1 主題內容及適用范圍
本標準規(guī)定了光氣及光氣化產品生產裝置的生產和設計的安全基本要求。
本標準適用于現有光氣及光氣化產品生產的技術改造及新建、擴建和異地改建。
2 引用標準
TJ36 工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準
GBJ4 工業(yè)“三廢”排放試行標準
GB150 鋼制壓力容器
GB7321 工業(yè)管道的基本識別色和識別符合
JB1150 壓力容器用鋼板超聲波探傷
3 術語
3.1 異地改建
將原裝置規(guī)模遷移到其它地方建設。
3.2 交通要道
運輸頻繁的主干公路、鐵路和航道。
3.3 安全防護距離
從光氣及光氣化生產裝置或車間的邊界開始計算,至居民區(qū)、港口、碼頭、車站或主要交通要道邊界之間的最小允許距離。
3.4 光氣化產品(或中間產品)
以光氣為原料與一種或一種以上的化學物品進行化學反應的生成物。
4 新建、擴建和異地改建工程項目的設計要求
4.1 凡新建、擴建和異地改建工程項目必須經省級以上主管部門(包括省級)根據本標準要求審查同意后,按基本建設程序報批,并報化學工業(yè)部備案。
4.2 報批初步設計時,必須附安全和工業(yè)衛(wèi)生評價報告,報告內容要求如下:
4.2.1 項目名稱。
4.2.2 生產規(guī)模。
4.2.3 產品規(guī)格及產品性質。
4.2.4 原料及中間產品危險特性。
4.2.5 生產工藝路線及控制條件。
4.2.6 建設項目所在地的自然條件、地理位置及周圍狀況。
4.2.7 正常生產時,排放含光氣及其他有毒物質的尾氣對周圍環(huán)境的影響。
4.2.8 當發(fā)生最嚴重泄漏或火災爆炸事故(假想事故)時,可能遭到的災害的估計或預測。
4.2.9 建設項目的安全與衛(wèi)生概況,生產過程中主要職業(yè)危害與不安全因素及其預防設施。
4.2.10 建設項目的安全衛(wèi)生預評價(結論)。
4.3 凡新建、擴建和異地改建的工程項目必須符合下列要求:
4.3.1 不應設置在地震烈度八度以上地區(qū)(不包括八度地區(qū))。
4.3.2 不應設置在人口密集的居住區(qū)及城鎮(zhèn)全年最大頻率風向的上風側2000m之內。
4.3.3 光氣及光氣化生產裝置的安全防護距離不應少于1000m。其中:
4.3.3.1 新建工程在500m半徑范圍內無工廠、商店、居民。
4.3.3.2 老廠擴建、改建工程在500m半徑范圍的其他工廠,可維持現狀,但不應再新建其他工廠;商店、居民必須遷出。
4.3.3.3 無論新建、擴建、改建工程,在500~1000m安全防護距離范圍內的零散居民不應多于200人(含其他廠礦的家屬宿舍、單身宿舍、倒班宿舍和托兒所)。
4.3.4 在1000m安全防護距離范圍內不應有港口、碼頭、火車站。
4.3.5 生產廠區(qū)應有圍墻,光氣及光氣化生產裝置與圍墻之間的距離不應少于100m。
4.3.6 建設項目單位向當地政府提出申請,經同意并正式下文通知,不準在1000m安全防護距離范圍內興建生活區(qū)、居民區(qū)和民房。
4.3.7 裝置與主要交通要道的安全防護距離不應少于500m。
4.4 光氣及光氣化生產裝置應集中布置在廠區(qū)下風側成獨立生產區(qū),該區(qū)與相鄰的其他生產裝置的間距不應小于30m。
4.5 光氣及光氣化生產廠房,無論是敞開式或封閉式,都必須符合TJ36要求,即在車間范圍內光氣最高容許濃度為0.5mg/m
3;氯1mg/m
3;一氧化碳30mg/m
3;甲醇50mg/m
3,一甲胺5mg/m
3;甲基異氰酸酯(CH
3NCO,簡稱MIC,以下同)暫按0.05mg/m
3執(zhí)行;氯甲酸甲酯暫按4.5mg/m
3執(zhí)行。
4.6 承擔設計的單位,必須具有省級或有關部委頒發(fā)的設計證書,才能在許可的范圍內承擔設計。壓力容器設計單位,必須經省級以上(含省級)主管部門批準,并報同級勞動部門備案。所設計容器類別必須與主管部門批準范圍相符合。
4.7 壓力容器的設計應嚴格按GB150《鋼制壓力容器》、《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》等標準、規(guī)范執(zhí)行。
4.8 嚴禁從外地或本地區(qū)的其他生產廠運輸液態(tài)光氣和MIC為原料進行產品生產。
5 工藝及設備的安全要求
5.1 CO發(fā)生爐應按下列要求設計和運行。
5.1.1 確保在正壓下運行,避免空氣吸入爐內。
5.1.2 經過除塵、脫硫后的CO,其氧含量不應大于0.4%(V),CH
4+H
2含量不大于4.0%(V)。
5.1.3 原料焦碳應貯存在有防水、防雨和通風干燥的地方,要求焦炭的含水量不得超過4%。
5.2 合成光氣的原料CO及Cl
2必須進行嚴格干燥處理,要求其含水量均應低于50mg/m
3。市場出售的液氯,含水量較高,如采用分子篩干燥,其再生時所排出的廢氣,必須經過堿液處理合格后才能排放。
5.3 根據光氣及光氣化生產工藝要求,其主要壓力容器類別的劃分,應按附錄A要求設計。
5.4 制造盛裝劇毒介質的壓力容器所用板材,其厚度大于12mm時,應進行100%超聲波探傷檢查,檢查方法和質量標準應符合JB1150的規(guī)定。
5.5 帶有攪拌的容器和反應器及泵類,必須選用嚴密的密封裝置,不應使物料外泄。
5.6 光氣及光氣化產品生產用設備的腐蝕裕度應根據生產條件來確定。對碳鋼或低合金的腐蝕裕度不應少于2mm。
5.7 盛裝劇毒介質的碳鋼制壓力容器應作整體熱處理。
5.8 光氣及光氣化生產用的壓力容器及反應器,應盡量不用視鏡,如必須用時,應選用帶保護罩的視鏡,在視鏡旁設有局部排風設施。
5.9 液態(tài)光氣、MIC、氯甲酸甲酯以及其他含有光氣或光氣化介質的貯槽、中間受槽、計量槽應符合下列要求:
5.9.1 貯槽的總貯量必須嚴格控制,不得超過兩班的生產用量。單臺貯槽的容積不得大于5m
3。
5.9.2 單臺貯槽的裝料系數必須控制在70%以下,一般以60%為宜。
5.9.3 必須設有相應容量的備用貯槽,并與在用貯槽相連通。必要時可立即將槽內劇毒物料放入(泵入)備用槽內。
5.9.4 貯槽的出料管嚴禁側接或底接。
5.9.5 中間受槽和計量槽的總存貯量不得超過一班的生產用量,單臺的裝料系數不應大于70%。
5.9.6 各類槽必須設有液面計。有條件時應裝置液面超限70%的聲光報警器。嚴禁采用玻璃管液面計。
5.9.7 液態(tài)光氣和MIC的貯槽、中間受槽和計量槽必須裝設爆破膜和安全閥。爆破膜后裝安全閥。建議膜與閥之間裝超壓報警器,當膜破漏時即發(fā)生報警。爆破膜可保護安全閥和超壓報警器不受腐蝕和污染。安全閥之后必須接到應急破壞系統(tǒng),以備發(fā)生事故泄出有毒氣體時進行破壞處理。
5.9.8 液態(tài)光氣貯槽的材質應采用16MnR鋼。
MIC貯槽、中間受槽或計量槽應采用不銹鋼或搪瓷。嚴禁使用鋼材或含有銅、鋅、錫的合金材料制造的設備儀表和零配件。
氯甲酸甲酯貯槽或中間受槽應采用搪瓷或其他耐腐蝕設備。
5.9.9 各類貯槽、中間受槽或計量槽必須在規(guī)定的低溫(保證貯存的物料在較低的蒸氣分壓)下運行。
5.9.10 液態(tài)光氣和MIC裝置系統(tǒng)要嚴格控制水的混入,故其冷卻和輸送應采取下列措施。
a. 冷卻器、冷凝器和貯槽的冷卻,建議采用非水溶液作冷凍劑。
b. 貯槽、中間受槽或計量槽可采用槽外盤管冷卻,即在槽外壁裝設冷凍盤管,但要求盤管不能直接在槽外壁上,且須滿足設備在規(guī)定的低溫下運行。
c. 由貯槽向各生產崗位輸送物料,如用氣壓輸送,氣體必須干燥(露點-40℃)。由于用氣壓輸送會引致廢氣大量增加,增大了尾氣破壞系統(tǒng)的負荷,故物料的輸送宜采用液下泵或耐腐蝕隔膜泵。
d. 貯槽或計量槽,必須經常存有保護性的惰性干燥氣體(露點-40℃)。為防止槽內壓力突然上升和大氣中水分進入槽內,槽內應設排空管,并使其經過存有惰性非水溶劑的液封罐,避免外界潮濕空氣的滲入。排空管排出的氣體應引至應急破壞系統(tǒng)進行處理。
5.9.11 存有劇毒物料的貯槽,當計劃停車或檢修兩天以上時,必須在停車前將貯槽內的物料全部處理干凈。中間受槽或計量槽存貯的物料,在停車一天以上時,在停車前必須使用完畢。
6 管道
6.1 材質的選用
6.1.1 輸送氣態(tài)光氣,必須采用無縫鋼管,液態(tài)光氣采用厚壁無縫鋼管。
6.1.2 輸送MIC必須采用不銹鋼管和閥門。其密封材料應用聚四氟乙烯或石棉橡膠板,不得使用聚氯乙烯、橡膠等其它材料。
6.1.3 輸送氯甲酸甲酯必須采用搪瓷、聚四氟乙烯或其他耐腐蝕材料(或襯里)的管子或閥門。
6.2 管道連接盡量采用焊接,焊縫要求100%探傷檢驗和氣密性試驗。嚴禁采用管件和絲扣連接。
6.3 采用法蘭連接時,應選用榫槽面或凹凸面法蘭。
6.4 閥門公稱壓力不應低于1.6MPa。法蘭、墊片、連接螺栓必須符合管道安裝材料有關規(guī)范,并同系統(tǒng)壓力等級相一致。
6.5 輸送光氣及光氣化物料,其管道的安裝架設應符合下列要求:
6.5.1 支撐和固定要充分考慮熱脹、冷縮,以及振動和磨擦引起管道疲勞損傷造成的后果。
6.5.2 穿墻或樓板時應裝設在套管內。
6.5.3 嚴禁穿過生活間、辦公室和直接埋地或敷設在管溝內。
6.5.4 室外的氣態(tài)光氣輸送管道,如當地冬天環(huán)境溫度低于光氣液化點時,應有伴熱保溫設施。橫過廠區(qū)馬路時,其高度不應低于4.5m。
6.5.5 輸送管道不宜安設放凈閥。如必須安設,其排出口必須接至尾氣破壞系統(tǒng)。
6.6 一氧化碳、氯氣、光氣以及其它劇毒性物品的輸送管道應按GB7321規(guī)定標出明顯的標志。
7 設備布置
7.1 設備的布置應便于隔離操作、通風排毒和事故處理,同時必須留有足夠寬度的操作面和安全疏散通道。
7.2 光氣及光氣化裝置均必須設置隔離操作室。隔離操作室應與生產設備隔離,要求操作人員在隔離操作室內操作、控制。除特殊情況和檢修外,一般不進入設備間。
7.3 液態(tài)光氣、MIC、氯甲酸甲酯的貯槽、中間受槽或計量槽必須設在封閉式單獨房子內,房子內應設圍堰,其高度不應低于20m,容量應相當于槽容量,并有防滲漏層。槽安裝在圍堰內,以防劇毒液體溢出。房內必須設有機械抽風,其排出的氣體應引至事故應急破壞系統(tǒng)。
7.4 液態(tài)光氣和MIC的設計存貯總量超過0.5t時,上述7.3項封閉單獨房子應與生產崗位分開,其間距不應小于10m。
8 尾氣回收及處理
8.1 光氣及光氣化生產過程中排出的含有光氣和鹽酸的尾氣,必須經過回收及破壞處理,達到排放標準后才能排放。
8.2 尾氣回收可采用膜式吸收法回收氯化氫,用溶劑法或深冷法回收光氣。在堿性介質下進行光氣化反應,尾氣可不經回收處理,直接進入尾氣破壞處理裝置。
8.3 系統(tǒng)中經過回收處理的尾氣還含有少量光氣,連同其它裝置排出的尾氣(包括安全泄壓裝置、取樣閥、排凈閥和導淋閥排氣、軟管排毒裝置等尾氣)可采用SN-7501催化分解及堿液破壞處理。
8.4 經過回收破壞處理后的尾氣,必須通過高空排放筒排入大氣。在正常生產的情況下,當風速為1~2級時,在其下風側300m以內的地面上測出的光氣濃度不應大于0.1mg/m
3。
8.5 高空排放筒(煙囪)的高度可根據上述要求,結合當地自然氣候條件計算確定。
9 應急破壞系統(tǒng)
9.1 光氣合成及光氣化反應裝置,必須設有緊急情況下應急事故破壞系統(tǒng)。
9.2 應急破壞系統(tǒng)應包括:堿洗破壞塔、堿液貯槽、堿液循環(huán)泵、噴氨或噴蒸汽裝置、通風排毒裝置、彈性軟管排毒裝置以及高空排放筒(煙囪)。
9.3 一旦發(fā)生光氣或其他劇毒光氣化中間產品大量泄漏事故,應按下列步驟處理:
9.3.1 立即將發(fā)生事故設備內的劇毒物料放入備用槽內。
9.3.2 如溢漏出的液體物料量不多,可用兩倍量的,并吸有液體石蠟(或煤油)的木鋸末、硅藻土或活性炭覆蓋,減少其揮發(fā)速度,再用6倍量的消石灰覆蓋其上。待漏出物料完全中和破壞后,再進行現場廢物清理。。
9.3.3 開動通風排毒裝置,將事故崗位上的有毒氣體排至堿洗破壞塔。塔內裝有耐腐蝕的填料,并用10%~15%堿液進行循環(huán)噴淋。該塔的能力要求在30min內排除事故崗位上絕大部分的有毒氣體。堿液溫度應保持在20~25℃,以防循環(huán)系統(tǒng)堵塞。
9.3.4 在完成9.3.1和9.3.2項工作后,可在事故現場進行噴氨或噴蒸汽,以加速有毒氣體的破壞。也可在高空排放筒內噴入氨氣,以中和殘余的光氣。但應注意噴氨量不能過多,以免引起救援人員氨中毒。噴蒸汽量也不能過大,不能使崗位上的設備溫度急驟上升,以免引起其他意外事故的發(fā)生。
9.4 生產廠房較大,或通排風不良,或在框架結構廠房,應設彈性軟管裝置。彈性軟管的吸入頭是可移動的。吸入的有毒氣體送至堿洗破壞塔內進行破壞。
9.5 應急破壞系統(tǒng)在正常生產狀況下應進行無負荷(即沒有光氣存在)堿液循環(huán),其目的是:一方面為了濕潤堿洗破壞塔內的填料,但更主要的是使應急破壞系統(tǒng)經常處于備用狀態(tài)。
10 電氣和儀表
10.1 光氣及光氣化生產裝置場所電氣安全防爆要求,應按《爆炸危險場所電氣安全規(guī)程》劃分等級(參看附錄B)。
10.2 生產液態(tài)光氣及MIC裝置的供電應設有雙電源。如沒有雙電源,應備柴油發(fā)電機組,保證安全防護設施和安全儀表的用電。
10.3 光氣及光氣化生產裝置安全防護自控儀表應按下表規(guī)定裝設:
10.4 采用玻璃轉子流量計時,應加防護罩。如遇轉子堵塞不得敲擊。
11 建筑
11.1 光氣及光氣化生產間不應與生活間及辦公室直接連通。
11.2 生產車間工作面積小于100m
2,必須設有兩個出入口;大于100m
2至少要有三個出入口;多層建筑物廠房時,每層最少設兩個樓梯,以保證操作人員迅速撤離現場。
11.3 生產廠房門窗均向外開。
11.4 根據地區(qū)條件和工藝要求,可采用框架式或封閉式廠房。
12 給水和三廢排放
12.1 生產裝置的供水不能中斷,尤其是尾氣破壞處理和應急破壞裝置的供水,必須得到保證,因此要設常備水源以防萬一。
12.2 含有殘余光氣或其他劇毒化合物的廢渣、廢水和廢氣必須進行治理,不能隨便排放。排放時應符合GBJ4規(guī)定。
13 采暖通風
13.1 廠房為封閉式時,采暖通風應按現行的JT36規(guī)定執(zhí)行。
13.2 在封閉式光氣合成間、貯槽間和光氣化產品合成間應設機械通風,應保持室內微負壓。一些重要設備,如光化反應釜等,應設局部排風罩。在正常生產時,所排出的氣體可直接排入高空排氣筒,但當室內空氣中光氣或MIC含量超出最高容許濃度時,必須經過應急破壞系統(tǒng),方可排入高空排氣筒。因此,上述場所操作帶應設光氣或MIC濃度越限報警儀和聯(lián)鎖裝置。
13.3 敞開生產裝置在有可能泄漏光氣的崗位均應設置彈性軟管負壓排風設施。
13.4 操作控制室內應保持良好的通風狀態(tài),并應參照TJ36第36條和第57條執(zhí)行。
14 安全管理
14.1 光氣及光氣化生產廠,必須結合本廠生產工藝,制訂出本廠的安全操作規(guī)程、安全管理制度和崗位安全操作法。
14.2 從事光氣及光氣化產品生產的新工人,除經過三級安全教育外,還必須經過認真培訓,學習崗位安全操作規(guī)程、生產原理、安全生產要點(包括熟悉預防事故和發(fā)生不正常情況時緊急處理的方法以及發(fā)生事故的自身防護搶救知識等),經考試合格發(fā)給安全作業(yè)證后,方可上崗操作。
14.3 設備必須定期檢修,壓力容器應按《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》進行檢查,不得超期服役。
14.4 MIC和氯甲酸甲酯生產崗位應配備適量的干粉和二氧化碳滅火器。
15 醫(yī)療衛(wèi)生防護
15.1 光氣及光氣化產品生產企業(yè)必須組建事故搶救指揮系統(tǒng),實施以下任務:
15.1.1 貫徹有關光氣及光氣化生產安全規(guī)章制度,并定期檢查執(zhí)行情況。
15.1.2 發(fā)生泄漏和中毒事故時,領導和組織進行事故現場處理,維持生產秩序,決定是否發(fā)出警報、職工和居民疏散等事宜,保證各有關部門處于應急狀態(tài)。
15.1.3 制定搶救方案、確定中毒患者,根據病情分級處理。
15.2 企業(yè)必須設立職工醫(yī)院(衛(wèi)生所),并配備觀察床、200mA以上的X光機、急救車、搶救藥品和器械。
15.3 企業(yè)必須設立塵毒監(jiān)測站,配備監(jiān)測人員與儀器設備。
15.4 企業(yè)對從事光氣及光氣化產品生產的職工應定期進行安全和工業(yè)衛(wèi)生教育,每年進行二次搶救光氣中毒的演習。
15.5 車間和操作人員應配備以下設施:
光氣生產車間必須配備二個以上氧氣呼吸器,操作人員應每人配備一個過濾式防毒面具。在生產崗位應配備沖洗噴淋設施。生產車間除應裝置越限濃度報警儀外,并應配備一定數量的光氣監(jiān)測紙。
15.6 被光氣和其它劇毒物品污染過的工作服和個人防護用品,脫下后清洗干凈方可再用。工作室內不準飲食和存放食物。
15.7 工廠內必須安設風向標,其位置應設在本廠職工和附近范圍(500m)內居民容易看到的高處。
15.8 從事光氣及光氣化生產的工作人員,直接接觸者每年應檢查身體一次;間接接觸者每兩年檢查一次。患有明顯有慢性呼吸系統(tǒng)疾病和心血管系統(tǒng)疾病的職工,不得安排接觸光氣作業(yè)。
附錄A
光氣及光氣化生產裝置中主要壓力容器類別的劃分
?。ㄑa充件)
注:P
w——工作壓力; P——設計壓力; V——容積
附錄B
光氣及光氣化生產裝置場所電氣安全防爆等級的劃分
(補充件)
附錄C
光氣及一些光氣化中間產品的主要危險特性
?。ㄑa充件)
C1 光氣(COCl
2):純品為無色氣體,沸點8.2℃。工業(yè)品略帶黃色,有不愉快的霉干草味,不燃,劇毒。在不同濃度下對人體有不同的反應:
C2 氯甲酸甲酯(ClCOOCH
3):由光氣與甲醇化合而成,為無色液體,沸點71.4℃,閃點12.2℃,易燃,有強腐蝕性和催淚性,有毒。遇高溫分解并放出有劇毒的光氣。其毒性約為氯的2.6倍,直接與之接觸可引起皮膚和粘膜的壞死,吸入微量氣體對眼、鼻、咽喉有明顯刺激癥狀。當空氣中濃度達210mg/m
3時,接觸一定時間,會引起上呼吸道和肺的炎癥,濃度更高時可引致肺水腫。
C3 甲基異氰酸酯(MIC):由光氣與一甲胺化合而成,為無色、易揮發(fā)、易燃液體,沸點39.1℃,爆炸極限5.3%~26%。有劇毒,吸入后會引起肺部的纖維化,從而使支氣管堵塞,產生肺水腫。中毒癥狀為胸痛、發(fā)燒、呼吸困難。
MIC對人的反應為:
空氣中濃度為5~10mg/m
3時,對粘膜有刺激。
空氣中濃度為50mg/m
3時,不能持久。
皮膚上接觸到該物料后,會引起灼傷、組織壞死和穿孔。
附加說明:
1. 本標準由勞動部、化學工業(yè)部共同提出。
2. 本標準由化工部第二設計院、化學工業(yè)部勞動安全司共同起草。
3. 本標準起草人:趙振一、孫凝江、李述林、許祖龍、黎廷樞。