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散装双氧水储存指南(欧盟标准).doc

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资源描述

1、1过氧化物过氧化氢分会散装双氧水储存指南2005 年 9 月化学改变世界欧盟化学工业委员会2目录前言 4指南的目的和范围 5定义 51特性和分类 .711 物理性质和特性 712 化学性质和特性 .1013 分级和加标签 .112危害和结果评估 .1221 危害 .12212 失去控制 .12213 外部火源,蒸汽和 浓缩物的爆炸 .1322 可能结果的评估 133储存的一般指南 .1531 危害 .1532 事故的预防 .1633 测量和减少事故 .174HP 储存罐 .1842 急停辅助放空 1843 容器破裂的检测 .1944 收集坑的容积 .1945 材料 .205安全距离 .2251

2、 位置 .2252 安全距离 .226辅助设备 .2461 管路 .2462 泵 .2563 中间罐 .2564 仪表 .2665 安全装置 .2666 卸料部分(指用户) .2667 稀释装置 .267操作 .2771 供应 .2772 稀释 .2773 移送 .2774 维护 .2875 处理 .288应急响应 .2881 应急计划 .2882 失控分解 .29383 失去控制 .309管理机构 .32附录 1 双氧水分解反应的动力学 .33附录 2 自加速分解反应温度 .35附录 3 用 TNT 当量的方法计算 HP 储存罐爆炸相关的过压 38附录 4 双氧水放空设计的方法论 40附录

3、5 推荐材料清单 .42附录 6 与 HP 相关设备的表面处理 .44权利和免责声明 464前言2005 年 9 月指南由 CEFIC(欧盟化工委员 会) 过氧化氢技术委员会提供和 维护该组织由下列成员组成:ARKEMA(former ATOFINA SA)EKA CHEMICALS AB KEMIRA Chemicals OyjF M C Foret SABELINKA Perkemija d.o.o.ARAGONESAS Industrias Energia S自从这项工作开展以来,工作压力已经从指南和瑞典援救机构的 Bertil Lindeberg 先生有益的注解中获益,他可以表达出足够

4、权威的关心和现在调整的见解。经过我们的过氧化氢的生活循环,指南的发展是与利益相关者的负责任的关爱基金委员会相一致的。它的目的是保护指南的单纯和权威,控制散装贮存的风险, 它对广大的利益相关者是有效的。在指南中公司达到的标准完全具体化。更新的版本位于 CEFIC 网页,www.cefic.org .5指南的目的和范围“化学工业在化学品的管理中扮演着领导角色。被认为是工业的职责,与权威机构和利益相关方合作,以确保化学品在生产上、使用上和后续处理是安全的。”化学品管理机构:CEFIC 成立于 1999 年 3 年。H P(过氧化氢)的最终用途在最近的几十年中经历了巨大的发展:基于其氧化特性,超过两百

5、万吨 100%的 HP 广泛应用于全世界。它的副产品为水和氧气,被认为是环境友好的,不存在任何的风险,仍而 HP 作为一个化学品,只要其严格的安全原理由所有人了解和认知它的储存和运输才是安全的。作为 CEFIC 过氧化物组织的一员的欧洲 HP 产品,决定了结合他们的知识和推荐 HP 现行的散装储存的经验。指南的目的可以定义如下:提供给用户、官方和其它相关利益方信息:对新的或已经存在的 HP 的储存装置执行风险评估。尽管 HP 是众所周知的产品,但产品现有的文献既不完整也不一致。作为一种公众的信息来源,指南必 须最小化地降低生产者、用 户和相关方的混淆和不一致的风险。通过相关的 HP 储存装置的

6、设计和操作的实际建议 ,确保 HP 的生产者和用户装置的安全。指南应该用作 训练和提高所有 HP 用户的怎么做的基础。建立让 CEFIC 所有 HP 生产成员都接受的储存装置相适 应的最低要求。指南的范围限制在如下装置中:HP 的浓度 70%以上。 HP 的高浓度存在其它的风险(例如自爆的危险),而且仅少量用于辅助的特殊的应用。维修 HP 的储存装置,HP 的运输、包装和 应用不属于这个指南的范围。考虑到现存的 HP 储存装置的不同(不同的产品浓 度、不同的储罐大小和位6置),制订在所有情况下不变的技术和组织的标准是不可能的。这种指南发展的方法论由风险评估框架和主要要素组成:HP 储存罐和它的

7、辅助设备,HP 储存装置相关的操作流程的定义,应急计划的准备,为了达到最好的人员和环境的安全水平,必须通过最好实践方法论介绍。指南反映我们现在最好的安全知识水平。这不是代替应用规则而是对他们的补充。 CEFIC HP 产品的公共承诺是通过指南的实施不断改进 HP 的安全,所有公司都乐意帮助所有相关方达成这个目标。定义指南的目的,随后的词语定义如下:充足的(Adequate ):这个 词语用在第 3 章的风险评 估。它强调的是在防止人员伤害和环境材料的损害,并给出欧洲产品的现有状态。最好的现行方案(Best practical means):考虑到经济性所取得的最好的风险减少技术。浓度(Conc

8、entration):浓度在指南中 HP 的百分浓度都是指重量比。过氧化氢(HP):过氧化氢的水溶液,最高浓度可达 70%。不相容物质(Incompatible material):某种物质,当其与 HP 接触时,会引起有害反应如爆炸或接触 HP 对自身不利地影响。最低要求(Minimum requirement):表示根据现行指南,在所有 HP 储存装置中问题点的条款是相同的。在工艺或结构上可以两者选一的,必须选择被证明7比较安全的标准。新装置(New installation):表示包含 HP 储罐的新位置。新储罐(New storage tank):表示新 HP 储存罐,不过可能是安装在

9、现存区域,在最好的现行解决办案中,现存的系统规定参数已 经将 HP 的位置纳入考虑。必须(shall):表示强制的要求。推荐(Should ):表示推荐或者非 强制性的建议。储存罐(Storage tank):在指南中的储存罐特指用作 HP 溶液的固定罐(生产商的最终产品罐或用户原料罐)。桶子或 IBC 的储 存和运输不包含在指南中。推荐(Recommendation):表示建议,具体装置需要考虑的申请。81特性和分类11 物理性 质和特性HP 是透时的无色液体,仅溶于水且与水可以任意比例子混合。在低浓度下,HP 是无味的,在高浓度下有 轻微的刺激味。化学分子式 H2O2 分子量 34.016

10、密度HP 在不同温度下的密度沸点HP 在常压下的沸点9冰点不同浓度下 HP 的冰点比热在 25下的比 热10蒸汽压总蒸汽压(黑曲线)随着 H2O2 温度的增加而增加,同时随着浓度的增加下降。H2O2 的分压(蓝 曲线)随着 H2O2 溶液的温度和浓度增加而增加。汽化热在高浓度下 HP 的汽化热变小。11注释:计算和试验确认即使在绝热状态下 HP 的浓度一直在降低,即使当其浓度在 64%以上。典型的 HP 的物性:12 化学性 质和特性HP 是非常活泼的物质,基于下列基理能 够发生不同的反应 :-分解-氧化还原反应-与有机物反应除非对立性已经经过证明,否 则一般总是假设与这些物质 不相容。分解在

11、商业中的 HP 是稳定的,HP 的 pH 值由生产商进行控制以确保 HP 最大的稳定性。分解发生在 HP 被污 染,如金属混入。分解可以由发热、pH 和污染引起。在分解反应中,HP 变成氧气和水;反应产生大量热。12pH 的影响:无论增加还是减小 pH 都对稳定性产生负面的影响。如果 HP 的 pH 升高,将较大地增加分解的速率。这 种情况发生在碱性物质与 HP 混合时(例如烧碱、硅酸 钠、生石灰、次氯酸盐和氨)。单纯的分解:加速分解可能发生在 HP 被不相容的物质污染,既使污染物的浓度较低(几个 ppm)。这 种叫做单纯的分解, 发生在广泛的范围内,龙其是盐类例如:铜、铬、铁、 钒、钨、 锰

12、、钼和白金。非均质的分解:非均质的分解偶尔发生非常快速 HP 的分解,它通常发生在与不相容的物质相接触。这种事件几乎与所有的物 质相关,但分解的速度变化非常大,取决于污染物的种类和接触面积。氧化还原反应HP 具有高的氧化电位,充当 强氧化剂。例如,水中的硫化氢被氧化,废水中硫化氢的臭味被除去。H2S + H2O2 2H2O + S在一定条件下,HP 还充当还 原剂,例如与高 锰酸钾的反应 ,这个反应用来确定 HP 的浓度。2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O + 5O2与有机物的反应HP 通常作为氧化剂降解许多有机物。在低 浓度下, 这些反

13、 应是缓和而且安全的;当 HP浓度达到 30%(混合物)时,HP 与有机物的均质混合物会引起爆炸。在 30%以下时,HP 与其它化学品接触时,有可能形成危险的物质(例如有机过氧化物)。1313 分级 和加标签2危害和结果评估21 危害与过氧化物储存装置相关的潜在危害分级如下:-分解导致-蒸汽释放-压力爆破(如果放空不充分)-控制失败导致-火灾-环境和健康危害与 HP 有关蒸汽或浓缩时爆炸危害(没有被有机物污染)都没有考虑在 70%以下的散装储存的情况。211 分解HP 永远是自然分解的,这个性 质导致其是易处理的(产品不允 许存在封闭的环境中)。考虑到一个罐体达到较高速度的分解时,将 释放和分

14、散氧气、蒸汽和 HP 的气味。释放的速率是变化的,依据是普通的分解或者煮沸的速率,同时释放的总量依据最初的存货清单和 HP 的 浓度。分解发生的最初原因可能是温度的上升,可能原因是外部的 热源(看 2.1.3)或接触到污染物如过渡金属离子,强酸或碱。分级所有潜在污染源的方便方法是分级催化活性, 对应的分解比率是正常的100、1000、10000 倍。由于自然情况和总量、 产品的稳定性和其它因素,污染物影响的变化14是巨大的。一些典型的数值见 附录 1(添加铁或烧碱时的试验结果)。根据 试验,碱性产品的污染大多数表示影响 HP 在储存罐临界状态下的分解。为了取得速率增加 100 倍或更多的资料,

15、让双氧水溶液受到非常大的污染是必要的,这在通常良好维护的储存罐中是不可能发生的。假 设这样 一种情况,速率的增 长被认为完全来源于腐蚀的金属离子(特指较小的罐体)或稳定剂效果的丧失。在这种情况下,速率的增 长将是正常值的 10-100 倍;这就建 议腐败的最大速率为 100 倍, 1000 倍有可能作为表示安全放空的设计值。极端污染的情况(例如碱) 较高的速率已预 先考虑。不断加快的分解将导致气体和蒸汽的安全放空,或容器的爆炸(如果放空不 够的话)。如果是前者,结果仅仅是有害的 过氧化氢逸散及随后暴露到空气。在爆炸的情况下,将 产生冲击波、飞弹或热液体的飞溅。212 失去控制火灾:HP 及其氧

16、化性在与有机物或其它易燃物(木材、纸、 纺织 品、皮革)接触时会引起火灾。在 HP 存在的情况下,导致火灾危险系数大大增加了;注意火灾不一定会在温度 缓慢增加的情况下立即发生,也有可能稍后出 现。健康危害:HP 对人的健康产生危害,在 浓度大于 5%就会对眼睛和皮肤产生刺激作用,在 20%以上引起其灼烧。HP 吞咽的事故,随着浓度的增加,严重伤害或致命风险的危害增加了。HP 不作为致癌物。蒸汽或雾汽的吸入将引起强烈的内部刺激。爆炸极限:-时间加权平均值(8 小时)(TWA):浓度 1ppm(1.4mg/m3)-短期接触限值(15 分钟)(STEL):浓度 2ppm(3mg/m3)-近期危害(对

17、生命或健康)(IDLH):浓度 75ppm(105mg/m3)环璋危害:HP 通常在空气中的浓度为 0.1-4ppb,水中 0.001-0.1mg/l。空气:没有空气挥发物规定的极限。水:HP 能较快降解,也能杀死微生物和 较高级种类, 实验显 示海澡是最敏感的种类,对其无影响的浓度为 10ppb。土壤:HP 较快分解成水和氧气。213 外部火源,蒸汽和 浓缩物的爆炸下列情形未在后面的指南中纳入考虑。HP 浓度在 74%以下时蒸汽和浓缩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 的装置中出现了有机物。这些前提通常由 HP 装置的设计和操作试验避免了。具体来

18、讲,避免腐 蚀和不相容的物 质(包括有机物)是一个重点。理论上,HP 与有机物的混合物将 导致浓缩物的爆炸,在其浓度大于 40%时和特定条件下(可混性、浓度和有机物的分散性)。这种爆炸将释放巨大的能量(爆炸声),因此没有安全消除设备能阻止罐体的爆裂。工厂必 须面对这个风险,特 别强调预 防有机物的污染。下列需15求应用在这种情况:-在储存和排水中与有机物隔离。-应该建立这样的流程,绝对排除卸料有机物到 HP 桶槽中,反之亦然(分开的管线,双锁定系统,进入控制的流程)。至于明火,对 HP 的影响很可能是最小的;迸裂管道的机会可能是最坏的情况。只有很小的罐体(尤其是塑料罐)将在合理的时间范围内受影

19、响;在这种情况下对罐体的特殊保护需进行研究。大的金属罐(体积 50m 3)能够抗火几小时由于其较小的表面积(过去的事件与此观点一致)。22 可能 结果的评 估221 分解释放和分散过氧化氢分解的一种结果是可能会产生有害的气体释放出来到大气中。因此有必要确定分散特点以便估计地面浓度及与爆炸允许最大浓度进行比较,以获得受影响的距离范围。最可行的方法是以计算机为基础的模块。这类模块源术语 有:- 释放速率,- 释放周期/数量,- 释放温度(和压力)。由于接触导致的分解反应,计 算得出释放的过氧化物蒸汽量( 浓度 70%)是不变的,大约 60kg 双氧水蒸汽/吨产品,持续释放变化的范围在 3-300

20、分钟(0.2-20kg/min/t 产品)基于接触反应的程度。由于分解反应最是由明火引起的,蒸汽 产生的速率是非常慢的( 0.4kg/min/t,基于 50 吨的罐体),假定其与受选择性分解的情况控制。释放时的蒸汽温度是一个重要的考量因素,确定了最初的一缕上升,进一步 讲由于它上升了,在高 浓度下向下漂移的机会就 变低了。模拟的结果:用计算机模拟一个装 200 吨 70%HP 的容器承爱 100 倍热分解,在其分散上浮之前最初通过排气口云状的漂浮物很快上升到 80 米。用两种不同计量方式的条件都得出云状物的分散行为显示为近期危害(IDLH)或在地面上永远也达不到紧急爆炸指数(EEI)浓度,即使

21、云状物大量从释放源漂移几公里。一个相似的计算是假定分解发生在地面上(在安全地点分解),在近期危害( IDLH)HP蒸汽浓度可能从源点向上漂移 300 米(100 吨, 70%,1500 倍分解速率)。模型未考虑液滴,无论是蒸汽的冷凝液 还是飞溅液亦或在 热蒸汽中产生的分解液。尽管在原理上液滴有很大的可能出现,试验显示在源头附近,并未观察到重要的影响。爆炸:储存罐必须提供设计好的紧急排空,在低 压下排空。在大量分解的事故中, 发生超压可能导致容器的爆炸或处于临界压力附近。 这种情形可能导 致冲击波和热反应产物飞溅。冲击波:在超压事故中,总有部分释放的能量 转化为冲击波。 设定转为 冲击波的能量比

22、例是困难的,由于不同的故障模式。在缺乏失败模式信息的情况下,在没有严重错误的前提下假设其为界限的中值(50%)。评估冲击波危害的方法依据 TNT 当量的概念。冲击波的危害考虑为在爆炸的附近,在50mbar 下的冲 击波常常是弱的(窗 户破裂、灯罩破裂,)。超过压力极限的飞弹影响仅仅存在极低的可能性。参见附 录 3 中的计算模型。液体喷射:16精确定量蒸汽或热液的喷射结果的影响是不可能的;这种影响扩大到多远的距离是预期不到的。事故试验与这种观 点一致。222 控制的损失火灾:如果火灾与 HP 的泄漏同时发生, HP 的分解和氧产品将增加燃 烧的强度;这种增加将转化为更大火势和更高的火舌温度相比于

23、原先无氧助燃的情况。 这种影响可接受的评估是:-火舌增长 50%的高度-火舌表面能量增长 100%最大 为 250kw/m2接触人:在外部接触的情况下伤害到眼睛和皮肤;吸入的情况下伤害到支气管。这种伤害是不可逆的,甚至是致命的。环境:能造成短期的损失,然而 HP 是不稳定的, 环境将完全恢复。3储 存的一般指南这个指南的目的是提供教育相关人员如何达成散装 HP 储存可接受的风险的参考资料。第一步是建立总体风险管理框架。主要危害情况(加速分解和控制损失),理 论上对人的损失分两步,避免环境和材料损失。这些步骤是预防、控制/损害极限(C/DL)。导向原则-根据试验-也就是说,尽管 许多预防原理是必

24、需的,但不一定是充足的(理论上的一个缺限足以导致一次事故)。因此 总风险标准是可以接受的,必须有附加影响的C/DL(控制/损害极限) 测量。为了明确说明附加的 C/DL 测量要求的范围,首要的是基于这个指南解释风险的无条件理论。三种条件定义如下: 优先的(preferable):这是最高的标准以及最低风险下预期的结果。这应该是新设计的特定目标。 可接受的(acceptable ):当其不是最高标准时,这个标准对于现存装置是可以接受的。 不可接受的(unacceptable):这个标准对人或环境是不可接受的,必须进行改进。在以下的章节中,主要两种危害依次 对每种进行认定,控制/损害极限(C/DL

25、)测量的有效组合分类为优先的、可接受的和不可接受的。31 危害311 失控的分解反应如果是由于催化性杂质导致 HP 分解速率的增加就会发生事故。有很多种可能的原因,成功的预防方法是全部将其排除。通17通常的实例如下: 不恰当的建材(容器、管道工程、配件、设备部件) 无效的钝化建筑材料 表面污染(空运、维护、交叉污染、间接的化学品的配送)上述必要的防护测量细节将在以后的章节中给出。下面的内容是建立控制/ 损害极限(C/DL)测量标 准。它来源于人 类伤害结果的评估,无 论是来自于不恰当的放空 设备的爆炸还是来自于失控的分解反应放出的蒸汽/液体的爆炸。充足放空、隔离和检测的定义在第 4章和第 5

26、章。急救 时现场水的供应和溢出稀释是必须的。Adequately ventedAdequate location and separationDetection and alarmStatus commentsYesYesYesNoNoYes or NoNoYesYesNoYesNoNoYes or NoYesYesNoYesYesNoNoPreferredAcceptableAcceptableAcceptableUnacceptableUnacceptableUnacceptableStandard for new installationDanger limited if product

27、 remains in the storage3.1.2 防范措施的缺失伴随失控分解的出现,事故通 过很多方法弄清楚,所有的防护措施必须执行。常规的案例如: 溢流 垫片缺限 人为错误(如阀门的对准/法兰的锁紧) 机械故障如软管,接头 泵密封故障 卸压后面的章节详细介绍防范的测量。然面控制和 损坏极限的 标准是根据下面的表格,它来源于在重大的失控事故中人类和环境伤害风险的评估。充足的防范措施的澄清:位置、间距和探测在第 4 章和第 5 章。1832 事故的 预防事故预防的最重要的因素如下: 规避所有污染物 HP 的设备专用、通过与其它化学品和公共用品完全隔离避免了交叉污染 所有的设备和配件从材料

28、开始必须特别强调专门供 HP 使用而准备的。 设备采用提供了高标准的机械完整性设计的标准。 所有设备必须具备适当的放空。 避免与不相容的物质接触。33 测量和减少事故减少事故的第一步是尽可能广泛地测量任何的误差: 测量储罐温度,连同温度上升 时的报警。 液位指示和高液位报警,液位 侦测。 定期检查和工厂控制。下列数据将减少事故: 储存罐充足的放空和它的辅助程序, 安全喷淋和附近的洗眼装置, 使用个人防护用品, 现场有一个混凝土水池 储存罐和相邻建筑物保持安全距离 溢出物稀释用水的供应 紧急响应的预规划,以及充足的 训练和实践。19204HP 储存罐关于 HP 储存罐设计和结构的最低要求和建议将

29、在这一章提出。HP 的安装流程图要求必要的设备项目和一些可选项。最低要求 应该安装在新储 存装置中,要求 进行评估,而且是现有储存罐的更新。选择项的 选择权被认为是重视当地条款的个 别实例。只有常压储罐才能用作 HP 储罐。罐体要么水平安装要么垂直安装。生产相容的、诚性度高的罐体和装置是必要的,要求建造这些罐体的公司必 须是能够满足高度专一的。所有HP 罐应该 是高机械性和能满足储存有害化学品的要求。在任何情况下,储存装置的设计应该和 HP 的供应商一起完成。41 混度控制在 HP 分解条件演变的监测和分析中,温度是最重要的参数。由于这个原因,一般推荐永久监测温度参数,设定报警和和在 测量偏差

30、范围内监测 温度的演变(关于 3.1.1 失控的分解的监测和报警)。不能保证液相的均匀性(主要指在不均匀的分解情况下)。我 们必须认识到测量温度不能充分代表整个罐体。因此根据体积的大小,安装多个温度测量器是必要的。为了得到充足的监测数据,推荐的温度监测 器的数量为:-1 体积:V 100m 3-2 体积:100m 3V500m 3-3 体积:500m 3V1000m 3-4 体积:V 1000m 3由于液体表面具有最高的温度,替代技术应用于测量表面温度(例如通 过红外线);测量单元的数量减少至 1 至 2 个,即使在较大的储存罐中。报警:分解速率随着温度增加,根据当地法规报警设定应当尽可能的低

31、。 第 1 个报警设定超过正常液体最高温度 5;急停报警设定再超过 10(参见第 8 章)。作为一种选择,液体温度的变化可作为分解情况,推荐的 报警上升 1/h。这些推荐与第 8 章的急停一致。报警开关和热电偶禁止使用水银式的, 热电偶中使用的液体 应该很好与 HP 相容(无油)。42 急停 辅助放空储存罐必须有一个未封闭的急停放空(最低要求)用来提供分解时的放空。最好的办法是装配一个疏松的人孔盖,它能在过压下自由地打开。人孔盖上配上桶槽的相近材料制作疏松的金属网盖是令人满意,它可以防止大的物体如 检查手 电筒、安全 头盔、钢笔或工具掉落进罐体。急停放空的尺寸需求信息是考虑到最坏分解情况。下列

32、情况必 须考虑充足放空的评估(参考 3.1.1,失控分解):-实例 A:罐体受到强烈分解催化剂的污染,包含典型地碱产品(例如烧碱)。安全放空必须尽最大技术可能:总开顶(例如弱的对接焊缝)。-实例 B:在上述实例中排除了其它分解物质对罐体本身的污染。总的来说,根据 过去的经验,得出这样一个值200cm2/tH2O2 100%这个数值与 HP 的浓度无关,广泛 应用于 HP 用户的辅助通 风。21-实例 C:储存罐位于高度受控的区域, 组织和工厂的设计 尽可能地减少污染的可能性和严重性(例如为了 HP 储存工厂)。理 论方法是成熟的,在定义最坏的污染情况下的案例列入考虑:-储存产品的浓度-储存罐的

33、体积-分解物的活跃程度,基于通过实验室测试污染物产生分解反应的加速的评估。这些方法的举例列于附录 4。在所有实例中,所有辅助放空的 设计应该与 HP 生产商一起 发展。为了最小化罐体爆炸的后果,推荐确保罐体顶部尽可能低的 压力。一种建 议保证屋顶的脆弱(弱的焊缝)。在辅助通风 不能遏止严重超压的情况下(在 强烈分解的情况下二相流通过排气截面在通风的设计中是一个不确定的因素), 顶部将打开作 为安全通风, 预防了罐体的爆炸。在现存装置的实例中,这些设计 原则是不适合的,在 风险分析中增加 侦测装置和应急操作步骤是必要的(例如注水和卸料)。不要假设照上述设计的放空是安全的:这是一个用来与其它预防措

34、施和紧急措施组合的建议,而不是替代它们。43 容器破裂的 检测在指南的描述中,HP 不腐蚀 建造用的适当建材。由于 这个原因,从固定管道和连接处腐蚀导致泄漏的可能性是非常低的:工厂查看和定期检查应该是充足的。由于存在脆化的风险,塑胶装置应该细心检查。罐体的溢流更有可能产生容器的破裂。液位指示/高位报警:为了探测溢流,高位报警必需安装: 这个报警仅是简单的液位 报警开关。 为了防止溢流,它能自动切断任何的补料。高低液位指示报警的液位指示优先被选用直至它能够监测过氧化氢的存货。使用测量的标准技术,例如 DP(微波-译者加)单元、浮球、雷达、超声波传感器(只要所有所选用的装置材料与 HP 是相容的)

35、。如果溢流的风险不能排除,必 须确保不能对人员和环境造成任何 风险:溢流管必须直接引至安全区域(例如收集围堰)。液体侦测:为了排除来自 HP 非控制状态的环境污染,液位 侦测在某些情况下是必要的,用来警告操作人员能够及时纠正处理(例如不恰当的或小的收集坑)。可以使用液位 侦测的标准技术(例如振动液位开关)。44 收集坑的容 积罐体必须安排在混凝土的基础上。 为了避免泄漏造成的环 境污染, 储存罐必须提供收集坑。收集坑的大小将根据依据当地法规:它必须容纳 110%最大罐的容量(如果几个罐位于同一区域)。2245 材料HP 选择使用的结构材料必须小心从事,否 则将会遇到分解的 问题。可使用的 结构

36、材料清单(包括使用限制)已经详细列于附件 5。假定不在列表中的材料都是与 HP 不相容的,它们不得使用,除非相容性测试 在 HP 生产商帮助下已经完成。下列材料常用于 HP 的储存罐:不锈钢:通常使用全奥氏体不锈钢。首 选的等级是 304L 或 316L。焊接质量是重要的;焊接时必须有惰性气体保护,以免影响金属的 纯度。最后的表面 处理必 须特别小心,酸浸和钝化(参见附件 6)。铝及其合金:高纯度的铝(99.5%)和 Al-Mg 合金也可使用,但那些材料的制作远比不锈钢更为困难。在制造中,在金属焊接中使用 氩弧焊的方法,小心地避免不纯物进入到金属内。罐体在使用前必须钝化处理。塑料材料:有些塑料

37、可用作制小罐体(特指 30m3 以下), 浓度在 50%以下。它们非常细心的选择和维护。塑料与 HP 的共同的相容性必 须被证明和建立安全的使用期限。高密度聚乙烯首选用来制作罐体。使用这种材料时 必须特别小心,因 为它们的可靠性是随着 时间的延长而降低的,容易因碰撞而损坏。它们不含有任何与 HP 不相容的颜料、矿石填料催化残渣。如果暴露在阳光下,它们应该含有适量的抗氧 剂和适当的 UV 光稳定 剂(向 HP 生产商请教)。46 辅助部分通气放空安装通气放空是为了防止任何的过压或负压(最低要求)。这个放空的设计应该考虑罐体被空气中的粒子污染的问题(如有可能)。如果必要可安装适当的 过滤器。紧急排

38、空(可选项)防上超压保护罐体的策略,一种措施是排空罐体至事故池内。这种紧急排空的大小是为了防止罐体的爆炸(与放空尺寸相关),必须操作到安全地 带。冷却或注入的水源(可选项)在分解的情况下为了安全,必 须提供冷却和注入的水源。水流量依据罐体的大小和其它保护设计(辅助放空和紧急排空)。去离子水和 饮用水最好,工业用水也可接受。水必须通过注入管从顶部注入(为了混合)。管 线必须在正常位置,且与正常的供水管网相连(防止污染);接头必须加锁,必须从安且的地方操作。23245安全距离51 位置储存罐应该布置在室外,远离 热源和易燃品。罐体位置要 认 真考虑盛装其它化学品的罐体和设备。罐体及其辅助设施应该定

39、位于较好的安全区域,只有得到批准的人 员才可靠近。管路和泵应该位于附近,这样 管路和泵将不易损坏,任何从损坏的管线或法兰处渗漏的 HP 溶液不会落到易燃物质上或工作区域。不应该使用地下储存罐,不推荐室内罐和安装在楼板上的罐。至于室内罐,应该考虑风险评估中特别注意项。需解决的方面是:-在分解的情况下蒸汽的释放、放空、疏散和氧气积累。-在失控情况下的火灾风险和排水 问题。-紧急辅助放空到室外的安全 问题。-紧急出口现有的安装在楼板上的罐体是可接受的,仅仅因为排空和泄漏控制易解决。当几个 HP 储存罐在同一个区域时或在同一个围堰内,他们的间隔距离要能够正确执行所有的紧急行动和维护工作。HP 装料/卸

40、料站必须装配充足的保 护系统以防止由于运输工具造成的储存罐机械损坏。装料/ 卸料站应该与其它化学品独立开来。52 安全距离常压 HP 散装储存罐与其它物体的安全距离的确定应该由风险评估和个别案例判定。在最坏的情况下,必须考虑在分解情况下罐体的 压力爆炸、HP 液滴和蒸汽的散布。为了进行风险评估,本章的目的是 给出所有必需的信息: 明火:正如第 2 章提到的,与外部明火相关的的危害仅在较小的储存罐时考虑。推荐 HP 与易燃物质的距离为 7.5 米。这个距离强调的是与易燃物明火之间的距离。相对于安全距离来说,阻燃墙 靠近储存罐可作为另一种选择 。 罐体的压力爆炸:在缺少充足放空的情况下,HP 的分

41、解能造成罐体的爆炸。爆炸产生的冲击波对人员和相邻的建筑造成了风险(多米诺骨牌效应)。作为对罐体距离的作用,这种过压的计算例子 见附件 3。两种 选择的极限,140 和 50mbar,认为是对设备/建筑物和人的极限。在每一个具体案例中,与超压值相关的计算将帮助我们确定:-在过压情况下对相邻建筑物的 风险。-在分解的情况下对人员的安全距离。 分解情况下的发射和散布:正如在第 2 章中提到的,液滴散布的计算,由空气推 动的液体大部分散布在离容器 20-30 米范围内。此外,由 HP 烟雾通过安全放空分散也表明,既使烟雾从源头释放漂流到几公里外, 75ppm 的近期危害(IDLH)值从来就不会到达地面

42、。如果分解发 生在地面上而不是桶槽内,蒸汽分散的距离可能会更25远。气液相的爆炸风险不作为第 2 章所提高到安全距离的评估。266辅 助设备辅助设备的设计遵守的通用守则: 遇到这一章描述的疑问时,总是联系 HP 生产商。 只使用认可的结构材料和已经在第 4 章分类的合适的焊接工艺。认可的材料清单在附件 5;不在列表中的任一种材料在使用前必须经过测试。典型的不可接受的材料:石墨、黄铜、铜、镍、青铜、铬、 铁、软钢和合成橡胶。 注意大多数液体(润滑油、液 压油)是与 HP 不相容的。含硅或氟取代的液体是可接受的(向生产商请教)。 所有材料在制造或修理后要求清洁,金属要求按适用的模式酸浸和 钝化。参

43、 见附件 6。 避免与不同的金属直接接触(特指铝和不锈钢)。 所有可能积累 HP 的输送管线、泵和设备必须受到保 护,防止由 HP 分解引起的过压。 避免任何杂质的积累(例如死角和过滤器)。因此 过滤 器的安装要尽量避免。如果 过滤器是必要的,向生产商请教 过滤器的设计和安装。 在所有管线和设备上贴标签,标签为 HP 专用。 确定与其它液体隔离(例如堵塞和流出连接处)。61 管路所有管路应该是容易排空的;应避免不流动的管线和死角(避免不纯物的积累)。管线不象常规商业浓度时需阻止结冰而保温(见第 1 章 HP 溶液的物理性质)。装置的设计将限制任何一点积累 HP 的可能性。因 为这个困素,阀门和

44、设备的数量将保持最低化。然而无论液体是否可能 积累, 安全阀必须安装。管线设计必须防止由于虹吸或其它原因造成的回流。如果有 发生虹吸的可能,安装一个破虹吸装置是合适的。所有开放的管路接头必须增加保护装置防止外部的污染,在其不工作时关闭。管路接头:管路系统的接头必须是端焊或法兰连接的。承插 焊接和螺旋 连接仅用于特殊情况(如仪表)。焊接法兰的使用是首选。法兰面可以是凸起的或舌槽和凹槽。连接处必须是无油脂的。在使用凸起的法兰存在凸出风险的情况下, 负压下的管线 心须装备法兰保护栅。垫圈:可接受的垫圈材料在附件 5 已给出。 纯 PTFE,PTFE 包裹或没有石墨或未积压物添加剂 的 PTFE 的其

45、它材料是首选。安全释放压力:安全阀必须能够释放 HP 在无污染的情况下正常分解产生的气体(标准的商业溶液)。产生的气体流量是低的;由于 这个因素,安全阀使用最小的商业尺寸都是充够的。在直径和长管须单独研究。注意安全阀使用的所有材料的相容性(特 别是内部有多重元素的)。对每个装置设计压力和直径的标准是有用的。安全阀的排放必须直通安全区域。阀门:阀门的选择标是(包括单向阀):27-在阀门的任何位置没有积累 HP 的可能性,-相容性的材料:观察阀门是否 为推荐是比较困难的,因为阀门由复合元件组成:阀体、阀杆、垫圈和密封环。检查阀门与液体接触的所有元件。-不需要润滑油。球阀:排气孔必须在球阀上钻好,当

46、 阀门关闭时,通 过球阀 的通道将与上游的液体相连;这些阀将门通在直径 150mm 以下。小孔的直径最小 为 3mm。球阀:可用于所有直径。蝶阀:常于直径 150mm 以上。隔膜阀、活塞阀和闸阀不推荐使用。软管:软管在数量和长度上尽可能最小化, 专用的且连接良好。在临时基座上保留软是道选(尽可能安装固定管)。仔细选择软管的类型和他们的材料,有疑 问时, 询问 HP 生 产商(详见附件 5 材料清单)。62 泵离心泵常用于 HP,容积式液 压泵也可使用。其它型号 泵应 与 HP 生产商讨论。常规说明:在安全位置的急停是可以的(控制室或现场)。 结 构材料应根据附件 5 的列表中选择。离心泵:轴封

47、:单机械密封(推荐材料:SiC/SiC。替代品:填充 PTFE 的玻璃,铝陶瓷。O 型圈:PTFE 或全氟弹性体。避免双重密封(HP 聚积的风险)和气封(与不相容的润滑油接触 HP 分解的风险)。容积式液压泵:隔膜泵、活塞泵和齿轮泵能使用。重要的是小心选择结构材料和媒介液体。应该通知泵制造商与 HP 相关的风险。 隔膜应该是 PTFE、不锈钢或锆。即使是非过氧化物这一面,仅结构相容的材料允许使用以防隔膜破裂。 活塞应该是 PTFE 密封套包装的活塞。保护容积式液压泵,防止密闭 的排放管线产生的过压。在安全阀的安装上,排空阀最好安装在泵的吸入侧。63 中间 罐防止任何的回流,必须安装机械切断任何

48、与其它 产品相连 的上游(最低要求)。流程上在储存罐与添加点之间的中间罐是这种切断的最好方式:不依靠单向阀或仪表(例如流量开关和隔离阀)。这个中间罐必须有:-有限的容积,-带有溢流以防止 HP 罐的回流,-充足的放空,最好根据技术上最大的可能性,-温度测量(可选项),28-在排放管线上向流程的截断和泄放系 统。中间罐也可用作 HP 的添加罐。64 仪表用户可从生产商那寻求建议,确定最适合的 仪表类型。注意所有仪表不要有积聚的风险,结构的材料是许可的。如果在测量传感器上传送液体,那么液体一定是可以允许设备 故障的。仪表空气必须是无油和干燥的。65 安全装置安全喷淋和洗眼站必须安装在附近。它 们必

49、须预先经过测试 。水源必须是可用于溢流和泄漏的稀释的。所有水源是易得到的、明确贴了标签的、防冻保护的且在任何时间可用的。66 卸料部分(指用户)HP 必须使用自起动的离心泵较好地卸料;这台泵必须专用于 HP。然而使用空气(无油)或氮气卸料也是可以的;在这种情况下,气体系 统必须配备 适当的过滤器、减 压阀、安全阀和压力计(不使用器械排放)。为了防止污染(任一种产品的卸料), 必须在工厂负责人员 的责任心下确定物理界限(最低要求),例如一个带钥匙的盖帽或 阀门。连接:推荐使用专用的连接。管线必须专用于 HP:没有交叉、没有公用主管。明确地标签贴在卸料区和管路上(特别是卸料的连接点)。来自软管的非连接处的所有喷溅物不得存在任何危险:它回到储存罐的围堰中或用大量水稀释后排放。67 稀释 装置由于在很多应用中需要较低的浓度, 为了减少运输成本或 储存体积, 产品常常进行稀释,-稀释可以在储存前、后甚至在储存中。在储存前或储存中稀释的情况下, 仅用去矿物或去离子的水(典型的,要求水的电导率低于 1uS/mg

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