危险化学品泄漏事故应急处置技术与展望
危险化学品(简称危化品)包括爆炸品、压缩气体和液化气体、易燃液体、易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品、氧化剂和有机过氧化物、有毒品和腐蚀品等。危化品在道路运输过程中,伴随着运输碰撞挤压、设备自身缺陷等引起危化品承载容器可能被损坏,以致于造成运输中的大量危化品泄漏,进而导致从业人员及相关人员中毒、火灾及爆炸等重大事故发生。因此,危化品泄漏事故问题已经引起广大社会群体的关注。
1、危化品泄漏形式与分类
目前,常见的危化品泄漏形式与分类参见图
2、危化品泄漏事故应急处置方法
危化品的应急处理分为下面两步:源头控制(泄漏源控制)和过程控制(泄漏物收集及处置)。下面分别从上述两点出发,介绍几种常见的危化品泄漏事故应急处置方法,其中包括从源头控制角度出发的关闭封堵法和过程控制角度出发的吸附法、稀释法等。
2.1 关闭封堵法
第一,从源头把握,控制泄漏源,需要停止现场作业,并关闭相关阀门,或是改变工艺流程,包括改变物料走线,局部停车或者循环操作、减负运行等。第二,容器或者包装发生破损,危化品泄漏后,应果断修补和堵漏,防止进一步泄漏,对整个应急处理至关重要。
现阶段,封堵装置设备和封堵常用方法主要分为静态密封技术和动态密封技术。详见图
2.2 吸附法
危化品泄漏并形成表面流淌,容易导致灾害事故的扩大,并可能形成火灾或者蒸汽云爆炸、环境污染等次生灾害事故。在应急救援处置过程中,对泄漏危化品进行有效吸附回收,是防范事故升级扩大的关键环节。吸附可看作固体吸附剂吸附液体固化的过程。
2.3 稀释法
喷水稀释在控制有害气体和蒸气方面效果显著,但在此过程中常伴随大量的废水产生。因此须通过修围堤或挖沟槽等方式收集喷水过程中产生的大量废水。
2.4 固化法
固化法大都是无害化处理方式,指为了使泄漏出的有害物质或者各类危化品呈现出自身的化学稳定性或是密封特性,而利用物理或是化学方法使其固定,也可以包容在惰性固体基质内的方法。固化后产生的固体废物须由有资质的单位回收并集中处置。常用的固化剂有水泥、石灰等。
2.5 化学反应法
常见的化学反应法有燃烧法和化学中和法。
(1)燃烧法
主要分为直接点燃和引流点燃。以B类物质中的氰化钠为例,该物质化学活性很高,处理起来难度系数大,遇到高温,则能在空气中自燃;若是在较为安全的环境中,可直接点燃直至燃烧完。泄漏时若是遇见水,则会产生可燃性的气体,此时,可以通过覆盖后再点燃的方式进行应急处置,以防止该类可燃性气体大量聚集致爆炸。如碱金属粉状火灾,若数量过多、处理难度大,应使用水泥粉予以覆盖,在覆盖层面上合理布局开设几个小洞,使放出的氢气保持稳定燃烧,防止产生的氢气在室内积聚的危险,另一方面小洞不会对建筑物造成影响,待晴天时再逐步清理转移到室外安全地点。
(2)化学中和法
化学中和法在这里是指危化品在泄漏后,加入酸或者碱,反应形成中性盐的反应过程。该过程会产生水和盐,经常会伴随气体二氧化碳的产生。一般若是使用固态物质中和,会产生围堵危化品泄漏物的效果。为防止反应局部过热或者反应剧烈,须在使用该法中采用专用药剂。化学中和法同样适用于处理小型溢流事故。
使用该方法,必须在反应过程中对pH进行严格检测,并保持最终pH值控制在6-9。该方法常用于处理酸性有害物质和碱性有害物质,以及酸、碱或进入水体可以产生酸或碱的物质。对于弱酸、弱碱中和法,则是针对于水中泄漏物。常用的乙酸、磷酸二氢铵,或是二氧化碳气体。上述过程中常使用的包括碳酸氢钠溶液,碳酸钠溶液,氢氧化钠溶液等强碱,同样的,对于用于中和氯气等酸性气体类的泄漏,也可考虑选用上述强碱类物质。如果需要中和处置的泄漏物呈酸性,则常用的熟石灰和碳酸钠。
3、危化品泄漏处置技术展望
3.1 泄漏源应急处置技术
如何高效妥善的处理/处置好泄漏源,是当前危化品泄漏事故的应急处置工作中最为重要的任务之一。为了高效防止危化品泄漏事故的规模进一步扩大,如何实现快速封堵和关闭切断泄漏源则是目前最关键最迫切的应急措施。从以往这类事故的统计数据来看,目前泄漏源的封堵和控制技术,及某些严重情况,如大火,泄漏源的紧急关停和切断等方面技术和装备,存在着一定短板,对泄漏源的应急处置技术和装置都有着强烈的需求。因此,加大泄漏源封堵和关闭切断泄漏源等领域的技术和装备的研发势在必行。
3.2 危化品泄漏后快速围控和回收技术
针对陆地/海上危化品泄漏或者溢油等事故的不同规模,须开发相应的应急所需的机动装备和成套技术,开发便于危化品和污油品回收及处理设备和技术。特别是针对特大、超大规模的危化品泄漏及溢油事故的应急处置技术和装备的探索、研究、开发,建设根据高风险生产设施、区域为重点的智能监测预警系统和安全隐患排查治理系统;攻关管道裂纹、应急检测难题,重点开发深水区防喷装备和技术。
3.3 海上轻型快速应急抢险装备研发
相对于小型应急船只,目前常会优先选用改装或是研发适合的插拔桩装置,这是为了能尽可能的实现在滩海区中应急抢险作业能力的有效提升,同时须尽可能的减少/降低环境因素影响。当然,须充分考虑滩涂区域环境现状,加速开展两栖溢油回收车的设计、研发、制造等一系列相关工作。在此过程中,研发团队需要预见滩海区域的现有海底管道所配有的应急抢险装备不足的困难,并采取相应的准备措施。