不同生产、存储条件下的过氧化氢厂房火灾危险性类别

屠智革,李道云

(中国建材国际工程集团有限公司,上海 200063)

过氧化氢(hydrogen peroxide，俗称：双氧水)是一种绿色的化工产品，其分解的最终产物为水及氧气，对环境无害，被称为“最清洁”的化工原料。过氧化氢在纺织行业、化工行业、造纸行业、电子行业、环保行业、采矿行业、医药行业、航天行业及军工行业等有广泛的应用。

1 过氧化氢的理化性质

过氧化氢为一种无机化合物，纯的过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体，而工业过氧化氢(27%～70%)则是无色透明液体。过氧化氢的理化性质见表1。过氧化氢溶于乙醇、乙醚，不溶于苯、石油醚，并具有一定的腐蚀性。过氧化氢的工业制法有2-乙基蒽醌法、碱性过氧化氢制法、磷酸中和法、电解硫酸法等方法，其中2-乙基蒽醌法是目前国内外生产过氧化氢最主要的方法。

表1 过氧化氢的理化性质

2 2-乙基蒽醌法生产过氧化氢的原理

2-乙基蒽醌法生产过氧化氢主要经历氢化过程、氧化过程、萃取过程三个阶段。

氢化过程：以2-乙基蒽醌、四氢2-乙基蒽醌为载体，重芳烃和磷酸三辛酯为熔剂，配制成工作液。在一定的温度、压力及催化剂作用下和氢气进行氢化反应，得到相应的氢蒽醌溶液。化学方程式(1)如下

C16H12O2(2-乙基蒽醌)+H2→C16H14O2(2-乙基氢蒽醌)

(1)

氧化过程：氢蒽醌溶液在氧化塔内，在一定温度、压力下和氧气进行氧化反应，氢化液中的氢蒽醌恢复为原来的2-乙基蒽醌，同时生成过氧化氢溶液。化学方程式(2)如下

(2)

萃取过程：利用过氧化氢在水和工作液中溶解度的不同及过氧化氢密度与水和工作液密度存在密度差的原理，用纯水萃取含有过氧化氢的工作液得到27.5%的过氧化氢溶液，最后除去有机物杂质得到成品。

浓度较高的过氧化氢溶液(30%～70%的过氧化氢溶液)则可以通过蒸馏得到。

3 过氧化氢厂房的火灾危险性类别

尽管过氧化氢不可燃，但过氧化氢较不稳定。在一定热、振动、冲击或摩擦条件下，过氧化氢易分解为氧气和水，因此过氧化氢属于氧化性液体。由于生产、存储管理不当等因素的问题，生产、存储的过氧化氢的厂房火灾事故时有发生。因此，分析过氧化氢生产、存储厂房的火灾危险性类别是很有必要的。

该文根据相关的国家标准、规定等分别对不同浓度过氧化氢存储、生产厂房的火灾危险性类别进行分析，为相关生产厂房、存储厂房设计、管理提供正确指导方法，确保生产和存储厂房的安全。

3.1 过氧化氢生产厂房的火灾危险性类别

由于2-乙基蒽醌法生产工艺中使用了高压氢气、重芳烃等易燃物质，这些易燃物质会引发火灾，同时过氧化氢的分解也会放出大量的氧气和热量，并与可燃物反应而引发火灾。

《建筑设计防火规范(2018年版)》(GB 50016—2014)条文说明特别举例过氧化氢厂房属于甲类厂房。

3.2 过氧化氢存储厂房的火灾危险性类别

2013年1月23日交通运输部发布根据2016年4月11日《交通运输部关于修改〈道路危险货物运输管理规定〉的决定》修正指出：“危险货物的分类、分项、品名和品名编号应当按照国家标准《危险货物分类和品名编号》(GB 6944—2012)、《危险货物品名表》(GB 12268—2012)执行。危险货物的危险程度依据国家标准《危险货物运输包装通用技术条件》(GB 12463—2009)，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等级。”

《危险货物分类和品名编号》(GB 6944—2012)、《危险货物品名表》(GB 12268—2012)均指出：根据其危险程度，划分为三个包装类别，其中Ⅰ类包装为具有高度危险性的物质，Ⅱ类包装为具有中等危险性的物质，Ⅲ类包装为具有轻度危险性的物质。

《危险货物运输包装通用技术条件》(GB 12463—2009)运输包装分类指出：Ⅰ类包装为适合内装危险性较大的货物，Ⅱ类包装为适合内装危险性中等的货物，Ⅲ类包装为适合内装危险性较小的货物。

《危险货物品名表》(GB 12268—2012)明确将含量超过8%的过氧化氢溶液定性为危险化学品。表2为《危险货物品名表》(GB 12268—2012)摘要。

表2 《危险货物品名表》(GB 12268—2012)摘要

分析表2中不同浓度过氧化氢水溶液的包装类别，较容易得出表3结论。表3为不同浓度过氧化氢水溶液的货物危险性比较。因此，在定性不同浓度过氧化氢仓储条件下的厂房火灾危险性类别时，若生搬硬套《建筑设计防火规范(2018年版)》(GB 50016—2014)有关“过氧化氢厂房属于甲类厂房”这个条文解释，而不考虑过氧化氢的浓度、仓储条件而非生产过氧化氢水溶液等因素，错误地将存储不同浓度过氧化氢的厂房定性为甲类，笔者认为欠妥。

表3 不同浓度过氧化氢水溶液的货物危险性比较

《化学品分类和标签规范第14部分：氧化性液体》(GB 30000.14—2013)在氧化性液体类别1的防范说明及氧化性液体类别2和类别3的防范说明章节中指出： 可能引起燃烧和爆炸、强氧化剂的物质为危险类别1；可能引起加剧燃烧、氧化剂的物质为危险类别2、3。

《危险货物运输包装类别划分方法》(GB/T 15098—2008)包装类别划分“第5类 氧化性物质”章节指出：CN号51001～51500为Ⅰ类包装；CN号51501～51999为Ⅱ类包装；CN号51501～51999为Ⅲ类包装。

《建筑设计防火规范(2018年版)》(GB 50016—2014)条文说明 3.1.3指出：储存物品的分类方法主要依据物品本身的火灾危险性，参照本规范生产的火灾危险性分类，并吸取仓库储存管理经验和参考我国的《危险货物运输规则》。

将Ⅰ级氧化剂划分为甲类储存物品，将Ⅱ级氧化剂划分乙类储存物品。

结合包装类别和过氧化氢的浓度特征，归纳如表4所示。

表4 结合包装类别和过氧化氢的浓度特征

4 结 论

综上所述，过氧化氢生产厂房火灾危险性为甲类；过氧化氢水溶液(过氧化氢含量高于60%)存储厂房火灾危险性为甲类；过氧化氢水溶液(过氧化氢含量不低于20%，但不超过60%)存储厂房火灾危险性为乙类；过氧化氢水溶液(过氧化氢含量不低于8%，但低于20%)存储厂房火灾危险性为丙类；过氧化氢水溶液(过氧化氢含量低于8%)不属于危险化学品，存储厂房火灾危险性为戊类。