浅谈试生产过程氯气泄漏根源
液氯一般汽化后使用,用途较为广泛,为强氧化剂,用于纺织、造纸工业的漂白,自来水的净化、消毒,镁及其他金属的炼制,制取农药、洗涤剂、塑料、 橡胶、医药等各种含氯化合物。
液氯化学名称液态氯,为黄绿色液体,沸点-34.6℃, 熔点-103℃,在常压下即气化成气体,吸入人体能严重中毒,有剧烈刺激作用和腐蚀性,在日光下与其他易燃气体混合时发生燃烧和爆炸,氯是很活泼的物质,可以和大多数元素(或化合物)起反应。在液氯生产及使用过程中,一旦氯气泄漏, 就有可能造成重大人员伤亡和财产损失,这是我们应该时刻关注的问题。
一、试生产过程中氯气泄漏案例
笔者在化工园区第三方监管服务的时候,曾参与过 2 例试生产过程中氯气泄漏现场处置与事故调查的案例,分享给广大同仁。
案例一:某化工公司,为新建的锂电材料生产企业,在试生产过程中,涉及氯化工艺,共有 4 台(3 用 1 备)80m³液氯储罐,构成一级重大危险源。某天, 在液氯卸车过程中,大量氯气突然从尾气吸收塔排放口泄漏,触发尾气吸收塔周边的有毒气体(氯气)探测器,联锁关闭相应阀门,停止卸车。企业立即启动氯气泄漏应急预案,疏散厂区无关人员,穿戴好防护用品,经过仔细排查,发现液氯管道安全阀出口有结霜现象,判断安全阀有可能泄漏(见图 1 安全阀泄漏点), 处置人员及时关闭安全阀前截止阀,泄漏险情得到控制。事故造成6名员工轻微中毒,经医院观察治疗后,没有大碍。
图 1 安全阀泄漏点
案例二:某新材料公司,进行三氯氧磷试生产,在液氯卸车过程中,液氯厂房内发生氯气泄漏险情,触发有毒气体探测器,联锁关闭液氯阀门。公司立即启动氯气泄漏应急预案,疏散无关人员。应急处置人员立即穿戴好防护用品,开启备用事故风机和液氯厂房水幕,打开液氯库房密闭门,发现泄漏量较大,现场无法处置,公司立即上报给开发区有关部门。
开发区相关领导赶到事故现场,立即启动开发区危险化学品泄漏应急预案,组织开展处置工作,经过 1 小时左右的处置,泄漏险情得到有效控制。据调查,液氯厂房内共用 8 台(7 用 1 备)100m³ 液氯储罐,已经启用 4 台,共储存约 260 吨液氯,泄漏发生时,通过 DN80 管道往液氯储罐(V1602)进料。后经过现场处置人员排查,发现液氯储罐(V1602) 进料管道附近存在结霜、进口管道法兰周边有酸渍等腐蚀现象,初步判定进料管道存在漏点,后经证实,液氯储罐(V1602)进料进口气动阀(XV-V1602A)法兰处垫片存在破损情况。泄漏险情发生时,及时疏散下风向人员,事故没有造成人员伤亡和重大财产损失。
二、氯气泄漏原因分析
案例一:笔者通过现场调查,查阅相关资料,对于氯气泄漏原因形成如下意见。氯气泄漏的直接原因:液氯管道安全阀内漏,造成大量液氯通过安全阀管道进入尾气吸收系统。
氯气泄漏的间接原因:
1、试生产期间各专业安全巡查不到位,没有及时发现安全阀内漏问题。
2、作业指导书、工艺卡片工艺参数与DCS/SIS设置不一致。
3、作业指导书还不完善,一直处于调整状态。液氯气化车间作业指导书中没有液氯管道安全阀泄漏及应急处置措施。
4、液氯卸车时事故尾气吸收装置处于停用状态,当周边四个有毒气体(氯气)探测器发生高报警时才联锁启动尾气吸收装置,没有考虑安全阀泄漏联锁启动事故尾气吸收装置。
5、事故尾气吸收装置吸收液不能根据 PH 值自动联锁置换碱液(见图2尾气吸收塔在线PH计)。
6、 操作记录不完善,甲、丙班记录的时间段都是8:00-19:00(见图 3 甲、丙班操作记录)。
图 2 尾气吸收塔在线PH计
图 3 甲、丙班操作记录
案例二:笔者通过参与液氯泄漏险情现场处置、事故调查,形成如下意见。
氯气泄漏的直接原因:液氯卸车过程中,液氯储罐(V1602)进口气动阀 (XV-V1602A)前法兰垫片破损导致液氯泄漏。
氯气泄漏的间接原因:
1、安全生产主体责任落实不到位,相关人员未认真落实隐患排查责任,没有及时发现并消除事故隐患。
2、安全培训教育不到位,员工生产经验及应急处置能力不足。
3、设备管理不到位,设备设施采购流程不规范,缺少相应的设备设施验收程序。
4、应急物资储备不足,不能满足应急处置的要求。
5、尾气处理设施处理能力不足,不能满足氯气泄漏完全吸收的要求。
6、操作规程中部分工艺参数设置不合理,与实际运行参数有偏差。
7、部分氯气探测器设置不合理,比如液氯卸车二层平台、液氯储罐二层平台没有安装氯气探测器。
8、公司高层(主要负责人、安全负责人)没有液氯管理经验,生产负责人、车间主任等入职时间不长,还是处于磨合期。
9、公司没有形成安全管理体系,各部门配合不默契。
三、给事故企业提出的建议措施
根据相关规范、文件要求,对事故企业提出如下建议措施。
针对事故案例一,建议事故企业采取以下措施。
1、核实在用安全阀材质与液氯适用性。《液氯使用安全技术规范》(DB32/T 3617-2019)第 6.3.3 条, 每台液氯贮槽应设置安全阀,安全阀与爆破片串联使用应符合 TSG 21 的规定, 爆破片应装在安全阀的进口侧,爆破片和安全阀之间应装设具有就地及远传功能的压力表和检查用氯气专用截止阀,泄放的氯气均应接入尾气吸收系统处置。没有规定液氯管道使用安全阀的具体要求。
2、完善作业指导书、工艺卡片工艺参数的正常控制范围及报警、联锁值与 DCS/SIS 设置一致,并符合实际操作要求。
3、加强试生产期间的安全巡查,发现问题及时处理。
4、建议事故吸收塔尾气出 口处安装氯气探测器(见图 4 建议安装氯气探测器),并联锁启动事故尾气吸收装置,或事故尾气吸收装置一直处于运行状态。
5、事故尾气吸收装置吸收液 PH 值自动联锁补充碱液阀门和吸收液排出阀门。
6、修订并完善操作记录。
图 4 建议安装氯气探测器
针对事故案例二,建议事故企业采取以下措施。
1、认真履行安全生产主体责任,针对生产车间、危险化学品罐区、安全设施等进行一次全面的隐患排查, 对于排查中发现的问题,立即组织人员进行整改。在日常管理中加大巡检力度, 严格落实重大危险源包保责任,确保此类事件不再发生。真正做到安全责任到位、 安全投入到位、安全培训到位、安全管理到位、应急救援到位。
2、结合企业实际情况,制定完善的培训计划,做到全员参与培训与考核,考试合格后上岗;针对员工应急处置能力不足的情况,落实岗位风险辨识,加大应急演练频次,提升应急处置能力。
3、加大设备设施的巡检频次,加强设备完好性管理。对存在的设备隐患及时发现,立即整改,消除设备事故隐患。建立健全设备设施档案,采用信息化技术,做好设备预防性维修工作。
4、严格按照生产安全事故应急资源调查报告中的要求,配足配齐现场应急救援物资。对配置的应急物资要做到定期检查、责任到人,当事故险情发生时,确保各项应急物资可以有效使用。加强部门间应急物资调配联动工作,做到物资调配的流畅性、有效性、实时性。
5、调整优化事故氯处理工艺,按照不低于液氯泄漏后被完全吸收所需液碱量 1.1 倍储存液碱,提升事故氯气尾气吸收处理能力。事故氯吸收装置的碱液必须定期进行化验分析和补充、更换,满足事故状态下自动补碱的要求。
6、建立适合企业的安全管理体系,增强各级人员的契合度。
通过分析 2 起试生产企业氯气泄漏事故发生的根源,可以看出我国危险化学品企业安全管理能力还需进一步加强,专业能力不足问题还是一直存在,缺少各级专业技术人员适用工作能力的认定机制。