何洋 马海涛
新疆中泰创新技术研究院有限责任公司 新疆 830000
摘要：近年来，我国经济发展迅速，为科学技术的进步提供了有力的支持，化工企业也因此取得的较大发展。氯碱化工是工业上电解饱和氯化钠溶液的方法来制取氢氧化钠、氯气、氢气，并以它们为原料生产一系列化工产品的化学工业，是最基本的化学工业之一。目前，我国的氯碱企业普遍采用离子膜交换法，具有生产能力大、产品质量高、能耗低等优点。但是，在氯碱企业生产过程中，由于涉及的介质大多具有腐蚀性、毒性或可燃爆炸性，给化工安全生产及环境保护方面造成巨大压力。为了确保员工安全，保证企业可持续发展，在保证化学工业发展和带来经济效益的同时，尽量减少对环境和人的危害。因此，确保氯碱化工生产过程中的安全与环保十分重要，应引起足够的重视。生产设备会影响生产过程的安全稳定，应加强对设备的管理，在保证质量、降低安全风险的前提下，给企业带来一定的经济效益，促进行业的长远发展。
关键词：氯碱化工；生产工艺；设备管理；措施；分析
1 氯碱化工生产工艺
氯碱化工是许多工业生产的基础，其产品广泛应用于化工、纺织、冶金等行业。我国的氯碱企业主要采用离子膜交换法进行生产。详细流程见图1。
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图1.离子膜烧碱工艺流程示意图
盐水在离子膜电解槽的阳极室中电离生成Na+和Cl-，Na+在电荷的作用下，通过具有选择性的阳离子膜迁移到阴极室，剩余下的Cl- 在阳极电解的作用下生成氯气。阴极室中的H20电离生成H+和OH-，其中OH- 被具有选择性的阳离子离子膜挡住，留在阴离子并与阳极室来的Na+ 结合，生成NaOH产物；而剩余的H+ 在阳极电解的作用下生成氢气。两极的反应方程式如下：2Cl- - 2e = Cl2 （阳极）；2 H+ + 2e = H2 , Na+ + OH- =NaOH (阴极)。在氯碱企业生产阶段，会产生大量的氯气、烧碱及氢气，在氯气干燥工段会涉及98%浓硫酸，HCl合成工段则涉及到盐酸。这些介质或具有毒性、腐蚀性或具有爆炸危险性；容易产生安全隐患。在生产过程中任何环节出现纰漏都可能造成很大的危害，威胁人民生命财产安全。从实际生产情况来看，设备故障引发的事故是最为常见的。氯碱化工企业应加强生产过程和设备的管理，以提高其管理效果，为安全生产打下基础。
2氯碱生产企业设备安全管理存在的问题
2.1设备管理制度不完善
氯碱企业面对的设备种类比较繁杂，需要比较系统和全面的考虑问题。由于涉及介质的高腐蚀性，“跑、冒、滴、漏”等现象在一些老厂中比较常见，这对增加了现场工作的负荷。加上现在，很多设备及管道的检、维修多外包给第三方，其他工人进厂作业有时会不规范。这在管理上就造成一种常见的现象：经验丰富的老工人，比较喜欢依靠自身的知识和经验来操作和检、维修设备；新员工或者第三方单位由于对厂区环境的不熟悉，作业程序不规范，采取安全措施的意识不够。这都造成，厂区制定的《安全生产条例》不被遵守，形成安全隐患。
2.2过期设备未及时更新
由于氯碱生产过程的严苛环境，其设备腐蚀、仪表失效的可能性较其他工业过程更快。部分氯碱企业，为了降低生产成本，保障连续生产，为了最大化的追求经济效益，而延长设备的检、维修时间，甚至违规使用利旧设备。这也为安全生产埋下隐患，一旦某个设备出现故障，将造成比较严重的安全事故。
2.3安全管理人员的设置
大多数氯碱厂都建于10-20年前，自动化程度不高，需要很多操作人员在现场进行作业。在政策的压力下，虽然大多数企业都设置有相应的安全员，但相对于石化等化工行业，依旧存在管理宽松，制度不完善等问题。企业存在有关设备备案登记缺失，试剂保管取用登记缺失等问题，这都是安全管理工作的不到位，也会造成比较严重的安全隐患。所以，完善安全管理制度，提高管理专员的专业性和责任感，有助于提前避险，保护企业和全体员工的实际利益。
3 氯碱化工设备管理的具体措施
3.1 控制生产过程中的安全指标
在氯碱企业生产过程中会产生大量的氢气，氢气本身具有易燃的特点；而氢气与氯气或空气混合，可形成爆炸性混合气体。在空气中，氢气-空气混合物的爆炸极限为4.1~74.2%（体积分数，30℃）；在氯气中，氢气-空气混合物的爆炸极限为5.0~87.5%（体积分数，30℃）；因此，容易发生爆炸危险事故。为了提高氯碱化工生产的安全性，必须对氯碱化工生产过程中产生的氢气进行有效的监测，避免氯气与氢气接触超过爆炸极限。
具体的控制方法有以下两个方面：一是有效的控制电解槽。电解槽是氯碱生产生产过程中的关键环节；生产人员必须完成相关培训具备合格的能力后，才能对电解槽进行操作。在离子膜法工艺中生产的烧碱具有高温、强腐蚀的特点，必须要对其进行冷却处理。在氯碱生产过程中，当与电解槽连通时，产生的氯气与烧碱反应，反应后氯溶解，最后混入烧碱溶液中。阳极室产生的氢气，不会与烧碱发生反应，那么就会出现阴极室和阳极室不平衡的现象，在这种状态下很容易发生爆炸。因此，为避免爆炸事故的发生，设备管理人员应注意电解槽阴阳极间的平衡关系，采取正确的操作方法及时控制。二是控制管路系统。氯气在运输和储存过程中，当氯气含氢量大于4%时，达到爆炸极限时，会产生爆炸性混合气体。在操作工程中要严禁此种状况的发生。
3.2 设备操作管理
氯碱生产过程中易发生事故，必须采取有效措施防止事故的发生。具体的准备工作有以下四点：一是生产人员必须按照正确的方法操作化工设备，并注意设备的运行状态，当设备出现异常或故障时必须及时采取补救措施加以解决，当问题比较严重时，需要立即按照应急方案紧急停车，同时，迅速疏散，引导人员至安全场所。二是在日常设备管理中做好台账，严格按照规范对设备进行检修并形成记录，避免不合格的设备投用于生产作业。此外，对化工原料的储存和使用也要做好台账，储存原料时避免与其他物料接触，保证化工原料的质量和纯度；经常对化工原料进行检测，掌握原料的存储状态；原料的取用也要记录在案，便于安全和质量管理。三是积极引入自动化控制，减少工人工作负荷，提高控制精度且提高操作的安全性。三是确保工厂通风良好，避免厂区出现有毒气体长期聚集的地方。除重点做好防火工作外，禁止在厂区及周围吸烟，出现明火。
3.3 优化设备管理体系
完善设备管理制度是提高化工设备管理质量的重要保证。因此在设备管理制度中应详细阐述设备质量管理要求、设备运行工况管理要求和设备维护管理要求。完善设备管理制度，结合氯碱化工生产实际，实行责任制和奖惩制，明确各管理岗位的工作内容和职责，将每项设备管理的责任落实到具体人员，确保设备管理的良好实施。为有效提高化工生产设备的安全性，确保氯碱化工生产质量，在《设备管理制度》中对不同设备规定了检查、巡检、维护的次数和操作要求。此外，化工管理者要不断提高自身综合素质，强化化工生产安全意识，以更加认真严谨的态度实施设备管理。
4 结论
综上所述，氯碱化工是化工的基础，渗透到国民生产的各个层次。在发展过程中会遇到很多问题，企业应该及时找到解决办法，提高产品质量扩大生产规模。
氯碱化工具有一定的特殊性，在生产过程中具有较大的危险性，存在许多不可控因素，企业在生产中，必须采取一定的措施来保证安全生产。
参考文献
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