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小知識|常見的氣體泄漏的處置方案

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小知識|常見的氣體泄漏的處置方案

發布日期:2018-01-31 作者: 點擊:

  在我們的生活空間里,大量的易燃易爆、毒性、腐蝕性等化學物質也被人們在生活、生產中廣泛使用。然而,由于目前相關防范措施的科學技術手段,設施還不完善,人們的安全意識還不夠強,加之自然災害等原因,時而不時的有這樣或那樣的危險品泄漏事故發生,隨之釀造成中毒、火災、爆炸等災害性事故。

  

  據相關資料介紹,從1953年至1982年,全世界平均每年發生200多起因化學物質氣體泄漏而引起的嚴重事故;而從1985年至1989年這五年間里,即上升到每年300多起。同樣,我國在這方面好像也“不甘落伍”,自1969年以來,共發生傷亡千人以上的化學物質泄漏事故就有一百多起,其中最大的一次傷亡超過5000人。具有代表性的例子有:1979年溫州電化廠氯氣鋼瓶爆炸泄漏事故傷亡一千多人,經濟損失達數百萬元;1993年8月5日發生在深圳羅湖區清水河安貿危險品倉庫的爆炸與此同時1997年6月27日晚發生在北京東方化工廠的火災,它們的直接經濟損失都超過上億元。從這些大量的事故可以看出,除管理防范措施不力外,其原因都是由于泄漏處理不當,才釀造成災害性的事故。這對國家和人民的生命財產安全造成嚴重的威脅、損失,同時,也對生活環境造成嚴重的污染。這些物質一旦泄漏,如果處理不當,其后果難以想象。因此,加強泄漏氣體處理的研究勢在必行。

  

  1.泄漏氣體事故的特點及其危害

  

  氣體嚴格來講,常溫常壓下呈氣態的物質才稱為氣體,但本文從事故的搶險救援角度講,氣體包含了在常溫常壓下呈液態,但泄漏后易揮發成氣體的物質(如苯),本文所講的氣體多為化工生產中的成品或用品。

  

  1.1 突發性強、危險因素多

  

  氣體泄漏事故一般都是在瞬間突然發生的,這種突發性往往與它們在生產、運輸過程中的特殊性有關。因為,大多數氣體多為化工生產中的用品或產品,它們都是在高溫高壓下進行傳輸或貯存。有的反應過程中需要吸收熱量,有的反應過程中需放出熱量,且原材料或成品多為易燃易爆物,如果在生產、貯存、運輸過程中一旦稍有疏忽,便會導致泄漏氣體事故的發生。再從社會方面看,由于社會的防范措施不可能做到萬無一失,很可能由于敵對分子的蓄意破壞制造氣體泄漏事故。這些情況都有可能隨時地導致氣體泄漏事故的發生,造成燃燒、爆炸、中毒等事件。如1997年1月23日,河北涉縣化肥廠100m?;液氨貯罐因煤堆推倒圍墻砸裂貯罐上的液位管造成氨氣泄漏,瞬間氨氣擴散達3000m?;,為防止爆炸,禁絕了一切火源,切斷周圍的生活生產用電;為防止中毒,及時疏散周圍群眾。

  

  1.2 危害形式多樣化

  

  有些氣體具有可燃燒性,一旦發生泄漏,遇上火源,很容易造成燃燒或爆炸。在燃燒中,火焰的高溫隨時危及人們的生命和財產安全,在爆炸中,沖擊波的機械性作用隨時也會危及周圍的環境,引起多次燃燒或爆炸,加劇事故災害的擴大。再者,有些氣體是有害物質或是經燃燒反應后變成有害物質,由于這些有害物質的危害狀態不同,造成人們中毒的途徑也各有所異。如受污染的空氣可經呼吸道吸入和皮膚吸收中毒,誤食、誤飲染毒食物、飲水,即可經消化道吸收中毒。同時,由于有害物質會在空間、地面、水源、物體等造成污染,且有較強的流動性和持續性,少則幾小時,多則數日、數月。這種時間的持續性和地域、空間的流動性都給事故的處理帶來了很大的難度。如1991年9月3日我國江西上繞發生一起甲胺泄漏事故,造成900余人中毒,其中41人死亡。據專家估計,該事故的污染治理工作要花近上億元,并對該河流的生態環境造成長期的影響。

  

  1.3 涉及面廣處理救援困難

  

  氣體泄漏事故發生后,其會迅速在地域、空間迅速擴散,嚴重的污染空氣,嚴重影響生活、生產中的各部門設施,短時間內危害范圍即可達數十或數百平方公里。處理救援行動將圍繞切斷事故源,控制污染區,搶救中毒人員,采樣檢測,組織污染區居民的防護與疏散,對污染區的洗消等工作展開,難度大,要求高。同時,為了有效地實施救援,還必須對參加搶險救援的工作隊伍實行統一的組織指揮,這必須涉及如通信、交通、急救醫療、氣象、政府等諸家單位。這樣龐大的隊伍,必定會給處理救援行動還來很大的困難。如印度博帕爾市的一家農藥廠發生事故后,政府調動了4000余名人幫助受害者撤離,并在市郊設置大片帳蓬,解決12.5萬人的臨時的居住,還從新德里和孟買調來數百名醫務人員參加搶救傷病員。為了避免再次發生泄漏,印度中央政府再次組織大批技術人員將剩余的25噸C2H3NO全部處理,并調遣了三架能裝5000升水的直升機,在現場上空向下不停噴灑水霧,僅此一項持續了7天時間。

  

  2.泄漏氣體處理

  

  制止泄漏是處置泄漏氣體事故的關鍵和目標。處理泄漏氣體事故是一項十分復雜而又艱巨的搶救救援行動,不但要充分掌握泄漏氣體物質的理化特性,所處流程狀態,工藝設備,泄漏部位,以及當時當地的風向、風速、地形狀況,還要運用先進的科學技術手段,配合相關部門、人員,才能采取正確,有效的處理方法。

  

  2.1 受警處理

  

  在接到報警時,要問清是何種氣體物質泄漏,泄漏地點,泄漏部位,是液相泄漏,還是氣相泄漏,已經有無燃燒、爆炸等?這些情況都有利于力量的正確調集,裝備器材的準備合理,防范措施的正確采取。如液化石油氣發生泄漏,可通知電力公司、自來水公司,消防隊,液化石油公司,醫療等有關單位,重點采取杜絕火源的措施;而氯氣泄漏,重點采取防范中毒措施,醫療單位的出動人員得有所加強。

  

  2.2 警戒區域的劃定

  

  警戒區域范圍大小,應根據泄漏氣體物質的特性、數量、時間、地形、現象等諸多情況確定,其原則就是保證在警戒區范圍以外的泄漏氣體濃度在爆炸下限濃度或空氣中所允許的最高毒性濃度以下,對于既有害性又有可燃可爆性的氣體(如氨氣),應綜合它們的濃度并結合實際情況考慮。其通常采用濃度檢測儀,經驗公式估算等手段劃定。在實踐中,往往用相關氣體濃度檢測儀測定。測定時,對于密度比空氣重的氣體物質(如氯氣、液化石油氣)不可忽視對地道、溝槽、坑道等低洼地帶部位的檢測。確保警戒區范圍外的人身安全和財產安全。同時,在警戒區范圍應設置警戒崗和警戒標志。對于可燃可爆性的泄漏氣體,在警戒區內要禁止一切火源,切斷生活、生產用電,機動車輛禁止通行并立即熄火;清理警戒區域內的無關人員,作業人員不準攜帶BP機、手機、手電筒、鐵器等易產生火源的器具工作,以防產生火花,點燃引爆泄漏氣體。對于只具有害性無可燃可爆性的氣體,作業人員應帶好空氣呼吸器,防毒面具,防化服等個人防護器材,同時,在警戒區內及時疏散群眾,轉移易與泄漏氣體反應的物品(如泄漏的氯氣易與H2、C2H2等物品所應);對于又具有害性和可燃可爆性的泄漏氣體(如苯),不但要在警戒區內禁止火源還應帶好防護器具。并應保持隨時用儀器對現場的監測,根據事態的發展情況及時擴大警戒范圍。

  

  2.3 堵漏和處置

  

  a:關閥斷源止漏法。關閥斷源上漏法就是當泄漏氣體的儲存容器或輸送發泄漏時,迅速找到泄漏處的最近控制閥門,關閉閥門,斷源氣源供給,從而控制泄漏的方法。對于可燃爆性氣體,最好由操作熟練的工人操作,手鉗應有保護層,以免金屬撞擊產生火花的危險。操作人員應站在上風方向進行操作。

  

  b:木質木料止漏法。當盛裝泄漏氣體的容器產生孔洞或泄漏時,可根據泄漏處孔洞的形狀、大小,選擇相應在的木塞,木楔等木質材料,用錘將木塞、木楔打入孔洞,從而制止泄漏的方法。對于具有可燃可爆性泄的泄漏氣,敲打錘子必須選用木錘,以免與容器撞擊產生火花,引燃引爆泄漏氣體。

  

  c:凍結止漏法。這主要利用泄漏氣體具有較高的蒸發潛熱的特性。當管道發生裂口式泄漏時,用麻布片纏繞裂口處,邊纏繞邊澆水。由于這種泄漏氣體具有較高的蒸發潛熱,使泄漏處噴灑的水凍結成冰,有效地制止了泄漏。這種方法在北方的冬天更為理想。在此方法操作中,操作人員應帶好防護器具,作好自我保護,以防人體皮膚的冷灼傷。如液化石油氣發生泄漏時,就可用這種方法。在常溫下(20℃),液化石油氣的蒸發潛熱平均為357KJ/kg,這樣高的蒸發潛熱,足以使水在較短的時間內凍結成冰。

  

  d:注水升浮止漏法。此方法是當泄漏氣體的容器自根部發生裂縫泄漏時,利用泄漏氣體的液相比水輕的特性,且泄漏的氣體的液相在水中的溶解不大,向已有或臨時設置的輸水管注入壓力水,使泄漏氣體的液態升浮在泄漏口之上,使其泄漏口處流出水,不流出液相的泄漏氣體,再用其它工具將泄漏口處封堵或邊流水邊倒罐液態泄漏氣體。在此方法操作中應注意因水位升至過高而導致液態泄漏氣體從容器的頂部溢出,或上部壓力過高。為防止此現象的出現,可邊流水邊從上部抽出液態泄漏氣體。如液化石油氣(與水比重約為0.5溶解度很小)苯(與水比重為0.874基本不溶于水)就可以采用注水升浮止漏法。而氨氣則不能用注水升浮法,因氨氣(NH3)在水中的溶解度太大(1:700)。

  

  e:引火點燃法。當泄漏氣體具有可燃性,從頂部發生氣相泄漏時,根據當時的實際情況,無法有效地實施止漏,不點燃必然會帶來更嚴重的災難性后果,而點燃則會導致穩定的燃燒,且燃燒釋放出來的惰性氣體稀釋了空氣中的泄漏氣體的含量,更有利于處置工作的進行。如液化石油氣點燃燃燒,CmHn+(m+n/4)O2=MCO2+n/2H2O,通常以下兩種情況可用引火點燃法。一是當罐頂開口泄漏,無法實施堵漏,而泄漏氣體又沒有達到爆炸濃度的下限,可以引火點燃;二是泄漏處處于穩定燃燒,由于火焰被風吹滅或水流打滅,并還有氣體流出時,應及時引火點燃,使泄漏氣體再次燃燒。引火點燃法在泄漏氣體事故處理中很少予以采用,若防范措施采取不當,時機把握不準,后果會適得其反,難以想象。

  

  f:化學反應處理法。對于易與其它物質或溶液反應的泄漏氣體,若無法實施堵位泄漏時,為防止危險性的進步擴大,可用導管泄漏導入預先設置的物質和溶液中,使泄漏氣體與其反應消耗掉。如泄漏的氯氣就可以利用此方法處理。因氯氣易溶于水,與水反應

  

  (Cl2+H2O=HCl+HclO),再向溶液中加入堿性物質,如Ca(OH)2、2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+H2O?? 2HclO+Ca(OH)2=Ca(ClO)2+2H2O,在此反應中消耗掉大量的氯氣,從而達到目的。

  

  g:沙土掩埋法。在運輸過程中,體積較小的泄漏氣體容器發生損壞,無法進行止漏時,可就地利用沙土掩埋制止泄漏或擴散,然后再進行處理。

  

  h:水溶解法。對于在常溫下極易溶于水的氣體,當發生泄漏時,可利用導管將氣體導入水中,或在泄漏處直接噴灑水,或將整個容器投入水中,使泄漏氣體自行溶解。如1997年1月23日,河北涉縣化肥廠100m?;液氨氣體貯罐同煤堆倒圍墻砸裂貯罐上的液位管造成氨氣泄漏,它們利用噴霧水,3個人多小時,就將氨氣溶解掉。(氨氣的水溶解度為1:700)

  

  i:預制器具止漏法。現代的化工企業生產中,泄漏無時不處的發生。據某公司介紹,他們的公司幾乎是“小跑天天有大漏三六九”。由于現行的化工生產工藝,裝置設備都比較復雜,但相關部件的型號、標準都比較統一,因此,可根據本單位的生產工藝特點,實際情況,查找一些容易常見的泄漏部位的器件,預制相應的堵漏材料器具,一旦泄漏事故發生,以便能及時用得上。如常見的管道破裂,法蘭老化等引起的泄漏,可用預先設制的管道長片式法蘭墊子加固,制止泄漏。

  

  2.4 善后處理

  

  善后處理工作要徹底,不留任何火險或毒性隱患,這是處理泄漏氣體事故的重要環節,對于流澗在地面的液態泄漏氣體,可先用中信泡沫將其覆蓋,減小液態泄漏氣體的蒸發速度,使氣體在空間的擴散范圍縮小。對于擴散在空間的泄漏氣體,具有可燃性的,要徹底使其濃度遠低于爆炸式可燃濃度的下限:具有害性的泄漏氣體,應使它在空氣中的濃度低于在空氣中的最高允許毒性濃度,并還應對周圍的環境進行毒性洗消處理,其具體的消毒方法應根據物質的特性作出相應的措施。如氯氣泄漏事故的善后處理中消毒。根據它的特性,可用化學消毒法用氨水(NH3?H2O)消石灰溶液(Ca(OH)2)等堿性溶液噴灑在毒區域或受污染物表面,使氯氣與其發生化學反應,成為無毒物質或低毒物質;也可用物理消毒法,如專用的吸咐墊,活性碳等具有強吸咐能力的物質或器具,吸附回收后進行處理。通常,對于空氣中的泄漏氣體,通常采用噴霧水稀釋,自然通風,機械通風等手段進行驅散。要注意的是對于那些氣相密度比空氣重的泄漏氣體,善后處理工件中不可忽視水溝、水道等低洼處易積聚氣體的地方。

  

  3.歸結

  

  在我們的生活空間里,使用的各種氣體還很多,將來隨著科學技術的發展,恐怕出現今天不知的未來氣體和更新的生產工藝設備裝置。各種氣體泄漏事故,其處理方法也各有異。不過,搞好泄漏氣體的處理工作,還是有章可循的。

  

  3.1 抓住物質的理化特性,是處理泄氣體事故的核心。

  

  從眾多的泄漏氣體事故處理實踐中,其具體處理措施和方法都是圍繞物質的理化特性而醞釀產生的。如前面所述的凍結止漏法,就是利用了它們具有較高的蒸發潛熱,處理氯氣所用的化學反應法、水溶解法,也是利用了它們的理化特性。同時,抓住物質的理化特性,也是搞好這些泄漏氣體的預防、善后處理工作的主要依據。

  

  3.2 熟悉、掌握現行的工藝,生產設備裝置,是處理泄漏氣體事故的重要內容。

  

  現有的化工生產工藝設備復雜,但對一般常見的設備、裝備要有一個了解、熟悉、對單位的安全負責人來講,更應做到掌握的程度。如上所述的泄漏氣體事故處理中所用的關閥斷源止漏法,預制器具止漏法,這些方法都是要求負責人員在熟悉、掌握的基礎上,關鍵時刻才能用得上。

  

  3.3 運用先進的科學技術器具是處理泄漏氣體事故的重要手段。

  

  人和武器裝備的結合,才能形成戰斗力物質的理化特性,生產工藝設備特點掌握多好,沒有相應的科學技術,器材裝備是不能搞好泄漏氣體故處理的。如防護器具,氣體檢測儀,蘭州金環公司開發的“不停車帶濕帶壓堵漏技術”都是先進的科學技術,設備在泄漏氣體后有處理中的具體運用。


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