涉氯企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與應(yīng)急預(yù)案

尹 洧　周小凡　李文潔

涉氯企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與應(yīng)急預(yù)案

尹 洧周小凡李文潔

本文就涉氯企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告提出編制要點(diǎn)，在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基礎(chǔ)上通過(guò)對(duì)有關(guān)案例的分析，提出應(yīng)急預(yù)案中應(yīng)該注意的問(wèn)題，并指出在緊急情況下針對(duì)氯氣泄漏的預(yù)防與控制措施。

氯氣；涉氯企業(yè)；環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；應(yīng)急預(yù)案

1 氯氣的理化及毒理性質(zhì)

氯氣（液氯），分子式Cl2，分子量70.91，常溫下為黃綠色有強(qiáng)刺激性氣味氣體；液態(tài)氯為金黃色。相對(duì)密度（水=1）3.214，相對(duì)密度（空氣=1）2.49，比空氣重；沸點(diǎn)-34.6℃，熔點(diǎn)-107.1℃，降溫加壓時(shí)可將氯氣液化為液氯，可溶于水和堿溶液，在常溫下1體積水可溶解2體積氯氣，形成氯水，飽和氯水呈現(xiàn)黃綠色，具有刺激性氣味，危險(xiǎn)性類別為第2.3類有毒氣體。氯溶于水，生成的鹽酸和次氯酸，呈酸性，能與堿反應(yīng)，所以在工廠里出現(xiàn)氯氣泄漏時(shí)，可噴NaOH溶液形成“水幕”，以防止毒氣擴(kuò)散。

Cl2+H2O=HCl+HClO

氯氣本身不會(huì)燃燒， 但可助燃。在日光下與易燃?xì)怏w混合時(shí)會(huì)發(fā)生燃燒爆炸。若遇高熱，容器內(nèi)壓增大，有開(kāi)裂和爆炸的危險(xiǎn)。一般可燃物大都能在氯氣中燃燒，一般易燃?xì)怏w或蒸氣也都能與氯氣形成爆炸性混合物。氯氣能與許多化學(xué)品如乙炔、松節(jié)油、乙醚、氨、燃料氣、烴類、氫氣、金屬粉末等猛烈反應(yīng)發(fā)生爆炸或生成爆炸性物質(zhì)。它幾乎對(duì)金屬和非金屬都有腐蝕作用。接觸限值 MAC（最高允許濃度）為 1mg/m3， 侵入途徑為吸入。LC50：850mg/m3，1小時(shí)（大鼠吸入）。氯氣對(duì)眼、呼吸系統(tǒng)粘膜有刺激作用，人體對(duì)氯的嗅閾為0.06mg/m3，到90mg/m3可致劇咳，120～180mg/m3時(shí)，30～60min可引起中毒性肺炎和肺水腫，300mg/m3時(shí)可造成致命損害，3000mg/m3時(shí)危及生命，30000mg/m3時(shí)一般濾過(guò)性防毒面具將失去保護(hù)作用。

目前氯堿企業(yè)的生產(chǎn)主要以電解食鹽水（NaCl）為主，根據(jù)生產(chǎn)的平衡計(jì)算，每生產(chǎn)1t燒堿（NaOH）產(chǎn)生0.8t氯氣（Cl2）。一般將氯氣貯存于鋼瓶中，一旦泄漏立即氣化，氯氣會(huì)擴(kuò)散至廠區(qū)外，就會(huì)因?yàn)槁葰獾亩拘砸l(fā)嚴(yán)重的突發(fā)環(huán)境事件。

2 氯氣泄漏事故

2004年4月15日，位于重慶市江北區(qū)的重慶某化工廠氯冷凝器發(fā)生局部三氯化氮（NCl3）爆炸后，16日凌晨、16日下午液氯儲(chǔ)罐連續(xù)發(fā)生爆炸，導(dǎo)致氯氣泄漏，在整個(gè)事故中造成9人死亡，3人受傷，15萬(wàn)人緊急大轉(zhuǎn)移[1-2]。

2005年3月29日18∶50分，在江蘇省淮安市境內(nèi)，一輛裝有30t液氯的槽罐運(yùn)輸車從山東開(kāi)往上海方向，由于槽罐車左前輪胎爆裂，撞上護(hù)欄后側(cè)翻至高速公路另一側(cè)，與一輛解放牌大貨車迎面相撞，導(dǎo)致槽罐車液氯大量泄漏，造成29人死亡，436名村民和搶救人員中毒住院治療，10500多名村民被迫疏散轉(zhuǎn)移，大量家畜、家禽、農(nóng)作物死亡和損失，造成直接經(jīng)濟(jì)損失1700余萬(wàn)元[3]。

2013年5月19日9時(shí)許，湖南株洲市一化工公司廠區(qū)發(fā)生氯氣泄漏，造成30多名職工出現(xiàn)中毒現(xiàn)象[4]。

由此可見(jiàn)，液氯泄漏引發(fā)安全生產(chǎn)事故的同時(shí)必然引發(fā)突發(fā)環(huán)境事件。

3 氯氣泄漏事故的特點(diǎn)

從液氯的理化性質(zhì)可以看出，由于液氯的沸點(diǎn)為-34.6℃，一旦在常溫常壓條件下發(fā)生泄漏，將立即氣化。氯氣比空氣重，沿低空擴(kuò)散。氯氣危險(xiǎn)性類別為第2.3類有毒氣體，接觸限值為1mg/m3，公眾反映十分敏感，易引起社會(huì)不穩(wěn)定。所以液氯泄漏引發(fā)的突發(fā)環(huán)境事件的污染物首先是氣態(tài)污染物。

由于液氯氣化后的氯氣溶于水，在應(yīng)急救援時(shí)為了防止氣態(tài)污染物擴(kuò)散，常常采用霧狀水噴淋的方法，會(huì)產(chǎn)生次生的水污染，氯的水溶液呈酸性。如果噴淋水或者消防退水沒(méi)有得到妥善處置的話，就可能會(huì)污染到土壤或者地表水。

4 涉氯企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的重點(diǎn)

在編寫(xiě)涉氯企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)，除了應(yīng)該按照《企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指南（試行）》[5]的要求外，重點(diǎn)需要關(guān)注以下幾個(gè)方面：

（1）氯的臨界量為1t[5]，對(duì)于一般的氯堿化工企業(yè)來(lái)說(shuō)，貯存或使用的量會(huì)大大超過(guò)這個(gè)數(shù)，Q值大于1；雖然在相關(guān)文件中沒(méi)有三氯化氮臨界量，但三氯化氮存在與氯氣相似的風(fēng)險(xiǎn)，建議在對(duì)涉及三氯化氮的企業(yè)在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中，別漏掉對(duì)三氯化氮潛在風(fēng)險(xiǎn)的分析。另外，與氯有關(guān)的化學(xué)品也應(yīng)引起足夠的重視，如以下化學(xué)品（括號(hào)中為其臨界量t）：光氣COCl2（0.25）、氯化汞（0.25）、氯化銨汞（0.25）、三氯硝基甲烷（0.25）、二氧化氯（0.5）、氯磺酸（0.5）、三氯化硼（2.5）、氧氯化磷（2.5）、二氯異氰尿酸鈉（2.5）、二甲基二氯硅烷（2.5）、甲基三氯硅烷（2.5）、氯甲酸甲酯（2.5）等。醫(yī)院常用二氧化氯為消毒劑，這是由氯酸鈉（NaClO3，臨界量100t）和鹽酸（HCl，臨界量2.5t，根據(jù)鹽酸濃度折成純HCl量計(jì)算Q值）反應(yīng)而制得的，往往是通過(guò)其臨界量來(lái)評(píng)估其風(fēng)險(xiǎn)。

（2）在評(píng)估企業(yè)生產(chǎn)工藝與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)控制水平（M）時(shí)，對(duì)生產(chǎn)工藝要考慮到反應(yīng)條件，如涉及高溫（反應(yīng)溫度≥300℃）、高壓（壓力容器設(shè)計(jì)壓力≥10.0MPa）、易燃、易爆的，要加分，對(duì)于涉及到電解工藝（氯堿）、氯化工藝、聚合工藝也要加分。再綜合Q值、M值、E值（環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)受體）確定環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

（3）涉氯企業(yè)不論是否確定為一般風(fēng)險(xiǎn)或較大風(fēng)險(xiǎn)、重大風(fēng)險(xiǎn)，都應(yīng)該進(jìn)行源強(qiáng)分析，在最不利氣象條件下計(jì)算泄漏時(shí)的影響范圍[6]。首先計(jì)算濃度分布，然后按GBZ2《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值》[7]規(guī)定的短時(shí)間接觸容許濃度，給出該濃度分布范圍。

（4）由于液氯泄漏主要的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)是氯氣對(duì)周邊公眾的影響，因此調(diào)查周邊影響范圍內(nèi)的人口數(shù)量是非常重要的工作，要確定聯(lián)系方式和聯(lián)系人，尤其需要注意環(huán)境敏感目標(biāo)，如醫(yī)院、學(xué)校、養(yǎng)老院、居民住宅等。

（5）涉氯企業(yè)應(yīng)有的基本風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急物資和防控設(shè)施主要包括有：風(fēng)向標(biāo)（用于明確無(wú)關(guān)人員疏散方向）、氣體泄漏報(bào)警裝置、圍堰、事故池（和圍堰相通，用于收集噴淋水）、緊急噴淋裝置（用于吸收泄漏的氣體）、建筑物排風(fēng)裝置。

5 涉氯企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件的預(yù)防

5.1液氯貯槽安全技術(shù)要求

（1） 液氯貯槽廠房：宜采用密閉結(jié)構(gòu)，有條件時(shí)把廠房密閉結(jié)構(gòu)擴(kuò)大至液氯接卸作業(yè)區(qū)域；在密閉結(jié)構(gòu)廠房?jī)?nèi)不僅配制固定式吸風(fēng)口，且配備可移動(dòng)非金屬管吸風(fēng)罩，軟管半徑覆蓋密閉廠房?jī)?nèi)的設(shè)備和管道范圍。密閉廠房?jī)?nèi)事故氯應(yīng)輸送至吸收裝置。

（2） 液氯貯槽應(yīng)急備用槽：根據(jù)最大液氯貯槽體積，至少配備一臺(tái)液氯貯槽作為事故液氯應(yīng)急備用受槽，該槽在正常情況下保持空槽，管路與各貯槽相連接能予以切換操作，并具備使用操作的條件。

（3） 液氯貯槽液面計(jì)：應(yīng)采用兩種不同方式，采用就地顯示液面計(jì)和遠(yuǎn)程儀表各一套，遠(yuǎn)程儀表可用罐外測(cè)量的外側(cè)式液位計(jì)；現(xiàn)場(chǎng)顯示液氯液位應(yīng)標(biāo)識(shí)明顯的低液位、正常液位和超高液位色帶，遠(yuǎn)程儀表應(yīng)有液位數(shù)字顯示和超高液位聲光報(bào)警。液氯貯槽充裝系數(shù)為≤1.20kg/L，并以此標(biāo)定最高液位限制和報(bào)警。

（4） 事故液氯捕集：在液氯貯槽周圍地面設(shè)置地溝和事故池，地溝和事故池貫通，并加蓋柵板，要保證足夠的事故池容積；液氯貯槽泄漏時(shí)，禁止直接向罐體噴淋水，可以在廠房、罐區(qū)圍堰外圍設(shè)置霧狀水（適當(dāng)加入燒堿溶液）噴淋裝置，最大限度吸收和消除氯氣對(duì)空氣的污染。

（5） 液氯貯槽一級(jí)釋放源泄漏報(bào)警：廠房、圍堰內(nèi)液氯貯槽一級(jí)釋放源范圍，應(yīng)設(shè)置氯氣泄漏檢測(cè)報(bào)警儀，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮主導(dǎo)風(fēng)向、人員密集區(qū)和重要通道的影響，并能滿足風(fēng)向變化時(shí)的報(bào)警要求。

（6） 應(yīng)急物資應(yīng)保證足夠的個(gè)人防護(hù)用品：應(yīng)急處理人員應(yīng)做好個(gè)人防護(hù)，佩戴空氣呼吸器，穿防護(hù)服。如果是閥門(mén)泄漏，可將泄漏的液氯罐轉(zhuǎn)移至-35℃的冷庫(kù)中，更換瓶閥。如果儲(chǔ)罐因銹蝕等其他原因發(fā)生泄漏，無(wú)法更換閥門(mén)的話，可將罐體整體投入堿液，堿液池應(yīng)足夠大，堿量為理論消耗量的1.5倍。同時(shí)應(yīng)不斷噴射霧狀水（或堿性溶液）稀釋空氣中擴(kuò)散的氯氣。用監(jiān)測(cè)儀器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空氣中氯氣的濃度，以防超標(biāo)。

5.2事故氯吸收安全技術(shù)要求

（1） 氯堿企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)必須設(shè)置事故氯吸收（塔）裝置，具備獨(dú)立電源和24h能連續(xù)運(yùn)行的能力，并與電解故障停車、動(dòng)力電失電聯(lián)鎖控制；至少滿足在緊急情況下生產(chǎn)系統(tǒng)事故氯吸收處理能力，吸收液循環(huán)槽具備切換、備用和配液的條件，保證有吸收液。

（2） 液氯作業(yè)場(chǎng)所或密閉廠房可以將意外發(fā)生泄漏的氯氣捕集，輸送至事故氯吸收（塔）裝置處理，也可以獨(dú)立設(shè)置與事故相應(yīng)的事故氯吸收裝置。

（3） 液氯使用企業(yè)可根據(jù)用氯規(guī)模、生產(chǎn)系統(tǒng)、液氯儲(chǔ)存廠房、液氯氣瓶使用場(chǎng)所設(shè)置相應(yīng)的事故氯吸收裝置。

（4） 處理液氯氣瓶泄漏宜使用專用真空房，可以設(shè)置相應(yīng)的文丘里（Venturi）吸收裝置。

（5） 移動(dòng)軟管吸風(fēng)罩捕集的事故氯也應(yīng)輸送至吸收塔裝置或現(xiàn)場(chǎng)的文丘里吸收裝置。

（6） 大型吸收塔無(wú)害化氣體放空管高度不得小于24m，并應(yīng)高于現(xiàn)場(chǎng)建筑物或設(shè)備高度2m以上，不得無(wú)序排放。

（7） 不推薦使用堿池中和法，堿池中和法適用于不具備上述條件時(shí)的緊急處置。但對(duì)1000kg的液氯氣瓶堿池處理，水體容積必須達(dá)到25m3，100%液堿1200kg，且控制氣瓶泄漏點(diǎn)要浸沒(méi)在水體中，吸收水溫控制在<45℃，pH>7，且安裝防止泄漏點(diǎn)朝上措施。

（8） 道路車輛運(yùn)輸液氯，必需配備隨車專用堵漏器材，氣瓶、罐車泄漏時(shí)，應(yīng)采用專用堵漏器材堵漏；在緊急情況下，可采用霧狀水（或含堿溶液）噴淋泄漏源下風(fēng)側(cè)，吸收空氣中的氯氣，降低擴(kuò)散程度，禁止直接向泄漏源噴水。

5.3液氯重大危險(xiǎn)源安全管理要求

（1）依據(jù)GB 18218-2009《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》[8]，對(duì)液氯生產(chǎn)、儲(chǔ)存場(chǎng)所進(jìn)行辨識(shí)，并根據(jù)有關(guān)規(guī)定向當(dāng)?shù)氐陌踩a(chǎn)監(jiān)督管理部門(mén)申報(bào)備案。

（2）液氯重大危險(xiǎn)源現(xiàn)場(chǎng)安全設(shè)施和安全條件及應(yīng)急預(yù)案，應(yīng)按國(guó)家相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

（3）液氯重大危險(xiǎn)源的作業(yè)場(chǎng)所必需按規(guī)定向作業(yè)人員發(fā)放氯氣安全技術(shù)說(shuō)明書(shū)，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置危險(xiǎn)告知牌，向周邊企業(yè)、社區(qū)等單位發(fā)布安全信息。

（4）從事液氯作業(yè)人員必需接受專業(yè)培訓(xùn)，并取得專業(yè)培訓(xùn)合格和上崗證，方可上崗作業(yè)。

（5）液氯重大危險(xiǎn)源企業(yè)必需建立氣防站和救護(hù)站，建立應(yīng)急救援隊(duì)伍，按規(guī)定配制應(yīng)急救援器材、氯氣防護(hù)器材和人員中毒現(xiàn)場(chǎng)救治藥品。

（6）在廠房或高處設(shè)置風(fēng)向標(biāo)或風(fēng)向袋，在廠區(qū)常年主導(dǎo)風(fēng)向的兩側(cè)設(shè)立安全區(qū)域，用于人員疏散或集結(jié)，應(yīng)急疏散路線和安全集結(jié)區(qū)域應(yīng)有明顯的標(biāo)志。

5.4泄漏處理

（1）進(jìn)入泄漏現(xiàn)場(chǎng)的人員必須進(jìn)行有效防護(hù)，若條件允許應(yīng)首先關(guān)閉前置閥門(mén)，然后立即關(guān)閉漏氣閥門(mén)。對(duì)于小型鋼瓶，必要時(shí)可將其搬出庫(kù)房，在空曠的地方浸入石灰水中。

（2）對(duì)于大型車間內(nèi)的氯氣儲(chǔ)罐泄漏，需要啟動(dòng)噴淋、泡沫等固定、半固定消防設(shè)施。設(shè)置水幕，稀釋現(xiàn)場(chǎng)及周圍氯氣的濃度；有條件時(shí)，使用低濃度的石灰水進(jìn)行中和；采用多只噴霧水槍形成水幕墻，防止氯氣向重點(diǎn)防護(hù)目標(biāo)或其他危險(xiǎn)源擴(kuò)散。

（3）對(duì)于儲(chǔ)罐和管道需要采用螺絲加粘合劑旋進(jìn)封堵砂眼，使用外封式堵漏袋、粘貼式堵漏密封膠等封堵縫隙，使用各種木楔、粘貼式堵漏密封膠、金屬堵漏錐等堵封孔洞，使用外封式堵漏袋、電磁式堵漏工具組、粘貼式堵漏密封膠等堵漏裂口。

（4）對(duì)于損壞的閥門(mén)可使用閥門(mén)堵漏工具組、注入式堵漏膠、堵漏夾具等堵漏；對(duì)于損壞或老化的法蘭則使用專用法蘭夾具、注入式堵漏膠堵漏。

（5）當(dāng)儲(chǔ)量較大時(shí)，可采用工藝措施倒流或倒罐，必要時(shí)設(shè)法轉(zhuǎn)移危險(xiǎn)的儲(chǔ)罐或瓶體。

6 涉氯企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案的重點(diǎn)

涉氯企業(yè)發(fā)生液氯泄漏時(shí)，要及時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，采取緊急措施，可以避免或者最大程度減少液氯的泄漏，減少對(duì)周邊環(huán)境的影響，避免周邊公眾受到傷害。應(yīng)急預(yù)案在以下幾個(gè)方面需要特別明確：

（1）涉氯企業(yè)應(yīng)該切實(shí)按照GB11984-2008《氯氣安全規(guī)程》[9]和AQ3014-2008《液氯使用安全技術(shù)要求》[10]規(guī)定的各項(xiàng)規(guī)程和技術(shù)要求，制定好應(yīng)急預(yù)案。

（2）應(yīng)急救援組織中現(xiàn)場(chǎng)搶險(xiǎn)人員應(yīng)該明確到具體人員，應(yīng)該是以現(xiàn)場(chǎng)工作人員為主，熟悉工藝流程，液氯的基本理化性質(zhì)，熟悉現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及設(shè)備，熟練使用個(gè)人防護(hù)器材（正壓呼吸器）。

（3）應(yīng)急救援組織中應(yīng)該有專門(mén)的機(jī)構(gòu)明確及時(shí)通知周邊公眾疏散，發(fā)生事故時(shí)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)指揮同意，及時(shí)通知周邊公眾向正確的方向疏散。

（4）應(yīng)急預(yù)案中應(yīng)考慮到特殊情況下的應(yīng)急應(yīng)對(duì)措施，如突然停電、自然災(zāi)害（地震、洪水）等。

（5）由于氯氣泄漏事故的后果比較嚴(yán)重，企業(yè)的應(yīng)急預(yù)案要與地方環(huán)保部門(mén)、周邊單位（包括環(huán)境敏感點(diǎn)）應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行銜接與聯(lián)動(dòng)。

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[5] 環(huán)境保護(hù)部.關(guān)于印發(fā)《企業(yè)事業(yè)單位突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案?jìng)浒腹芾磙k法（試行）》的通知,環(huán)發(fā)[2015]4號(hào),2015-1-8

[6] 國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.HJ169-2004,建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則[S].2004

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[8] 國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB 18218-2009,危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2009

[9] 國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB 11984-2008,氯氣安全規(guī)程[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2009

[10] 國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局.AQ 3014-2008,液氯使用安全技術(shù)要求[S].北京:煤炭工業(yè)出版社,2009

尹洧：高級(jí)工程師，原北京市化學(xué)工業(yè)研究院總工；周小凡：高級(jí)工程師，原北京市環(huán)境保護(hù)局副總工，應(yīng)急工作辦公室主任；李文潔：高級(jí)工程師，原北京市安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局危險(xiǎn)化學(xué)品處處長(zhǎng)