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危险化学品泄漏处理

发布时间:2014-02-15 08:56:45      发布人:  浏览量:

修筑围堤收容泄漏物


修筑围堤是控制陆地上的液体泄漏物常用的收容方法。常用的围堤有环形、直线型、V形等。通常根据泄漏物流动情况修筑围堤拦截泄漏物。如果泄漏发生在平地上,则在泄漏点的周围修筑环形堤。如果泄漏发生在斜坡上,则在泄漏物流动的下方修筑V形堤。利用围堤拦截泄漏物的关键除了泄漏物本身的特性外,就是确定修筑围堤的地点,这个点既要离泄漏点足够远,保证有足够的时间在泄漏物到达前修好围堤,又要避免离泄漏点太远,使污染区域扩大,带来更大的损失。如果泄漏物是易燃物,操作时要特别注意,避免发生火灾。

 

挖掘沟槽收容泄漏物

挖掘沟槽是控制陆地上的液体泄漏物常用的收容方法。通常根据泄漏物的流动情况挖掘沟槽收容泄漏物。如果泄漏物沿一个方向流动,则在其流动的下方挖掘沟槽。如果泄漏物是四散而流,则在泄漏点的周围挖掘环形沟槽。挖掘沟槽收容泄漏物的关键除了泄漏物本身的特性外,就是确定挖掘沟槽的地点。这个点既要离泄漏点足够远,保证有足够的时间在泄漏物到达前挖好沟槽,又要避免离泄漏点太远,使污染区域扩大,带来更大的损失。如果泄漏物是易燃物,操作时要特别小心,避免发生火灾。


使用土壤密封剂避免泥土和地下水污染

使用土壤密封剂的目的是避免液体泄漏物渗入土壤中污染泥土和地下水。一般泄漏发生后,迅速在泄漏物要经过的地方使用土壤密封剂,防止泄漏物渗入土壤中。土壤密封剂既可单独使用,也可以和围堤或沟槽配合使用,既可直接撒在地面上,也可带压注入地面下。直接用在地面上的土壤密封剂分为三类:反应性的、不反应性的和表面活性的。常用的反应性密封剂有环氧树脂、脲/甲醛和尿烷,这类密封剂要求在现场临时制成,能在恶劣的气候下较容易地成膜,但有一个温度使用范围。常用的不反应性密封剂有沥青、橡胶、聚苯乙烯和聚氯乙烯,温度同样是影响这类密封剂使用的一个重要因素。表面活性密封剂通常是防护剂如硅和氟碱化合物系列,已研制出的有织品类、纸类、皮革类及砖石围砌类,常用的是聚丙烯酸酯的氟衍生物。土壤密封剂带压注入地面下的过程称作灌浆。灌浆料由天然材料或化学物质组成。常用的天然材料有沙子、灰、膨润土及淤泥等,常用的化学物质有丙烯酰氨、尿素塑料/甲醛树酯,木素、硅酸盐类物质等。通常天然材料适用于粗质泥土,化学物质适用于较细质的泥土。所有类型的土壤密封剂都受气温及降雨等自然条件的影响。土壤表层及底层的泥土组分将决定密封剂能否有效地发挥作用。操作必须由受过培训的专业技术人员完成,使用的土壤密封剂必须与泄漏物相容。

 

修筑水坝拦截泄漏物


修筑水坝是控制小河流上的水体泄漏物常用的拦截方法。通常在泄漏点下游的某一点横穿河床修筑水坝拦截泄漏物,拦截点的水深不能超过10米。坝的高度因泄漏物的性质不同而不同。对于溶于水的泄漏物,修筑的水坝必须能收容整个水体;对于在水中下沉而又不溶于水的泄漏物,只要能把泄漏物限制在坝根就可以,未被污染水则从坝顶溢流通过;对于不溶于水的漂浮性泄漏物,以一边河床为基点修筑大半截坝,坝上横穿河床放置管子将出液端提升至与进液端相当的高度,这样泄漏物被拦截,未被污染水则从河床底部流过。修筑水坝受许多因素的影响,如河流宽度、水深、水的流速、材料等,特别是客观地理条件,有时限制了水坝的使用。


挖掘沟槽拦截泄漏物

挖掘沟槽是控制泄漏到水体的不溶性沉块常用的拦截方法。通常只能在水深不大于15米的区域挖掘沟槽。风、波浪、水流都对挖掘作业有影响,有时甚至使挖掘作业无法进行,从而限制了此法的使用。在水体中挖掘沟槽必须使用挖土机械如陆用挖土机、掘土机及水力式和抽力式挖土机。挖掘什么样的沟槽,取决于泄漏物的流动。如果泄漏物沿一个方向流动,则在其下游挖掘沟槽;如果泄漏物是四散而流,则好挖掘环形沟槽。


设置表面水栅拦截泄漏物


表面水栅可用来收容水体的不溶性漂浮物。通常充满吸附材料的表面水栅设置在水体的下游或下风向处,当泄漏物流至或被风吹至时将其捕获。当泄漏区域比较大时,可以用小船拖曳多个首尾相接的水栅或用钩子钩在一起组成一个大栅栏拦截泄漏物。为了提高收容效率,一般设置多层水栅。使用表面水栅收容泄漏物的效率取决于污染液流、风及波浪。如果液流流速大于1海里/每小时、浪高大于1米,使用表面水栅无效。使用表面水栅的关键是栅栏材质必须与泄漏物相容。

 

设置密封水栅拦截泄漏物


密封水栅可用来收容水体的溶性、沉降性泄漏物,也可以用来控制因挖掘作业而引起的浑浊。密封水栅结构与表面水栅相同,但能将整个水体限制在栅栏区域。密封水栅只适用于底部为平面、液流流速不大于2海里/每小时、水深不超过8米的场合。密封栅栏的材质必须与泄漏物相容。

 

使用泡沫覆盖阻止泄漏物的挥发


使用泡沫覆盖阻止泄漏物的挥发,降低泄漏物对大气的危害和泄漏物的燃烧性。泡沫覆盖必须和其它的收容措施如围堤、沟槽等配合使用。通常泡沫覆盖只适用于陆地泄漏物。选用的泡沫必须与泄漏物相容。实际应用时,要根据泄漏物的特性选择合适的泡沫。常用的普通泡沫只适用于无极性和基本上呈中性的物质;对于低沸点,与水发生反应,具有强腐蚀性、放射性或爆炸性的物质,只能使用专用泡沫;对于极性物质,只能使用属于硅酸盐类的抗醇泡沫;用纯柠檬果胶配制的果胶泡沫对许多有极性和无极性的化合物均有效。对于所有类型的泡沫,使用时建议每隔30~60分钟再覆盖一次,以便有效地抑制泄漏物的挥发。如果需要,这个过程可能一直持续到泄漏物处理完毕。

 

用吸附法处理泄漏物

所有的陆地泄漏和某些有机物的水中泄漏都可用吸附法处理。吸附法处理泄漏物的关键是选择合适的吸附剂。常用的吸附剂有:活性碳、天然有机吸附剂、天然无机吸附剂、合成吸附剂。

活性碳 活性碳是从水中除去不溶性漂浮物(有机物、某些无机物)有效的吸附剂。活性碳是由各种含碳物质如木材、煤、渣油、石油焦等碳化后,再经活化制得的,有颗粒状和粉状两种形状。清除水中泄漏物用的是颗粒状活性碳。被吸附的泄漏物可以通过解吸再生回收使用,解吸后的活性碳可以重复使用。影响吸附效率的关键因素是被吸附物分子的大小和极性。吸附速率随着温度的上升和污染物浓度的下降而降低。所以必须通过试验来确定吸附某一物质所需的碳量。试验应模拟泄漏发生时的条件进行。活性碳是无毒物质,除非大量使用,一般不会对人或水中生物产生危害。由于活性碳易得而且实用,所以它是目前处理水中低浓度泄漏物常用的吸附剂。

天然有机吸附剂 天然有机吸附剂由天然产品如木纤维、玉米杆、稻草、木屑、树皮、花生皮等纤维素和橡胶组成,可以从水中除去油类和与油相似的有机物。天然有机吸附剂具有价廉、无毒、易得等优点,但再生困难又成为一大缺陷。天然有机吸附剂的使用受环境条件如刮风、降雨、降雪、水流流速、波浪等的影响。在此条件下,不能使用粒状吸附剂。粒状吸附剂只能用来处理陆上泄漏和相对无干扰的水中不溶性漂浮物。

天然无机吸附剂 天然无机吸附剂是由天然无机材料制成的,常用的天然无机材料有粘土、珍珠岩、蛭石、膨胀页岩和天然沸石。根据制作材料分为矿物吸附剂(如珍珠岩)和粘土类吸附剂(如沸石)。矿物吸附剂可用来吸附各种类型的烃、酸及其衍生物、醇、醛、酮、酯和硝基化合物;粘土类吸附剂能吸附分子或离子,并且能有选择地吸附不同大小的分子或不同极性的离子。粘土类吸附剂只适用于陆地泄漏物,对于水体泄漏物,只能清除酚。由天然无机材料制成的吸附剂主要是粒状的,其使用受刮风、降雨、降雪等自然条件的影响。

合成吸附剂 合成吸附剂是专门为纯的有机液体研制的,能有效地清除陆地泄漏物和水体的不溶性漂浮物。对于有极性且在水中能溶解或能与水互溶的物质,不能使用合成吸附剂清除。能再生是合成吸附剂的一大优点。常用的合成吸附剂有聚氨酯、聚丙烯和有大量网眼的树脂。

聚氨酯有外表面敞开式多孔状、外表面封闭式多孔状及非多孔状几种形式。所有形式的聚氨酯都能从水溶液中吸附泄漏物,但外表面敞开式多孔状聚氨酯能像海棉体一样吸附液体。吸附状况取决于吸附剂气孔结构的敞开度、连通性和被吸附物的粘度、湿润力。但聚氨酯不能用来吸附处理大泄漏或高毒性泄漏物。

聚丙烯是线性烃类聚合物,能吸附无机液体或溶液。分子量及结晶度较高的聚丙烯具有更好的溶解性和化学阻抗,但其生产难度和成本费用更高。不能用来吸附处理大泄漏或高毒性泄漏物。
常用的两种树脂是聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯。这些树脂能与离子类化合物发生反应,不仅具有吸附特性,还表现出离子交换特性。

 

低温冷却

低温冷却是将冷冻剂散布于整个泄漏物的表面上,减少有害泄漏物的挥发。在许多情况下,冷冻剂不仅能降低有害泄漏物的蒸气压,而且能通过冷冻将泄漏物固定住。影响低温冷却效果的因素有:冷冻剂的供应、泄漏物的物理特性及环境因素。冷冻剂的供应将直接影响冷却效果。喷撒出的冷冻剂不可避免地要向可能的扩散区域分散,并且速度很快。整体挥发速率的降低与冷却效果成正比。泄漏物的物理特性如当时温度下泄漏物的粘度、蒸气压及挥发率,对冷却效果的影响与其它影响因素相比很小,通常可以忽略不计。环境因素如雨、风、洪水等将干扰、破坏形成的惰性气体膜,严重影响冷却效果。常用的冷冻剂有二氧化碳、液氮和冰。选用何种冷冻剂取决于冷冻剂对泄漏物的冷却效果和环境因素。应用低温冷却时必须考虑冷冻剂对随后采取的处理措施的影响。

二氧化碳 二氧化碳冷冻剂有液态和固态两种形式。液态二氧化碳通常装于钢瓶中或装于带冷冻系统的大槽罐中,冷冻系统用来将槽罐内蒸发的二氧化碳再液化。固态二氧化碳又称干冰,是块状固体,因为不能贮存于密闭容器中,所以在运输中损耗很大。液态二氧化碳应用时,先使用膨胀喷嘴将其转化为固态二氧化碳,再用雪片鼓风机将固态二氧化碳播撒至泄漏物表面。干冰应用时,先进行破碎,然后用雪片播撒器将破碎好的干冰播撒至泄漏物表面。播撒设备必须选用能耐低温的特殊材质。液态二氧化碳与液氮相比,有以下几大优点:

1 因为二氧化碳槽罐装备了气体循环冷冻系统,所以是无损耗贮存。

2 二氧化碳罐是单层壁罐,液氮罐是中间带真空绝缘夹套的双层壁罐,这使得二氧化碳罐的制造成本低,在运输中抗外力性能更优。

3 二氧化碳更易播撒。二氧化碳虽然无毒,但是大量使用,可使大气中缺氧,从而对人产生危害,随着二氧化碳浓度的增大,危害就逐步加大。二氧化碳溶于水后,水中PH值降低,会对水中生物产生危害。

液氮 液氮温度比干冰低得多,几乎所有的易挥发性有害物(氢除外)在液氮温度下皆能被冷冻,且蒸气压降至无害水平。液氮也不像二氧化碳那样,对水中生存环境产生危害。要将液氮有效地应用起来是很困难的。若用喷嘴喷射,则液氮一离开喷嘴就全部挥发为气态。若将液氮直接倾倒在泄漏物表面上,则局部形成冰面,冰面上的液氮立即沸腾挥发,冷冻力的损耗很大,因此,液氮的冷冻效果大大低于二氧化碳,尤其是固态二氧化碳。液氮在使用过程中产生的沸腾挥发,有导致爆炸的潜在危害。

湿冰 在某些有害物的泄漏处理中,湿冰也可用作冷冻剂。湿冰的主要优点是成本低、易于制备、易播撒。主要缺点是湿冰不是挥发而是溶化成水,从而增加了需要处理的污染物的量。

 

喷雾状水稀释、溶解气体或蒸气


喷水雾可有效地降低大气中的水溶性有害气体和蒸气的浓度,是控制有害气体和蒸气有效的方法。对于不溶于水的有害气体和蒸气,也可以喷水雾驱赶,保护泄漏区内人员和泄漏区域附近的居民免受有害蒸气的致命伤害。喷水雾还可用于冷却破裂的容器和冲洗泄漏污染区内的泄漏物。使用此法时,将产生大量的被污染水。为了避免污染水流入附近的河流、下水道,喷水雾的同时必须修筑围堤或挖掘沟槽收容产生的大量污水。污水必须予以处理或作适当处置。

 

用固化法处理泄漏物

通过加入能与泄漏物发生化学反应的固化剂或稳定剂使泄漏物转化成稳定形式,以便于处理、运输和处置。有的泄漏物变成稳定形式后,由原来的有害变成了无害,可原地堆放不需进一步处理;有的泄漏物变成稳定形式后仍然有害,必须运至废物处理场所进一步处理或在专用废弃场所掩埋。常用的固化剂有水泥、凝胶、石灰。

水泥固化 通常使用普通硅酸盐水泥固化泄漏物。对于含高浓度重金属的场合,使用水泥固化非常有效。许多化合物会干扰固化过程,如锰、锡、铜和铅等的可溶性盐类会延长凝固时间,并大大降低其物理强度,特别是高浓度硫酸盐对水泥有不利的影响,有高浓度硫酸盐存在的场合一般使用低铝水泥。酸性泄漏物固化前应先中和,避免浪费更多的水泥。相对不溶的金属氢氧化物,固化前必须防止溶性金属从固体产物中析出。水泥固化的优点是:有的泄漏物变成稳定形式后,由原来的有害变成了无害,可原地堆放不需进一步处理水泥固化的缺点是:大多数固化过程需要大量水泥,必须有进入现场的通道,有的泄漏物变成稳定形式后仍然有害,必须运至废物处理场所进一步处理或在专用废弃场所掩埋。

凝胶固化 凝胶是由亲液溶胶和某些增液溶胶通过胶凝作用而形成的冻状物,没有流动性。可以使泄漏物形成固体凝胶体。形成的凝胶体仍是有害物,需进一布处置。选择凝胶时,重要的问题是凝胶必须与泄漏物相容。使用凝胶的缺点是:

1 风、沉淀和温度变化将影响其应用并影响胶凝时间。
2 凝胶的材料是有害物,必须作适当处置或回收使用。
3 使用时应加倍小心,防止接触皮肤和吸入。

石灰固化 使用石灰作固化剂时,加入石灰的同时需加入适量的细粒硬凝性材料如粉煤灰、研碎了的高炉炉渣或水泥窑灰等。用石灰作固化剂的优点是:石灰和硬凝性材料易得。用石灰作固化剂的缺点是:形成的大块产物需转移,石灰本身对皮肤和肺有腐蚀性。

 

中和泄漏物

中和,即酸和碱的相互反应。反应产物是水和盐,有时是二氧化碳气体。现场应用中和法要求终PH值控制在6~9之间,反应期间必须监测PH值变化。只有酸性有害物和碱性有害物才能用中和法处理。对于泄入水体的酸、碱或泄入水体后能生成酸、碱的物质,也可考虑用中和法处理。对于陆地泄漏物,如果反应能控制,常常用强酸、强碱中和,这样比较经济;对于水体泄漏物,建议使用弱酸、弱碱中和。

常用的弱酸有醋酸、磷酸二氢钠#,有时可用气态二氧化碳。磷酸二氢钠几乎能用于所有的碱泄漏,当氨泄入水中时,可以用气态二氧化碳处理。

常用的强碱有碳酸氢钠水溶液、碳酸钠水溶液、氢氧化钠水溶液。这些物质也可用来中和泄漏的氯。有时也用石灰、固体碳酸钠、苏打#灰中和酸性泄漏物。

常用的弱碱有碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸钙。碳酸氢钠是缓冲盐,即使过量,反应后的PH值只是8.3。碳酸钠溶于水后,碱性和氢氧化钠一样强,若过量,PH值可达11.4。碳酸钙与酸的反应速度虽然比钠盐慢,但因其不向环境加入任何毒性元素,反应后的终PH总是低于9.4而被广泛采用。

对于水体泄漏物,如果中和过程中可能产生金属离子,必须用沉淀剂清除。中和反应常常是剧烈的,由于放热和生成气体产生沸腾和飞溅,所以应急人员必须穿防酸碱工作服、戴防烟雾呼吸器。可以通过降低反应温度和稀释反应物来控制飞溅。如果非常弱的酸和非常弱的碱泄入水体,PH值能维持在6~9之间,建议不使用中和法处理。现场使用中和法处理泄漏物受下列因素限制:泄漏物的量、中和反应的剧烈程度、反应生成潜在地有毒气体的可能性、溶液的终PH值能否控制在要求范围内。

 

用撇取法清除泄漏物

撇取可清除水面上的液体漂浮物。撇取设备按功能可划分为四类:
平面移动式撇取器、皮带式撇取器、堰式撇取器和吸入式撇取器。堰式和吸入式撇取器将水和泄漏物一块清除。大多数撇取器是专为油类液体而设计的,并且含有塑料部件。当用撇取器清除易燃泄漏物时,撇取器所用马达及其它电器设备必须是防爆型的。


用抽取法清除泄漏物

抽取可清除陆地上限制住的液体泄漏物、水中的固体和液体泄漏物。如果泵能快速布置好,则任何溶性、不溶性漂浮物都可用抽取法清除。对于水中的不溶性漂浮物,抽取是常用的方法。抽取使用的设备是泵。当使用真空泵时,要清除的有害物液位垂直高度(即压头)不能超过11米。多级离心泵或变容泵在任何液位下都能用。抽取设备与有害物必须相容。

 

切断泄漏源


能否成功地止住泄漏,取决于下列因素:

1 接近泄漏源时可能发生的危险
2 泄漏孔的大小及形状
3 泄漏点处实际或可能产生的压力
4 有害物的物化特性和危险特性

小容器泄漏

尽可能将泄漏部位转向上,移至安全区域再进行处置。通常可采取转移物料、钉木楔、注射密封胶等方法处理。

1.木楔堵塞。用木锤将大小和形状合适的木楔钉入泄漏孔内塞住。

2.密封胶堵塞。用注胶枪将合适的密封剂注入泄漏孔内塞住。

大容器泄漏

由于大容器不象小容器那样可以转移,所以处理起来就更困难。一般是边将物料转移至安全容器,边采取适当的方法堵漏。原则上用于小容器泄漏的堵漏方法皆可用,但堵漏人员面临的危险更大,需加倍小心。

管路系统泄漏

泄漏量小时,可采取钉木楔、卡管卡、注射密封胶堵漏;泄漏严重时,应关闭阀门或系统,切断泄漏源,然后修理或更换失效、损坏的部件。

木楔堵漏法

管道产生孔洞式泄漏时,可用木锤钉入大小和形状合适的木楔堵住泄漏口,制住泄漏。

管卡堵漏法

当管道破裂泄漏时,可先用汤布缠绕,然后再用一特制的管道卡卡住泄漏口。

密封胶堵漏法

1.密封剂 2.法兰 3.夹具 4.注胶考可 5.注胶枪 6.块装接头 7.压力表 8.手动液压油泵

利用泄漏部位的外表面与夹具构成的密封空间,用注胶枪注入密封剂,制住泄漏。注射密封剂时,一般先从泄漏另一侧开始注射密封剂,后正面注射,泄漏一旦停止,应终止注胶,以防密封剂被注入到管道中。管路系统的法兰、连接件、阀门、管道泄漏皆可用带压注射密封胶法堵漏。

 

切断气源

能否成功地止住泄漏,取决于下列因素:

1 接近泄漏源时可能发生的危险
2 泄漏孔的大小及形状
3 泄漏点处实际或可能产生的压力
4 有害物的物化特性和危险特性

管路系统泄漏

泄漏量小时,可采取钉木楔、卡管卡、注射密封胶堵漏;泄漏严重时,应关闭阀门或系统,切断泄漏源,然后修理或更换失效、损坏的部件。

木楔堵漏法

管道产生孔洞式泄漏时,可用木锤钉入大小和形状合适的木楔堵住泄漏口,止住泄漏。

管卡堵漏法

当管道破裂泄漏时,可先用汤布缠绕,然后再用一特制的管道卡卡住泄漏口。

密封胶堵漏法

1.密封剂 2.法兰 3.夹具 4.注胶考可 5.注胶枪 6.块装接头 7.压力表 8.手动液压油泵

利用泄漏部位的外表面与夹具构成的密封空间,用注胶枪注入密封剂,制住泄漏。注射密封剂时,一般先从泄漏另一侧开始注射密封剂,后正面注射,泄漏一旦停止,应终止注胶,以防密封剂被注入到管道中。管路系统的法兰、连接件、阀门、管道泄漏皆可用带压注射密封胶法堵漏。

钢瓶泄漏

钢瓶泄漏必须由专业人员处理。尽可能将钢瓶移至安全区域再进行处置。操作时要注意钢瓶内压,预防开裂和爆炸的危险。如果泄漏发生在接头、阀门、减压装置等附件处,应使用专用工具消除。如果泄漏发生在液位以下,应尽可能改变钢瓶位置,使钢瓶内只泄出气体,同时冷却钢瓶减压。

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