小型液氨儲(chǔ)罐工藝設(shè)計(jì)安全改造

卓潔

摘 要：目前我國一些投入生產(chǎn)使用的小型液氨儲(chǔ)罐，有的并沒有在設(shè)計(jì)上進(jìn)行過專項(xiàng)審查，這在安全設(shè)計(jì)方面并不符合審查要求，近年來，我國一些省、市監(jiān)管部對(duì)其提出了安全設(shè)計(jì)改造要求。本文針對(duì)一些微小企業(yè)液氨儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐中的現(xiàn)狀，并結(jié)合了液氨的物理性質(zhì)，對(duì)小型液氨儲(chǔ)罐在工藝設(shè)計(jì)上提出了安全改造措施。

關(guān)鍵詞：臥式儲(chǔ)罐；液氨；工藝設(shè)計(jì)；安全改造

近年來，我國存在的老舊化工設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)重大的安全事故，這些老舊設(shè)備若儲(chǔ)存危險(xiǎn)化學(xué)品就會(huì)誘發(fā)更嚴(yán)重的事故。液氨廣泛用于濕法冶煉、冷庫制冷、煙氣脫硝等行業(yè)，液氨儲(chǔ)罐泄漏、爆炸等事故時(shí)有發(fā)生。很多小型常溫全臥式液氨設(shè)備存在著很大的安全隱患，本文通過分析氨的物理性質(zhì)，對(duì)小型液氨儲(chǔ)罐在工藝設(shè)計(jì)上提出了安全改造措施。

1 氨的物理性質(zhì)

液氨為無色液體，有強(qiáng)烈刺激性氣味，分子量為17，沸點(diǎn)-33.5℃，熔點(diǎn)為-77.7℃，常溫下相對(duì)密度為0.6（水=1）。氨為第2，3類有毒氣體，8類腐蝕品，火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性類別為乙類。氨與空氣混合到一定比例遇明火能引起爆炸，其爆炸極限為體積比15%到30.2%。氨的侵入途徑為吸入，接觸限制為30mg/m3。由于氨有毒、遇火爆炸等特性，氨屬于安監(jiān)部門重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化學(xué)品。

2 場(chǎng)所選址及工藝布置

一些沒有經(jīng)過合理設(shè)計(jì)的化工企業(yè)在場(chǎng)所選址及布置方面并沒有考慮到地形和風(fēng)向的影響，并不符合選址的要求，有的與周圍企業(yè)設(shè)施的防火間距太小，甚至部分企業(yè)僅僅出于安裝方便，節(jié)約地皮的考慮，直接將液氨儲(chǔ)罐安裝在人員密集的車間內(nèi)或者緊鄰車間的路邊等地點(diǎn)，更甚至無防火堤保護(hù)。在安全生產(chǎn)方面的設(shè)計(jì)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，導(dǎo)致液氨儲(chǔ)罐發(fā)生爆炸或者泄露的情況，大量危險(xiǎn)事故由此發(fā)生。引發(fā)的火災(zāi)迅速蔓延和液氨的大量揮發(fā)不僅使人中毒，同時(shí)也阻隔了人們的逃生路線。另外，外面的急救人員也不容易進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)關(guān)閉閥門和處理泄漏，耽誤了救援的時(shí)機(jī)。

液氨儲(chǔ)存和裝卸場(chǎng)所應(yīng)符合《石油化工企業(yè)衛(wèi)生防護(hù)距離》（SH3093-1999）、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016- 2014）、《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50160-2008）等規(guī)范。液氨儲(chǔ)存和裝卸場(chǎng)所應(yīng)集中布置在廠區(qū)邊緣地帶，應(yīng)在工廠全年最小頻率風(fēng)向的上方位，避免布置在窩風(fēng)地帶，具有良好的自然通風(fēng)條件。液氨儲(chǔ)罐區(qū)、裝卸區(qū)應(yīng)與輔助生產(chǎn)區(qū)及辦公區(qū)分開布置。液氨應(yīng)按乙A可燃液體的火災(zāi)危險(xiǎn)性確定防火間距，臥罐之間的防火間距一般為1.0倍臥罐直徑且不宜大于1.5m。兩排臥罐的間距，不應(yīng)小于3m，相鄰罐組儲(chǔ)罐間的距離，不應(yīng)小于16m。

為防止事故泄漏設(shè)置的防火堤應(yīng)按液化烴儲(chǔ)罐要求設(shè)計(jì)，具體要求如下：液氨儲(chǔ)罐組或儲(chǔ)罐區(qū)四周應(yīng)設(shè)置高度不小于1.0m的不燃燒實(shí)體防火堤，防火堤的有效容量不應(yīng)小于其中最大儲(chǔ)罐的容量。防火堤宜采用磚砌防火堤、鋼筋混凝土防火堤或漿砌毛石防火堤，應(yīng)能承受所容納稀釋氨水的靜壓及溫度變化的影響，且不滲漏，防火堤內(nèi)應(yīng)采用現(xiàn)澆混凝土地面，并宜坡向四周（防火堤內(nèi)地面，應(yīng)有不小于3‰的坡度）。防火堤內(nèi)的排水應(yīng)實(shí)行清污分流，含有污染物的廢水應(yīng)采取回收處理措施，一罐組防火堤上必須設(shè)置兩個(gè)以上人行踏步或坡道，并設(shè)置在不同方位上。

3 工藝設(shè)備

液氨儲(chǔ)罐、壓力管道（含設(shè)計(jì)、制造、安裝、改造、維修）、使用、檢驗(yàn)檢測(cè)及其監(jiān)督檢查等必須符合《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》、《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》等相關(guān)規(guī)定要求。一般企業(yè)的液氨儲(chǔ)罐材質(zhì)采用16MnR或者20R，設(shè)計(jì)溫度為50℃，設(shè)計(jì)壓力按設(shè)計(jì)溫度下的飽和蒸汽壓的1.06倍設(shè)計(jì)，為2.16MPa，屬于中壓容器。在實(shí)際投入生產(chǎn)使用的小型液氨儲(chǔ)罐多數(shù)存在液氨儲(chǔ)罐安全閥出口管就地放空，沒設(shè)置緊急切斷閥等問題。液氨的儲(chǔ)罐屬于中度危害介質(zhì)的中壓容器，應(yīng)設(shè)置全啟式安全閥，超壓后安全閥被迫打開，氨氣便會(huì)排放出來有可能引起爆炸或者中毒，因此不能直接就地放空，氨排放氣應(yīng)通過氨吸收系統(tǒng)（一般采用文丘里管或者氨吸收塔）處理后在放空，洗滌下來的氨水通過濃縮后外賣。安全閥應(yīng)設(shè)置在罐體的氣體放空接合管上，且鉛直安裝。安全閥入口處應(yīng)安裝切斷閥，該閥必須保持全開并加鉛封。安全閥宜設(shè)旁通線，旁通線的管徑不宜小于安全閥的人口直徑。液氨裝卸管道，液氨儲(chǔ)罐出口管道都應(yīng)設(shè)置自動(dòng)切斷閥，還應(yīng)考慮在切斷后會(huì)造成液氨管道閉合的地方設(shè)置安全閥。

4 自控要求

小型液氨儲(chǔ)罐的容積一般都大于30m3已構(gòu)成重大危險(xiǎn)源。而這些小型的液氨儲(chǔ)罐并沒有安裝完善的自動(dòng)控制。液氨儲(chǔ)罐的溫度、壓力、液位、流量等重要工藝指標(biāo)實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控，完善聯(lián)鎖報(bào)警、有毒氣體報(bào)警等裝置。液氨儲(chǔ)罐必須配置液位檢測(cè)儀表，同一儲(chǔ)罐至少配備兩種不同類別的液位檢測(cè)儀表，且應(yīng)配備高、低液位報(bào)警回路。液氨儲(chǔ)罐的儀表必須符合防爆類型及等級(jí)要求。液氨儲(chǔ)罐有毒氣體檢測(cè)報(bào)警儀和可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)報(bào)警儀報(bào)警信號(hào)應(yīng)發(fā)送至工藝裝置、儲(chǔ)存設(shè)施等操作人員常駐的控制室或操作室。

5 結(jié)語

液氨作為化工生產(chǎn)中的必不可少的原料，在濕法冶煉，煙氣脫硝，冷庫制冷等很多行業(yè)都被廣泛應(yīng)用。由于液氨使用廣泛且有些液氨儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)年代已久，存在大量安全隱患，易導(dǎo)致生產(chǎn)安全事故。本文從分析氨的物理性質(zhì)，對(duì)小型液氨儲(chǔ)罐在工藝設(shè)計(jì)上提出了安全改造措施，希望可以有效的排除小型液氨儲(chǔ)罐的安全隱患，減少安全事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

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