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光氣類?;返陌踩芾?/h1>
2014-10-10 08:32李建波
勞動保護 2014年10期
關(guān)鍵詞:光氣異氰酸酯生產(chǎn)

李建波

2011年,光氣類產(chǎn)品和光氣化工藝被國家安全監(jiān)管總局列入《首批重點監(jiān)管的危險化學(xué)品名錄》和《首批重點監(jiān)管的危險化學(xué)品目錄》中,實施重點監(jiān)管。

光氣有哪些危險特性,對人體有哪些危害,應(yīng)如何進行安全管理?萬一泄漏,如何應(yīng)急處理?本文對這幾方面進行了介紹。

光氣的特性及應(yīng)用

光氣是一種重要的有機中間體,是“光成氣”的簡稱。光氣最初是由氯仿受光照分解產(chǎn)生,故有此名,又稱碳酰氯、氯代甲酰氯等,分子式 COCl2。工業(yè)中主要由一氧化碳和氯氣通過活性炭制得。光氣在常溫下是無色氣體,劇毒,工業(yè)品通常為已液化的淡黃色液體,具有強烈刺激性氣味或窒息性氣味,接近爛干草和爛蘋果氣味。光氣微溶于水并能迅速水解,較易溶于苯、甲苯、四氯化碳等有機溶劑,化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定。

雙光氣,即氯甲酸三氯甲酯,化學(xué)式為ClCOOCCl3,是無色具刺激性氣味的透明液體。性質(zhì)不穩(wěn)定,加熱會變?yōu)閮煞肿庸鈿?,主要用作光氣的替代品,難溶于水,易溶于有機溶劑。

光氣和雙光氣主要用作有機合成、農(nóng)藥、藥物、染料及其他化工制品的中間體。在有機合成中,光氣是合成異氰酸酯和聚碳酸酯的主要原料;在農(nóng)藥生產(chǎn)中,用于合成氨基甲酸酯類殺蟲劑;在醫(yī)藥生產(chǎn)中,用于合成氯代甲酸酯類的醫(yī)藥中間體;在染料工業(yè)中用于生產(chǎn)猩紅酸等染料中間體。

合成異氰酸酯是目前光氣最主要的用途。異氰酸酯是20世紀(jì)30年代末,在德國Bayer實驗室合成的,20世紀(jì)50年代實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。迄今為止,全球90%以上的異氰酸酯產(chǎn)品,包括MDI、TDI、HDI等大噸位產(chǎn)品,都采用光氣法生產(chǎn)。

該工藝的技術(shù)特點是工藝成熟、成本低、產(chǎn)品質(zhì)量好;反應(yīng)物料在系統(tǒng)內(nèi)回收、循環(huán)利用率高。隨著人們綠色環(huán)保意識的增強,非光氣法生產(chǎn)異氰酸酯的技術(shù)越來越受到重視,但目前還停留在實驗室階段,存在產(chǎn)品質(zhì)量差、收率低、副產(chǎn)物多、成本高等問題,因此沒有大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)實例。

盡管光氣法合成異氰酸酯存在高毒性和高腐蝕性,但光氣法技術(shù)成熟、經(jīng)濟合理,并且在異氰酸酯行業(yè)的持續(xù)努力下,各種新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝不斷涌現(xiàn),安全措施不斷加強,保證了生產(chǎn)的安全進行,也推動了異氰酸酯光氣法生產(chǎn)技術(shù)的進步。今后一段時期內(nèi),光氣法生產(chǎn)仍然是異氰酸酯大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的最佳選擇。

光氣對人體的危害性

光氣及雙光氣中毒的病理、生理改變,主要由肺水腫所引起。吸入高濃度光氣會對人體的肺組織造成損害,導(dǎo)致血漿滲入肺泡引起肺水腫,從而使肺泡氣體交換受阻,機體缺氧而窒息死亡。同時,因光氣的化學(xué)性質(zhì)活潑,在體內(nèi)無蓄積作用,生產(chǎn)條件下,通常以急性中毒為主,主要對呼吸系統(tǒng)造成損害。

人體吸入光氣后,會發(fā)生典型刺激癥狀,初為干咳,數(shù)小時后加重。輕度中毒患者有流淚、畏光、咽部不適、咳嗽、胸悶等;中度中毒時,除上述癥狀加重外,患者出現(xiàn)輕度呼吸困難、輕度紫紺;重度中毒會出現(xiàn)肺水腫或成人呼吸窘迫綜合征,患者劇烈咳嗽、咳大量泡沫痰、呼吸窘迫、明顯紫紺,甚至出現(xiàn)休克、死亡。肺水腫發(fā)生前有一段時間的癥狀緩解期(一般為1~24h)。

光氣(雙光氣)中毒后的癥狀和體征,在24~48h達到高峰。如不及時救治,可在1~3天內(nèi)死亡,重度中毒可能在5天內(nèi)死亡。因此,凡吸入光氣者,至少需嚴(yán)密觀察3~4天。

光氣的安全管理措施

光氣的安全管理主要從兩方面入手,一是提高裝置的本質(zhì)安全,二是建立科學(xué)的安全管理體系,提高安全管理水平。其中生產(chǎn)裝置的本質(zhì)安全是基礎(chǔ),含光氣的裝置應(yīng)通過雙重安全措施,即一級和二級安全措施,來提高裝置的本質(zhì)安全。

一級安全措施主要從工藝路線設(shè)計、管道、設(shè)備、泵、過程控制技術(shù)設(shè)備等方面采取措施,最大程度降低光氣泄漏的可能。如:光氣設(shè)備采取緊湊布局設(shè)計;工藝設(shè)計采用低溫低壓工藝,最大限度地減少在線光氣量;考慮工藝設(shè)備的溫度和壓力等級,確保異常條件下的機械完整性,所有管線均做消除應(yīng)力處理,并100%探傷;金屬管道和設(shè)備按完全真空條件設(shè)計,設(shè)備和管線采用高等級耐腐蝕材質(zhì),選擇合適的腐蝕余量,并采取相應(yīng)的防腐蝕措施;含光氣的物料應(yīng)通過重力流、惰性氣體加壓或無軸封的泵(如屏蔽泵或磁力泵)進行輸送。

光氣設(shè)施不得采用螺紋連接,應(yīng)盡量減少使用膨脹節(jié)和連接法蘭,避免使用視鏡。工藝尾氣排放和壓力泄放,應(yīng)連接到光氣分解系統(tǒng),分解系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置獨立的備用電源。生產(chǎn)過程全部采用DCS(集散控制系統(tǒng))控制,設(shè)置在線檢測、緊急停車系統(tǒng)及聯(lián)鎖保護系統(tǒng)。設(shè)置“安全島”型控制室、操作室,獨立正壓供風(fēng)。控制室盡量設(shè)置在工廠的上風(fēng)位置,遠(yuǎn)離危險化學(xué)品源。

二級安全措施用于控制因一級隔離失效而引起的光氣擴散,二級隔離應(yīng)與光氣分解系統(tǒng)相連??蛇x擇的二級隔離措施有:設(shè)立容納光氣設(shè)備的隔離房,隔離房內(nèi)裝有機械通風(fēng)設(shè)備,與光氣分解系統(tǒng)相連,并配備光氣探測系統(tǒng),用來監(jiān)測泄漏出的光氣;設(shè)備和管道系統(tǒng)采用夾套包裹;隨時監(jiān)測夾層空間中的惰性氣體,并與分解系統(tǒng)相連;設(shè)立氨-蒸汽幕或氨水幕,用于分解從開放式結(jié)構(gòu)中的一級隔離中泄漏出的光氣,并保證光氣泄漏時,氨不超過規(guī)定的極限值。

除了裝置本質(zhì)安全外,建立科學(xué)的安全管理體系,也是降低事故、保證生產(chǎn)安全的有利保障。涉及光氣生產(chǎn)或使用的企業(yè),應(yīng)建立《安全環(huán)保與健康管理(HSE)體系》,將安全管理貫穿于項目的規(guī)劃、設(shè)計、采購、設(shè)備監(jiān)造、現(xiàn)場施工、投產(chǎn)運營各個階段,建立培訓(xùn)、變更管理、標(biāo)準(zhǔn)操作、工作許可、應(yīng)急救援預(yù)案等安全程序;同時,還應(yīng)與周邊企業(yè)建立應(yīng)急聯(lián)動機制。

行業(yè)協(xié)會促進光氣安全管理

目前我國涉及光氣生產(chǎn)的企業(yè)既有國際化的大型化工公司,也有不少中小企業(yè),企業(yè)間的工藝技術(shù)、設(shè)備狀況、管理水平參差不齊。為了促進光氣安全技術(shù)交流,加強光氣安全管理工作,中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會異氰酸酯專業(yè)委員會成立了光氣安全工作小組,自2008年開始,每兩年召開一屆國際光氣安全研討會。會議邀請國際異氰酸酯學(xué)會的光氣安全專家,以及國內(nèi)光氣安全生產(chǎn)、使用和衛(wèi)生防護的專家,分別就光氣的安全管理、應(yīng)急響應(yīng)、國內(nèi)外醫(yī)療介入的先進經(jīng)驗和光氣安全標(biāo)準(zhǔn)等予以分享、詳解;探討如何從本質(zhì)上做好光氣安全設(shè)計,如何從管理方面提升光氣安全水平。研討會對國內(nèi)所有從事光氣、雙光氣、三光氣的生產(chǎn)和應(yīng)用企業(yè)、研究院所、醫(yī)療機構(gòu)免費開放。

針對目前國內(nèi)部分光氣從業(yè)單位缺少有經(jīng)驗的安全生產(chǎn)管理人員,安全生產(chǎn)管理水平不高,從業(yè)人員不完全掌握光氣的危險特性和安全生產(chǎn)知識等情況,異氰酸酯專委會還編制了《光氣事故應(yīng)急處理》手冊,并協(xié)助國家安全監(jiān)管總局組織有關(guān)單位和專家編制《光氣安全實踐指南》,以指導(dǎo)企業(yè)加強光氣安全生產(chǎn)工作。

光氣泄漏的應(yīng)急處置

在遇有光氣泄漏時,接觸光氣的人員應(yīng)立即撤離被污染的區(qū)域,逃生方向沿逆風(fēng)或與風(fēng)向成90°的方位;污染區(qū)域立即進行隔離,嚴(yán)格限制人員出入。應(yīng)急處理人員佩戴自給正壓式呼吸器,穿防化服,從上風(fēng)處進入現(xiàn)場,盡可能切斷泄漏源,合理通風(fēng),加速擴散;噴氨水或其他稀堿液中和,構(gòu)筑圍堤或挖坑收容產(chǎn)生的大量廢水。

對于已接觸光氣的人員,要進行徹底去污處理,全部移除病人的衣服,并將衣服雙層密封保存,可以使用光氣探測器進行檢測,以確定不再有光氣釋放出。接觸人員在溫水淋浴下進行沖洗,若涉及眼睛,應(yīng)對眼部使用水或滴眼液進行徹底沖洗。去污處理后,盡快將接觸光氣的人員轉(zhuǎn)送到醫(yī)療機構(gòu)進行治療。光氣企業(yè)應(yīng)與就近的醫(yī)院進行溝通合作,并簽訂醫(yī)療合作協(xié)議,制定醫(yī)療方案。制定醫(yī)療方案時,應(yīng)考慮醫(yī)院可用的醫(yī)療設(shè)施及接觸人員到達醫(yī)院所需的時間。

為了便于醫(yī)療人員判斷接觸光氣人員的吸入劑量,有針對性地制定治療方案,建議涉及光氣的工作人員在平時工作時佩戴光氣徽章,起到指示作用。(作者為中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會異氰酸酯專業(yè)委員會秘書長)

編輯 鄭 君endprint

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