工作場(chǎng)所氯氣報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)及一級(jí)二級(jí)報(bào)警值設(shè)置
氯氣是一種常溫下呈淡黃綠色、具有刺激性氣味的劇毒氣體。氯氣比重比空氣略重，一般沒有風(fēng)力作用，它會(huì)很長(zhǎng)時(shí)間潛藏在低洼部位。氯氣的化學(xué)活性很高，可以和多種化學(xué)物質(zhì)和有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)。關(guān)于氯氣有毒氣體報(bào)警值設(shè)定，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范與目前報(bào)警儀制造企業(yè)與使用單位，存在一定分歧。應(yīng)在國(guó)家制定的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范基礎(chǔ)上，嚴(yán)格執(zhí)行，合理設(shè)置報(bào)警值。
1 設(shè)計(jì)依據(jù)
氯氣是劇毒物質(zhì)，吸入高濃度氣體可致死，《劇毒化學(xué)品目錄》( 2015 版) 中列入管理，危險(xiǎn)化學(xué)品目錄序號(hào) 1381，劇毒。目前關(guān)于職業(yè)接觸限值 MAC( 最高容許濃度，mg /m3) ，有以下標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或規(guī)定:
( 1) 重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化學(xué)品名錄( 2013 年版) : 1 mg /m3;( 2) 工業(yè)場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值化學(xué)有害因素( GBZ2．1—2007) : 1 mg /m3;
( 3) 工作場(chǎng)所有毒氣體檢測(cè)報(bào)警裝置設(shè)置規(guī)范( GBZ/T223—2009): 1 mg /m3;
( 4) 石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)( GB/T 50493—2019): 1 mg /m3;
( 5) 呼吸防護(hù)用品的選擇、使用與維護(hù) ( GB/T 18664—2002) ;
( 6) 氯氣檢測(cè)報(bào)警儀校準(zhǔn)規(guī)范( JJF 1433—2013);( 7) TLVTN: OSHA，3 mg /m3( 上限值) ; ACGIH，1.5 mg /m3;
( 8) TLVWN: ACGIH，2.9 mg /m3。
目前，國(guó)內(nèi)統(tǒng)一按照工業(yè)場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值化學(xué)有害因素( GBZ2．1—2007) 中 1 mg /m3。
2 設(shè)計(jì)計(jì)算
根據(jù)石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，附錄B 中，大部分有毒氣體檢測(cè)儀器測(cè)得的氣體濃度是體積濃度( ×10－6) 。而我們國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范采用的氣體濃度為質(zhì)量濃度( mg /m3) ，需要進(jìn)行換算。換算關(guān)系是:
按照氯氣職業(yè)接觸限值 MAC ( 最高容許濃度)換算，1 mg /m3≈0．339×10－6; 結(jié)果與呼吸防護(hù)用品的選擇、使用與維護(hù)中附錄 B 中一致。有參考資料顯示，各種濃度氯氣的致害癥狀( 數(shù)據(jù)采自國(guó)家防化專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)書) 見表 1。
表 1 各種濃度氯氣的致害癥狀數(shù)據(jù)
3 氣體檢測(cè)報(bào)警裝置設(shè)定值
( 1) 按照工作場(chǎng)所有毒氣體檢測(cè)報(bào)警裝置設(shè)置規(guī)范，報(bào)警值分級(jí)設(shè)定，可設(shè)預(yù)報(bào)、警報(bào)、高報(bào) 3 級(jí)。預(yù)報(bào)值為 MAC 的 1/2，為 0.5 mg /m3，即0.169×10－6。預(yù)報(bào)值提示該場(chǎng)所可能發(fā)生氯氣釋放，應(yīng)對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢查，采取有效的預(yù)防控制措施。
警報(bào)值為規(guī)定的 MAC，為 1 mg /m3，即 0.345×10－6。警報(bào)提示該工作場(chǎng)所空氣中氯氣已達(dá)到或超過(guò)國(guó)家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)立即巡查釋放點(diǎn)，采取相應(yīng)的放置釋放、通風(fēng)排風(fēng)和人員防護(hù)等措施。
高保值需要綜合考慮多種情況的影響，包括現(xiàn)場(chǎng)操作人員數(shù)量、氯氣存儲(chǔ)量、安全疏散條件、現(xiàn)場(chǎng)個(gè)人防護(hù)設(shè)施配備水平、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急救援設(shè)施完備性等。高報(bào)提示該場(chǎng)所氯氣大量釋放，已達(dá)到危險(xiǎn)程度，應(yīng)立刻啟動(dòng)應(yīng)急救援預(yù)案，做好工作人員的防護(hù)和相關(guān)人群的疏散。
注: 無(wú) PC－STEL 和 PC－TWA 值。
( 2) 按照石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，報(bào)警值分級(jí)設(shè)定，可設(shè)一級(jí)報(bào)警和二級(jí)報(bào)警。
有毒氣體的測(cè)量范圍為 0 ～ 300%OEL( 職業(yè)接觸限值) ; 因?yàn)闊o(wú) PC－STEL 和 PC－TWA 值，按照化學(xué)因素的職業(yè)接觸限值中最高容許濃度 1 mg /m3 計(jì)算，氯氣的測(cè)量范圍應(yīng)為0 ～3 mg /m3 ( 或 0 ～ 1．000×10－6) 。
有毒氣體的一級(jí)報(bào)警設(shè)定值應(yīng)小于或等于 100%OEL，即氯氣的一級(jí)報(bào)警設(shè)定值應(yīng)小于或等于 1 mg /m3( 或 0．339×10－6) ，與工作場(chǎng)所有毒氣體檢測(cè)報(bào)警裝置設(shè)置規(guī)范的警報(bào)值基本相同。
有毒氣體的二級(jí)報(bào)警設(shè)定值應(yīng)小于或等于 200%OEL，即氯氣的二級(jí)報(bào)警設(shè)定值應(yīng)小于或等于 2 mg /m3( 或 0．678×10－6) 。由于測(cè)量范圍、報(bào)警值都非常小，目前市場(chǎng)的探測(cè)器難以滿足要求。
( 3) 當(dāng)現(xiàn)有探測(cè)器的測(cè)量范圍不能滿足上述要求時(shí)，有毒氣體的測(cè)量范圍可為 0 ～ 30% IDLH( 直接致害濃度) 。氯氣的IDLH 為 88 mg /m3 ( 或 30 × 10－6 ) ，氯氣的測(cè)量范圍為 0 ～26．4 mg /m3( 或 9×10－6) 。
石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了，當(dāng)現(xiàn)有有毒氣體的探測(cè)器的測(cè)量范圍不能滿足測(cè)量要求時(shí)，適當(dāng)放寬報(bào)警設(shè)定值，其中一級(jí)報(bào)警設(shè)定值不得超過(guò) 5%IDLH，二級(jí)報(bào)警設(shè)定值不得超過(guò) 10% IDLH，即氯氣的的一級(jí)報(bào)警設(shè)定值不得超過(guò) 3×10－6，二級(jí)報(bào)警設(shè)定值不得超過(guò) 6×10－6。
( 4) 按照氯氣檢測(cè)報(bào)警儀校準(zhǔn)規(guī)范中關(guān)于氯氣檢測(cè)報(bào)警儀校準(zhǔn)的要求，示值最大允許誤差: ±10%FS，零點(diǎn)漂移±3%FS，量程漂移±5%FS。
從目前看，由于探測(cè)器技術(shù)上的問題，探測(cè)器測(cè)量偏差比較大，一級(jí)報(bào)警為量程的 20% ～ 25%，一旦探測(cè)器出現(xiàn)負(fù)偏差，一級(jí)報(bào)警值與負(fù)偏后的測(cè)量值很接近，量程越小，二者差值越小，甚至無(wú)限接近，這樣的結(jié)果，就造成誤報(bào)的幾率增大，如果報(bào)警與生產(chǎn)裝置聯(lián)鎖，那么觸發(fā)聯(lián)鎖的概率也在加大，造成無(wú)故停車的概率也加大，也給生產(chǎn)帶來(lái)不利。
( 5) 測(cè)量范圍討論: 工作場(chǎng)所有毒氣體檢測(cè)報(bào)警裝置設(shè)置規(guī)范和石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)都是國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，兩者相比較而言，由于規(guī)定使用范圍不同，相比較而言工作場(chǎng)所有毒氣體檢測(cè)報(bào)警裝置設(shè)置規(guī)范中報(bào)警設(shè)定值較嚴(yán)格。
然而，根據(jù)市場(chǎng)上一般供應(yīng)商提供的供貨參數(shù)( 包括石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)參編企業(yè)) ，氯氣報(bào)警器量程范圍都是 0 ～ 10×10－6或 0 ～ 20×10－6，即現(xiàn)有儀表不能符合工作場(chǎng)所有毒氣體檢測(cè)報(bào)警裝置設(shè)置規(guī)范和石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中 0 ～ 300%OEL 的測(cè)量范圍，但是可以滿足“當(dāng)現(xiàn)有探測(cè)器的測(cè)量范圍不能滿足上述要求”時(shí)條文要求，且應(yīng)該選擇量程范圍是 0 ～ 10×10－6。
( 6) 關(guān)于氯氣檢測(cè)報(bào)警的理解: 氯氣實(shí)際報(bào)警設(shè)置值與工作場(chǎng)所有毒氣體檢測(cè)報(bào)警裝置設(shè)置規(guī)范中存在差距，主要原因是氯氣非常不穩(wěn)定，低濃度標(biāo)準(zhǔn)氣難以保存，按照石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求是指報(bào)警值( 0 ～0．678×10－6) 很難準(zhǔn)確標(biāo)定。沒有標(biāo)定的報(bào)警器如果發(fā)出錯(cuò)誤的型信號(hào)，誤導(dǎo)操作的危害性更大。所以一般根據(jù)氯氣報(bào)警器的量程，將一級(jí)報(bào)警值設(shè)置在 0．5×10－6 ～ 2×10－6，二級(jí)報(bào)警值設(shè)置在 2×10－6 ～ 5×10－6范圍內(nèi); 實(shí)際使用過(guò)程中，如果測(cè)量誤差和零點(diǎn)漂移同時(shí)出現(xiàn)正偏差，示值誤可能達(dá)到 1．3×10－6，一級(jí)報(bào)警值設(shè)置取值不能低于 1．3×10－6，通常設(shè)置為 2×10－6; 二級(jí)報(bào)警值設(shè)置為 5×10－6，這樣報(bào)警值設(shè)置滿足了標(biāo)準(zhǔn)氣體生產(chǎn)企業(yè)、儀表生產(chǎn)企業(yè)和使用企業(yè)的要求，同時(shí)也符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，還考慮了儀表自身測(cè)量誤較大的特點(diǎn)。
( 7) 國(guó)外關(guān)于 IDLH 的規(guī)定: 美國(guó)國(guó)家職業(yè)安全衛(wèi)生研究所( NIOSH) ，規(guī)定氯氣 IDLH 為 10×10－6。按照石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該將一級(jí)報(bào)警值設(shè)置在 0．5×10－6，二級(jí)報(bào)警值設(shè)置在 1×10－6，這樣的設(shè)置不太符合國(guó)產(chǎn)探測(cè)器測(cè)量精度較差、測(cè)量不太穩(wěn)定的實(shí)際情況，一般在國(guó)內(nèi)不太會(huì)采用。
4 有毒氣體報(bào)警器報(bào)警設(shè)計(jì)值在現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)工作中的討論
( 1) 合理設(shè)置報(bào)警值的必要性。針對(duì)生產(chǎn)、存儲(chǔ)和使用氯氣場(chǎng)所的情況調(diào)查了解，設(shè)置氯氣報(bào)警器很有必要，能夠在事故發(fā)生的早期預(yù)警，通過(guò)及時(shí)有效的處理，防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大。但是根據(jù)相關(guān)反饋信息，采用較低的報(bào)警值設(shè)定，經(jīng)常性的會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤報(bào)警的情況，引起操作人員和巡檢人員神經(jīng)緊張，久而久之，反而引起大家的懈怠，起到反向作用; 采用較高的報(bào)警值設(shè)定，則違背了設(shè)計(jì)報(bào)警器的初衷，不光是違反標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，更可能縮短現(xiàn)場(chǎng)操作人員和巡檢人員、事故處理人員的反應(yīng)時(shí)間，更加危險(xiǎn)。
( 2) 設(shè)計(jì)中要根據(jù)實(shí)際情況考慮各方面的影響。氯氣報(bào)警器的設(shè)計(jì)要綜合考慮多方面的因素。一般情況下，首先是監(jiān)測(cè)氯氣泄漏，一旦泄漏情況下需要采取必要的處理措施?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)環(huán)境中如果存在干擾因素，會(huì)極大的影響安全。比如生產(chǎn)場(chǎng)所設(shè)備、設(shè)施較多，或者在相對(duì)密閉的空間中，亦或者現(xiàn)場(chǎng)房屋設(shè)施的不合理導(dǎo)致容易產(chǎn)生氣體集聚都可能影響設(shè)計(jì)及使用。
( 3) 固定式探測(cè)、報(bào)警器的設(shè)置。近年來(lái)，根據(jù)一些數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于強(qiáng)制要求固定式報(bào)警器，能夠有效提醒現(xiàn)場(chǎng)操作人員和巡檢人員，了解泄漏情況，及時(shí)有效采用防護(hù)措施或緊急疏散。大量生產(chǎn)、存儲(chǔ)和使用氯氣場(chǎng)所，特別是化工企業(yè)，均設(shè)置了事故通風(fēng)系統(tǒng)和吸收系統(tǒng)，與報(bào)警器聯(lián)鎖，一旦固定式探測(cè)器監(jiān)測(cè)到濃度超標(biāo)，瞬時(shí)報(bào)警，若持續(xù)升高至一定濃度，則相應(yīng)安全設(shè)施啟動(dòng)，吸收泄露的氯氣，故聯(lián)鎖設(shè)定值需要設(shè)置的相對(duì)較高。
( 4) 推廣同時(shí)攜帶便攜式有毒報(bào)警器。隨著裝備水平的不斷提高，國(guó)產(chǎn)裝備制造能力的不斷提升，近年來(lái)，便攜式有毒報(bào)警器價(jià)格更趨向于合理。眾多企業(yè)根據(jù)安全和環(huán)保因素出發(fā)，更加以人為本，努力創(chuàng)造更好的工作環(huán)境，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作和巡檢人員進(jìn)入可能發(fā)生泄漏的場(chǎng)所，均需要佩戴便攜式氯氣報(bào)警器; 同時(shí)，隨著大家安全意識(shí)提升，也要求所在企業(yè)提供必要的安全防護(hù)設(shè)施。所以現(xiàn)在多數(shù)采用固定式與便攜式氯氣報(bào)警器共同使用，便攜式設(shè)定值可以較固定值低，提醒現(xiàn)場(chǎng)人員。根據(jù)需要，還可以設(shè)置 TWA 報(bào)警功能，更加人性化。
5 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，選用合格的氯氣報(bào)警系統(tǒng)，科學(xué)的設(shè)定氯氣報(bào)警值，設(shè)置不同的報(bào)警區(qū)間，合理利用這些裝備，發(fā)揮作用，做到適時(shí)報(bào)警，保障人員和裝備安全。
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