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制浆造纸企业在行业分类上属于轻工行业,在安全生产管理上火灾和机械伤害是其需要面对的最普遍事故类型,但是,由于其制浆和造纸工艺过程中都离不开化学品,而化学品管理恰恰是轻工行业的薄弱环节,所以造纸化学品引发的中毒窒息类和爆炸类事故也应作为造纸企业安全管理的重点来对待。下面,我们列举出几种常见危险化学品并且结合事故案例和工作实践提出具体安全管理对策措施。
一、造纸化学品及其分类
造纸化学品从广义所包括的内容比较广泛,是制浆造纸及附属系统工艺过程中所使用的各种化学药剂、助剂的总称,主要分为制浆化学品(如蒸煮助剂)、抄纸化学品(如施胶剂)、纸加工化学品(如杀菌剂)和治污化学品四大类。从安全生产角度和危险危害程度来讲,我们所说的造纸化学品主要指在制浆造纸及附属系统中普遍使用(或易产生)而且易造成群体性或者恶劣性伤害的危险化学品,这些危险化学品既包括生产过程中需要使用的,比如氯、过氧化氢、天然气等,也包括工艺过程中易产生的,比如硫化氢、臭气(不凝气,NCG)等。
二、典型造纸危险化学品危险危害性分析
(一)氯
氯气作为一种传统漂白助剂,通常用于多段漂的第一段,其对纸浆的脱色能力较差,一般不用其进行单段漂。氯气常温常压下为黄绿色,有强烈刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,可溶于水。其主要危险危害包括:
1、剧毒性。氯气是一种剧毒气体,工作场所最高容许浓度1mg/m。氯气经呼吸道进入,也可能随唾液咽下。氯气主要作用于支气管和毛细支气管,也可作用于肺泡。短时间接触低浓度的氯气主要损害上呼吸道粘膜、接触高浓度的氯气可引起中毒性肺水肿,吸入更高浓度的氯气,可反射性的引起喉肌痉挛,造成窒息和心脏停博,出现“电击样死亡”。
2、爆炸性。氯气与禁忌品相遇可能发生爆炸,氯气与氨在低温下反应,可生成氯化铵和氮气,当氯氨过量时,则生成易爆物质三氯化氮,当三氯化氮分解时,发生强烈爆炸。氯气与氢气混合会形成爆炸性混合气体,含氢量达到3.5%-97%极限时,有外加能量即使光照条件也极易发生爆炸。
(二)硫化氢
硫化氢易产生于制浆造纸过程中浆池、浆塔、污水池中,比空气重,是一种无色、剧毒、酸性气体,低浓度时有特殊的臭鸡蛋味,工作场所最高容许浓度10mg/m。其主要危险危害包括:
1、毒性。硫化氢是是一种强烈的神经毒素,对粘膜有强烈刺激作用,低浓度的硫化氢对眼、呼吸系统及中枢神经都有影响,吸入少量高浓度硫化氢可于短时间内致命。
2、燃爆性。完全干燥的硫化氢在室温下不与空气中的氧气发生反应,但点火时能在空气中燃烧,燃烧时产生蓝色火焰,并产生有毒的二氧化硫气体,在与空气或氧气混合比例在4.3%~46%时遇明火会发生爆炸。
(三)臭气
臭气,是在碱回收工艺中黑液中水蒸发后无法冷凝的不凝气(NCG),具有腐蚀性、恶臭、有毒有害、易燃易爆等特性,主要成分包括硫化氢、甲硫醇、二甲硫醚、二甲二硫醚等。
(四)过氧化氢
过氧化氢是一种制浆过程中的漂白助剂,是具有爆炸性的强氧化剂,外观为无色透明液体。过氧化氢在pH值为3.5~4.5时最稳定,在碱性溶液中极易分解,在遇强光,特别是短波射线照射时也能发生分解。当加热到℃以上时,开始急剧分解。它与许多有机物如糖、淀粉、醇类、石油产品等形成爆炸性混合物,在撞击、受热或电火花作用下能发生爆炸。过氧化氢与许多无机化合物或杂质接触后会迅速分解而导致爆炸,放出大量的热量、氧和水蒸气。大多数重金属(如铜、银、铅、汞、锌、钴、镍、铬、锰等)及其氧化物和盐类都是活性催化剂,尘土、香烟灰、碳粉、铁锈等也能加速分解。浓度超过74%的过氧化氢,在具有适当的点火源或温度的密闭容器中,会产生气相爆炸。
(五)天然气
天然气是一种清洁能源,在抄纸过程中主要利用其燃烧后产生红外进行干燥,部分小型造纸厂也有利用其作为能源使用天然气锅炉产生蒸汽使用的。天然气是以烃为主体的混合气体的统称,比空气轻,具有无色、无味、无毒之特性,但是,大量吸入会因缺氧引发人员头晕、头痛、恍惚、步态不稳、呼吸困难等。天然气主要成分为甲烷,在空气中的爆炸极限下限为5%,上限为15%,其火灾危险性为甲类。
三、造纸企业危险化学品事故典型案例
(一)年11月6日,湖北省武汉市**造纸厂内一废弃氯气罐发生泄漏,数百米外都能闻到刺鼻的氯气味,消防官兵用堵漏器材对漏气罐进行封堵,并用水枪对散发在周围的氯气进行稀释。事故造成周围48人出现不同程度的不适症状,其中5人病情严重。经紧急治疗,中毒者均无生命危险。
(二)年5月3日,陕西省宝鸡市**县造纸厂制漂车间工人作业时,不慎拧断氯气罐阀门,导致氯气泄漏。工人佩戴车间备用的防毒面具,第一时间将泄漏的氯气罐推入到石灰池中,氯气与水、石灰乳产生化学反应后,使泄漏得以控制。消防人员赶到现场后,对泄漏的氯气罐进行了封塞,并在车间四周洒水,所幸未造成人员伤亡。
(三)年7月3日,安徽省安庆市某浆纸有限公司在碱回收车间臭气水封槽上焊接简易围栏或平台,该公司热力公司维修班工人丁某、郑某、张某在对臭气水封槽安装简易围栏过程中,未履行审批手续,无证操作并违规进行电焊作业,引发明火导致臭气水封槽内易燃易爆气体爆炸,造成三人当场死亡,直接经济损失.1万元。
四、造纸企业危险化学品安全管理对策措施
依据造纸企业危险化学品的危险特性和事故特点,结合造纸企业安全管理实践和风险管控技术要求,特提出以下安全管理对策措施。
(一)组织开展危险化学品危险源辨识和风险评估。
结合生产工艺特点,由安全管理部门牵头组织工艺、设备、电气等专业共同开展造纸化学品危险源辨识,辨识以易燃易爆品、有毒品作为主要内容,辨识侧重点是生产工艺过程中容易产生的危险化学品,这往往是安全管理容易忽视的部分。针对辨识出的危险源,结合其数量和特性,安全管理部门组织进行风险评估,制定具体防范措施。
(二)以“先消除,次减弱”为危险源控制的基本原则。
对于已经辨识出的危险化学品危险源,特别是剧毒品、易燃易爆品,首要考虑的技术措施就是在满足工艺技术指标的前提下彻底消除危险源,在达不到消除的要求时,则考虑减弱其危险危害性,以达到相对安全的目的。比如,通过工艺和设备升级改造,使用无毒化学品替代有毒化学品,或者采用低毒化学品替代高毒化学品。
(三)储存及使用危险化学品项目建设符合“三同时”安全规定。
储存及使用(达到一定数量的)危险化学品项目严格按照安全生产“三同时”建设,在进行可行性研究时,委托评价机构对建设项目进行安全预评价,编制预评价报告。在初步设计时,委托有危化品设计资质的单位进行工艺布置及安全设施设计,安全设施的施工应当由取得相应资质的施工单位施工。根据规定需要进行试运行的,应当编制试运行期间的安全技术方案,在正式投产前进行试运行。在项目竣工或者试运行后,委托具有相应资质的安全评价机构对安全设施进行验收评价。
(四)危险化学品选址设计、包装容器、输送管线符合标准规范。
依据危险化学品安全管理法律及技术规范,危险化学品库房选址时应设厂区边缘而且在全年最小频率风向的上风侧,减小其泄漏时扩散的危害。液氯库房及通氯汽化间建设时可考虑其钢瓶存放或储罐区低于水平地面30cm-50cm,便于氯气泄漏时事故收集。液氯储罐或液氯钢瓶必须在检验有效期内使用,定期清洗和打压试验。通氯管线应选用耐氯腐蚀材质,推荐使用聚四氟乙烯或内衬聚四氟乙烯复合管,通氯管线应避免穿过人员作业区、控制室扣其它操作间,管线上设逆止阀和缓冲罐。燃气管线地埋推荐使用聚乙烯或符合燃气技术规范的钢管,埋地深度不小于60cm(车行道下不小于90cm),不得穿过大型建筑物下方,不宜与热力、电缆等同沟铺设,穿过排水沟、热力管沟等时应设套管,防止燃气泄漏到密闭空间内。架空燃气管线推荐使用符合燃气技术规范的钢管,腐蚀余量满足要求,管线与厂区道路、电缆、热力管线保持足够安全距离,做好防雷防静电工作。
(五)按照规范设置事故应急设施器材和配备个人防护用品。
为了防止和减少突发事故造成的危害,在危险化学品储存及使用现场必须设置应急处置设施、器材,为岗位员工配备个人安全防护用品。液氯库房及汽化间应按照规定设置专用扳手、竹签、木塞、克丝钳、铁丝、氨水等应急工具,配备足够容量的应急碱池、氯气扑消器、有毒气体报警仪、风向标、正压式空气呼吸器、防化服、过滤式防毒面具等安全设施和个人防护用品,并且定期检查确保有效使用,有条件的应设置事故氯气吸收处理装置。进入可能产生硫化氢等有毒有害气体有限空间作业,作业人员配备安全带、安全绳、过滤式防毒面具等防护用品,作业前使用便携式仪器测量氧气、易燃易爆气体、硫化氢含量。天然气站场作为消防重点部位,设置足够数量的灭火器材,配备可燃气体检测报警装置,燃气管线设置足够数量的检修和事故应急阀门,岗位员工配备防静电工作服。
(六)严格管控“动火作业”和“有限空间作业”。
针对存在危险化学品事故风险的作业点,必须严格管控好“两种危险作业”即动火作业和有限空间作业。易燃易爆品危险区域内严禁明火作业,并且与禁忌品保持足够的安全距离。有限空间作业必须坚持“先通风,再检测,后作业”的基本原则,首先对有限空间进行强制通风置换,然后使用便携式危险气体检测仪检测可燃气体的百分比、检测有毒有害气体的含量、检测氧气百分比,最后,作业人员在配戴有效个人防护用品情况下方可从事作业。需要注意的是,气体检测分析人员应尽量避免进入有限空间内检测,必需时配戴个人防护用品后再进入检测,如果作业时间大于30分钟或者暂停超过30分钟后再次作业,需要重新检测。
(七)加强制度建设、安全培训和现场安全管理。
结合单位组织机构和职能划分实际情况,依据安全生产法律法规和危险化学品管理法律法规,组织建立健全危险化学品运输、储存、使用安全管理制度,明确各部门各岗位具体安全责任,不断完善涉及装卸车、工艺操作、保管等安全规程。在危险化学品储存及使用现场张贴危险化学品安全技术说明书(MSDS)、职业危害告知卡及相关安全标识,剧毒化学品以及储存数量构成重大危险源的其他危险化学品,应当在专用仓库内单独存放,并实行双人收发、双人保管制度。同时,组织各相关管理部门和岗位员工学习危化品安全知识,熟练掌握涉及危化品的理化性质、危险危害、个体防护和应急处置办法。属于特种作业的,例如氯化工艺作业,岗位员工应当按照规定取得特种作业操作资格证书。