1前言

　　燒堿（又稱(chēng)為氫氧化鈉）在國民經(jīng)濟中有著(zhù)重要的作用。廣泛應用于造紙、纖維素的生產(chǎn)、洗滌劑、合成脂用酸的生產(chǎn)以及動(dòng)植物油的提煉。紡織印染工業(yè)用作棉布退漿、煮煉劑和絲光劑�；瘜W(xué)工業(yè)用于生產(chǎn)硼砂、氰化鈉、甲酸、草酸、苯酚等。石油工業(yè)用于精煉石油制品，并用于油田鉆井泥漿中。同時(shí)，還用于生產(chǎn)氧化鋁、金屬鋅和銅以及玻璃、搪瓷、制革、醫藥、染料和農藥等方面。近年來(lái)，隨著(zhù)中國國民經(jīng)濟的發(fā)展，燒堿在各行各業(yè)中的應用也越來(lái)越重要。目前，氯堿生產(chǎn)有隔膜法、水銀法和離子膜法。無(wú)論在技術(shù)先進(jìn)、工藝優(yōu)越性以及產(chǎn)品質(zhì)量、節約能源等方面均為離子膜法占優(yōu)。然而，無(wú)論用何種方法生產(chǎn)，在燒堿生產(chǎn)過(guò)程中都存在著(zhù)多種危險危害因素，一旦發(fā)生事故可能造成極為嚴重的后果，不僅影響到生產(chǎn)的正常進(jìn)行，同時(shí)人們的生命和財產(chǎn)也將遭到損失。本文作者對國內某離子膜燒堿現役裝置進(jìn)行了調研，同時(shí)查閱了國內外氯堿生產(chǎn)的資料和國家安全生產(chǎn)規范與標準，在經(jīng)有關(guān)專(zhuān)家進(jìn)行論證后，對離子膜燒堿生產(chǎn)過(guò)程中可能遇到的危險有害因素進(jìn)行了辨識與評價(jià)，同時(shí)提出了相應的對策措施，以消除或降低這些危險有害因素，為安全生產(chǎn)提供保障。

　　2離子膜燒堿裝置流程簡(jiǎn)述前已述及燒堿生產(chǎn)方法有多種，本文針對離子膜法生產(chǎn)燒堿裝置。離子膜法生產(chǎn)燒堿裝置主要包括以下幾個(gè)工段：一次鹽水工段、二次鹽水精制工段、離子膜電解工段、淡鹽水脫氯工段、燒堿蒸發(fā)工段、高純鹽酸工段以及液氯工段

　�。�1）一次鹽水工段裝置采用戈爾膜技術(shù)用于鹽水的精制，使一次鹽水的質(zhì)量大大提高，簡(jiǎn)化了一次鹽水精制的工藝流程，也縮短了二次鹽水精制的過(guò)程。

　�。�2）二次鹽水精制工段引進(jìn)國外技術(shù)設備，采用碳素燒接管與螯合樹(shù)脂塔串聯(lián)生產(chǎn)工藝。

　�。�3）離子膜電解工段采用復極式離子膜電解槽，引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)及設備。二次精制鹽水加入陽(yáng)極液循環(huán)槽中，由陽(yáng)極液循環(huán)泵送到離子膜電解槽各單元陽(yáng)極室中，在直流電作用下產(chǎn)生淡鹽水與氯氣。在陽(yáng)極液循環(huán)槽中，氯氣從淡鹽水中分離出來(lái)。在電解槽各單元的陰極室中產(chǎn)生陰極液和氫氣。在陰極液循環(huán)槽中逸出氫氣，其陰極液一部分在陰極室與循環(huán)槽之間進(jìn)行循環(huán)，另一部分從循環(huán)槽中排出。

　�。�4）淡鹽水脫氯工段淡鹽水脫氯方法常用空氣吹除法和機械真空法。本工程采用真空脫氯法。

　�。�5）燒堿蒸發(fā)工段燒堿蒸發(fā)應用三效蒸發(fā)器。自電解工段來(lái)的液體燒堿（濃度為32%），進(jìn)入三效蒸發(fā)器，經(jīng)三效蒸發(fā)器一次濃縮后的堿液（濃度約為37%）進(jìn)入二效蒸發(fā)器，進(jìn)行二次濃縮，經(jīng)二效蒸發(fā)器濃縮后的堿液濃度為43%.經(jīng)分離器、堿泵和預熱器，進(jìn)入一效蒸發(fā)器濃縮后，堿液濃度為50%的成品堿。

　�。�6）高純鹽酸工段采用三合一爐、純水吸收流程，工藝簡(jiǎn)單、設備少、造價(jià)低，且技術(shù)成熟可靠。

　�。�7）液氯工段液氯生產(chǎn)工段由冷凍、液化、包裝、整瓶等工序組成。圖1：離子膜燒堿工藝流程圖

　　3生產(chǎn)過(guò)程危險危害因素評價(jià)通過(guò)應用事故易發(fā)性評價(jià)方法、道（DOW）化學(xué)火災、爆炸毒性指數評價(jià)方法以及事故后果易發(fā)性評價(jià)方法等，對離子膜燒堿裝置生產(chǎn)過(guò)程中存在的危險危害因素進(jìn)行分析，得到主要有以下危險危害因素。

　　3.1中毒離子膜電解、高純鹽酸、淡鹽水脫氯以及液氯工段都存在著(zhù)大量的氯氣。氯氣是一種具有窒息性的毒性很強的氣體。其對人體的危害主要通過(guò)呼吸道和皮膚粘膜對人的上呼吸道及呼吸系統和皮下層發(fā)生毒害作用。其中毒癥狀為流淚、怕光、流鼻涕、打噴嚏、強烈咳嗽、咽喉腫痛、氣急、胸悶，直至支氣管擴張、肺氣腫、死亡�！堵殬I(yè)性接觸毒物危害程度分級》（GB5044－1985）中將其歸為高度危害類(lèi)。在《工業(yè)企業(yè)設計衛生標準》（TJ36－1979）規定其車(chē)間衛生標準為1mg/m3.《常用危險化學(xué)品的分類(lèi)及標志》（GB13690－1992）中將其歸為第2.3類(lèi)有毒氣體�！秳《疚锲贩旨�、分類(lèi)與品名編號》（GB6944-1986）中，該物質(zhì)屬于第一類(lèi)A級無(wú)機劇毒品。一旦發(fā)生泄漏，后果將十分嚴重。在整個(gè)生產(chǎn)裝置中最可能發(fā)生氯氣泄漏的地方是離子膜電解及濕氯氣水封處。在離子膜電解工段如果設備、管道等密閉性不好，就非�？赡馨l(fā)生氯氣的泄漏；在濕氯氣水封處，如果儲氣柜容量不足，壓力波動(dòng)大，氯氣可能沖破水封造成泄漏。此外，氯氣管道、閥門(mén)、法蘭等也可能因腐蝕或安裝等方面的原因，造成氯氣的泄漏；上面提到的離子膜電解及高純鹽酸合成爐等發(fā)生火災爆炸后也會(huì )造成氯氣的泄漏。在液氯工段如果發(fā)生爆炸泄漏，則可造成氯氣外逸導致現場(chǎng)人員中毒事故的發(fā)生。導致這一事故發(fā)生的原因主要有：氯氣含水分過(guò)高導致設備及管道腐蝕；三氯化氮的富集；液氯蒸發(fā)器內溫度、壓力過(guò)高等生產(chǎn)系統失控：“三廢”處理系統發(fā)生事故；設備結構材質(zhì)選擇不當；機械設備密封不嚴；監控系統失控；操作失誤；維修不及時(shí)等等。中毒是整個(gè)離子膜燒堿裝置中最大的危險有害因素。

　　3.2火災和爆炸在離子膜電解裝置中，飽和食鹽水通過(guò)直流電電解，產(chǎn)生氫氣。氫氣是易燃易爆物質(zhì)，其爆炸下限為（體積比）4.1%，爆炸上限為（體積比）74.2%.又在高純鹽酸工段中用氫氣和氯氣合成氯化氫氣體，如果氯氣及氫氣的配比不當或出現其他異常情況，空氣或氧氣與氫氣相混合達到爆炸極限，上述裝置均可能發(fā)生火災爆炸。同時(shí)又由于裝置中存在有毒的氯氣及氯化氫氣體，一旦發(fā)生火災爆炸則可能會(huì )連帶發(fā)生有毒氣體的泄漏，后果將更加嚴重。此外在液氯工段，由于三氯化氮的富集，也存在發(fā)生爆炸的危險。

　　3.3灼傷在離子膜電解裝置中存在著(zhù)大量的鹽酸、燒堿及濃硫酸，由于它們都具有強腐蝕性，一旦發(fā)生泄漏，可能造成化學(xué)性灼傷。此外，從高純鹽酸合成爐中出來(lái)的氯化氫氣體溫度較高，反應爐壁溫度也較高；同時(shí)裝置中還存在著(zhù)蒸發(fā)器、加熱器，并使用蒸汽進(jìn)行加熱；因此，如果爐壁、管道或設備保溫做得不好，或者發(fā)生高溫氣體或蒸汽泄漏時(shí)，可能會(huì )造成人員高溫灼傷或燙傷事故。同時(shí)會(huì )連帶發(fā)生中毒事故。

　　3.4觸電由于離子膜電解工段在電解過(guò)程中使用的是強大的直流電。由于電解槽連接銅排均是裸露的，外表無(wú)絕緣防護層，電解操作時(shí)直流電負荷很大。因此在電解操作和日常管理及檢查過(guò)程中，如缺乏必要的安全措施或違章操作，就非常容易受到電的灼傷、電擊等而發(fā)生觸電事故，嚴重時(shí)會(huì )使人觸電身亡。電流數值對人體的危害關(guān)系如下表1所示：表1：電流對人體的危害關(guān)系表電流數值危害后果60mA直流電有痛覺(jué)的電擊80mA直流電電擊使肌肉控制力減弱≥100mA直流電電擊厲害，將失去控制力≥400mA直流電電擊使心臟受損≥800mA直流電電擊使人致死因此，觸電傷害也是一重要危險危害因素。

　　3.5噪聲離子膜燒堿裝置中存在大量的壓縮機、泵、噴射泵等設備，可能會(huì )產(chǎn)生較高的噪聲。另外，高壓蒸汽正�；蚴鹿蕷怏w放空、管道振動(dòng)等將產(chǎn)生額外的噪聲危害。噪聲會(huì )對現場(chǎng)工作人員帶來(lái)健康危害，長(cháng)時(shí)期在高強度噪聲環(huán)境中作業(yè)會(huì )對人的聽(tīng)覺(jué)系統造成損傷，甚至導致不可逆性噪聲性耳聾。此外，噪聲對人的心血管系統、消化系統等均有一定的負面影響。

　　3.6高處墜落離子膜燒堿裝置為多層結構。在進(jìn)入裝置進(jìn)行巡回檢查、取樣、檢修等作業(yè)時(shí)，可能會(huì )發(fā)生高處墜落傷害事故。另外，裝置中存在各種塔、爐、高位槽等，這些塔、爐及高位槽有時(shí)需要在高處操作、巡檢和維修作業(yè)，如不采取防護措施或是防護措施不到位，可能會(huì )發(fā)生高處墜落傷害事故。

　　3.7機械傷害離子膜燒堿裝置中壓縮機類(lèi)、泵類(lèi)等轉動(dòng)設備如防護措施不到位，或防護措施存在缺陷，或在事故及檢修等特殊情況下，會(huì )存在機械傷害的可能性。

　　4勞動(dòng)安全衛生對策措施通過(guò)前面分析可知，離子膜燒堿生產(chǎn)過(guò)程中存在的主要危險有害因素有：火災爆炸危險、毒性危險等。因此在過(guò)程建設中必須嚴格遵守相關(guān)的規范標準，任何忽視或降低標準的行為，都會(huì )留下安全隱患，給日后安全運轉帶來(lái)危害。在此提出的對策措施也主要針對這些主要的危險危害因素，針對其他危險危害因素的對策措施限于篇幅，不進(jìn)行討論。

　　4.1防毒對策措施本裝置在生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)和使用了一些有毒介質(zhì)，如氯氣、氯化氫、氯化鋇、氫氧化鈉、硫酸及氨氣等，特別是氯氣，由于氯氣的毒性高的特性，是重點(diǎn)防范對象。

　�。�1）工藝參數選擇：應當注意工藝參數的選擇及量的控制，在滿(mǎn)足生產(chǎn)條件的前提下，盡可能選擇低溫、低壓操作條件，減小氯氣的泄漏等。

　�。�2）設備材質(zhì)選型：為使泄漏的可能性降至最低，要注意設備和材質(zhì)的選擇。通過(guò)其他裝置及同類(lèi)工程的實(shí)踐經(jīng)驗以及裝置設計知識，設備應能保證完整密閉性。具體的措施應包括：較高容器設計裕量、較高管道設計等級及較高一級壓力等級的關(guān)鍵管道等。

　�。�3）報警及安全聯(lián)鎖：對特殊工段及崗位，如有毒物料在不正常操作時(shí)的排出口、取樣口、貯罐閥、輸送泵及壓縮機等處可能泄漏或聚積有毒氣體的地方，需設置有毒氣體探測器；在控制室、配電室與有毒物料的設備相距30米以?xún)�，宜設相應的有毒氣體探測器等。

　�。�4）隔離體設置：設有操作崗位的地方，如控制室、配電室、操作間及實(shí)驗室等建筑物應設有正壓通風(fēng)系統，并可承受一定外壓，進(jìn)風(fēng)口處有活性炭吸附器。離子膜電解槽、高純鹽酸合成爐、燒堿貯罐、液氯貯罐等設備的輸送管線(xiàn)應設置泄漏探測系統。液氯貯罐應裝有事故泄料管線(xiàn)，萬(wàn)一泄漏時(shí)，能迅速地將系統內的物料排空到一個(gè)事故泄料罐，防止事故的擴大。

　�。�5）加強個(gè)體防護：在所有人身可能接觸到有害物質(zhì)而引起燒傷、刺激或傷害皮膚的區域內，均設緊急淋浴器和洗眼器；除防護眼鏡、手套、洗眼淋浴器等一般防護外，還應設有專(zhuān)用的防毒面具；對關(guān)鍵操作強制使用人員防護設備，例如空氣呼吸面具、全身PVC防護服、手套和防護鏡等等。

　�。�6）監測及事故處理系統設置：監測設備的振動(dòng)、腐蝕，也是避免造成意外泄漏的有效方法。所有貯有氯氣的容器能泄壓到事故堿洗塔系統。泄料控制應自動(dòng)或遙控執行。

　�。�7）加強安全管理措施：除了以上這些針對性的措施，在生產(chǎn)過(guò)程中還應該注意安全管理措施。根據多年的工作經(jīng)驗，必須對員工進(jìn)行全面的、系統的安全維護培訓，并執行良好的人員管理、監督。不斷提高操作人員的素質(zhì)也是降低危險性、避免事故發(fā)生和擴大的有效措施之一。再完美的設計也不可能避免人為的疏忽、錯誤引起的損害。安全管理對策措施簡(jiǎn)而言之，就是建立安全管理制度、提高操作人員和管理人員的素質(zhì)。具體的內容包括安全培訓、檢查和維修制度、定期安全審查、建立救護組織機構、制定事故應急計劃等等。

　　4.2防火防爆對策措施離子膜燒堿裝置在生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)和使用了一些火災爆炸危險性較大的物料如氫氣及液氨等。生產(chǎn)裝置多為甲類(lèi)火災危險性生產(chǎn)裝置。特別是在裝置同時(shí)存在氯氣及氯化氫氣體，一旦由于火災爆炸引起氯氣及氯化氫氣體的泄漏，將使災害的后果更加嚴重。所以防火防爆措施尤為重要。

　�。�1）嚴格遵循標準：在設計和建設時(shí)，應該嚴格按照有關(guān)規范標準設置安全消防防護措施。對處理易燃、易爆危險性物料的設備應有壓力釋放設施，包括安全閥、釋放閥、壓力控制閥等，一旦超壓，可把危險物料泄放到安全的地方；對盛裝氯氣、氫氣、氨氣及氯化氫的設備和輸送管道系統設計在線(xiàn)自動(dòng)監測儀表；對可能逸出氯氣、氫氣、氮氧化物、氨氣及氯化氫等作業(yè)場(chǎng)所設計氣體監測、報警和聯(lián)鎖系統；設計集中正壓通風(fēng)控制室，必須保證通風(fēng)空氣不受污染，空氣吸氣口設計以活性炭或其他吸附劑為過(guò)濾介質(zhì)的過(guò)濾器等等防護措施。

　�。�2）集散控制系統（DCS）：工程設計采用可靠的集散控制系統（DCS），實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程的正常操作、開(kāi)停車(chē)操作以及生產(chǎn)過(guò)程數據采集、信息處理和生產(chǎn)管理的集中控制。中央處理器的冗余功能增強了DCS系統的可靠性。對重要的參數設計自動(dòng)調節以及越限報警和聯(lián)鎖系統，確保生產(chǎn)裝置和人身安全。建議采用緊急停車(chē)系統等先進(jìn)的控制技術(shù)。在緊急停車(chē)、事故狀態(tài)下，設事故照明電源，事故儀表空氣貯存，從而保證緊急事故狀態(tài)的安全停車(chē)。

　�。�3）多啟動(dòng)消防設施：考慮到本項目的火災危險性，建議消防泵應能自動(dòng)連續順次地啟動(dòng)，同時(shí)也可從控制室遙控啟動(dòng)，以便在事故情況下快速啟動(dòng)消防水系統。建議增加柴油發(fā)電機組，供消防水專(zhuān)用，以備正常雙回路出現故障時(shí)使用。

　�。�4）其他方面措施：在滿(mǎn)足工藝流程順捷，功能分區明確等生產(chǎn)特點(diǎn)和總平面布置圖要求的同時(shí)，也須滿(mǎn)足安全間距、照明采光、通風(fēng)、日曬等防火、防爆、衛生及設備檢修等要求。

　　5結論通過(guò)前面的分析，可以得出如下結論：

　�。�1）離子膜燒堿裝置的主要職業(yè)危險、有害因素是火災、爆炸及毒物危害，應當重點(diǎn)采取措施進(jìn)行防治，并確保防護措施到位。噪聲、高處墜落、觸電、機械傷害等其他危險有害因素，相對來(lái)說(shuō)并不是突出的職業(yè)危害，但也不應忽視，也應對其采取相應的措施加以防護，到達安全生產(chǎn)的目的。

　�。�2）根據對國內在役裝置運行情況進(jìn)行分析的結果表明，通過(guò)落實(shí)各項勞動(dòng)安全衛生對策措施，離子膜燒堿生產(chǎn)裝置基本上可達到安全生產(chǎn)的目的。但由于離子膜燒堿生產(chǎn)的特殊性，在勞動(dòng)衛生方面的有毒有害氣體和噪聲等有害因素仍有可能超過(guò)國家衛生標準的規定，故應采取國內外先進(jìn)的安全措施進(jìn)行綜合治理。

　�。�3）安全對策措施應能夠完全實(shí)施到位，并應與主體裝置同時(shí)設計、同時(shí)施工、同時(shí)投用。在設計、建設和日后的操作運行中，認真落實(shí)各項有效的安全措施，加強安全管理，才能保障安全生產(chǎn)，防止或減少事故的發(fā)生。