徐超志(廣東省安全生產(chǎn)技術(shù)中心 廣東廣州510060)
氨是重要的基礎(chǔ)化工原料和產(chǎn)品;在石油精煉、合成纖維、氮肥制造、硝酸合成、制冷等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,使用氨氣/液氨的場所越來越多,氨泄漏事故的機率也隨之增多。據(jù)不完全統(tǒng)計,2001-2010 年間,我國共發(fā)生氨氣泄漏泄露事故51 起; 雖然每年所發(fā)生的氨泄漏事故次數(shù)有所波動,但從總體上看,次數(shù)呈上升趨勢[1]。 特別是今年6 月3 日,吉林省一家禽類加工廠液氨泄漏發(fā)生特大火災(zāi)爆炸事故以后, 氨泄漏的風(fēng)險危害分析與控制受到了更多的關(guān)注。
氨,分子式為NH3,常態(tài)下氨氣是一種無色、有強烈刺激性和惡臭的可燃有毒氣體。標準狀態(tài)下氨沸點為-33.33℃,熔點為-77.7℃,自燃點630℃,氨氣密度小于空氣(標準狀況下為0.771g/L);氨溶于水可形成氫氧化銨的堿性溶液,叫氨水[2]。氨可以在高溫、高壓和催化劑的作用下,由氫和氮直接化合制得。 為了方便運輸與儲存,通常將氣態(tài)氨冷卻或壓縮成為液態(tài)氨,但是若在生產(chǎn)、儲存、運輸、使用過程中發(fā)生泄漏,易引起燃燒爆炸或中毒事故,處置不慎,將會造成嚴重后果。
一是氨泄露可能導(dǎo)致爆炸事故。 液態(tài)氨是在高壓或低溫狀態(tài)下儲存的,發(fā)生泄漏時,液氨會迅速氣化擴散,沒有及時氣化的液氨以液滴的形式霧化在空氣中。 在泄漏初期,由于液氨的部分蒸發(fā), 使得氨蒸氣的云團密度比空氣密度高, 氨氣會隨風(fēng)飄移,容易形成大面積染毒區(qū)和燃燒爆炸區(qū)。 當氨在空氣中的含量達11-14%時,遇明火即可燃燒;若有油類存在時,更增加燃燒危險。當空氣中混合的氨含量達爆炸極限15%~30.2%(體積比),遇到點火源就會引起爆炸,最易引燃爆炸濃度為17%,最大爆炸壓力0.580MPa;在燃燒環(huán)境下,液氨容器受熱會膨脹,壓力升高,可能導(dǎo)致附近的液氨鋼瓶或儲罐爆炸;而且氨不穩(wěn)定,遇熱會發(fā)生分解,與氟、氯等接觸后會發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng);因此應(yīng)規(guī)范液氨存放和使用等工序, 避免因氨泄漏事故發(fā)生后而造成次生事故。
二是氨泄露可能造成人員中毒。 氨PC-STEL(短時間接觸容許濃度)最高為30mg/m3,相當于空氣中氨的含量達到0.5-0.6%,人員接觸時間在30 分鐘內(nèi)就會造成中毒;氨泄露擴散到一定的范圍,需及時對危害范圍內(nèi)的人員進行疏散,并采取禁絕火源措施。 氨氣侵入人體的主要途徑是皮膚、感覺氣管、呼吸道和消化道等部位,對眼、呼吸道粘膜有強烈刺激和腐蝕作用,易造成急性中毒和灼傷。 急性氨中毒引起眼和呼吸道刺激癥狀,支氣管炎或支氣管周圍炎,肺炎,重度中毒者可發(fā)生中毒性肺水腫。 輕度中毒癥狀為:眼口有干辣感、流淚、流鼻涕、咳嗽、聲音嘶啞、吞咽食物困難、頭昏疼痛,檢查時可見眼膜充血水腫,肺部可聽到少數(shù)干羅音;重度中毒癥狀為:在高濃度氨氣作用下,頭、面部等外露部位皮膚或造成重二度化學(xué)灼傷,還可出現(xiàn)昏迷、精神錯亂、痙攣, 也可造成心肌炎或心力衰竭, 引起反射性呼吸和心搏停止。
三是氨泄露會造成環(huán)境污染。 氨泄露迅速擴散到空氣中,在風(fēng)力的作用下, 這種有毒氣體隨風(fēng)飄移, 造成大范圍的空氣污染,對人畜產(chǎn)生危害。 如果液氨大量泄漏流到河流、湖泊、水庫等水域,則造成水污染,嚴重時該水域的水未經(jīng)處理不能使用[4]。2005 年南京一家化工廠的裂解罐區(qū)發(fā)生液氨泄漏, 方圓兩公里范圍的蔬菜、莊稼、樹木基本被毒死,水里的青蛙、魚類也死了不少。
一是加強設(shè)備的檢測和管理,從源頭預(yù)防氨泄漏。 通過對大量的資料統(tǒng)計分析, 發(fā)現(xiàn)貯存過程中液氨泄漏事故的發(fā)生的根源在于管理上的缺陷。 當貯存設(shè)備出現(xiàn)故障, 而同時管理又出現(xiàn)問題, 那么泄漏事故發(fā)生的概率就會很大[3]。 氨都是通過加壓或冷卻, 以液態(tài)的形式儲存在容器內(nèi)的, 由于液氨儲存容器的大小、壓力有所差別,發(fā)生泄漏的部位、裂口大小等也各不相同,采取堵漏、輸轉(zhuǎn)等措施時,技術(shù)要求高,處置難度大[6]。 因此儲罐等壓力容器和設(shè)備應(yīng)設(shè)置安全閥、壓力表、液位計、溫度計,并應(yīng)裝有帶壓力、液位、溫度遠傳記錄和報警功能的安全裝置,設(shè)置整流裝置與壓力機、動力電源、管線壓力、通風(fēng)設(shè)施或相應(yīng)的吸收裝置的聯(lián)鎖裝置,重點儲罐需設(shè)置緊急切斷裝置。 另一方面就是對周邊環(huán)境采取有效的監(jiān)控管理措施,如生產(chǎn)、儲存區(qū)域設(shè)立禁絕火源等安全警示標識,安裝風(fēng)向袋監(jiān)測風(fēng)向,安裝NH3 報警器檢測氨氣泄漏等等,以上安全附件設(shè)施應(yīng)定期檢測維護,以確保其有效使用。 同時還要加強日常生產(chǎn)活動的管理,如氨的容器和儲罐應(yīng)嚴加密閉,防止泄漏,工作場所提供充分的局部排風(fēng)和全面通風(fēng),遠離火種、熱源,工作場所嚴禁吸煙;避免氨與氧化劑、酸類、鹵素可能產(chǎn)生的接觸;做好鋼瓶和容器防靜電接地和跨接工作,運輸時要輕裝輕卸防止鋼瓶及附件破損;在工作場所配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備等。
二是加強員工培訓(xùn),并配備個人防護用具。 “培訓(xùn)不到位是重大安全隱患”[5],培訓(xùn)可以增強員工的安全意識,提高員工的安全操作技能和事故應(yīng)急能力。 用人單位應(yīng)該讓員工具有辨識和分析液氨工作崗位的中毒、凍傷等職業(yè)危害的能力,并具有相關(guān)的救護知識; 操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn), 嚴格遵守操作規(guī)程,熟練掌握操作技能,具備應(yīng)急處置知識,嚴禁培訓(xùn)不合格和無關(guān)人員操作。 工作人員進入車間及貯氨場所配帶防靜電工作服,戴橡膠手,安全防護眼鏡等個人防護工具,工作場所氨濃度超標時,操作人員應(yīng)該佩戴過濾式防毒面具;可能接觸液氨時,應(yīng)防止凍傷。 若是在工作現(xiàn)場發(fā)生氨中毒事故,應(yīng)帶中毒人員迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處,并及時呼救。 對于部分是壓力高,操作復(fù)雜,危險性大的操作應(yīng)由熟悉設(shè)備、熟悉工藝、操作經(jīng)驗豐富的單位工程技術(shù)人員進行或在其指導(dǎo)下進行。
三是制定氨泄漏的應(yīng)急預(yù)案, 并定期進行應(yīng)急演練和修訂等。 首先必須保證應(yīng)急通道暢通,當氨氣泄漏報警響起后,相關(guān)人員應(yīng)迅速用打濕的毛巾遮擋口鼻,遠離現(xiàn)場(一般是上風(fēng)方向的50 米以外, 下風(fēng)方向則越遠越好)。 若身邊有人員氨氣中毒時,在醫(yī)護人員未到之前,應(yīng)根據(jù)實際情況采取應(yīng)急救護措施,如皮膚接觸則立即脫去污染的衣著,應(yīng)用2%硼酸液或大量清水徹底沖洗。 應(yīng)急處理人員應(yīng)先確認狀況,并佩戴好相關(guān)防護用具進入現(xiàn)場,禁止接觸或跨越泄漏物,盡可能切斷泄漏源。 不管是發(fā)生小量泄漏還是大量泄漏, 都應(yīng)從側(cè)風(fēng)、 上風(fēng)向撤離至安全區(qū),保持合理的隔離與疏散距離。
若發(fā)生燃燒爆炸,應(yīng)按照應(yīng)急預(yù)案的引導(dǎo),根據(jù)現(xiàn)場情況劃分警戒區(qū),處置車輛和人員一般??吭谳^高地勢和上風(fēng)(或側(cè)上風(fēng))方向;消防人員必須穿全身防火防毒服,在處置泄漏或有關(guān)設(shè)備時,應(yīng)佩戴空氣呼吸器,穿著隔絕式防化服。 直接接觸液氨時,應(yīng)穿著防寒服裝,防止凍傷。 然后應(yīng)迅速清除泄漏區(qū)的所有火源和易燃物,并加強通風(fēng);如是鋼瓶泄漏,盡量使泄漏口朝上,以防液氨大量外泄。 處置時應(yīng)用無火花工具,關(guān)閥和堵漏措施無效時,可考慮將鋼瓶浸入水或稀酸溶液中,或轉(zhuǎn)移至空曠地帶洗消處理。 對泄漏的液氨應(yīng)使用霧狀水驅(qū)散,處置時應(yīng)盡量防止泄漏物進入水流、下水道或一些控制區(qū),造成環(huán)境污染。 五是如發(fā)生火災(zāi)時應(yīng)用霧狀水、開花水流、抗溶性泡沫、砂土或CO2 進行撲救,同時注意用大量的直射水流冷卻容器壁。 若有可能,應(yīng)盡快將可移動的物品轉(zhuǎn)移出火場。 若出現(xiàn)容器通風(fēng)孔聲音變大或容器壁變色等危險征兆,則應(yīng)立即撤退。
氨泄露的風(fēng)險是客觀存在的, 但是安全生產(chǎn)是我們工作過程中正確選擇與決策的結(jié)果;只要設(shè)備設(shè)施配備齊全有效,安全培訓(xùn)到位,安全管理制度制定健全并且落實到位,泄漏的風(fēng)險是可以避免;萬一發(fā)生泄露事故,只要應(yīng)急救援機制健全,措施得當,事故的危害也是可以避免或者很小的。
[1] 楊濤,王旭炎,李艷輝等. 氨氣泄漏事故的統(tǒng)計及后果分析.計算機與應(yīng)用化學(xué)[J]. 2011,28(10)∶1430-1432
[2] 安監(jiān)總管三[2011]95 號文.首批重點監(jiān)管的危險化學(xué)品名錄.
[3] 曹懷慶. 氮化油管工藝危害識別及液氨槽事故樹分析.工業(yè)安全與環(huán)保[J]. 2005 , 31 (8 )∶27-29 .
[4] 杜喜臣,蔡敏琦. 液氨泄漏事故樹分析及風(fēng)險預(yù)測. 環(huán)境工程學(xué)報[J]. 2008,2(10)∶1430-1432
[5] 安委 〔2012〕10 號文. 國務(wù)院安委會關(guān)于進一步加強安全培訓(xùn)工作的決定