提高液氯装置应急管理水平总结

殷厚义，戴辉玉，邱满意

(江苏瑞祥化工有限公司，江苏 仪征 211900)

1 公司概况

江苏瑞祥化工有限公司(以下简称“江苏瑞祥”)成立于2004年10月，是江苏扬农化工集团有限公司在扬州化工园区投资兴建的全资子公司，2006年2月16日正式投产。目前累计投资12亿元，注册资本85 000万元，占地面积461亩(合31 hm2)。现有员工880人，其中大中专生608人，占总人数的69%，具有中级以上技术职称24人。拥有国家发明专利4项。

2008年3月，江苏瑞祥三合一体系(质量管理体系、职业健康安全管理体系、环境管理体系)通过了北京三星九千认证中心认证。

2010年12月，江苏瑞祥安全标准化工作通过了省二级安全标准化首次达标考评； 2015年2月，通过了省二级安全标准化复审考评。

江苏瑞祥已建成的项目有：热电三炉两机(130 t/h×2+240 t/h×1，24 MW×2)、10万t/a隔膜烧碱(ECH副产盐回收利用)、6万t/a离子膜烧碱、2万t/a液氯、10万t/a盐酸、6万t/a氯化苯、2万t/a环氧氯丙烷 、7万t/a硝基苯、5万t/a苯胺、2万t/a 2,5-二氯苯胺(2017年建成)、2万t/a 二氯苯、2万t/a环氧树脂及其配套的公用工程、废水处理装置等，其中2万t/a环氧树脂与韩国锦湖合资成立江苏扬农锦湖化工有限公司。

2 液氯装置情况简介

江苏瑞祥2万t/a的液氯装置始建于2005年，建有液氯液化装置、液氯钢瓶充装厂房、液氯槽车充装厂房。有5只40 m3的液氯贮槽、1只100 m3的应急贮槽。

液氯液化采用低温低压液化、氟利昂制冷工艺，装置设置了DCS控制系统，实现温度、液位、压力在线监测连锁报警，配备了视频监控、氯气探测报警系统、应急喷淋、事故氯处理池、ESD紧急停车系统、应急堵漏抢险救援器材等。

3 液氯装置对标排查情况

2017年8月21日，对江苏瑞祥进行排查，参考标准如下。

3.1 苏安监【2006】190号关于发布《液氯安全指导意见》的通知

该文件的附件1 氯气安全规程GB 11984—1989 要求：氯气生产、使用、贮存等厂房结构，应充分利用自然通风条件换气，在环境、气候条件允许下，可采用半敞开式结构；不能采用自然通风的场所，应采用机械通风，但不宜使用循环风[1]。

3.2 AQ/T 3016—2008 《氯碱生产企业安全标准化实施指南》

该规程提出的安全设施要求如下。

业应按照AQ 3013—2008第5.5.2.1、5.5.2.2条款规定，建立安全设施台账，配置安全设施。

氯气系统应符合GB11984，做到如下要求。

(1)设置防止氯气泄漏的事故氯气吸收装置。

(2)氯气安全水封设施的排空口应引至吸收装置。

(3)离子膜生产工艺氯气系统设置异常情况下向吸收装置排放氯气的设施。

(4)在有可能出现氯气泄漏的生产装置(区域)，安装与吸收装置连接设施，吸入端采用可移动非金属塑料弹性软管。该软管的长度、大小和数量应根据可能泄漏量和泄漏点位置确定，保证生产装置泄漏的氯气及时被导入吸收装置。

(5)液氯储罐罐区、液氯重瓶仓库宜采用封闭式建筑物。建筑物内应根据实际情况合理安装与吸收装置连接设施。吸入端采用非金属塑料弹性软管，并可移动，非金属塑料弹性软管的长度、大小和数量应根据可能泄漏量和泄漏点位置确定，保证相应的区域内泄漏的氯气及时被导入吸收装置[2]。

3.3 GB 11984-2008 《氯气安全规程》

(1)对于半敞开式氯气生产、使用、贮存等厂房结构，应充分利用自然通风条件换气。

不能利用自然通风条件换气的场所，采用机械通风换气，但机械通风不能采用循环风。对于封闭式氯气生产、使用、贮存等厂房结构，应配套吸风和事故氯气吸收处理装置。

(2)液氯贮罐的储存安全要求如下。

液氯储罐20 m范围内不应堆放易燃和可燃物品。

大储量液氯贮罐，其液氯出口管道应装设柔性连接或弹簧支吊架，以防止因基础下沉引起安装应力。

贮罐罐区范围内应设有安全标识，配备相应的抢险器材，有效防护用具和消防器材。

地上液氯贮罐地面应低于周围地面0.3～0.5 m，或在贮罐区设置高0.3～0.5 m事故围堰。防止一旦发生氯气泄漏事故，氯气气化面积扩大[3]。

3.4 中国氯碱工业协会【2010】协字第070号—《氯气安全设施和应急技术的指导意见》

该意见中关于液氯储槽的安全技术要求是：液氯储槽厂房推荐采用密闭结构，建构筑物设计或改造应防腐蚀；有条件时把厂房密闭结构扩大到液氯装卸作业区域；厂房密闭化同时配备事故氯处理装置，在密闭结构厂房内不仅配置固定式吸风口且配备可移动式非金属软管吸风罩，软管半径覆盖密闭厂房内的设备和管道范围；密闭结构厂房内事故氯应输送至吸收装置。不推荐使用氨冷冻盐水液化装置，尤其是盐水压力高于氯气压力的液化装置[4]。

3.5 中国氯碱工业协会(2012)协字第037号—《烧碱行业安全准入条件(征求意见稿)》

该意见稿指出：生产装置及工艺要求和安全设施除按国家安全法律法规，还须达到下列要求。

(1)新、改、扩、迁烧碱项目必须全部采用离子膜法生产工艺，现有隔膜法生产装置(资源综合利用方式除外)必须于2016年1月1日起淘汰，安全生产许可证到期不再换发。

(2)液氯生产必须采用无氨液化等先进工艺，严禁采用氨冷冻盐水液化工艺；液氯包装必须采用液下泵等先进工艺；严禁采用汽化器包装工艺；液氯贮罐厂房必须密闭；应设立独立的事故氯气吸收处理装置；具备24 h连续运行能力并具有处理大量泄氯的能力；其动力和控制系统供电采用双电源供电和应急电源系统；液氯钢瓶充装必须采用自动充装系统，在液氯钢瓶充装和液氯贮存区、液氯槽车充装区域必须配备死瓶处理、移动式抽空装置和真空吸收房等氯泄漏应急处理设施[5]。

3.6 《国家安全监管总局关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》安监总管三〔2014〕116文件

文件要求：要充分认识加强化工安全仪表系统管理工作的重要性。化工安全仪表系统(SIS)包括安全联锁系统、紧急停车系统和有毒有害、可燃气体及火灾检测保护系统等。安全仪表系统独立于过程控制系统(例如分散控制系统等)，严格按照相关标准设计和实施有毒有害和可燃气体检测保护系统，为确保其功能可靠，相关系统应独立于基本过程控制系统[6]。

该监管文件说明：可燃气体及火灾检测保护系统纳入SIS系统，应独立于BPCS。

3.7 GB 50493—2009《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》

(1)该规范要求：可燃气体、有毒气体检测报警系统宜独立设置。

(2)根据工厂(装置)的规模和特点，指示报警设备可按下列方式设置：①可燃气体和有毒气体检测报警系统与火灾检测报警系统合并设置；②指示报警设备采用独立的工业程序控制器、可编程控制器等；③指示报警设备采用常规的模拟仪表；④当可燃气体和有毒气体检测报警系统与生产过程控制系统合并设计时，输入/输出卡件应独立设置[7]。

该标准规范说明：可燃气体和有毒气体检测报警系统宜独立，且给出了独立设置的方案。

4 待提升整改内容

(1)液氯储槽液位计不满足SIS要求。液氯储槽液位计的检测信号同时给DCS和ESD，不满足SIS系统检测原件独立配置的要求。

(2)液氯区域未密闭。液氯储槽厂房、液氯钢瓶充装厂房、液氯槽车充装厂房为半敞开结构，液氯大量泄漏时难以控制。

(3)事故氯系统处理能力不足。现有事故碱池1座，容积25 m3，另有次氯酸钠反应池4只，容积50 m3/只，次氯酸钠正常生产时不能作为应急设施。

(4)液氯钢瓶充装厂房未设置真空吸收房与独立的氯气泄漏应急处置系统。充装厂房内仅有移动式吸风罩1台和事故应急碱池1只，容积3.6 m3。

(5)可燃气体、有毒气体检测报警系统宜独立设置。目前报警信号与控制未与DCS生产控制系统分开设置。

5 拟改进方案

2017年8月21日，江苏瑞祥根据以上排查结果，结合定量风险分析结果，拟提升整改方案如下。

(1)增设液氯液位计等安全附件。增设1套外置式液位计，具备现场、远传显示报警记录功能，满足SIS系统检测原件独立配置的要求(30万元，2017年底)。

(2)采用复合防腐板材对液氯储罐区、槽罐车充装区进行密闭改造，槽罐车充装区、钢瓶充装区增设防腐卷帘门，配置可移动式非金属软管吸风罩，低位处设置负压抽风口引入事故氯吸收系统(150万元，2018年底)。

(3)增上事故氯吸收系统。增上事故氯塔、碱循环槽、碱循环泵、事故氯风机等负压吸收设施，并与氯气报警仪联锁控制，配备不间断电源，保证紧急情况下氯气不得外逸(500万元，2018底)。

(4)可燃气体、有毒气体检测报警系统宜独立设置。可燃和有毒气体报警采用独立的GDS进行报警控制(100余万元，2019年底)。

6 提升改造方案实施情况

2017年底，增设液氯液位计等安全附件增设1套外置式液位计，具备现场、远传显示报警记录功能，满足SIS系统检测原件独立配置的要求(30万元)。

2018年底，做如下改造。

(1)密闭改造。采用复合防腐板材对液氯储罐区、槽罐车充装区进行密闭改造，槽罐车充装区、钢瓶充装区增设防腐卷帘门和设置真空吸收房，配置可移动式非金属软管吸风罩，低位处设置负压抽风口引入事故氯吸收系统(150万元)。

(2)增上事故氯塔、碱循环槽、碱循环泵、事故氯风机等负压吸收设施，并与氯气报警仪联锁控制，配备不间断电源，保证紧急情况下氯气不得外逸(500万元)。

2019年底，独立设置气体报警仪系统。根据国家规范安全要求，江苏瑞祥将有毒和可燃气体报警仪报警系统从DCS报警系统中单列运行方案。其目的进一步提高生产装置本质安全(改造费用约100万元)。

7 改造方案运行情况

2019年7月29日12：30左右，液氯贮槽封闭厂房氯气泄漏检测报警仪发生报警，当班人员立即启动应急预案，及时准确查找出泄漏点；同时进行液氯导槽工作。另外，报警仪报警与事故氯塔风机联锁，风机及时启动，将泄漏出氯气送事故氯塔吸收处理。由于处置及时，避免了氯气外逸事件。

通过以上提升改造，江苏瑞祥的装置应急自动化水平得到进一步提升。同时注重加强员工培训，强化预案演练，不断提高液氯装置应急管理水平。

8 有关建议

(1)建构筑物设计或改造应防腐蚀，有条件时把厂房密闭结构扩大至液氯充装和装卸作业区域。

(2)安装泄漏检测报警仪设计时，应考虑主导风向、人员密集区和重要通道的影响，满足风向变化时的报警要求，泄漏检测报警仪现场布置应充分。

(3)注重作业场所安全防护与应急救援措施配套到位，液氯重大危险源企业必须建立气防站和救护站，建立应急救援专业队伍，按规定配置应急救援器材、氯气防护器材和人员中毒现场救治药品。

(4)加强液氯系统三氯化氮分析监测与管控。

(5)做好液氯钢瓶产权管理，加强钢瓶检测。外来充装钢瓶须专人扫码与核对。充装前严格空瓶检查，以防外来钢瓶盛装其他物料而导致与氯气发生化学反应的风险，避免导致发生安全生产事故。

(6)注重年度大修，外部加强强检，保证贮槽长周期运行。氯气相关管道日常检查尤其应重视压力管道测厚，不符合要求必须予以更换；建议将普通氯气截止阀更换为长寿命密封性好的氯气专用波纹管截止阀；储槽测厚等外部强检工作以及投运前PSSR等，必须把好检修质量关，以利于提高液氯装置本质安全度。

本文经原江苏扬农化工集团有限公司QHSE部主任，现江苏瑞恒化工有限公司QHSE总监夏在庆高工悉心指导，在此表示衷心地感谢！