化学清洗工程中安全防护措施

锅炉化学清洗工程是在锅炉系统中进行一系列工业规模的化学操作过程,因此要特别注意安全及防护工作。搞好安全的关键是对全体操作人员进行必要的安全与防护知识的教育,使他们懂得所有要使用的化学药品的性质,熟悉工艺条件和系统设计线路,了解环保的各项有关规定,以及在发生任何大小事故的时候知道如何采取急救措施。除此之外,在系统设计和制订方案时,都必须考虑安全及防护的问题,预先作好相应的工作,以免任何事故的发生。下面就化学清洗工程中的安全及防护知识作一些介绍。

第一节化学清洗中使用的几种药品的毒性

(1)盐酸:

氯化氢的水溶液就是盐酸。氯化氢Hcl是无色气体,具有剧烈的臭味,沸点为-85℃,熔点为-110℃,密度为1.3,比空气略重。氯化氢在空气中形成白色的氢氯酸烟雾,极易溶于水。工业盐酸中氯化氢的含量一般不低于27%,通常为31%,室温下就有氯化氢气体逸出。工业盐酸以合成酸质量最好。其他工业中回收的盐酸,价格虽然便宜,但一般含有较多杂质,如铁、铅、砷等金属离子。使用这种酸时,需严格进行成分分析,只有当所有有害杂质的含量均不超过国家标准(或排放标准)时才允许使用。

盐酸引起危害的原因主要是氯化氢与空气中的水蒸气作用产生盐酸烟雾所致。它对上呼吸道有剧烈的刺激作用,同时还具有一定的腐蚀性。当浓盐酸被稀释到较低浓度时,基本无明显危害,刺激性和腐蚀性都很小,对人体是安全的。操作浓盐酸时应戴口罩和橡皮手套,避免和皮肤接触或溅入眼睛。当浓盐酸接触皮肤时,用水冲洗1~2分钟后,再用2~3%重碳酸钠(NaHCO3)溶液清洗。万一溅入眼睛,必须立刻用大量水(最好是蒸馏水)冲洗,然后用0.5%重碳酸钠溶液清洗,严重者要及时送医院诊治。

(2)氢氧化钠:

氢氧化钠(NaOH)又称苛性钠、烧碱或火碱,白色固体,熔点318.4℃,沸点1390℃,0℃时在水中的溶解度为42%,具有强烈的吸水性。氢氧化钠能够溶解蛋白质而形成碱性蛋白化合物,对人体组织有明显的腐蚀作用。由于它对蛋白质的溶解作用,特别是在粘膜上,能够形成不能阻碍碱液更深地进入组织中的“软痂”,所以接触皮肤时会引起烧伤。碱溶液的浓度越大,温度越高则烧伤能力越强烈。即使是极少量的氢氧化钠进入眼睛也是危险的,由于碱液迅速进入内部,不仅危害眼的表面部分(如角膜混浊),还能够深入到内部使虹膜受损。使用时一定要注意。万一溅到皮肤上或眼中,则应立即用水冲洗,或用硼酸水冲洗,严重者需送医院治疗。

使用NaOH时不应由于它是固体而有所疏忽。开启苛性钠桶时,必须穿工作服,戴橡皮手套和防护眼镜,并使用专门工具。将大块苛性钠打碎时,要用废布包住或在无盖大桶内进行。以防碎块的飞溅。搬运盛有苛性钠浓溶液的容器时应用专门的车子,在任何情况下都绝对禁止把容器放在肩上或抱在怀中搬运。

(3)亚硝酸钠:

亚硝酸钠(NaNO2)为无色斜方棱柱晶体,熔点276.9℃,易溶于水,其水溶液遇酸则放出氮氧化合物(黄色烟雾)。

亚硝酸钠对人体组织不表现强烈的急性损伤,除非误食一定量可引起血管扩张,脉搏加快,血压降低。亚硝酸钠的毒性在于它遇到次级胺类化合物时,在一定条件下(如消化道中)能够产生致癌的亚硝胺,这是环境保护中严格控制亚硝酸钠排放浓度的主要原因。

使用亚硝酸钠作钝化剂时,操作规程按一般化学操作规程即可。但严禁不作任何处理就直接排放,更不允许其废液同酸液接触,否则放出氮氧化合物能够严重污染环境。

(4)磷酸三钠:

磷酸三钠即磷酸钠,通常含有12个结晶水(Na3PO4?12H2O)成为无色晶体。比重1.62,熔点73.4℃,在干燥空气中风化。加热到100℃时失去结晶水,而成为无水物。磷酸三钠溶于水,在水溶液中几乎完全分解为磷酸氢二钠和氢氧化钠,溶液呈碱性。

磷酸三钠的致毒作用只有在剂量很大时才可能发生,在钝化条件下其致毒作用不必特殊加以注意,按一般化学药品的操作要求即可。

(5)碳酸钠:

碳酸钠(Na2CO3)为白色粉末,比重2.532,熔点851℃,俗名纯碱或苏打。碳酸钠易溶于水,水溶液呈强碱性,在空气中易吸水和二氧化碳而成碳酸氢钠。碳酸钠属于无毒化学药品,使用时无特殊要求。

(6)缓蚀剂:

缓蚀剂根据其选用的品种不同其毒性差别很悬殊。应根据具体情况制订出相应的安全措施。例如,使用02缓蚀剂时,由于苯胺和甲醛都是剧毒物质,必须规定极严格的操作规程和废液处理措施,保证对操作人员和环境带来尽可能少的危害。如果选用较为安全的缓蚀剂,那么使用过程和废液排放都不必作特殊的规定。

第二节化学清洗工程中的安全措施

(1)在化学清洗前,必须对锅炉进行严格的检查,如果发现锅炉热交换管有严重的局部腐蚀(小孔腐蚀、溃疡腐蚀)和任何形式的裂开、鼓泡,都必须将这些部位进行切换,然后才能进行清洗。

(2)临时管线的安装必须严格保证质量,安装完毕后必须经过水压试验,试压合格后方可投入工作。对于任何细小的渗、漏都必须重新补焊直到完全合格为止。

(3)化学清洗系统的最高部位,应安装排气出口,以防止因缓蚀剂效果不好或使用不当而使铁腐蚀产生的氢气的危害。同时,最高部位放气后,可保证整个清洗系统充满清洗介质,不留死角。

(4)清洗现场必须照明充足,道路通畅。动力电源和照明电源分开,并将电源控制板设置在离开清洗系统较远,而又操作方便的地方。

(5)准备必要的急救药品和劳保用品。急救药品一般有如下几种:2~3%的重碳酸钠和碳酸钠溶液;饱和石灰水;1~2%的硼酸水溶液;1~2%的醋酸或盐酸水溶液;蒸馏水等。劳保用品有:橡皮手套、围裙;防护眼睛;工作服;毛巾;药棉;洗眼用的器具等。

(6)操作时必须统一指挥,分工负责。所有重要部位(如酸泵、阀门、加药点)都要设置专人值班。值班人员必须严守岗位,听从指挥。

(7)化学清洗现场不得动用明火(如电焊、抽烟,取暖等)。以防火灾及其他事故的发生。

(8)清洗现场必须设置专门的休息室供非值班人员休息,不许在酸洗系统旁边睡觉和休息。饮水及食品需放在休息室内,不得和化学药品混放,以免误食中毒。

(9)每一化学操作步骤,都必需严格按照操作规程和要求进行,不得图省事而任意改变操作程序。特别是严禁用人工抱住酸瓶子直接往锅炉中加酸,这样会因酸液随气体(二氧化碳)的大量产生而溅出,造成人身事故。

第三节化学清洗过程中的废液处理及排放

废液排放的标准必须按照国家规定的废液排放标准执行,对超过排放标准的碱洗液、酸洗液和钝化液应当作相应的后处理,经处理后的溶液达到国家规定的排放标准之后方可排放。对于中小型锅炉化学清洗工艺而言,后处理方法一般是稀释和中和法。当选用了特殊毒性的清洗剂、缓蚀剂或钝化剂时,就必须针对所选用的物质作特殊的后处理,废液才能排放。

稀释法主要适用于浓度不高的一般酸、碱清洗液。当浓度不高的盐酸和碳酸钠或氢氧化钠、磷酸三钠溶液从锅炉中排放时,用较大量的水冲稀排放,使得混合后进入污水管道的废液的pH值为6~9,悬浮物小于500毫克/升,这样排出的废液基本上符合国家标准。当然,对于浓度较高的酸、碱清洗液排放时采用这一方法是不适宜的,因为它需要消耗的水量太大。对于这样的排放液,应当先作适当的中和,然后再稀释排放。

中和法主要适用于较高浓度的盐酸,氢氧化钠排放液。如果排放液是盐酸,则用烧碱或石灰中和,如果是碱则用盐酸中和,中和到pH值为7~9之间,再经适当稀释就可排放了。这种方法需要消耗一点酸或碱,但所耗代价是不高的,而且比较容易达到排放标准。具体操作是在排放过程中,将废液先排到一个过渡坑内,废液进坑的同时加入处理药剂,药剂加入速度正好保证从过渡坑出去的废液符合废液排放标准。如果碱洗排放液和酸洗排放液正好是相互中和的酸和碱,而又有条件储存先排放出的碱液的话,那么,利用碱洗和酸洗废液相互中和,而节省中和所消耗的原料是可行的。

必须注意,并不是所有的酸、碱溶液都能采用中和法进行处理的。如氢氟酸排放液的后处理,它不仅考虑排放液的pH值达到标准,还必须考虑F-的浓度不能大于国家规定的排放标准。因此,对于氢氟酸废液的处理只能采用石灰中和法,既提高排放液的pH值到6~9,还降低游离F-离子的浓度到10毫克/升以下,方可排放。石灰用量一般不低于纯氢氟酸量的2倍。

在中小型锅炉清洗工艺中,钝化液一般采用磷酸三钠溶液,钝化后废液的处理按碱类物质,采用中和法处理即可!如果采用亚硝酸钠钝化,那么,钝化液必须经过特殊化学处理措施。保证NaNO2残余浓度符合排放要求。亚硝酸钠处理的方法尚没有成熟定型的方法,在酸性介质中用尿素分解使其生成氮气是目前比较好的方法,其方程式如下:

控制pH值是完成上述反应的关键,在人口密集的地区进行这一化学处理前必须经过充分的小型实验,使操作人员充分熟练掌握好工艺条件后,才能够进行工业性的化学处理。我们认为,中小型锅炉的钝化最好采用磷酸盐,只有在特殊要求时才选用亚硝酸盐。