浅谈双氧水储罐区安全设施设计

浅谈双氧水储罐区安全设施设计

1 郭敏 2 陈昊

四川泸天化弘图工程设计有限公司 四川 泸州 646300

摘 要：浓度超过8%的双氧水为危险化学品，具有强氧化性，易分解的特性。本文通过对浓度为27.5%的工业双氧水溶液的火灾危险性分析，从多方面对双氧水储罐区的安全设施提出建议。

关键词：双氧水 储罐 安全设施

双氧水是过氧化氢（H₂O₂）水溶液，弱酸性无色透明液体，具有很强的氧化性，能与水、醇、乙醚以任何比例混合，是一种重要化工原料和绿色环保产品，广泛应用于医药、航天军工、纺织、造纸、采矿、环境保护、电子和化工等行业。

工业用双氧水主要浓度为27.5%～35%，本文以27.5%的双氧水溶液储罐区为例进行探讨。

1 火灾危险性

27.5%双氧水属于《国家危险化学品目录》（2015年版）中列出的危化品。

根据《危险化学品名录》（2015年版）第6.1条，20%≤含量<60%的双氧水溶液燃爆危险性分类为类别2。

《危险货物品名表》（GB 12268-2012）中编号2014，20%≤含量<60%的双氧水具有氧化性，危险分类5.1，属于Ⅱ级包装，临界量为200t。

因此，27.5%的双氧水的火灾危险类别属于乙类。过氧化氢自身不燃，但能与许多无机化合物或杂质接触后迅速分解导致爆炸。

2 设备、管道材质采取的安全措施

2.1 27.5%的双氧水储罐采用不锈钢材质（304L或316L），管道、阀门及管件、法兰也采用同样材质，垫片采用聚四氟乙烯。

2.2各设备接口级管道连接处所选用的法兰及垫片的等级压力均高于工艺设计压力等级，可有效防止因超压或密封不严而产生的泄漏。

2.3 储罐顶部设置通气孔，通气管上设带阻火器的呼吸阀。通气管还需设置防尘网，防止杂质掉进储罐中。

2.4 储罐设置常压人孔外，还需在储罐顶部配置泄压人孔。在呼吸阀失灵或发生火灾等意外状况下，泄压人孔可靠自身结构自行打开，避免因意外原因造成罐内急剧超压而造成储罐损坏。

A1-双氧水进口 A2-脱盐水进口 A3-循环冷却水进口 V-排放口 P-远程压力计口

B1-双氧水出口 B2-紧急排放口 B3-循环冷却水出口 M1-泄压人孔 M2-人孔

L1 L2-就地流量计口 L3-远传流量计口 T1 T2-温度计口

图1 双氧水储罐示意图

3 工艺采用的安全措施

3.1 实现全过程密闭生产，装置密闭，隔离操作，严防“跑冒滴漏”。合理选用管道管径和阀门，流速低于2m/s。

3.2 与充装槽车接口处、储罐溶液进出口均设置不锈钢金属软管。

3.3 储罐接脱盐水管道，在应急处理时作为稀释水,储罐底部设置紧急排放口。

3.4 储罐设置就地及远传液位计，并设置高低液位报警、高高液位报警联锁。 液位高高报警与储罐进口管上的紧急切断阀联锁，当报警时关闭联锁阀门。

3.5 因双氧水会自行分解，且分解不均匀，分解速率随温度的上升而加快，因此需加强对储罐的温度监控。在储罐上设多个测温点，远传温度计均设高报警、高高报警联锁，储罐体积和对应的测温点个数见表1。

表1储罐体积和对应的测温点个数一览表

储罐体积	测温点
V<100m3	1
100m33	2
500m33	3
V>1000m3	4

当温度计高报警时，采取打开喷淋装置、注入脱盐水等降温措施；高高报警时，与温度计联锁的储罐出口阀门打开，排放溶液，确保储罐安全。

4 电气、仪表采取的安全措施

4.1 罐区内所有仪表、电气设施、照明灯具等均采用防爆型。

4.2 罐区内的设备、管道、阀门均做防雷接地、防静电措施。

5 防火堤安全措施

5.1 储罐露天布置，罐顶设喷淋水装置和遮阳棚。

5.2 储罐四周设有防火堤，防火堤采用非燃烧材料建造，并进行防腐防酸处理。防火堤有效容积不应小于一个最大储罐的容积，防火堤高度不小于450mm。

5.3 在储罐区危险工作区域附近安装喷淋洗眼器，距离不超过15米，直线到达洗眼器的时间不超过10秒。洗眼器2m半径范围内不得堆放任何障碍物。

5.4 围堰内设环形排水沟，实现雨污分流。正常情况下围堰内的冲洗水或机泵的跑冒滴漏污水和初期15分钟被污染的雨水排入厂区污水收集池，处理达标后排放。当储罐发生泄露时，将事故水关闭在围堰内，注入大量脱盐水进行稀释。

6 其他安全措施

6.1 由于双氧水遇杂质、飞溅物、毛刺等有尖角处极易分解，且双氧水渗透性极强，因此对设备管道的制作安装有特殊要求。内壁焊缝表面必须光滑，焊缝致密性高，设备管道内部清洁度要求严格。焊接完毕，吹扫过后需对设备管道内部进行脱脂、酸洗、钝化处理。

6.2 现场安装消防设施、劳保用品用具工具箱，设置各类安全警示标识牌。

7 建议

双氧水罐区从建设时期就应严格执行“三同时”原则，平时需加强日常巡检和安全检查，并根据《生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则》（GB/T29639-2020）制定罐区事故应急预案，从多方面确保双氧水罐区的安全。

参考文献：

[1] 《石油化工储运系统罐区设计规范》 SH/T3007-2014

[2]《石油化工企业设计防火标准》GB50160-2008（2018版）

[3]《工业过氧化氢》GB/T1616-2014

[4] 李镇东 双氧水装置的安全设计[J].化工设计，2018,28(6):20-22

[5] 赵红乔 双氧水储罐设计[J].化工设计通讯，2021,47(1):102

[6] 朱红伟 双氧水氧化工艺安全研究策略[J].无机盐工业，2021,53(1):77-81

作者简介

郭敏：工程师。2007年毕业于四川大学化学工程系化学工程专业硕士学位。主要从事化工设计工作