近日,2022年甘肅濱農(nóng)科技有限公司“6·16”較大爆炸事故調(diào)查報告公布,該事故造成6人死亡、8人受傷。事故的直接原因是,企業(yè)為降低外排污水中總磷等含量,以達(dá)到園區(qū)污水處理廠要求排放標(biāo)準(zhǔn),隨意過量添加氯酸鈉。事故當(dāng)天,固體廢料處理車間(污泥處理工段)當(dāng)班人員在干燥機(jī)未停車、持續(xù)加熱的情況下,對卸料閥進(jìn)行維修,導(dǎo)致母液固廢在干燥機(jī)內(nèi)加熱時間延長約4個小時。干燥機(jī)持續(xù)加熱,內(nèi)部熱量難以散發(fā)、持續(xù)累積,導(dǎo)致母液固廢所含的過量氯酸鈉與有機(jī)物反應(yīng)放熱,并進(jìn)一步引起有機(jī)物的分解放熱,干燥機(jī)內(nèi)部溫度與壓力急劇上升,發(fā)生爆炸并殉爆了車間現(xiàn)場堆放的其他廢料。
氯酸鈉作為強(qiáng)氧化劑,被一些企業(yè)用作廢水處理劑,但由于不正當(dāng)使用,因氯酸鈉作為廢水處理劑引發(fā)的典型事故還有以下兩起。
事故案例1:宜賓恒達(dá)科技有限公司“7?12”重大爆炸著火事故(2018年)
2018年7月12日,宜賓恒達(dá)科技有限公司發(fā)生重大爆炸著火事故,造成19人死亡、12人受傷。事故的直接原因是,公司在生產(chǎn)咪草煙的過程中,操作人員將無包裝標(biāo)識的COD去除劑氯酸鈉當(dāng)作2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺(以下簡稱丁酰胺),補(bǔ)充投入到2R301釜中進(jìn)行脫水操作。在攪拌狀態(tài)下,丁酰胺-氯酸鈉混合物形成具有迅速爆燃能力的爆炸體系,開啟蒸汽加熱后,丁酰胺-氯酸鈉混合物的BAM摩擦及撞擊感度隨著釜內(nèi)溫度升高而升高,在物料之間、物料與釜內(nèi)附件和內(nèi)壁相互撞擊、摩擦下,引起釜內(nèi)的丁酰胺-氯酸鈉混合物發(fā)生化學(xué)爆炸,導(dǎo)致釜體解體;隨釜體解體過程沖出的高溫甲苯蒸氣,迅速與外部空氣形成爆炸性混合物并產(chǎn)生二次爆炸,同時引起車間現(xiàn)場存放的氯酸鈉、甲苯與甲醇等物料殉爆殉燃和二車間、三車間著火燃燒。
事故案例2:阜新某污水廠“7?11”氯酸鈉爆炸事故(2020年)
2020年7月11日,阜新某污水處理廠藥劑庫發(fā)生爆炸事故,造成廠區(qū)內(nèi)2人輕傷,廠區(qū)南側(cè)一臨時工棚施工人員15人留院觀察,周邊企業(yè)建筑物門窗大面積毀壞。爆炸地點為“藥劑倉庫”(舊彩鋼保溫板輕體簡易房)北側(cè)數(shù)第4間,其中混存氯酸鈉和赤砂糖,其北側(cè)三間分別存放著聚合氯化鋁PAC、聚丙烯酰胺PAM和石灰CaO。因氯酸鈉和赤砂糖物料包裝有破損、散落于地面,在高溫(當(dāng)日最高溫度33℃、庫內(nèi)生石灰吸潮放熱)狀態(tài)下,散落的氯酸鈉與赤砂糖發(fā)生化學(xué)反應(yīng)釋放氧氣和熱量,加速化學(xué)反應(yīng)直至引發(fā)一次地面劇烈爆炸,爆炸力將大量未爆炸的氯酸鈉、赤砂糖以及PAC、PAM等可燃物拋掀至半空中繼而發(fā)生更為劇烈的空中爆炸。爆炸現(xiàn)場形成的沖擊波相當(dāng)于1.0~1.5tTNT當(dāng)量。
氯酸鈉具有強(qiáng)氧化作用,加熱后放出氧,同時放熱,受強(qiáng)熱或與強(qiáng)酸接觸時即發(fā)生爆炸。有極強(qiáng)的氧化力,與還原劑、有機(jī)物、易燃物,如硫、磷或金屬粉末等混合可形成爆炸性混合物,急劇加熱時可發(fā)生爆炸,撞擊時會有劇烈爆炸發(fā)生。在所有氯酸鹽產(chǎn)品中,氯酸鈉產(chǎn)量最大、用途最廣。除以上兩起用于水處理劑的事故外,近年來,氯酸鈉在生產(chǎn)、運輸、儲存等環(huán)節(jié)都發(fā)生過事故。
一、氯酸鈉典型事故梳理
生產(chǎn)過程中的事故
氯酸鈉主要生產(chǎn)方法是電解法,生產(chǎn)過程中尾氣主要為氫氣,因此,生產(chǎn)過程中的主要風(fēng)險是氯酸鈉的強(qiáng)氧化性與氫氣的燃爆。
事故案例3:重慶某鹽化工廠“7?27”窒息事故(2007年,維修環(huán)節(jié))
2007年7月27日,重慶某鹽化工廠發(fā)生一起窒息事故,造成5人死亡。事故的直接原因是:5名工人在對一個曾儲存過氯酸鈉電解液的閑置槽罐進(jìn)行防腐處理,氯酸鈉發(fā)生燃燒產(chǎn)生毒氣,導(dǎo)致5人窒息死亡。
事故案例4:美國EKA化學(xué)品公司“12?28”氯酸鈉工廠爆炸事故(2007年,生產(chǎn)環(huán)節(jié))
2007年12月28日,EKA化學(xué)品公司在美國華盛頓州 MossLake的氯酸鈉工廠發(fā)生爆炸事故,造成該廠停產(chǎn)。爆炸源在該廠的氫氣管道、設(shè)備系統(tǒng)。這次爆炸只破壞了部分廠房、設(shè)備,沒有造成人員傷亡和環(huán)境污染。
事故案例5:西班牙某氯酸鈉廠火災(zāi)事故(尾氣凈化環(huán)節(jié))
西班牙Huesca 省Sabi?ánigo 市1家氯酸鈉廠的1臺氫氣凈化反應(yīng)器起火,影響了該廠2條氫氣輸送管道。據(jù)報道,氫氣是反應(yīng)器和相關(guān)管道內(nèi)的唯一物質(zhì)。該廠的安全裝置阻止了火焰蔓延到其它氫氣管網(wǎng)。
儲存過程中的事故
事故案例6:天津某化工廠“6·26”爆炸事故(1996年,儲存環(huán)節(jié))
1996年6月26日,天津某化工廠發(fā)生爆炸事故,造成19人死亡、14人受傷。事故的直接原因為:氯酸鈉與有機(jī)物2,4-二硝基苯胺、溴代物等混存混放。事發(fā)前幾日持續(xù)高溫,廠房房頂為石棉瓦,隔熱性差,高溫促進(jìn)了氧化劑的燃燒過程。氧化劑氯酸鈉和有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)放熱,熱量又加速了其氧化反應(yīng),該循環(huán)最終導(dǎo)致有機(jī)物和可燃物燃燒。救火過程中潑向強(qiáng)氧化劑氯酸鈉的酸性水,加速了氧化劑的氧化分解過程,產(chǎn)生大量氯酸。氯酸及氯酸鈉混合物爆炸產(chǎn)生的高溫高壓氣體引起了2,4-二硝基苯胺的爆炸。
使用過程中的事故
典型事故7:某氯酸鈉使用單位電焊引發(fā)爆燃事故(2020年,維修環(huán)節(jié))
2020年8月,某氯酸鈉使用單位發(fā)生火災(zāi)事故。該單位使用氯酸鈉的車間暫存儲柜門鉸鏈損壞,車間主任通知電焊工陳某維修。陳某操作電焊機(jī),焊接儲柜門鉸鏈。剛點焊兩下,焊渣濺入儲柜內(nèi),引燃氯酸鈉外包裝塑料編織袋。陳某和輔助工高某立即用現(xiàn)場準(zhǔn)備的兩瓶干粉滅火器進(jìn)行撲救,兩瓶滅火器用完未能將火撲滅,兩人見火勢兇猛無法撲滅逃離現(xiàn)場,2分鐘后儲柜內(nèi)氯酸鈉發(fā)生爆燃。
運輸過程中的事故
事故案例8:河北保定張石高速浮圖峪五號隧道“5·23”重大危險化學(xué)品運輸車輛燃爆事故(2017年,運輸環(huán)節(jié))
2017年5月23日6時23分,河北省保定市張石高速保定段(石家莊方向)浮圖峪五號隧道內(nèi)發(fā)生一起重大危險化學(xué)品運輸燃爆事故,造成15人死亡、3人重度燒傷、16名村民輕微受傷、9 部車輛、43間民房受損,直接經(jīng)濟(jì)損失4200多萬元。事故直接原因是:事故車輛裝載噸袋包裝超規(guī)格大體積量氯酸鈉,由于貨物與貨物及貨物與車輛底板、箱板及殘留的石油焦粉末(含硫)等雜質(zhì)之間相互摩擦產(chǎn)生熱量并不斷聚集,后一橋左側(cè)車輪橡膠輪胎自燃,引燃了捆綁繩、蓬布和密封布,廂體溫度升高,當(dāng)能量聚集達(dá)到氯酸鈉燃爆點時,發(fā)生了氯酸鈉初始爆炸并引發(fā)了后續(xù)爆炸和燃燒。
事故案例9:長沙市雨花區(qū)黎托街道“7·25”氯酸鈉貨物爆炸事故(2016年,運輸環(huán)節(jié))
2016年7月25日21時左右,長沙市雨花區(qū)某物流快運服務(wù)部在向平板掛車上裝載貨物時發(fā)生燃燒爆炸,共造成3人死亡和2人受傷,直接經(jīng)濟(jì)損失201萬元。起火原因為氯酸鈉和油漆上下、并排重疊混裝碼放,油漆包裝桶受上層貨物擠壓、操作人員踩壓及堆碼拖動,致使油漆桶變形、破裂,導(dǎo)致油漆泄漏,泄漏出來的油漆與氯酸鈉接觸,加上高溫(堆放貨物受太陽暴曬熱量積聚所導(dǎo)致的較高溫度)和摩擦撞擊(上層貨物擠壓、操作人員踩壓及堆碼拖動)的影響,發(fā)生劇烈的氧化還原反應(yīng),反應(yīng)釋放出的熱量積聚,導(dǎo)致局部溫度快速上升,進(jìn)而導(dǎo)致油漆燃燒、氯酸鈉分解,造成燃燒加劇并引起爆炸。
從以上事故來看,發(fā)生在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的事故3起、運輸環(huán)節(jié)的2起,發(fā)生在儲存、使用環(huán)節(jié)的5起。因此,防控氯酸鈉行業(yè)的安全風(fēng)險,除生產(chǎn)環(huán)節(jié)外,更要重視氯酸鈉儲存、使用、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)的安全風(fēng)險。
二、氯酸鈉生產(chǎn)環(huán)節(jié)風(fēng)險管控要點
關(guān)注尾氣風(fēng)險
氯酸鈉生產(chǎn)過程的尾氣主要為氫氣,含少量的氯氣、氧氣、水蒸氣。早期,氯酸鈉企業(yè)尾氣大多經(jīng)鹽水洗滌塔、堿液洗塔、堿洗塔洗滌合格后排空;目前,部分企業(yè)增加了尾氣凈化回用裝置。
關(guān)注氯酸鈉企業(yè)尾氣風(fēng)險,一是要重視尾氣中氧氣的含量,尤其是增加氫氣回用裝置的企業(yè)要配套除氧系統(tǒng)。二是要嚴(yán)格設(shè)置超限報警聯(lián)鎖、可燃?xì)怏w探測器等裝置,并保證參數(shù)設(shè)置合理。三是要嚴(yán)格設(shè)置管道防靜電跨接,嚴(yán)防系統(tǒng)中出現(xiàn)靜電集聚,且應(yīng)根據(jù)爆炸危險區(qū)域的劃分,配套使用相應(yīng)等級的防爆設(shè)備。四是全部系統(tǒng)應(yīng)在正壓下操作,不得出現(xiàn)負(fù)壓。
關(guān)注電解槽或管路堵塞的風(fēng)險
氯酸鈉生產(chǎn)過程的大部分都是液料混合狀態(tài),只有到離心干燥后才成為氯酸鈉粉末狀態(tài),所以,在生產(chǎn)過程遇長時間斷電或環(huán)境溫度過低時,容易發(fā)生母液結(jié)晶造成管路堵塞或電解槽堵塞。尤其工藝管路腐蝕使母液竄入換熱器極易堵塞,所以要嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度,并避免系統(tǒng)長時間斷電。
關(guān)注設(shè)備及管道腐蝕、泄漏風(fēng)險
氯酸鈉生產(chǎn)過程中,所用的原料氫氧化鈉、鹽酸、重鉻酸鈉以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物次氯酸鈉、含氯尾氣、氯化氫等均具有腐蝕性,在原料的儲存、配制,次氯酸鈉脫除,電解、結(jié)晶、干燥等過程均可能會對設(shè)備設(shè)施、管道、廠房等造成不同程度的腐蝕危害。企業(yè)要高度重視設(shè)備、管道及管件的選材,并編制相關(guān)管理制度,根據(jù)企業(yè)實際識別易發(fā)生腐蝕、泄漏部位,制定針對性的措施,涉及腐蝕性介質(zhì)的設(shè)備、管道定期測厚,尤其對物料流速、流向變化的地方,如彎頭、大小頭、管口、限流孔板等處,應(yīng)增加檢測頻次。
關(guān)注檢維修作業(yè)風(fēng)險
要充分考慮氯酸鈉的強(qiáng)氧化性、易燃易爆特性以及作業(yè)場所腐蝕性液體、氣體介質(zhì)的泄漏等風(fēng)險,開展檢維修作業(yè)前須制定專項方案,充分開展危害辨識、風(fēng)險評價,并制定必要的控制措施。作業(yè)前應(yīng)對作業(yè)人員進(jìn)行充分的安全技術(shù)交底。檢維修人員必須嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)安全保護(hù)規(guī)定,作業(yè)前穿戴個人防護(hù)用品。
關(guān)注干燥、包裝過程粉塵爆炸的風(fēng)險
生產(chǎn)過程中采用濕法粉碎工藝時,應(yīng)待物料全部浸濕后方可開機(jī)。當(dāng)采用金屬球和金屬球磨筒方式進(jìn)行粉碎時,宜用水或含水溶劑作為介質(zhì)。粉碎混合加工過程中應(yīng)設(shè)置自動導(dǎo)出靜電裝置,出料時應(yīng)將接料車和出料器用導(dǎo)線可靠連接并整體接地。在氯酸鈉結(jié)晶干燥完成進(jìn)入包裝過程中,采用氣壓自動噸袋包裝或手工套袋包裝時,氯酸鈉粉末會隨氣壓和重力下降過程中噴出,飄逸在作業(yè)環(huán)境現(xiàn)場,產(chǎn)生爆炸性粉塵,要重視氯酸鈉干燥、包裝過程粉塵爆炸的風(fēng)險。
三、氯酸鈉儲存、使用、運輸環(huán)節(jié)風(fēng)險管控要點
防控氯酸鈉儲存環(huán)節(jié)的風(fēng)險,一是要將氯酸鈉按包裝方式儲存于陰涼、干燥、有防火屋頂?shù)慕ㄖ?nèi),且儲存區(qū)應(yīng)遠(yuǎn)離火種、熱源。庫房溫度不超過30℃、相對濕度不超過80%,距離暖氣片等加熱器和熱力管線應(yīng)保持一定的距離。二是不得與硫化物、金屬粉末、磷銨等還原性物質(zhì)混合儲存;不得與酸混合儲存。三是應(yīng)保持儲存區(qū)清潔衛(wèi)生,尤其不得在氯酸鈉存放區(qū)放置可燃物質(zhì),如紙屑、木頭、木屑、纖維繩子、各種織物、油脂等。四是氯酸鈉由專人保管,保管人員應(yīng)熟練掌握其理化性質(zhì)、必要的應(yīng)急處理方法和自救措施。入庫前應(yīng)檢查驗收,須有生產(chǎn)廠家檢驗合格證。五是保管人員應(yīng)經(jīng)常對庫內(nèi)氯酸鈉進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)包裝破損等,應(yīng)及時處理。六是領(lǐng)用氯酸鈉時,要做好出庫數(shù)量的登記,并按搬運使用要求操作。
一是裝卸搬運氯酸鈉應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行,禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具,避免產(chǎn)生摩擦碾磨、碰撞、火花、靜電等。二是切忌與還原劑、強(qiáng)酸、銨鹽、有機(jī)物、易(可)燃物等混儲;禁止震動、撞擊和摩擦。三是卸料前要清理卸料區(qū)域內(nèi)所有的有機(jī)物質(zhì)和易燃物質(zhì),如紙屑、木屑等,卸料過程中盡量避免產(chǎn)生過量粉塵。四是運輸過程中要防雨淋和日曬,注意防潮。失火時,先用砂土,再用霧狀水和各種滅火器撲救,但不可用高壓水。五是危險化學(xué)品運輸企業(yè)、車輛、押運員、裝卸員必須取得相應(yīng)資質(zhì),選擇合理的、通行條件較好的行駛路線,遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)、居民區(qū),不進(jìn)入危險貨物運輸車禁止通行區(qū)域。
另外,氯酸鈉儲存區(qū)、卸料區(qū)的消防水系統(tǒng)應(yīng)保持完好。
一是氯酸鈉包裝袋(或包裝容器)要倒空并用水沖洗干凈,然后集中收集,送去填埋處理或交專門回收公司處理,禁止將包裝物用作其他用途。二是不得將氯酸鈉的包裝物放入溶解槽中。三是卸料前要檢查溶解水溫,保證水溫不超過82℃。四是卸料結(jié)束后要用水將殘留在卸料開包器及料斗上的氯酸鈉沖入溶解槽,并充分沖洗干凈溶解槽及周圍區(qū)域。五是散落的氯酸鈉固體要用干凈、干燥的金屬容器盡量回收,然后用水充分沖洗干凈散落區(qū)域。六是泄漏的氯酸鈉溶液不能直接排入酸性水溝和自然環(huán)境中。七是氯酸鈉散落或泄漏地點附近禁止一切煙火。
2020年,生態(tài)環(huán)境部對某企業(yè)使用的“COD去除劑”作為污水 處理的藥劑進(jìn)行了模擬實驗,發(fā)現(xiàn)“COD去除劑”主要組分為氯酸鈉,該物質(zhì)并不能真正去除水中的COD,只是掩蔽了COD的測定過程,使得COD的測定結(jié)果偏低,認(rèn)為采用氯酸鈉處理污水涉嫌偽造監(jiān)測數(shù)據(jù)逃避監(jiān)管,違法排放污染物。隨后,生態(tài)環(huán)境部要求對于類似“COD去除劑”這樣的數(shù)據(jù)造假問題,要“發(fā)現(xiàn)一起、查處一起”。
2022年2月24日,生態(tài)環(huán)境部辦公廳發(fā)布了《關(guān)于學(xué)習(xí)借鑒浙江湖州依法破獲“COD去除劑”干擾在線監(jiān)測數(shù)據(jù)案件經(jīng)驗做法持續(xù)提升生態(tài)環(huán)境執(zhí)法效能的函》(環(huán)辦便函〔2022〕68號),強(qiáng)調(diào)“COD去除劑”主要組分為氯酸鈉,該物質(zhì)并不能真正去除水中的COD,只是掩蔽了COD的測定過程,使得COD的測定結(jié)果偏低,污水處理廠使用氯酸鈉處理污水,應(yīng)認(rèn)定為“通過篡改、偽造監(jiān)測數(shù)據(jù)的方式逃避監(jiān)管違法排放污染物”。