燃煤發電廠液氨的安全管理探析

翟德雙

(上海電力股份有限公司，上海 200010)

0 引言

2013-06-03，吉林長春寶源豐禽業公司發生液氨泄漏引起特別重大火災事故，導致126人死亡；2013-08-31，上海翁牌冷藏實業有限公司冷庫發生液氨泄漏事故，導致15人死亡；2013-11-28，山東乳山合和食品有限公司發生液氨泄漏事故，導致7人死亡。液氨泄漏、著火事故的頻發，給液氨使用單位提出了更高的安全管理要求。對燃煤發電廠而言，由于煙氣脫硝工藝和化學水處理工藝涉及液氨儲存罐、液氨氣瓶及其子系統，而且脫硝系統投運時間短、電廠管理經驗不足，更應重視液氨的安全管理。

2014-07-08，國家能源局印發了《燃煤發電廠液氨罐區安全管理規定》，進一步加強了系統的運行維護及安全管理，以防范液氨事故的發生。

1 提高安全意識，加強安全管理

1.1 加強項目管理，滿足安全條件

(1)新建、改建、擴建煙氣脫硝系統時，涉及液氨儲存罐的建設項目，應開展安全條件審查工作，液氨設備系統應當符合法律、行政法規、國家標準及行業標準要求的安全條件。

(2)液氨的使用、儲存裝置(含卸氨設施)的安全、消防、職業衛生設施必須與主體工程同時設計、同時施工、同時建成投用。投運前，應委托具有相應安全評價資質的中介機構對液氨設備系統進行安全評估，待驗收合格后方能投入運行，以后每3年至少進行1次安全評估。

(3)根據GB 18218—2009《危險化學品重大危險源辨識》規定：液氨儲量大于10 t屬重大危險源，應依法履行危險化學品重大危險源的辨識、評估、登記建檔、備案、核銷及管理工作。

(4)氨區應配備合適的消防器材和泄漏處置應急設施，并對該設施進行定期檢查和試驗。氨區圍墻應完整，并懸掛“嚴禁煙火”、“易燃易爆”等安全警示標志；氨區內應保持清潔、無雜草，不得儲存其他易燃品或堆放雜物。

1.2 加強人員管理，強化責任意識

(1)企業主要負責人對本單位的液氨安全管理工作負責，保證液氨儲存及系統運行必需的安全投入；建立完善的液氨安全管理規章制度和操作規程，并采取有效的安全措施；明確液氨設備系統中關鍵裝置、重點部位的責任部門和責任人，對液氨設備系統的安全狀況進行定期檢查，及時消除隱患。

(2)從事液氨使用、儲存、運輸的人員，必須完成預防和處置液氨泄漏、中毒、著火、爆炸等知識培訓，待考試合格后方能上崗；從事液氨運行、檢修的人員，應按照《特種作業人員安全技術培訓考核管理辦法》，在取得相關特種作業操作證后，方可從事相應的液氨作業。

(3)液氨設備系統實行封閉管理，運行人員通過控制系統對液氨設備系統參數進行遠程監控，并輔以工業電視和值班人員進行定期巡回檢查。無人期間液氨設備一律上鎖，由運行人員保管鑰匙。

(4)氨區應履行登記制度，嚴禁無關人員進入。因工作需要進入氨區的設備管理人員、檢修人員、運輸人員，必須經運行人員許可后，按規定辦理有關手續，并在運行人員監護下方可進入。未經運行人員許可，任何人員嚴禁操作氨區內的任何設備。

(5)進入氨區時，不得攜帶火種，并應用手觸摸靜電釋放裝置，消除人體靜電。在氨區內進行作業的人員，禁止穿著可能產生靜電的衣服或帶釘的鞋子，應按照規定佩戴安全防護用品；安全防護用品應定期維護，并確保處于完好狀態。

1.3 加強設備管理，提升安全水平

(1)液氨儲罐使用前或檢修后，應采用潔凈、干燥的氮氣或其他惰性氣體做氣密性試驗，確保系統嚴密、無泄漏且能夠保壓30 min以上。嚴禁投運不合格的液氨儲罐。

(2)液氨設備系統中的緩沖罐、蒸發器、液氨儲罐及管道上的壓力表、測溫表應每半年校驗1次，安全閥、起重設備應至少每年校驗1次；防雷裝置應每年在雷雨季前檢測1次。按《固定式壓力容器安全技術監察規程》和《壓力容器定期檢驗規則》的規定，對氨氣儲罐等壓力容器進行定期檢驗；按《氣瓶安全監察規程》規定，對氣瓶進行定期檢驗，確保在有效期內使用。

(3)采用非銅質金屬墊片或四氟乙烯墊片作為氨區管道墊片。管道應能自由膨脹，且采取防振、防磨措施。嚴禁將管道作為導體和接地線使用，應做好管道法蘭的金屬跨接。

(4)氨區所有電氣設備均選用相應等級的防爆電氣設備。由于氨對銅有腐蝕作用，凡氨存在的設備、管道系統，均不得使用銅和銅合金材質的配件。

(5)氨區廢液輸送泵應保持良好，并定期進行試驗；其電源應當獨立，不能與氨區其他設備共用同一路電源。

(6)液氨儲罐應設有防火堤和污水應急收集池，防火堤的有效容量不應小于最大儲罐容量。

(7)液氨儲罐應盡可能保持較低的工作溫度(低于40 ℃)。非強迫冷卻的液氨儲罐必須設置遮陽棚，采取防曬措施，并設定高溫報警值和自動聯鎖噴淋降溫值。

(8)氨區裝設降溫淋水系統、消防噴淋系統。液氨儲罐除裝設高溫和高壓報警裝置，還應裝設在線氨氣濃度檢測器，使其具備遠傳和就地警報功能。

2 防止液氨泄漏，防范著火爆炸

2.1 加強運行管理，消除安全隱患

(1)運行人員按照技術規范和運行規程進行氨區的相關操作，按時對氨系統進行全面巡回檢查及檢漏，測定空氣中的氨氣含量，每班記錄、分析液氨儲罐液位和壓力。

(2)投運前，應檢查氨蒸發器筒內的加熱水液位是否在高位；投運后，當水溫升至設定的工作溫度時，才可開啟氨蒸發器的進出口閥門。當溫度低于0 ℃時，為防止蒸發器凍裂，停氣后應在蒸發器水中加防凍液或將水全部放掉。定期檢查蒸發器水的溫度，當水溫低于5 ℃時，應及時加熱以防凍；當水溫高于20 ℃時，則應停止加熱。

(3)定期進行液氨儲罐降溫裝置、消防雨淋設施、液氨泄漏在線檢測裝置的試驗工作，確保設備完好。當出現漏氨報警時，啟動消防噴淋系統，及時進行現場處置。

(4)液氨儲罐充裝量不得超過儲罐總容積的85 %。儲存、補充或置換氨氣時，應均勻、緩慢地開啟閥門，緩慢放出氣體，禁止劇烈排放，以防因摩擦產生爆炸。

(5)液氨氣瓶內的液氨應保留剩余壓力不得小于0.04 MPa。搬運時，禁止使用易產生火花的機械設備和工具，應輕裝輕卸，防止氣瓶及附件破損。

(6)用氮氣置換氨氣時，應測定排放點氨氣含量不得超過30 ppm。置換時，氨氣排放點應進入氨氣稀釋水箱。置換前，稀釋水箱應先加水排放，再進行氣體置換；并且充壓和卸壓均不得過快，防止存在置換死角，禁止邊排放邊充氮的置換方法。

(7)用壓縮空氣置換氮氣時，應測定排放點氧含量在18 %～21 %范圍內。用氮氣置換壓縮空氣時，測定排放點氧含量應小于0.5 %。

2.2 規范卸氨操作，確保過程安全

(1)卸氨操作前，需要設立安全隔離區，防止無關人員進入卸氨區域。運行人員和運輸人員均需佩戴防護眼鏡、防護面罩等防護用品。

(2)槽車進入裝卸臺后，應手剎制動并熄火，拔下車鑰匙暫交運行人員保管，槽車應用三角木墊加以固定。卸氨前，必須連接好裝卸臺與車輛的靜電接地線，并在槽車前后放置安全警示標志。

(3)槽車押運人員只負責車上的連接，嚴禁操作氨區內的任何設備、閥門和其他部件。運行人員應正確連接裝卸臺氣相管、液相管與槽車的氣相管、液相管，并檢查連接是否牢固、漏氣。如有泄漏，應處理完畢后再進行卸氨操作。卸氨所用的氣相管和液相管必須使用金屬萬向節。

(4)卸氨操作時，應經常觀察風向標。操作人員應在上風口位置，運行人員應隨時監測作業區內氨氣濃度，確保其低于30 ppm。當濃度超標時，應立即停止卸氨工作，查找漏氨點并處理好后才能繼續作業。

(5)卸氨時，應時刻注意儲罐和槽車的液位變化，嚴禁儲罐超裝和槽車卸空，槽車內應保留有0.05 MPa以上余壓。

(6)液氨卸料速度不宜太快。當儲罐液位達到安全高限時，禁止強行對儲罐卸料。嚴禁采用空氣壓料和可能引起罐體溫度迅速升高的方法卸料。槽車卸料完畢后，應立即關閉切斷閥，收好卸料導管及支撐架。

(7)如遇閃電、雷擊、大雨、大風天氣，或卸氨區周圍半徑30 m的范圍內有明火、易燃、有毒介質泄漏及其他不安全因素存在時，應立即停止卸氨操作。

(8)卸氨結束后，待運行人員和槽車人員共同確認安全后，方可啟動槽車離開裝卸臺。

2.3 加強檢修管理，杜絕違章作業

(1)嚴格執行檢修工作票制度。在氨區內從事任何工作時，必須使用工作票，并履行相關手續。

(2)在氨區內開展施工、檢修工作時，必須保持通風良好，防止明火和其他激發能源。

(3)氨區內嚴禁明火和散發火花。因工作需要，必須動用明火或進行散發火花作業時，應辦理“一級動火工作票”。動火作業前必須測量液氨作業區域的氨氣含量，當氨氣含量低于3.14 %時，方可進行動火作業。

(4)液氨設備系統檢修開工前，應用氮氣進行置換，合格并泄壓后方可進行檢修工作。系統的隔絕點需掛鎖并加裝帶手柄堵板，恢復堵板前需確認堵板內無壓力且氨氣濃度低于30 ppm。若工作出現間斷，則必須在每次開工前再次測量氨氣濃度，待符合要求后方可開工。

(5)在氨區內操作、檢修時，應使用可有效防止產生火花的專用工具(如銅質工具)。如必須使用鋼制工具時，應在其表面涂抹黃油或采取其他措施，同時要確保手和衣服不粘有油脂。

(6)氨區設備系統運行時不準敲擊，不準帶壓修理和緊固法蘭等設備，統一收集系統排放的殘液。

(7)設備檢修應在氮氣置換合格后，方可進行。檢修完畢后，需按照氮氣置換的操作步驟置換檢修系統，以保證設備內的氧氣含量小于0.5 %且氮氣壓力為3 kg/cm2。

3 保障應急預案，保證人身安全

3.1 創造可靠的應急條件

(1)使用液氨時應在氨區附近顯而易見的高處安設風向標。

(2)保證氨區通風良好，需備有洗眼器、快速沖洗裝置，其防護半徑不宜大于15 m；氨區門外應配備急救藥品、正壓式呼吸器和勞動防護用品等。

(3)氨區應設置2個及以上不同方向的安全出口，以便危險情況下人員安全疏散。氨區周圍道路必須暢通，未經批準時任何車輛及設備不得在氨區道路停留和堆放，以確保消防車能夠正常作業。

(4)企業應編制事故應急救援預案和現場處置方案，并配備相應的應急救援人員和應急救援物資。制定氨區事故應急預案演練計劃，每年至少開展1次專項應急預案演練，每半年至少開展1次現場處置方案演練，并堅持持續改進。

(5)應急處置應以人員安全為首要任務，當出現危及人身安全的情況時，應迅速組織人員撤離。當泄漏影響周邊居民人身安全時，應立即通告，并協助組織人員向上風向轉移。

3.2 液氨輕微泄漏的應急處置

(1)發生液氨泄漏時，應依據氨氣監測器檢測的氨含量來處理。當出現漏氨報警時，運行人員應匯報值長及相關部門，立即停運相關設備，啟動自動消防噴淋裝置，攜帶便攜式漏氨檢測儀進行就地測量。靠近氨區作業前，應明確上風位；進入氨區作業時，必須穿戴好全身防護用品。

(2)做好個人防護措施，立即關閉相關閥門，切斷氨氣泄漏源，防止氨繼續外漏。當液氨泄漏量達到規定值時，應啟動自動消防噴淋裝置，進行稀釋、吸收，防止氨氣擴散。

(3)迅速搶救被困和受傷人員。當液氨與皮膚接觸時，應立即脫去被污染的衣服，用濃度為2 %的硼酸液或大量清水徹底沖洗皮膚，并迅速就醫；當液氨與眼睛接觸時，應立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗眼睛至少15 min，并迅速就醫。

(4)根據危險范圍做好標志，封鎖現場，組織檢修人員進行搶修，將氨泄漏程度降至最低。

3.3 大量液氨泄漏的應急處置

(1)立即發出應急警報，通知危害區域人群迅速撤離，并啟動應急救援預案。在泄漏范圍不明的情況下，初始隔離距離至少為150 m，下風向疏散距離至少為1 000 m。進行氨氣濃度檢測，并根據氨氣的實際濃度，調整隔離和疏散距離，嚴格限制無關人員進入危害區域。

(2)應急救援搶險時，必須穿戴合適的防護用品，佩戴防氨面罩或正壓式呼吸器；切斷可能的泄漏源，開啟消防噴淋裝置。消防人員在上風口使用噴霧水槍進行掩護，協助應急人員的操作，達到控制危險源、搶救受傷人員的目標，保證廢氨泵的正常運行，防止廢氨外泄。

(3)一旦發生火災、爆炸事故，應立即采取局部或全部斷電措施，組織人員進行撲救，防止事故進一步擴大。當人員受傷時，應立即搶救傷員。當人體吸入液氨時，應迅速脫離現場至新鮮空氣處，保持呼吸道通暢；如呼吸困難，應進行輸氧；如停止呼吸，應立即進行人工呼吸，并迅速就醫。

(4)當氨泄漏引起著火時，應設法切斷氣源后，再從上風向滅火。若不能切斷氣源，則禁止撲滅泄漏處的火焰，而必須進行噴水冷卻。

4 結束語

液氨設備系統的安全管理是一個復雜的系統工程，只有做到責任分解到位、措施落實到位，管理、控制具有針對性，應急、搶救具有方向性，不放過任何一個漏洞，不斷總結經驗教訓，不斷完善和提高管理能力，才能有效控制重大危險源，確保企業的長治久安。