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(zhì)也被人們在生活、生產(chǎn)中廣泛使用。然而,由于目前相關(guān)防范措施的科學技術(shù)手段,設施還不完善,人們的安意識還不夠強,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(fā)生,隨之釀造成中毒、火災、爆炸等災害性事故。
據(jù)相關(guān)資料介紹,從1953年至1982年,*平均每年發(fā)生200多起因化學物質(zhì)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(fā)生傷亡千人以上的化學物質(zhì)泄漏事故就有一百多起,其中zui大的一次傷亡過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(jīng)濟損失達數(shù)百萬元;1993年8月5日發(fā)生在深圳羅湖區(qū)清水河安貿(mào)危險品倉庫的爆炸與此同時1997年6月27日晚發(fā)生在北京東方化工廠的火災,它們的直接經(jīng)濟損失都過上億元。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(chǎn)安造成嚴重的威脅、損失,同時,也對生活環(huán)境造成嚴重的污染。這些物質(zhì)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(tài)的物質(zhì)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(tài),但泄漏后易揮發(fā)成氣體的物質(zhì)(如苯),本文所講的氣體多為化工生產(chǎn)中的成品或用品。
1.1 突發(fā)性強、危險因素多
氣體泄漏事故一般都是在瞬間突然發(fā)生的,這種突發(fā)性往往與它們在生產(chǎn)、運輸過程中的特殊性有關(guān)。因為,大多數(shù)氣體多為化工生產(chǎn)中的用品或產(chǎn)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(chǎn)、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(fā)生。再從社會方面看,由于社會的防范措施不可能做到*,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(fā)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(chǎn)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(fā)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(chǎn)安,在爆炸中,沖擊波的機械性作用隨時也會危及周圍的環(huán)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(zhì)或是經(jīng)燃燒反應后變成有害物質(zhì),由于這些有害物質(zhì)的危害狀態(tài)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(jīng)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(jīng)消化道吸收中毒。同時,由于有害物質(zhì)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(xù)性,少則幾小時,多則數(shù)日、數(shù)月。這種時間的持續(xù)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(fā)生一起甲胺泄漏事故,造成900余人中毒,其中41人死亡。據(jù)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(tài)環(huán)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(fā)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(chǎn)中的各部門設施,短時間內(nèi)危害范圍即可達數(shù)十或數(shù)百平方公里。處理救援行動將圍繞切斷事故源,控制污染區(qū),搶救中毒人員,采樣檢測,組織污染區(qū)居民的防護與疏散,對污染區(qū)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(tǒng)一的組織指揮,這必須涉及如通信、交通、急救醫(yī)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(nóng)藥廠發(fā)生事故后,政府調(diào)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(diào)來數(shù)百名醫(yī)務人員參加搶救傷病員。為了避免再次發(fā)生泄漏,印度中央政府再次組織大批技術(shù)人員將剩余的25噸C2H3NO部處理,并調(diào)遣了三架能裝5000升水的直升機,在現(xiàn)場上空向下不停噴灑水霧,*一項持續(xù)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(guān)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(zhì)的理化特性,所處流程狀態(tài),工藝設備,泄漏部位,以及當時當?shù)氐娘L向、風速、地形狀況,還要運用的科學技術(shù)手段,配合相關(guān)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(zhì)泄漏,泄漏地點,泄漏部位,是液相泄漏,還是氣相泄漏,已經(jīng)有無燃燒、爆炸等?這些情況都有利于力量的正確調(diào)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(fā)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(yī)療等有關(guān)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(yī)療單位的出動人員得有所加強。
2.2 警戒區(qū)域的劃定
警戒區(qū)域范圍大小,應根據(jù)泄漏氣體物質(zhì)的特性、數(shù)量、時間、地形、現(xiàn)象等諸多情況確定,其原則就是保證在警戒區(qū)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zui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(jié)合實際情況考慮。其通常采用濃度檢測儀,經(jīng)驗公式估算等手段劃定。在實踐中,往往用相關(guān)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(zhì)(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(qū)范圍外的人身安和財產(chǎn)安。同時,在警戒區(qū)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(qū)內(nèi)要禁止一切火源,切斷生活、生產(chǎn)用電,機動車輛禁止通行并立即熄火;清理警戒區(qū)域內(nèi)的無關(guān)人員,作業(yè)人員不準攜帶BP機、手機、手電筒、鐵器等易產(chǎn)生火源的器具工作,以防產(chǎn)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(yè)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(qū)內(nèi)及時疏散群眾,轉(zhuǎn)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(qū)內(nèi)禁止火源還應帶好防護器具。并應保持隨時用儀器對現(xiàn)場的監(jiān)測,根據(jù)事態(tài)的發(fā)展情況及時擴大警戒范圍。
2.3 堵漏和處置
a:關(guān)閥斷源止漏法。關(guān)閥斷源上漏法就是當泄漏氣體的儲存容器或輸送發(fā)泄漏時,迅速找到泄漏處的zui近控制閥門,關(guān)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,由操作熟練的工人操作,手鉗應有保護層,以免金屬撞擊產(chǎn)生火花的危險。操作人員應站在上風方向進行操作。
b:木質(zhì)木料止漏法。當盛裝泄漏氣體的容器產(chǎn)生孔洞或泄漏時,可根據(jù)泄漏處孔洞的形狀、大小,選擇相應在的木塞,木楔等木質(zhì)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(chǎn)生火花,引燃引爆泄漏氣體。
c:凍結(jié)止漏法。這主要利用泄漏氣體具有較高的蒸發(fā)潛熱的特性。當管道發(fā)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(fā)潛熱,使泄漏處噴灑的水凍結(jié)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(fā)生泄漏時,就可用這種方法。在常溫下(20℃),液化石油氣的蒸發(fā)潛熱平均為357KJ/kg,這樣高的蒸發(fā)潛熱,足以使水在較短的時間內(nèi)凍結(jié)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(fā)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(tài)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(tài)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(tài)泄漏氣體從容器的頂部溢出,或上部壓力過高。為防止此現(xiàn)象的出現(xiàn),可邊流水邊從上部抽出液態(tài)泄漏氣體。如液化石油氣(與水比重約為0.5溶解度很?。┍剑ㄅc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(fā)生氣相泄漏時,根據(jù)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(wěn)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(wěn)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(zhì)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(zhì)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(zhì),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(fā)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(fā)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?qū)⒄麄€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?,F(xiàn)代的化工企業(yè)生產(chǎn)中,泄漏無時不處的發(fā)生。據(jù)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(xiàn)行的化工生產(chǎn)工藝,裝置設備都比較復雜,但相關(guān)部件的型號、標準都比較統(tǒng)一,因此,可根據(jù)本單位的生產(chǎn)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(fā)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*,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(huán)節(jié),對于流澗在地面的液態(tài)泄漏氣體,可先用中信泡沫將其覆蓋,減小液態(tài)泄漏氣體的蒸發(fā)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*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zui高允許毒性濃度,并還應對周圍的環(huán)境進行毒性洗消處理,其具體的消毒方法應根據(jù)物質(zhì)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(jù)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(qū)域或受污染物表面,使氯氣與其發(fā)生化學反應,成為無毒物質(zhì)或低毒物質(zhì);也可用物理消毒法,如的吸咐墊,活性碳等具有強吸咐能力的物質(zhì)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(qū)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(jié)
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(shù)的發(fā)展,恐怕出現(xiàn)今天不知的未來氣體和更新的生產(chǎn)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(zhì)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(zhì)的理化特性而醞釀產(chǎn)生的。如前面所述的凍結(jié)止漏法,就是利用了它們具有較高的蒸發(fā)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(zhì)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(jù)。
3.2 熟悉、掌握現(xiàn)行的工藝,生產(chǎn)設備裝置,是處理泄漏氣體事故的重要內(nèi)容。
現(xiàn)有的化工生產(chǎn)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(guān)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(chǔ)上,關(guān)鍵時刻才能用得上。
3.3 運用的科學技術(shù)器具是處理泄漏氣體事故的重要手段。
人和武器裝備的結(jié)合,才能形成戰(zhàn)斗力物質(zhì)的理化特性,生產(chǎn)工藝設備特點掌握多好,沒有相應的科學技術(shù),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(huán)公司開發(fā)的“不停車帶濕帶壓堵漏技術(shù)”都是的科學技術(shù),設備在泄漏氣體后有處理中的具體運用。