应对液氯设备氯气泄漏措施的探讨

董学武

（天津大沽化工厂，天津300455）

氯气是高度危害介质，一旦泄漏对人的健康乃至生命将构成极大的威胁。液氯是氯碱企业中最大的风险源，氯气生产是氯碱安全生产中最重要的部分，在氯气的生产、贮存、包装等环节中，贮存环节是重中之重。氯气一般是以液体状态低温低压贮存在液氯贮槽中，存量多、时间长。液氯贮槽一旦出现泄漏，释放氯气量大、时间长、危害性大，处理事故的时间长、难度大。为此，国家相关部门及行业相继发布了有关规范和标准，而且还在进一步的具体完善。保证氯气的生产安全，设计是第一步。按照相关的规范、标准采取合理有效的防范氯气泄漏措施是设计工作首要任务。

1 应对液氯设备泄漏的不合理措施

长期以来，氯气的泄漏安全问题存在一些不合理的认识和措施，形成了一些习惯性做法。

1.1 喷淋法

此种做法是在液氯贮槽罐区内上方设置喷淋管装置。其目的是，当液氯贮槽罐区一旦发生泄漏，开启碱泵向液氯贮槽灌区喷淋碱液，以吸收泄漏的氯气。

不合理性分析：（1）液氯贮槽发生泄漏一般是垫片、阀门、设备焊接接头和设备及管道腐蚀等原因造成的局部泄漏，而喷淋装置布满整个罐体，处理目标不准确，对泄漏氯气的吸收效果极低。（2）液氯贮槽一般是低温贮存液氯，罐外有保冷设施。而碱液温度为常温，高于液氯的温度，当碱液喷到液氯贮槽时，一是破坏了保冷层，相当于对液氯贮槽加温；二是碱液吸收氯气是放热反应，这些热量随着碱液喷到液氯贮槽更加剧了液氯的温度升高。温度升高导致液氯贮槽内的压力升高，加大氯气泄漏量。（3）对设备伤害大，没有问题的液氯贮槽、管道、阀门等也受到了喷淋碱的伤害。喷淋装置如使用管理不当还容易造成人员伤害事故。事后处理现场、恢复生产难度也大。（4）喷淋下来的碱不容易回收，造成环境污染同样采取其他液体喷淋也是不合理的。

1.2 碱池法

此种做法是将泄漏的液氯钢瓶投入到碱池中。其目的是，用碱池中的碱液吸收泄漏氯气。

不合理性分析：在液氯包装时，钢瓶内的液氯温度一般低于碱池中碱的温度。将钢瓶浸入碱池，相当于加热液氯，碱吸收氯气是放热反应，加剧了对液氯的升温，导致钢瓶内压力升高，加速了氯气的泄漏。

1.3 气压法

此种做法是当液氯贮槽发生泄漏时使其中的液氯尽快导入备用的液氯贮罐中。

不合理性分析：（1）对事故罐加压可提高倒液速度，氯气泄漏量也随着罐内压力的升高而加大；（2）虽然事故罐本身已有损坏，加压会使创伤面加大，扩大损伤程度，甚至会造成更大的危害。

类似以上的处理措施目的性是对的，但方法不当，是不可取的。

2 应对液氯设备氯气泄漏的合理措施

2.1 液氯储槽罐区泄漏的处理

此种做法是在密闭的液氯贮槽厂房内，配置固定式吸风口，配备可移动式非金属软管吸风罩，软管半径覆盖厂房内的所有设备和管道［1，2］。由风机将泄漏氯气从固定式吸风口和软管吸风罩输送到氯气吸收装置（氯气吸收塔），塔内氯气由来自碱液循环槽的碱吸收，同时，用液氯泵将事故罐内的液氯导入备用液氯贮槽。

合理性分析：（1）密闭的液氯贮槽厂房内的固定式吸风口可以转换厂房内的空气，使得人员可以近距离处理事故，将非金属软管吸风罩准确移到泄漏点，处理泄漏氯气有针对性和准确性。（2）碱液在塔内吸收氯气，不会对事故设备及其他设备及管道造成伤害。（3）吸收氯气的碱液可以回收做次钠，不会造成环境污染。（4）没有增加事故设备的负荷，对现场设备及管道没有损伤，整个过程安全。（5）事故处理后，后续工作简单，恢复生产快。

2.2 泄漏液氯钢瓶的处理

液氯包装厂房内配备可移动式非金属软管吸风罩，同时设置封闭处置室并留有固定式吸风口，将事故钢瓶放入封闭处置室，由风机将泄漏氯气从固定式吸风口和软管吸风罩输送到氯气吸收装置 （氯气吸收塔）。

合理性分析：不会加速氯气的泄漏，对液氯钢瓶没有伤害。

3 事故罐中液氯的处理

当液氯贮槽发生泄漏应尽快将其中的液氯导入备用液氯贮罐中。应当用液氯泵完成这个过程。

合理性分析：不增加泄漏液氯贮罐内的压力，不会加速氯气的泄漏，同时不会扩大它的损伤程度。保证倒液过程的安全性。

3 合理选用处理氯气泄漏设备的能力

3.1 风机、氯气吸收塔及碱泵能力的选用依据：

风机能力的选用主要考虑，（1）密闭的液氯贮槽厂房的空间以保证厂房内空气置换效果。（2）厂房内液氯管道的最大管径。法兰垫片一旦损坏，大管径的泄漏量要大于小管径的泄漏量。（3）液氯贮槽内的压力。同样的损伤面积，贮槽内压力高泄漏量增大。风机能力确定后则氯气吸收塔及碱泵的能力则不难确定。

3.2 液氯泵能力的选用依据

在出现氯气泄漏事故时，仅靠吸收系统将整个液氯贮槽内的液氯吸收是不现实的。应尽快地将事故罐内的液氯导入备用贮罐中，才能减少氯气的泄漏时间，从而最大限度地减少氯气泄漏量。将事故储罐中的液氯导入备用储罐中，一是靠2个贮罐的液位差和压力差自流一部分，及依赖液氯泵来完成为缩短倒罐时间，需要提高液氯泵的输送能力。所以在确定液氯泵输送量时，不但要考虑满足液氯包装时的需求，还要顾及液氯贮槽的容积，同时，满足倒罐的需求。

3.3 碱液循环槽容积的选用依据

泄漏氯气的吸收完全依靠碱液，有充足的碱液才能确保泄漏氯气的有效处理。依据氯气的泄漏量，液氯泵的输送量和液氯贮槽的容积，即可确定整个处理过程所需的碱液量及碱液循环槽的容积。

［1］国家安全生产监督管理总局.氯碱生产企业安全标准化实施指南.北京：国家安全生产监督管理总局，2008.

［2］中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会.氯气安全规程.北京：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会，2008.