液氯贮槽区安全风险控制项目总结

1. 工程情况简介

江苏梅兰梅兰化工股份有限公司现有氯碱生产能力27万吨/年, 液氯储存区有5只液氯储槽, 容积80m3/只, 正常储存液氯小于250吨。随着城镇化进程的加速, 梅兰化工现已处于海陵区的主城区, 由于梅兰化工5只液氯贮槽是敞开布置, 并非是建设在封闭室厂房内, 一旦储槽中氯气泄漏, 液相泄漏很快扩散会造成公司员工和附近居民中毒伤亡, 周围环境污染, 严重威胁海陵区主城区的安全。

为有效地预防和控制液氯储罐区重大危险事故风险, 根据《关于规范危险化学品生产企业重大事故隐患整改工作的通知》 (泰安监[2009]76号文) 的要求, 由天津渤海化工集团规划设计院[化工石化医药行业 (化工工程) 专业甲级, 对江苏梅兰化工有限公司液氯储罐区重大隐患整改项目进行方案设计。

对液氯储槽进行封闭, 新建一套事故氯气的吸收处理装置。封闭厂房内安装移动和固定吸风, 通过废气总管接到事故氯吸收装置。实现了对液氯储槽区封闭式管理, 使氯气泄漏能在第一时间内发现、第一时间内处理, 使液氯储存区重大危险源处于受控状态, 进一步保证液氯储槽运行的本质安全度, 大大减轻安全风险和环境污染危害程度, 确保区域的安全。

该项目从2013年12月15日破土动工, 到2014年6月23日完成了装置的最终检查后正式试车。联锁测试正常, 一旦发生氯气泄漏, 装置随时可以投入运行, 废气吸收装置启动后, 封闭厂房内废气总管负压达到1.5-2.2KPa, 达到设计要求。

2. 项目的改造方案及工艺流程

2.1 技术方案

该装置分为液氯储槽封闭及吸收两部分, 通过改造可减少由于液氯泄漏造成的人身安全及对周边环境影响。改造后的装置达到以下功能:一旦液氯泄漏首先由报警仪报警, 然后启动风机及泵, 移动、固定吸风口将泄漏液氯送往吸收装置。吸收装置开始工作, 两台吸收塔串联塔顶送入液碱塔底进入氯气, 用碱液吸收氯气生成次钠。接到报警信号厂房自动关闭大门, 门窗处雾状水喷淋启动。如果液氯储槽泄漏通过远程切换进行倒罐, 进料阀门自动关闭, 并且启动吸收装置及上述联锁。装置的处理能力是处理泄漏氯气量5000Kg (液氯) /h进行设计的。设计和运行操作已经考虑可能出现的自动切换失灵时, 能在操作室的DCS和现场进行手动操作装置, 不影响装置的实际运行效果。此改造措施达到国内领先水平。

2.2 工艺流程

来自各液氯贮槽厂房、液氯包装厂房、液氯中间槽处的废氯气经风机后进入一级吸收塔的下部, 与吸收液进行逆流循环吸收, 直到有效氯吸收至4-6%后, 切换到另外一台循环槽吸收。有效氯含量4-6%的吸收液送尾气系统继续吸收, 再将二级碱液循环槽的配好的吸收液送至一级碱液循环槽备用。从一级吸收塔顶部出来的未反应完的含氯尾气再进入二级吸收塔下部, 与吸收液再次进行逆流循环吸收, 进一步除去其中的氯, 达到环保排放标准的尾气经风机排入大气中。

往碱液循环槽中加入碱液贮罐区来的32%碱液, 并加水配制成15%的碱液备用。

3. 主要设备清单

4. 改造采取的安全设施及对策措施

4.1 工艺系统方面的安全设计及对策措施

4.1.1将液氯贮槽系统进行厂房全封闭改造。

根据现场实际确定封闭范围为:西面至电缆桥架, 东面至钢筋混凝土楼梯, 南面至现有厂房外墙面, 北面至原罩棚钢柱外侧, 并对现有装车平台进行局部封闭。墙面采用砌体屋面采用压型钢板 (经防腐处理) 。屋面局部设采光带, 墙体设门窗用以解决通风及采光问题。

4.1.2 厂房安装密闭式负压吸收系统, 封闭厂房内设置固定是吸风口和可移动式吸风罩。 (1) 废气总管及分管控制阀门安装在厂房外面; (2) 吸风口分两层一楼和平台布置; (3) 抽气管道与墙体之间保证密封。

4.1.3 增加氯气送事故氯处理工序。事故氯吸收装置采用双塔串连工艺, 以确保可能泄漏挥发出的氯气直接进入事故氯吸收塔, 利用烧碱将事故氯气全部吸收。

4.1.4 劳伦斯泵和汽化器处设置固定管道 (阀门) 和移动式吸风罩。并入氯气吸收装置总管。

4.1.5 液氯充装厂房设置固定管道 (阀门) 和可移动式吸风罩。并入氯气吸收装置总管。

4.2 电气控制方面的安全对策措施

4.2.1 本工程负荷等级为二级负荷, 采用双回路供电, 两个进线回路引自不同变压器的低压配电柜, 并采用双电源自动转换柜进行切换, 保证供电可靠性。

4.2.2 本工程电源电压等级为380V/220V, 所有设备电源引自低压配电室新增配电柜。

4.2.3 本工程新增安装容量:100Kw, 开动容量:61.5KW。

本工程中, 所有循环泵、风机均变频器控制, 并且现场、DCS均可进行开停操作, DCS可以远程调节循环泵和风机的转速, 并有反馈信号送到DCS。

封闭厂房的卷帘门在门里门外均设防爆操作柱, 当氯气气体检测器报警时, 远程DCS可以关闭卷帘门, 人员逃生时, 可随时打开卷帘门。

4.3 自控系统的安全对策措施

此项目为改造项目, 控制系统为原有的控制系统。本次增加了部分联锁控制, 例如有毒气体检测器与应急吸收装置的风机和碱液循环泵的连锁控制以及液位高、低与进、出料切断阀的连锁等。

4.4 可燃及有毒气体检测和报警设施的设置

4.4.1 原有液氯封闭储罐区内装有2台有毒气体检测器, 根据有毒气体检测器规范中规定的有毒气体检测器测量的半径, 其并不能满足要求, 因此在液氯储罐区东侧出料阀门附近, 液氯储罐西侧, 总计设有8台有毒气体检测器。

4.4.2 氯泄露的最高容许浓度为1mg/m3一级报警值根据计算得出设定为0.3ppm, 二级报警设定值为0.6ppm, 有毒气体检测位置安装在距地面高度0.5m容易产生泄漏的阀门及法兰口连接处。

4.4.3 有毒气体检测器的检测信号引入到操作室的DCS画面上进行显示.一旦控制系统监测到有毒气体检测器发出报警信号时控制系统会启动联动装置, 关闭现场液氯封闭储罐区西侧的2个自动卷帘门, 同时启动尾气吸收工序的风机C0201A、C0201C, 碱液循环泵P0201A以及P0201A, 同时开启水雾喷淋系统的总切断阀。碱液循环泵和风机的运行状态均在DCS中进行显示, 并且能够远传变频控制。操作室检测到的有毒气体报警器信号通过电铃发出报警响声, 给操作员警示现场有液氯泄漏情况。在出现液氯泄漏的危险情况下, 启动应急吸收装置, 应急吸收装置的碱液循环泵出口均设有就地压力显示, 尾气吸收塔出入口设有温度远传控制。

5. 装置试运行及验收情况

装置于2014年5月28日打通流程, 清洗管道和贮槽后, 进行单机试车;6月10日进行联动试车, 碱液循环泵和风机进行变频调节, 保证吸收塔液位正常, 废气总管负压达到设计要求;6月23日由操作人员自己动手完成手动和自动的操作, 并模拟氯气超标, 联锁正常启动。通过近一月的操作培训与试运行, 装置手动和自动操作正常, 联锁可靠, 达到设计要求。8月19日一次性通过泰州市安监局组织的专家验收。

摘要：提出了江苏梅兰化工有限公司对液氯厂房及液氯储槽进行安全密闭改造的方案, 并总结了方案实施后达到的效果。

关键词：液氯厂房,液氯储槽,密闭改造,固定吸风,移动吸风