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文檔簡介

過氧化物過氧化氫

分會

散裝雙氧水儲存指南

2005年9月

化學改變世界

歐盟化學工業(yè)委員會

目錄

前言

2005年9月

指南由CEFIC(歐盟化工委員會)過氧化氫技術委員會提供和維護該組織由下列成員組成:

ARKEMA(formerATOFINASA)

EKACHEMICALSAB

KEMIRAChemicalsOyj

FMCForetSA

BELINKAPerkemijad.o.o.

ARAGONESASIndustriasEnergiaS

自從這項工作開展以來,工作壓力已經從指南和瑞典援救機構的 BertilLindeberg先生

有益的注解中獲益,他可以表達出足夠權威的關心和現(xiàn)在調整的見解。

經過我們的過氧化氫的生活循環(huán),指南的發(fā)展是與利益相關者的負責任的關愛基金委員會相一致的。它的目的是保護指南的單純和權威,控制散裝貯存的風險, 它對廣大的利

益相關者是有效的。在指南中公司達到的標準完全具體化。

更新的版本位于CEFIC網頁,.

指南的目的和范圍

化學工業(yè)在化學品的管理中扮演著領導角色。被認為是工業(yè)的職責,與權威機構和利益相關方合作,以確?;瘜W品在生產上、使用上和后續(xù)處理是安全的。”-化學品管理機構:CEFIC成立于1999年3年。

HP(過氧化氫)的最終用途在最近的幾十年中經歷了巨大的發(fā)展:基于其氧化特性,超過兩百萬噸100%的HP廣泛應用于全世界。它的副產品為水和氧氣,被認為是環(huán)境友好的,不存在任何的風險,仍而HP作為一個化學品,只要其嚴格的安全原理由所有人了解和認知它的儲存和運輸才是安全的。

作為CEFIC過氧化物組織的一員的歐洲 HP產品,決定了結合他們的知識和推薦 HP

現(xiàn)行的散裝儲存的經驗。指南的目的可以定義如下:

提供給用戶、官方和其它相關利益方信息:對新的或已經存在的HP的儲存裝置執(zhí)行風險評估。盡管HP是眾所周知的產品,但產品現(xiàn)有的文獻既不完整也不一致。 作為一種公眾

的信息來源,指南必須最小化地降低生產者、用戶和相關方的混淆和不一致的風險。

通過相關的HP儲存裝置的設計和操作的實際建議, 確保HP的生產者和用戶裝置的安

全。指南應該用作訓練和提高所有 HP用戶的怎么做的基礎。

建立讓CEFIC所有HP生產成員都接受的儲存裝置相適應的最低要求。

指南的范圍限制在如下裝置中:

HP的濃度70%以上。HP的高濃度存在其它的風險(例如自爆的危險),而且僅少量用于輔助的特殊的應用。

維修HP的儲存裝置,HP的運輸、包裝和應用不屬于這個指南的范圍。

考慮到現(xiàn)存的HP儲存裝置的不同(不同的產品濃度、不同的儲罐大小和位置) ,制訂

在所有情況下不變的技術和組織的標準是不可能的。這種指南發(fā)展的方法論由風險評估框架和主要要素組成:

HP儲存罐和它的輔助設備,

HP儲存裝置相關的操作流程的定義,

應急計劃的準備,

為了達到最好的人員和環(huán)境的安全水平,必須通過最好實踐方法論介紹。

指南反映我們現(xiàn)在最好的安全知識水平。這不是代替應用規(guī)則而是對他們的補充。

CEFICHP產品的公共承諾是通過指南的實施不斷改進 HP的安全,所有公司都樂意幫助所

有相關方達成這個目標。

定義

指南的目的,隨后的詞語定義如下:

充足的(Adequate):這個詞語用在第3章的風險評估。它強調的是在防止人員傷害和環(huán)境材料的損害,并給出歐洲產品的現(xiàn)有狀態(tài)。

最好的現(xiàn)行方案(Bestpracticalmeans):考慮到經濟性所取得的最好的風險減少技術。

濃度(Concentration):濃度在指南中HP的百分濃度都是指重量比。

過氧化氫(HP):過氧化氫的水溶液,最高濃度可達 70%。

不相容物質(Inpatiblematerial):某種物質,當其與HP接觸時,會引起有害反應如爆炸或接觸HP對自身不利地影響。

最低要求(Minimumrequirement):表示根據現(xiàn)行指南,在所有 HP儲存裝置中問題點

的條款是相同的。在工藝或結構上可以兩者選一的,必須選擇被證明比較安全的標準。

新裝置(Newinstallation):表示包含HP儲罐的新位置。

新儲罐(Newstoragetank):表示新HP儲存罐,不過可能是安裝在現(xiàn)存區(qū)域,在最好

的現(xiàn)行解決辦案中,現(xiàn)存的系統(tǒng)規(guī)定參數(shù)已經將 HP的位置納入考慮。

必須(shall):表示強制的要求。

推薦(Should):表示推薦或者非強制性的建議。

儲存罐(Storagetank):在指南中的儲存罐特指用作 HP溶液的固定罐(生產商的最終

產品罐或用戶原料罐)。桶子或EC的儲存和運輸不包含在指南中。

推薦(Remendation):表示建議,具體裝置需要考慮的申請。

.特性和分類

物理性質和特性

HP是無

HP是透時的無色液體,僅溶于水且與水可以任意比例子混合。在低濃度下,

味的,在高濃度下有輕微的刺激味。

化學分子式H2O2分子量34.016

密度

HP在不同溫度下的密度

沸點

HP在常壓下的沸點

冰點

不同濃度下HP的冰點比熱

在25c下的比熱蒸汽壓

總蒸汽壓(黑曲線)隨著H2O2溫度的增加而增加,同時隨著濃度的增加下降。

H2O2的分壓(藍曲線)隨著H2O2溶液的溫度和濃度增加而增加。

汽化熱

在高濃度下HP的汽化熱變小。

注釋:計算和試驗確認即使在絕熱狀態(tài)下 HP的濃度一直在降低,即使當其濃

度在64%以上。

典型的HP的物性:

2化學性質和特性

HP是非?;顫姷奈镔|,基于下列基理能夠發(fā)生不同的反應:

分解

氧化還原反應

與有機物反應

除非對立性已經經過證明,否則一般總是假設與這些物質不相容。

分解

在商業(yè)中的HP是穩(wěn)定的,HP的pH值由生產商進行控制以確保HP最大的穩(wěn)定性。分解發(fā)生在HP被污染,如金屬混入。

分解可以由發(fā)熱、pH和污染引起。在分解反應中, HP變成氧氣和水;反應產

生大量熱。

pH的影響:無論增加還是減小pH都對穩(wěn)定性產生負面的影響。如果HP的pH升高,將較大地增加分解的速率。這種情況發(fā)生在堿性物質與 HP混合時(例如燒堿、硅酸鈉、生

石灰、次氯酸鹽和氨)。

單純的分解:加速分解可能發(fā)生在HP被不相容的物質污染,既使污染物的濃度較低(幾個ppm)。這種叫做單純的分解,發(fā)生在廣泛的范圍內,龍其是鹽類例如:銅、銘、鐵、鈕、鴇、鎰、電目和白金。

非均質的分解:非均質的分解偶爾發(fā)生非??焖?HP的分解,它通常發(fā)生在與不相容的

物質相接觸。這種事件幾乎與所有的物質相關,但分解的速度變化非常大,取決于污染物的種類和接觸面積。

氧化還原反應

HP具有高的氧化電位,充當強氧化劑。例如,水中的硫化氫被氧化,廢水中硫化氫的臭味被除去。

H2S+H2O2-2H2O+S

在一定條件下,HP還充當還原劑,例如與高鎰酸鉀的反應,這個反應用來確定 HP的

濃度。

2KMnO4+5H2O2+3H2SO4-2MnSO4+K2SO4+8H2O+5O2

與有機物的反應

5

HP通常作為氧化劑降解許多有機物。在低濃度下,這些反應是緩和而且安全的;當

HP濃度達到30%(混合物)時,HP與有機物的均質混合物會引起爆炸。

在30%以下時,HP與其它化學品接觸時,有可能形成危險的物質(例如有機過氧化物)

3分級和加標簽

2.危害和結果評估

1危害

與過氧化物儲存裝置相關的潛在危害分級如下:

-分解導致

-蒸汽釋放

-壓力爆破(如果放空不充分)

-控制失敗導致

-火災

-環(huán)境和健康危害

與HP有關蒸汽或濃縮時爆炸危害(沒有被有機物污染)都沒有考慮在70%以下的散裝儲存的情況。

2.1.1分解

HP永遠是自然分解的,這個性質導致其是易處理的(產品不允許存在封閉的環(huán)境中) 。

考慮到一個罐體達到較高速度的分解時,將釋放和分散氧氣、蒸汽和HP的氣味。釋放的速率是變化的,依據是普通的分解或者煮沸的速率,同時釋放的總量依據最初的存貨清單和HP的濃度。

分解發(fā)生的最初原因可能是溫度的上升,可能原因是外部的熱源(看 2.1.3)或接觸到

污染物如過渡金屬離子,強酸或堿。

分級所有潛在污染源的方便方法是分級催化活性, 對應的分解比率是正常的100、1000、

10000倍。由于自然情況和總量、產品的穩(wěn)定性和其它因素,污染物影響的變化是巨大的。

一些典型的數(shù)值見附錄 1(添加鐵或燒堿時的試驗結果)。根據試驗,堿性產品的污染大多

數(shù)表示影響HP在儲存罐臨界狀態(tài)下的分解。

為了取得速率增加100倍或更多的資料,讓雙氧水溶液受到非常大的污染是必要的,這在通常良好維護的儲存罐中是不可能發(fā)生的。假設這樣一種情況,速率的增長被認為完全來源于腐蝕的金屬離子(特指較小的罐體)或穩(wěn)定劑效果的喪失。在這種情況下,速率的增長將是正常值的10-100倍;這就建議腐敗的最大速率為 100倍,1000倍有可能作為表

示安全放空的設計值。極端污染的情況(例如堿)較高的速率已預先考慮。

不斷加快的分解將導致氣體和蒸汽的安全放空,或容器的爆炸(如果放空不夠的話) 。

如果是前者,結果僅僅是有害的過氧化氫逸散及隨后暴露到空氣。在爆炸的情況下,將產生沖擊波、飛彈或熱液體的飛濺。

1.2失去控制

火災:

HP及其氧化性在與有機物或其它易燃物(木材、紙、紡織品、皮革……)接觸時會引起火災。在HP存在的情況下,導致火災危險系數(shù)大大增加了;注意火災不一定會在溫度緩慢增加的情況下立即發(fā)生,也有可能稍后出現(xiàn)。

健康危害:

HP對人的健康產生危害,在濃度大于 5%就會對眼睛和皮膚產生刺激作用,在20%以

上引起其灼燒。HP吞咽的事故,隨著濃度的增加,嚴重傷害或致命風險的危害增加了。

HP不作為致癌物。

蒸汽或霧汽的吸入將引起強烈的內部刺激。

爆炸極限:

時間加權平均值(8小時)(TWA):濃度1ppm(1.4mg/m3)

短期接觸限值(15分鐘)(STEL):濃度2ppm(3mg/m3)

近期危害(對生命或健康) (IDLH):濃度75ppm(105mg/m3)

環(huán)璋危害:

HP通常在空氣中的濃度為0.1-4ppb,水中0.001-0.1mg/l。

空氣:沒有空氣揮發(fā)物規(guī)定的極限。

水:HP能較快降解,也能殺死微生物和較高級種類,實驗顯示海澡是最敏感的種類,對其無影響的濃度為10ppb。

土壤:HP較快分解成水和氧氣。

1.3外部火源,蒸汽和濃縮物的爆炸

下列情形未在后面的指南中納入考慮。

HP濃度在74%以下時蒸汽和濃縮物自身是不可能爆炸的:因此它不包涵在指南中。

至于其它的爆炸事件,前提是在 HP的裝置中出現(xiàn)了有機物。這些前提通常由 HP裝置

的設計和操作試驗避免了。具體來講,避免腐蝕和不相容的物質(包括有機物)是一個重點°

理論上,HP與有機物的混合物將導致濃縮物的爆炸,在其濃度大于 40%時和特定條件

下(可混性、濃度和有機物的分散性) 。這種爆炸將釋放巨大的能量(爆炸聲) ,因此沒有

安全消除設備能阻止罐體的爆裂。工廠必須面對這個風險,特別強調預防有機物的污染。下列需求應用在這種情況:

-在儲存和排水中與有機物隔離。

-應該建立這樣的流程,絕又計jE除卸料有機物到 HP桶槽中,反之亦然(分開的管線,

雙鎖定系統(tǒng),進入控制的流程)。

至于明火,對HP的影響很可能是最小的;迸裂管道的機會可能是最壞的情況。只有很小的罐體(尤其是塑料罐)將在合理的時間范圍內受影響;在這種情況下對罐體的特殊保護需進行研究。大的金屬罐(體積 50>m3)能夠抗火幾小時由于其較小的表面積(過去的

事件與此觀點一致)。

2.2可能結果的評估

2.1分解

釋放和分散

過氧化氫分解的一種結果是可能會產生有害的氣體釋放出來到大氣中。因此有必要確定分散特點以便估計地面濃度及與爆炸允許最大濃度進行比較,以獲得受影響的距離范圍。最可行的方法是以計算機為基礎的模塊。這類模塊源術語有:

釋放速率,

釋放周期/數(shù)量,

釋放溫度(和壓力)。

由于接觸導致的分解反應,計算得出釋放的過氧化物蒸汽量(濃度70%)是不變的,大約60kg雙氧水蒸汽/噸產品,持續(xù)釋放變化的范圍在3-300分鐘(0.2-20kg/min/t產品)基于接觸反應的程度。

由于分解反應最是由明火引起的,蒸汽產生的速率是非常慢的(0.4kg/min/t,基于50噸的罐體),假定其與受選擇性分解的情況控制。 釋放時的蒸汽溫度是一個重要的考量因素,

確定了最初的一縷上升,進一步講由于它上升了,在高濃度下向下漂移的機會就變低了。模擬的結果:用計算機模擬一個裝 200噸70%HP的容器承愛100倍熱分解,在其分散上浮

之前最初通過排氣口云狀的漂浮物很快上升到 80米。用兩種不同計量方式的條件都得出云

狀物的分散行為顯示為近期危害( IDLH)或在地面上永遠也達不到緊急爆炸指數(shù)(EEI)

濃度,即使云狀物大量從釋放源漂移幾公里。

一個相似的計算是假定分解發(fā)生在地面上(在安全地點分解) ,在近期危害(IDLH)

HP蒸汽濃度可能從源點向上漂移 300米(100噸,70%,1500倍分解速率)。

模型未考慮液滴,無論是蒸汽的冷凝液還是飛濺液亦或在熱蒸汽中產生的分解液。盡管在原理上液滴有很大的可能出現(xiàn),試驗顯示在源頭附近,并未觀察到重要的影響。

爆炸:

儲存罐必須提供設計好的緊急排空,在低壓下排空。在大量分解的事故中,發(fā)生超壓可能導致容器的爆炸或處于臨界壓力附近。這種情形可能導致沖擊波和熱反應產物飛濺。

沖擊波:

在超壓事故中,總有部分釋放的能量轉化為沖擊波。設定轉為沖擊波的能量比例是困難的,由于不同的故障模式。在缺乏失敗模式信息的情況下,在沒有嚴重錯誤的前提下假設其為界限的中值(50%)。

評估沖擊波危害的方法依據 TNT當量的概念。沖擊波的危害考慮為在爆炸的附近,在

50mbar下的沖擊波常常是弱的(窗戶破裂、燈罩破裂, ……)。超過壓力極限的飛彈影響僅

僅存在極低的可能性。參見附錄 3中的計算模型。

液體噴射:

精確定量蒸汽或熱液的噴射結果的影響是不可能的;這種影響擴大到多遠的距離是預期不到的。事故試驗與這種觀點一致。

2.2控制的損失

火災:

如果火災與HP的泄漏同時發(fā)生,HP的分解和氧產品將增加燃燒的強度;這種增加將轉化為更大火勢和更高的火舌溫度相比于原先無氧助燃的情況。這種影響可接受的評估是:

-火舌增長50%的高度

-火舌表面能量增長100%最大為250kw/m2

接觸人:

在外部接觸的情況下傷害到眼睛和皮膚;吸入的情況下傷害到支氣管。這種傷害是不可逆的,甚至是致命的。

環(huán)境:

能造成短期的損失,然而HP是不穩(wěn)定的,環(huán)境將完全恢復。

3.儲存的一般指南

這個指南的目的是提供教育相關人員如何達成散裝 HP儲存可接受的風險的參考資料。

第一步是建立總體風險管理框架。

主要危害情況(加速分解和控制損失) ,理論上對人的損失分兩步,避免環(huán)境和材料損

失。這些步驟是預防、控制/損害極限(C/DL)。

導向原則-根據試驗-也就是說,盡管許多預防原理是必需的,但不一定是充足的(理論上的一個缺限足以導致一次事故)。因此總風險標準是可以接受的,必須有附加影響的C/DL(控制/損害極限)測量。

為了明確說明附加的C/DL測量要求的范圍,首要的是基于這個指南解釋風險的無條件

理論。

三種條件定義如下:

優(yōu)先的(preferable):這是最高的標準以及最低風險下預期的結果。這應該是新設

計的特定目標。

可接受的(acceptable):當其不是最高標準時,這個標準對于現(xiàn)存裝置是可以接受的。

不可接受的(unacceptable):這個標準對人或環(huán)境是不可接受的,必須進行改進。

在以下的章節(jié)中,主要兩種危害依次對每種進行認定,控制 /損害極限(C/DL)測量的

有效組合分類為優(yōu)先的、可接受的和不可接受的。

1危害

失控的分解反應

如果是由于催化性雜質導致HP分解速率的增加就會發(fā)生事故。有很多種可能的原因,成功的預防方法是全部將其排除。通

通常的實例如下:

不恰當?shù)慕ú模ㄈ萜鳌⒐艿拦こ?、配件、設備部件)

無效的鈍化建筑材料

表面污染(空運、維護、交叉污染、間接的化學品的配送)

上述必要的防護測量細節(jié)將在以后的章節(jié)中給出。下面的內容是建立控制 /損害極限

(C/DL)測量標準。它來源于人類傷害結果的評估,無論是來自于不恰當?shù)姆趴赵O備的爆炸還是來自于失控的分解反應放出的蒸汽 /液體的爆炸。充足放空、隔離和檢測的定義在第

4章和第5章。急救時現(xiàn)場水的供應和溢出稀釋是必須的。

Adequatelyvented

Adequatelocationandseparation

Detectionandalarm

Status

comments

Yes

Yes

Yes

Preferred

Standardfornewinstallation

Yes

Yes

Yes

Acceptable

Yes

No

No

Acceptable

Dangerlimitedifproduct

remainsinthestorage

No

Yes

Yes

Acceptable

No

No

Yes

Unacceptable

YesorNo

No

No

Unacceptable

No

YesorNo

No

Unacceptable

防范措施的缺失

伴隨失控分解的出現(xiàn),事故通過很多方法弄清楚,所有的防護措施必須執(zhí)行。常規(guī)的案例如:

溢流

墊片缺限

人為錯誤(如閥門的對準/法蘭的鎖緊)

機械故障如軟管,接頭

泵密封故障

卸壓

后面的章節(jié)詳細介紹防范的測量。然面控制和損壞極限的標準是根據下面的表格,它來源于在重大的失控事故中人類和環(huán)境傷害風險的評估。

充足的防范措施的澄清:位置、間距和探測在第 4章和第5章。

2事故的預防

事故預防的最重要的因素如下:

規(guī)避所有污染物

HP的設備專用、通過與其它化學品和公共用品完全隔離避免了交叉污染

所有的設備和配件從材料開始必須特別強調專門供 HP使用而準備的。

設備采用提供了高標準的機械完整性設計的標準。

所有設備必須具備適當?shù)姆趴铡?/p>

避免與不相容的物質接觸。

3測量和減少事故

減少事故的第一步是盡可能廣泛地測量任何的誤差:

測量儲罐溫度,連同溫度上升時的報警。

10

液位指示和高液位報警,液位偵測。定期檢查和工廠控制。

卜列數(shù)據將減少事故:

儲存罐充足的放空和它的輔助程序,

安全噴淋和附近的洗眼裝置,

使用個人防護用品,

現(xiàn)場有一個混凝土水池

儲存罐和相鄰建筑物保持安全距離

溢出物稀釋用水的供應

緊急響應的預規(guī)劃,以及充足的訓練和實踐。

HP儲存罐

關于HP儲存罐設計和結構的最低要求和建議將在這一章提出。 HP的安裝流程圖要求

必要的設備項目和一些可選項。最低要求應該安裝在新儲存裝置中,要求進行評估,而且是現(xiàn)有儲存罐的更新。選擇項的選擇權被認為是重視當?shù)貤l款的個別實例。

只有常壓儲罐才能用作HP儲罐。罐體要么水平安裝要么垂直安裝。 生產相容的、誠性

度高的罐體和裝置是必要的,要求建造這些罐體的公司必須是能夠滿足高度專一的。所有HP罐應該是高機械性和能滿足儲存有害化學品的要求。在任何情況下,儲存裝置的設計應該和HP的供應商一起完成。

1混度控制

在HP分解條件演變的監(jiān)測和分析中,溫度是最重要的參數(shù)。由于這個原因,一般推薦永久監(jiān)測溫度參數(shù),設定報警和和在測量偏差范圍內監(jiān)測溫度的演變(關于3.1.1失控的分解的監(jiān)測和報警)。

不能保證液相的均勻性(主要指在不均勻的分解情況下) 。我們必須認識到測量溫度不

能充分代表整個罐體。因此根據體積的大小,安裝多個溫度測量器是必要的。為了得到充足的監(jiān)測數(shù)據,推薦的溫度監(jiān)測器的數(shù)量為:

1體積:Vv100m3

2體積:100m3vVv500m3

3體積:500m3vVv1000m3

4體積:V>1000m3

由于液體表面具有最高的溫度,替代技術應用于測量表面溫度(例如通過紅外線) ;測

量單元的數(shù)量減少至1至2個,即使在較大的儲存罐中。

報警:分解速率隨著溫度增加,根據當?shù)胤ㄒ?guī)報警設定應當盡可能的低。 第1個報警

設定超過正常液體最高溫度5C;急停報警設定再超過10C(參見第8章)。作為一種選擇,液體溫度的變化可作為分解情況,推薦的報警上升 1C/h。這些推薦與第8章的急停一致。

報警開關和熱電偶禁止使用水銀式的,熱電偶中使用的液體應該很好與 HP相容(無

油)。

11

4.2急停輔助放空

儲存罐必須有一個未封閉的急停放空(最低要求)用來提供分解時的放空。最好的辦法是裝配一個疏松的人孔蓋,它能在過壓下自由地打開。人孔蓋上配上桶槽的相近材料制作疏松的金屬網蓋是令人滿意,它可以防止大的物體如檢查手電筒、安全頭盔、鋼筆或工具掉落進罐體。

急停放空的尺寸需求信息是考慮到最壞分解情況。下列情況必須考慮充足放空的評估

(參考3.1.1,失控分解):

實例A:罐體受到強烈分解催化劑的污染,包含典型地堿產品 (例如燒堿)。安全放空

必須盡最大技術可能:總開頂(例如弱的對接焊縫) 。

實例B:在上述實例中排除了其它分解物質對罐體本身的污染??偟膩碚f,根據過去的經驗,得出這樣一個值

200cm2/tH2O2100%

這個數(shù)值與HP的濃度無關,廣泛應用于HP用戶的輔助通風。

實例C:儲存罐位于高度受控的區(qū)域,組織和工廠的設計盡可能地減少污染的可能性和嚴重性(例如為了HP儲存工廠)。理論方法是成熟的,在定義最壞的污染情況下的案例列入考慮:

儲存產品的濃度

儲存罐的體積

分解物的活躍程度,基于通過實驗室測試污染物產生分解反應的加速的評估。

這些方法的舉例列于附錄4。

在所有實例中,所有輔助放空的設計應該與 HP生產商一起發(fā)展。

為了最小化罐體爆炸的后果,推薦確保罐體頂部盡可能低的壓力。一種建議保證屋頂?shù)拇嗳酰ㄈ醯暮缚p)。在輔助通風不能遏止嚴重超壓的情況下(在強烈分解的情況下二相流通過排氣截面在通風的設計中是一個不確定的因素) ,頂部將打開作為安全通風,預防了罐

體的爆炸。

在現(xiàn)存裝置的實例中,這些設計原則是不適合的,在風險分析中增加偵測裝置和應急操作步驟是必要的(例如注水和卸料) 。

不要假設照上述設計的放空是安全的:這是一個用來與其它預防措施和緊急措施組合的建議,而不是替代它們。

4.3容器破裂的檢測

在指南的描述中,HP不腐蝕建造用的適當建材。由于這個原因,從固定管道和連接處腐蝕導致泄漏的可能性是非常低的:工廠查看和定期檢查應該是充足的。由于存在脆化的風險,塑膠裝置應該細心檢查。罐體的溢流更有可能產生容器的破裂。

液位指示/高位報警:

為了探測溢流,高位報警必需安裝:這個報警僅是簡單的液位報警開關。為了防止溢流,它能自動切斷任何的補料。

高低液位指示報警的液位指示優(yōu)先被選用直至它能夠監(jiān)測過氧化氫的存貨。使用測量的標準技術,例如DP(微波-譯者加)單元、浮球、雷達、超聲波傳感器(只要所有所選用的裝置材料與HP是相容的)。

如果溢流的風險不能排除,必須確保不能對人員和環(huán)境造成任何風險:溢流管必須直

12接引至安全區(qū)域(例如收集圍堰)。

液體偵測:

為了排除來自HP非控制狀態(tài)的環(huán)境污染,液位偵測在某些情況下是必要的, 用來警告

操作人員能夠及時糾正處理(例如不恰當?shù)幕蛐〉氖占樱?。可以使用液位偵測的標準技術

(例如振動液位開關)。

4.4收集坑的容積

罐體必須安排在混凝土的基礎上。為了避免泄漏造成的環(huán)境污染,儲存罐必須提供收集坑。收集坑的大小將根據依據當?shù)胤ㄒ?guī):它必須容納 110%最大罐的容量(如果幾個罐位

于同一區(qū)域)。

4.5材料

HP選擇使用的結構材料必須小心從事,否則將會遇到分解的問題。可使用的結構材料清單(包括使用限制)已經詳細列于附件 5。假定不在列表中的材料都是與 HP不相容的,

它們不得使用,除非相容性測試在 HP生產商幫助下已經完成。

下列材料常用于HP的儲存罐:

不銹鋼:

通常使用全奧氏體不銹鋼。首選的等級是 304L或316L。焊接質量是重要的;焊接時

必須有惰性氣體保護,以免影響金屬的純度。最后的表面處理必須特別小心,酸浸和鈍化(參見附件6)。

鋁及其合金:

高純度的鋁(99.5%)和Al-Mg合金也可使用,但那些材料的制作遠比不銹鋼更為困難。在制造中,在金屬焊接中使用僦弧焊的方法,小心地避免不純物進入到金屬內。罐體在使用前必須鈍化處理。

塑料材料:

有些塑料可用作制小罐體(特指 30m3以下),濃度在50%以下。它們非常細心的選擇

和維護。塑料與HP的共同的相容性必須被證明和建立安全的使用期限。 高密度聚乙烯首選

用來制作罐體。使用這種材料時必須特別小心,因為它們的可靠性是隨著時間的延長而降低的,容易因碰撞而損壞。它們不含有任何與 HP不相容的顏料、礦石填料催化殘渣。如果

暴露在陽光下,它們應該含有適量的抗氧劑和適當?shù)?UV光穩(wěn)定劑(向HP生產商請教)。

6輔助部分

通氣放空

安裝通氣放空是為了防止任何的過壓或負壓(最低要求) 。這個放空的設計應該考慮罐

體被空氣中的粒子污染的問題(如有可能) 。如果必要可安裝適當?shù)倪^濾器。

緊急排空(可選項)

防上超壓保護罐體的策略,一種措施是排空罐體至事故池內。這種緊急排空的大小是為了防止罐體的爆炸(與放空尺寸相關) ,必須操作到安全地帶。

冷卻或注入的水源(可選項)

在分解的情況下為了安全,必須提供冷卻和注入的水源。水流量依據罐體的大小和其它保護設計(輔助放空和緊急排空) 。去離子水和飲用水最好,工業(yè)用水也可接受。水必須

通過注入管從頂部注入(為了混合) 。管線必須在正常位置,且與正常的供水管網相連(防

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止污染);接頭必須加鎖,必須從安且的地方操作。

5.安全距離

1位置

儲存罐應該布置在室外,遠離熱源和易燃品。罐體位置要認真考慮盛裝其它化學品的

罐體和設備。

罐體及其輔助設施應該定位于較好的安全區(qū)域,只有得到批準的人員才可靠近。

管路和泵應該位于附近,這樣管路和泵將不易損壞,任何從損壞的管線或法蘭處滲漏的HP溶液不會落到易燃物質上或工作區(qū)域。

不應該使用地下儲存罐,不推薦室內罐和安裝在樓板上的罐。至于室內罐,應該考慮風險評估中特別注意項。

需解決的方面是:

在分解的情況下蒸汽的釋放、放空、疏散和氧氣積累。

在失控情況下的火災風險和排水問題。

緊急輔助放空到室外的安全問題。

緊急出口

現(xiàn)有的安裝在樓板上的罐體是可接受的,僅僅因為排空和泄漏控制易解決。

當幾個HP儲存罐在同一個區(qū)域時或在同一個圍堰內, 他們的間隔距離要能夠正確執(zhí)行

所有的緊急行動和維護工作。

HP裝料/卸料站必須裝配充足的保護系統(tǒng)以防止由于運輸工具造成的儲存罐機械損壞。裝料/卸料站應該與其它化學品獨立開來。

.2安全距離

常壓HP散裝儲存罐與其它物體的安全距離的確定應該由風險評估和個別案例判定。 在

最壞的情況下,必須考慮在分解情況下罐體的壓力爆炸、 HP液滴和蒸汽的散布。

為了進行風險評估,本章的目的是給出所有必需的信息:

明火:正如第2章提到的,與外部明火相關的的危害僅在較小的儲存罐時考慮。

推薦HP與易燃物質的距離為7.5米。這個距離強調的是與易燃物明火之間的距離。相對于安全距離來說,阻燃墻靠近儲存罐可作為另一種選擇。

罐體的壓力爆炸:在缺少充足放空的情況下, HP的分解能造成罐體的爆炸。爆炸

產生的沖擊波對人員和相鄰的建筑造成了風險(多米諾骨牌效應) 。作為對罐體距

離的作用,這種過壓的計算例子見附件3。兩種選擇的極限,140和50mbar,認為是對設備/建筑物和人的極限。在每一個具體案例中,與超壓值相關的計算將幫助我們確定:

-在過壓情況下對相鄰建筑物的風險。

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-在分解的情況下對人員的安全距離。

分解情況下的發(fā)射和散布:正如在第 2章中提到的,液滴散布的計算,由空氣推

動的液體大部分散布在離容器 20-30米范圍內。此外,由HP煙霧通過安全放空分

散也表明,既使煙霧從源頭釋放漂流到幾公里外, 75ppm的近期危害(IDLH)值

從來就不會到達地面。如果分解發(fā)生在地面上而不是桶槽內,蒸汽分散的距離可能會更遠。

氣液相的爆炸風險不作為第 2章所提高到安全距離的評估。

.輔助設備

輔助設備的設計遵守的通用守則:

遇到這一章描述的疑問時,總是聯(lián)系 HP生產商。

只使用認可的結構材料和已經在第 4章分類的合適的焊接工藝。認可的材料清單

在附件5;不在列表中的任一種材料在使用前必須經過測試。 典型的不可接受的材

料:石墨、黃銅、銅、饃、青銅、銘、鐵、軟鋼和合成橡膠。

注意大多數(shù)液體(潤滑油、液壓油……)是與HP不相容的。含硅或氟取代的液體是可接受的(向生產商請教)。

所有材料在制造或修理后要求清潔,金屬要求按適用的模式酸浸和鈍化。參見附

件6。

避免與不同的金屬直接接觸(特指鋁和不銹鋼) 。

所有可能積累HP的輸送管線、泵和設備必須受到保護,防止由HP分解引起的過壓。

避免任何雜質的積累(例如死角和過濾器) 。因此過濾器的安裝要盡量避免。如果

過濾器是必要的,向生產商請教過濾器的設計和安裝。

在所有管線和設備上貼標簽,標簽為 HP專用。

確定與其它液體隔離(例如堵塞和流出連接處) 。

6.1管路

所有管路應該是容易排空的;應避免不流動的管線和死角(避免不純物的積累) 。

管線不象常規(guī)商業(yè)濃度時需阻止結冰而保溫(見第 1章HP溶液的物理性質)。

裝置的設計將限制任何一點積累 HP的可能性。因為這個困素,閥門和設備的數(shù)量將保

持最低化。然而無論液體是否可能積累,安全閥必須安裝。

管線設計必須防止由于虹吸或其它原因造成的回流。如果有發(fā)生虹吸的可能,安裝一個破虹吸裝置是合適的。

所有開放的管路接頭必須增加保護裝置防止外部的污染,在其不工作時關閉。

管路接頭:

管路系統(tǒng)的接頭必須是端焊或法蘭連接的。承插焊接和螺旋連接僅用于特殊情況(如儀表)。焊接法蘭的使用是首選。法蘭面可以是凸起的或舌槽和凹槽。連接處必須是無油脂的。

在使用凸起的法蘭存在凸出風險的情況下,負壓下的管線心須裝備法蘭保護柵。

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墊圈:可接受的墊圈材料在附件5已給出。純PTFE,PTFE包裹或沒有石墨或未積壓物添加劑的PTFE的其它材料是首選。

安全釋放壓力:安全閥必須能夠釋放HP在無污染的情況下正常分解產生的氣體 (標準

的商業(yè)溶液)。產生的氣體流量是低的;由于這個因素,安全閥使用最小的商業(yè)尺寸都是充夠的。在直徑和長管須單獨研究。注意安全閥使用的所有材料的相容性(特別是內部有多重元素的)。

對每個裝置設計壓力和直徑的標準是有用的。

安全閥的排放必須直通安全區(qū)域。

閥門:

閥門的選擇標是(包括單向閥):

在閥門的任何位置沒有積累 HP的可能性,

相容性的材料:觀察閥門是否為推薦是比較困難的,因為閥門由復合元件組成:閥體、閥桿、墊圈和密封環(huán)。檢查閥門與液體接觸的所有元件。

不需要潤滑油。

球閥:排氣孔必須在球閥上鉆好, 當閥門關閉時,通過球閥的通道將與上游的液體相連;

這些閥將門通在直徑150mm以下。小孔的直徑最小為3mm。

球閥:可用于所有直徑。

蝶閥:常于直徑150mm以上。

隔膜閥、活塞閥和閘閥不推薦使用。

軟管:

軟管在數(shù)量和長度上盡可能最小化, 專用的且連接良好。在臨時基座上保留軟是道選(盡

可能安裝固定管)。

仔細選擇軟管的類型和他們的材料, 有疑問時,詢問HP生產商(詳見附件5材料清單)。

6.2泵

離心泵常用于HP,容積式液壓泵也可使用。其它型號泵應與 HP生產商討論。

常規(guī)說明:在安全位置的急停是可以的(控制室或現(xiàn)場) 。結構材料應根據附件5的歹U

表中選擇。

離心泵:

軸封:單機械密封(推薦材料: SiC/SiC。替代品:填充PTFE的玻璃,鋁陶瓷。O型

圈:PTFE或全氟彈性體。

避免雙重密封(HP聚積的風險)和氣封(與不相容的潤滑油接觸 HP分解的風險)。

容積式液壓泵:

隔膜泵、活塞泵和齒輪泵能使用。重要的是小心選擇結構材料和媒介液體。 應該通知泵

制造商與HP相關的風險。

隔膜應該是PTFE、不銹鋼或錯。即使是非過氧化物這一面,僅結構相容的材料允許使用以防隔膜破裂。

活塞應該是PTFE密封套包裝的活塞。

保護容積式液壓泵,防止密閉的排放管線產生的過壓。 在安全閥的安裝上,排空閥最好

安裝在泵的吸入側。

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6.3中間罐

防止任何的回流,必須安裝機械切斷任何與其它產品相連的上游(最低要求) 。

流程上在儲存罐與添加點之間的中間罐是這種切斷的最好方式:不依靠單向閥或儀表(例如流量開關和隔離閥)。

這個中間罐必須有:

有限的容積,

帶有溢流以防止HP罐的回流,

充足的放空,最好根據技術上最大的可能性,

溫度測量(可選項),

在排放管線上向流程的截斷和泄放系統(tǒng)。

中間罐也可用作HP的添加罐。

4儀表

用戶可從生產商那尋求建議,確定最適合的儀表類型。

注意所有儀表不要有積聚的風險,結構的材料是許可的。

如果在測量傳感器上傳送液體,那么液體一定是可以允許設備故障的。

儀表空氣必須是無油和干燥的。

5安全裝置

安全噴淋和洗眼站必須安裝在附近。它們必須預先經過測試。

水源必須是可用于溢流和泄漏的稀釋的。 所有水源是易得到的、明確貼了標簽的、防凍

保護的且在任何時間可用的。

6卸料部分(指用戶)

HP必須使用自起動的離心泵較好地卸料;這臺泵必須專用于 HP。然而使用空氣(無

油)或氮氣卸料也是可以的;在這種情況下,氣體系統(tǒng)必須配備適當?shù)倪^濾器、減壓閥、安全閥和壓力計(不使用器械排放)。

為了防止污染(任一種產品的卸料),必須在工廠負責人員的責任心下確定物理界限 (最

低要求),例如一個帶鑰匙的蓋帽或閥門。

連接:推薦使用專用的連接。

管線必須專用于HP:沒有交叉、沒有公用主管。

明確地標簽貼在卸料區(qū)和管路上(特別是卸料的連接點) 。

來自軟管的非連接處的所有噴濺物不得存在任何危險: 它回到儲存罐的圍堰中或用大量

水稀釋后排放。

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7稀釋裝置

由于在很多應用中需要較低的濃度, 為了減少運輸成本或儲存體積, 產品常常進行稀釋,

-稀釋可以在儲存前、后甚至在儲存中。

在儲存前或儲存中稀釋的情況下, 僅用去礦物或去離子的水 (典型的,要求水的電導率

低于1uS/mg)。不允許使用蒸汽冷凝水或鍋爐給水。在儲存后稀釋(或直接使用,不儲存)對水的品質要求沒有這么高(只與工藝要求相關) 。確認水的品質推薦進行穩(wěn)定性測試(這

些測試可以由供應商/生產商進行)。

去礦物水的移送管線應該是與 HP相容的結構材料(這種要求對所有 HP回流的支管是

強制執(zhí)行的)。設計當然會確保HP不回流到水的分支管網中(不要依賴單向閥或隔離閥)在HP與去礦物水之間的連接管線的結構將包含中途的排污閥(阻斷、泄放系統(tǒng)) 。

7.操作

1供應

為了避免以下特別強調的危害,散裝 HP的卸料必須是有組織的:

HP輸送的目的地不是它們的專用罐或經過管線不是專用的管路和相關設備。

將其它物質輸送到HP罐或經過HP專用的管路和相關設備。

在卸料過程中HP的污染。

HP儲存罐的超量裝載。

HP的滲漏或噴濺,導致接觸到人或環(huán)境。

超出設備極限的過壓或低壓。

為了達到這些目的,我們常常要求采取如下措施:

卸料前產品的確認(檢查它是真的 HP)。

卸料選擇合適的專用泵(不用機動或收料裝置)。選擇使用的空氣或氮氣是干凈的、

干燥的、過濾的、無油的、裝配有過壓保護的,這條管線在卸料前是吹過的。

卸料過程包括確定的卸料點條款,啟動前的檢查,正確的閥門調整和無瑕疵、專用的加帽的軟管、與個人相關的全套的個人防護用品(除了呼吸裝置) 、接受罐中消

耗的確認和在卸料過程中持續(xù)的監(jiān)督。

卸料操作的責任必須了取決于整個的裝置管理。卸料操作必須由熟練工進行。

2稀釋

HP的稀釋對其穩(wěn)定性存在潛在的嚴重影響。具體來說,稀釋的真實作用將降低在 HP

中的穩(wěn)定劑的濃度和效果。 此外,即使水中存在低水平的污染物, 可能引起穩(wěn)定性嚴重的降

低。稀釋將引起pH值的增加。

任何影響穩(wěn)定性的操作必須預先評估。

如果需要的話,HP供應商將提供建議和幫助。

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3移送

移送操作必須選擇在專用的、 通風的和清潔的區(qū)域進行, 無易燃物和熱源。與通常的工

業(yè)衛(wèi)生要求一致,諸如抽煙、吃喝將是禁止的。

移送操作應該是根據核準的方法和流程,禁止隨意操作。下列的關鍵點使操作具體化:

需小心,特別是防止HP的噴濺和污染。

小心地清潔

良好的內部管理

避免與所有不相容的物質接觸

設備保持靠近以防污染,同時要允許分解的氣體溢出

限于明確地合適的設備:清潔的、鈍化過的(適當?shù)牡胤剑┖唾N上HP標簽的。

避免長時間HP累積,即使問題的一部門與過壓保護有關。

避免受習慣性的關稅影響而使用不適當?shù)脑O備, 無論如何沒有核準的設備都是禁止

的。

使用后,使用高質量水通過手提式的設備完全灌洗后排放。

任何與HP接觸的物品立即通過濕潤凈化。

最低要求,操作員必須配戴護目鏡和手套。提高保護裝備的水準,需求防止噴濺或蒸汽曝光(見安全參數(shù)表)。

不使用皮革手套。

避免皮革鞋,它有與HP接觸的風險。

安全噴淋的接觸的接近和了解/充足的水源/洗眼裝置。

一旦移送HP,HP禁止回流到罐內。

4維護

HP裝置的所有維護工作應該通過一個正式的許可流程控制,該流程評估工作任務、現(xiàn)有的工作條件和指定的適當?shù)陌踩⒁馐马棥?/p>

HP系統(tǒng)由于結構材料和必需的構造技術需求的特殊技術參數(shù),因此在維修、修改、清潔或其它維護操作時必須特別小心。特別是正在執(zhí)行工作的人員必須有充夠的能力確保只使用合適的材料,正確預處理的和合適的。

合適的墊圈或其它附件的更換,必須確保只有同樣的才可替代。經驗表明即使微小的不重要的明顯的差別能導致嚴重的安全問題,例如在墊圈材料上次等級的更換,或探測時次要成的變化。

5處理

所有處理操作必須執(zhí)行,遵守在人員和環(huán)境安全受到保護情況下的可靠的規(guī)則。 主要建

議如下:

只要HP充分稀釋至無危害,沖洗水就可以進入水溝。為了安全著想,推薦稀釋產

品的濃度低于5%。此外HP還可以在污水治理中消耗(避免不利地影響操作, HP

在進入生化處理池的濃度必須在100Ppm以下)。

預防HP進入到環(huán)境和暴露到危險的廢水中。 這可以通過不易燃的物質吸收,如沙、

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蛭石或通過分解。在這些情況下,對安全方面要特別關心。

8.應急響應

1應急計劃

在有HP罐的區(qū)域,有效的應急響應計劃是需要的。

應急響應計劃至少包括下列內容:

報警信號的動作,

關于HP危險情況下采取的行動,如HP分解、起火,噴濺。

響應的配置,

響應管理和官方的通知程序,

疏散程序(例如:警告系統(tǒng)、疏散路線、疏散人的登記和照顧) 。

在HP的儲存和使用中直接或間接所有人員應該熟悉緊急響應計劃。 適當?shù)木o急響應計

劃將進行討論,使之適用于當局。關心離線幫助部分是特別重要的(如消防隊、醫(yī)院) 。

必須定期檢查和更新緊急響應計劃。 緊急程序效果要經常進行測試,確保人員每年經過

一次演習。

2失控分解

失控分解分兩方面都必須納入考慮; 一種是自然自加速的動力學, 另一種是潛能變化的

結果。首先,它的自然自加速在早期是這樣的,它發(fā)生非常慢,甚至是極微小的。然而作為分解進程,它會起來越快,變得越來越熱,最后在很短時間內產生大量氣體和蒸汽。其次,個別失控分解事件中的加速速率變化是非常大的,依據最初的引起污染的狀態(tài)。

個別分解的突發(fā)事件在一段時間內發(fā)展, 例如幾分鐘、幾小時或更久。在失控分解的發(fā)

現(xiàn)點,需要多少時間達到分解的最大速率是不明顯的。

常規(guī)基本原則:

應用的主要原則是首先確保所有人員在安全的范圍內。 保護環(huán)境或搶救產品或設備的行

動必須放在第二位。分解的探測,急停程序必須下面的原理:

從潛在的危險區(qū)域撒離不必要的/未訓練過的人員(標準由討論確定) ,

如果必要緊急狀態(tài)下與其它人員和當局溝通,

如果這樣做是安全的,由訓練過和采取保護的人員介入。

根據有用的戰(zhàn)術選擇在一些重要常規(guī)基本原則,介入指南已總結在下面:

.有一個預先計劃好的緊急流程是必需的。

.所有的介入行動必須裝備全套保護服和由受訓人員組成。

.在有懷疑或不確定的情況下,任何人應該去安全區(qū)域。

.所有失去控制的HP(溢流、噴出、卸料)應該依據 7.5章盡可能地稀釋。

.與特定HP接觸的醫(yī)療知識。

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響應建議:

在分解事件中緊急響應的選擇常依據兩個主要因素:

-分解的實際速率的了解,

-裝置的體積。

分解速率的信息簡單地分類如下:

可見的放空口的噴射或從放空口有聲音的噴出或溫度升高超高平時溫度 15c

以上。這些都是分解的信號,它是逼近的和在所有可能性中不能停止的(在

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