中,饱和食盐水通过直流电电解,产生氢气和氯气。如果出现异常情况,空气或氧气与氢气相混合达到爆炸极限,电解槽可能发生火灾爆炸。同时又由于装置中存在剧毒的氯气一旦发生火灾爆炸则可能会连带发生有毒气体的泄漏,后果将更加严重。

(2)管道输送系统爆炸危险。氯气总管含氢量大于0.5%,氯气液化后尾气含氢量大于4%,都有发生爆炸事故的可能。氢气管道出现负压,空气漏入,形成爆炸性混合气体。此外在液氯工段,由于三氯化氮的富集,也存在发生爆炸的危险。

(3)氯气液化和灌装的爆炸危险。氯气在液化时,由于氢气在氯气液化时的压力和温度下仍为气态,随着氯气液化量的增加,氢气在剩余中的含量随氯气液化量就相对增加,极易构成爆炸性混合物。

(4)氯气储存的爆炸危险。氯气储存设备在氯气干燥的条件下不会发生腐蚀,但是在含水量超过50ppm后,氯气就能够与水作用生成酸,对钢瓶或容器进行腐蚀,使储存设备穿孔,导致泄漏爆炸事故;同时产生氢气,使氯气的浓度进入爆炸极限范围;酸性条件下,三氯化氮极为活泼,易发生爆炸。

(5)三氯化氮爆炸危险。NCl3是一种比氯有更强氧化性的氧化剂,在空气中易挥发,不稳定,纯的三氯化氮和橡胶、油类等有机物相遇,可发生强烈反应。如果在日光照射或碰撞“能”的影响下,更易爆炸。

(6)工艺中存在的引爆源。电解工艺过程使用大电流,如果电气线路接触不良,绝缘达不到要求,极易产生电火花成为引火源。例如,电解槽槽体接地处产生的电火花;排放碱液管道的对地绝缘不良产生的放电火花;断电器因结盐、结碱漏电产生的电火花及氢气管道系统漏电产生电位差而发生的电火花;电解槽内部构件间由于较大电位差或两极之间的距离缩小而发生放电火花。此外,存在雷击放空管引起氢气燃烧等其它引火源等。

2安全对策措施

2.1防毒措施

重点应集中在现场氯跑、冒、滴、漏以及事故(含未遂事故)氯处理系统。(1)培训职工学会氯中毒的自我保护及互救知识。(2)不符合设计规范要求和有质量缺陷的设备(含管件阀门)严禁用于生产。(3)应在电解、氯气干燥、液化、充装岗位合理布点安装氯气监测报警仪,现场要通风良好,备有氯吸收池(10%液碱池)、眼和皮肤水喷淋设施、送风式或自给式呼吸器以及急救箱,配置规定数量的过滤式防毒面具或空气呼吸器。(4)大型氯碱企业最好增设事故氯处理系统,将氯总管、液氯贮罐及其安全阀通过缓冲罐与可以吸收氯的液碱喷淋塔相连,紧急状况下可自动启动,平时可以起到平衡氯总管压力等安全生产控制作用。该系统可以实现远程计算机管理和控制。

2.2防火防爆措施

(1)设置安全设施和安全装置。

在设计和建设时,应该严格按照有关规范标准设置安全消防防护措施。对处理易燃、易爆危险性物料的设备应有压力释放设施,包括安全阀、释放阀、压力控制阀等,一旦超压,可把危险物料泄放到安全的地方;对盛装氯气、氢气、氨气及氯化氢的设备和输送管道系统设计在线自动监测仪表;对可能逸出氯气、氢气、氮氧化物、氨气及氯化氢等作业场所设计气体监测、报警和连锁系统;设计集中正压通风控制室,必须保证通风空气不受污染,空气吸气口设计以活性炭或其他吸附剂为过滤介质的过滤器等等防护措施。①设置报警连锁装置。通过报警连锁装置的设置,将系统各处氯气压力、氢气压力、槽电压、人槽盐水总管压力、氯气透平压缩机的氯气流量、突然停止交流或直流供电以及重要机械的停机信息输入自动报警连锁系统,一旦上述指标(或状态)失控,连锁动作,使装置各部机器、设备、各控制阀门都处于安全状态。②电解系统的氯气总管应设置压力密封槽(正压安全水封),以便在非常状态下,氯气直接排入事故氯气处理装置。③在采用氯气透平压缩机现场,电解系统氯气总管应设置氯气压密封槽(负压安全水封),在非正常状态下,可自动吸入空气,防止产生大的负压。④电解系统设置的事故氯气处理系统,必须配置两路独立的动力电源互相切换使用。⑤在氯气干燥塔出口安装水分在线分析仪,控制水分超标时的氯气不得进入压缩机房。⑥氯气透平压缩机工艺配管必须设置防喘振回路,防喘振工况指标(压力、流量)必须输入连锁信号。

(2)建筑防爆要求。

电解工段建筑应符合防爆要求。厂房应为

一、二级耐火等级建筑,泄压面积应超过0.2m2;厂房必须有良好的通风;不得采取折板式屋盖和槽形屋盖,以免积聚氢气。氢气处理间、压缩间、氯气处理间与电解间宜用防火墙分隔,墙上开洞应采取封堵措施。有些工艺设备如氢气冷却、盐水精制、氯气液化、液氯贮槽等,可采取半露天布置,以减小火灾爆炸的危险性。①防止泄漏引起爆炸。设备和管道应保持严密。由于氯气有腐蚀性,管道、设备要经常维修,发现故障及时修理或调换。出现泄漏情况时,要有堵漏和切断气源的措施。②防止电解槽爆炸。盐水中铁、钙、镁和硫酸根离子等有害杂质要进行脱除。生产中应尽可能采用盐水纯度自动分析装置,观察盐水成分变化。阴极网上的隔膜应定期检修。隔膜应无脱落和附着不均匀的现象,电解槽中盐水液位应高出隔膜顶端。液位的观察和控制可用转子流量计或液位计。电解槽和解汞室的温度需加以控制。电解槽的温度宜控制在85℃-95℃,减少氯气在阳极液的溶解度,减少副反应。解汞室的水温应保持接近95℃,解汞后汞的含量钠量宜低于0.01%,一般每班应对含钠量作一次分析。如果发现单槽中氯内含氢量升高到1%以上,可采取加高盐水液面或拆开氢气断电器,使氢气从断电器处排空等措施。为防止氯、氢气在电解槽中混合,应安装氯、氢总管的压力自动调节装置,当压力升高时,可自动关闭氢气回流阀门,加氯气和氢气的抽力;安装氯、氢压缩机的电动机与整流室的连锁装置,以便在电解槽直流电突然断电时,能自动切断压缩机的电动机,并在电动机停转时能自动切断电解槽的直流电源,同时向电解厂房、压缩机房、电解生产的中央控制台以及整流室发出信号;安装与氯、氢总管相连的水封系统,将氯气由水封排入事故处理装置,而将氢气放空;在氢气冷却和压送工段安装水封,以便当氢气压缩机的电动机停止运转而电解槽仍继续工作时将氢气放空;氢气放空管道应装有阻火器,并通入蒸汽或氮气。管道输送系统的防爆要求:电解初期,氢气系统的氢气应排空,当氢气系统的氢气浓度达98%以上时,才能输入后续系统。氢气输送管道要防止出现负压,进入空气,形成爆炸性混合物。定期分析氯气中含氢量和氢气中含氧量。要求氯气总管中氢含量在0.5%以下,若含量过高,应及时采取措施,如用惰性气体冲淡、停车检修等。