液氯仓库工艺设计的探讨

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1、液氯仓库工艺设计的探讨杨炜宏沈琰云南化工设计院有限公司昆明650041孔剑梅 摘要从消防 、安全的角度对液氯仓库工艺设计进行方案比较 , 并推荐人性化设计方案 。 关键词液氯仓库 方案比较 人性化设计液氯为黄绿色油状液体 , 相对密度 (水 = 1) 为 1147 , 熔 点 为 - 101 , 沸 点 为 - 3415 ,1013 时的饱和蒸气压为 506162 k Pa 。在室温和 常压下为黄绿色气体 , 相对密度 ( 空气 = 1) 为2148 。有剧烈窒息性气味 , 溶于水和碱溶液 , 对环境有严重危害 , 对水体可造成污染 , 空气中氯 气含量最高允许浓度为 1pp m 。 氯自身不

2、会燃烧 , 但可助燃 。在日光下与氢气 、甲烷 、乙炔等可燃性气体混合能引起燃烧和 爆 炸 。采 用 钢 瓶 包 装 , 每 瓶 净 重 500 kg 或1000 kg 。根据液氯的性质 , 必须高度重视安全生产 、 装卸 、运输 、储存和使用 , 切实做好劳动安全防护和消防工作 。在工程设计工作中必须严格按照 有关条例 、法规 , 有针对性地对化学危险品的安 全使用 、生产 、储存 、运输 、装卸等方面进行设 计 , 设置相应的设施和建立相关规章制度 。入 。(2) 液氯仓库的建筑结构形式可选择敞开式或密闭式 。无论选择那一种建筑结构形式 , 都必 须满足阴凉和通风的要求 , 同时 , 远离

3、火源和热 源 。库 温 不 超 过 30 , 相 对 湿 度 不 超 过 80 % ,还应与可燃物品分开存放 , 切忌混储 。库房主要 迎风面应与夏季主导风向成 60 90 角 , 不应小 于 45 角 , 同时避免西晒 。(3) 液氯仓库应设置围堤 、贮坑或废气吸收 处理装置等泄漏应急安全处理设施 。一旦发生泄 漏事 故 , 一 方 面 要 尽 可 能 切 断 泄 漏 源 , 合 理 通 风 , 加速扩散 , 并喷雾状水稀释 、溶解 ; 围堤和 贮坑应满足收集由此产生的大量废水 ; 另一方面尽可能用管道将泄漏物送至还原剂 (酸式硫酸钠 或酸式碳酸钠) 或石灰乳液中和处理 。(4) 液氯仓库要

4、配备相应品种和数量的消防 器材及劳动安全卫生设施 。当液氯储存仓库发生 泄漏或火灾时 , 消防人员必须佩戴过滤式防毒面具 (全面罩) 或隔离式呼吸器 、穿全身防火防毒 服 , 在 上 风 向 灭 火 , 并 切 断 气 源 。喷 水 冷 却 容 器 , 尽可能将容器移至空旷处 。消防设施应选择 雾状水 、泡沫和干粉 , 并设置安全淋浴和洗眼设 备 。(5) 液氯仓库工艺和安全设施的布置要以便 于操作并能提供良好通风为原则 。112 设计方案为了既能满足国家标准 、规范和规定要求 , 又能做到经济 、可行和技术先进 , 同时对环境影 响最 小 , 根 据 以 上 五 点 要 求 , 提 出 两

5、种 设 计 方 案 。 (1) 根 据 氯 气 安 全 规 程 ( GB 11984 - 89 ) :1工程实例受业 主 委 托 , 我 们 设 计 一 座 面 积 为 360 m2的液氯 仓 库 , 液 氯 的 包 装 储 存 规 格 为 500 kg 或1000 kg 钢瓶 。111设计构思根据液氯的特性以及国家标准 、规范和规定 的要求进行设计构思 , 比选工艺设计方案的先进 性 、安全性 、环保性 、经济性和可行性 。(1) 液氯仓库的选址应该在开阔和远离生活 办公地带 , 并布置在全年主导风向的下风侧 。考 虑如果液氯发生泄漏事故 , 应能够迅速撤离泄漏 污染区人员至上风处 , 并立

6、即进行隔离 , 小泄漏 时隔离 150 m , 大泄漏时隔离 450 m , 严格限制出 孔剑梅 : 工程师 。1995 年毕业于华东理工大学化学工程系 。一直从事化工工艺设计 。联系电话 : ( 0871) 3333497 。2006 ,16 (4)15孔剑梅等液氯仓库工艺设计的探讨 第 412 条规定 ,氯气生产 、使用的厂房 、库房气排放大气 。21114设备(1) 轴流风机 8 台 。(2) 电气仪表为半自动化 。21115自控设置氯气超标报警探头 30 只 。21116消防设置 消 火 栓 、灭 火 器 、防 护 用 品 和 抢 修 器 材 。21117费用估算 工程费用估算为 10

7、0 万元 。必须符合建筑设计防火规范 ; 第 417 条规定 , 氯气生产 、使用和贮存等厂房结构 , 应充分利用 自然通风条件换气 , 在环境和气候条件允许下 , 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 。这种 方案为敞开式设计方案 。 (2) 考虑到氯气属剧毒化学品 , 一旦泄漏 ,将发生人员伤亡事故 。按照国务院颁发的危险 化学品管理条例, 以及我国近几年来发生的氯气泄漏事故的经验教训 , 设计时以尽可能减少氯 气泄漏 到 大 气 为 原 则 。即 事 故 排 出 的 气 体 以 中 和 、吸收为主 , 用水稀释和高空排放为辅的原则 进行

8、净化处理 , 防止对环境的再污染为原则 。这 种方案为密闭式设计方案 。212密闭式 密闭式设计方案布置图见图 2 和图 3 。2方案比较211敞开式 敞开式设计方案设备布置图见图 1 。图 2 密闭式液氯仓库送风布置图图 1 敞开式液氯仓库设备布置图21111设计原则 按照 氯 气 安 全 规 程 ( GB 11984 - 89 ) 设计 。21112土建专业进 行(1)仓 库 结 构 形 式 采 用 排 架 结 构 和 轻 钢 屋图 3 密闭式液氯仓库抽风布置图 面 。 21211设计原则 按照 氯 气 安 全 规 程 ( GB 11984 - 89 ) 同 时 考虑尽可能减少氯气泄漏到大

9、气 , 不对人员和环 境造成伤害为原则 。21212土建专业(2)(3)仓库门采用双开铁门 。 墙体带百叶窗和轴流风机 。21113通风形式 (1)(2)正常的时候采用自然通风 。 事故期间采用机械送风和排风将事故废16CHEMICAL ENGINEERING D ESIGN化工设计 2006 , 16( 4)(1) 仓库结构形式采用排架结构 , 钢筋混凝土屋面 。(2) 仓库门采用电动卷帘门 。(3) 墙体带单向轴流风机并加塑钢窗 。21213通风形式(1) 正常的时候采用机械送风和排风 。(2) 事故期间采用强制送风和抽风 , 事故废 气由泄氯吸收装置强制送风和抽风循环吸收 。21214设

10、备死角 。(3) 在送风系统中设置两台缓冲罐 , 改善液 氯库房内的混合气体的整体推动作用及均匀布风 效果 。(4) 在液氯库房内设置四台定向布风器 , 以 提高液氯库房内的混合气体的循环效果及对泄漏 氯气吸收效果 。(5) 采用从液氯库房吸风 , 经处理后再回送 到氯库的方式 : 避免因吸风量大时密闭液氯库 内负压增大 ; 避免因液氯库房内氯气浓度过大 导致未经处理完全后的氯气渗漏到大气中影响周围环境 、危害近距离建筑物和操作人员 ; 送风 对液氯库房氯气混合气体产生推动作用 , 使液氯 库房的混合气体平稳流动 , 便于吸收 。(6) 吸收溶剂为专利配方 。(1)(2) (3)轴流风机 8

11、台 。电气仪表自动化 。 泄氯吸收装置 (二套) 。21215自控 设置氯气超标报警探头 8 只 。21216消防设置 消 火 栓 、灭 火 器 、防 护 用 品 和 抢 修 器 材 。21217费用估算 工程费用估算为 145 万元 。4应用效果实践证明 , 我们的设计方案是可行的 :(1) 在工程实例中 , 我们采用了密闭式设计方案 。在化工试车阶段 , 通过人为制造库房氯气泄漏事故以考察泄氯吸收装置的安全效果 。只需 启动一套泄氯吸收装置 , 检测回风的氯气含量 , 结果显示其浓度小于 1pp m , 由此可见 , 设计中所采用的两套泄氯吸收装置可起到一用一备双保 险的作用 。 (2)

12、泄氯吸收装置布置在库房外 , 且有较完善的自动报警系统 , 一旦库房内发生氯气泄漏事 故 , 操作人员首先撤离到库房外 , 并可在安全距 离范围内监视泄氯吸收装置是否正常运行 , 确保 了人员安全 。(3) 由于采用从库房吸风经吸收 、处理后再 送到库房的方式 , 保护了周围环境和操作人员的 人身安全 。3方案比选根据上述方案对比 , 虽然敞开式设计方案工程投资费用要比密闭式设计方案低得多 , 但是 ,当泄漏事故发生时 , 泄漏的氯直接通过轴流风机 排放到室外 , 会对周围环境造成二次污染 , 对周 边人员甚至可能造成伤害 ; 而密闭式设计方案虽然工程投资费用高 , 但当氯气一旦泄漏 , 可通

13、过 强制送风和抽风系统 , 将泄漏的氯通过氯气吸收 装置进行洗涤吸收 , 避免了事故泄氯直接排放到 大气 , 造 成 环 境 污 染 和 对 周 边 人 员 的 伤 害 。因此 , 我们推荐采用密闭式方案 。 为了使密闭式设计方案既能满足规范要求 , 又能体现环境保护和以人为本的理念 , 我们采取了以下措施 。(1) 在液氯库房内开挖地沟 , 地沟上加盖有 穿孔的盖板 , 将吸风管布置在地沟中 , 以免影响 地面操 作 ; 其 它 主 要 抽 风 口 沿 库 房 内 侧 墙 体 布 置 , 使之形成面源吸风的方式 。(2) 送风系统安装在液氯库房大门上方 , 行 车导梁的下部 。在送风管斜向下

14、方向和正下方方 向开孔 , 增加整个液氯库房气体混合的推动力 , 使液氯库房的混合气体平稳流动 , 避免造成气流5结语(1) 尽管在设计上采取了较完善的事故安全处理措 施 , 但 是 我 们 在 思 想 上 还 是 应 该 高 度 重视 , 并配备相应的安全保护设施和建立必要的规 章制度 。 (2) 当经济利益与环保 、人文相冲突时 , 应当牺牲表面的 、眼前的经济利益 , 把长远的经济( 下转第 39 页)2006 ,16 (4)39田卫云 控制工程造价从优化设计做起价工程师层层把关 ,314完善法律法规共同控制设计过程 。经济的对立统一是控制投资的关键环节 。设计中 既要反 对 片 面 强

15、 调 节 约 , 忽 视 技 术 上 的 合 理 要 求 , 使项 目 达 不 到 功 能 的 倾 向 , 又 要 反 对 重 技 术 , 轻经济 、设计保守浪费的现象 。设计人员应 加强专业培训和学习 , 使他们熟悉概 、预算有关 知识和建材市场价格 , 让他们在设计过程中自觉 地把技术设计与经济设计有效地结合起来 。设计 人员要用价值工程的原理来进行设计方案分析 , 要以提高价值为目标 , 以功能分析为核心 , 以系 统观念为指针 , 以总体效益为出发点 , 从而真正 达到优化设计效果 。(收稿日期 2006 - 07 - 07)优化设计的推广还应有一定的法律法规作为 保证 。目前已有合同法 、 建筑法 、 招标投 标法和建筑工程质量管理条例等规范 , 但 这些都只从项目建设的总体出发 , 对设计方面的 规范不 够 具 体 , 因 此 为 更 好 地 监 督 管 理 设 计 工 作 , 还应 建 立 和 完 善 相 应 法 律 法 规 , 如 设 计 监 理 、设计招投标 、设计市场及价格管理等 。315注意工作的综合性通过优 化 设 计 来 控 制 投 资 是 一 个 综 合 性 问 题 , 不能片面强调节约投资 , 要正确处理技术与(