文/茍程,新疆玉象胡楊化工有限公司
常溫下液氨的儲存方式是加壓壓縮并液化。如果在空氣中泄漏會迅速的在常壓下氣化,體積快速增長,沒有及時得到氣化的液氨會在蒸氣中以液滴的形式霧化,并迅速擴散到更大的空間;在泄漏的初期蒸發掉的部分液氨,因為和空氣密度相比,氨蒸氣的云團密度相對高,而氨氣在隨風飄移的過程中容易導致大范圍燃燒爆炸區和染毒區形成。
液氨泄漏后可能會出現兩種類型的事故:
第一類,火災爆炸事故。在空氣中混入氨氣的泄漏體后,如果在其爆炸的范圍內有火源如明火、靜電、高溫設備等遇到,就會有導致火災發生的爆炸事故。
當管道、貯罐等液氨設備受熱時,液氨極其容易發生氣化和膨脹,壓力也隨之增加,如果此時安全設施發揮不出應有的作用,而因為超壓存儲液壓的設備就有物理爆炸產生的可能,而因爆炸泄漏的液氨還會發生化學爆炸、火災及中毒等。
第二類,中毒事故。液氨發生泄漏會快速蒸發成氨氣,如果沒有接觸到火源,濃度較高的氨氣會在空氣中漂浮,這種濃度較高的氨氣被人體短時間內吸入,就可能引發急性中毒。另外如果人體接觸到泄漏的氨氣,還可能引發凍傷和灼傷。
氨氣在泄漏時的蒸汽體積受其破裂時的溫度影響較大,一般情況下在常溫下液氨貯罐破裂時爆炸生成的氨氣體積為液氨體積的1 00~250倍。而氨氣在生成后會向氣流方向一直往外擴散,并且會在大氣中快速形成一種濃度較高的毒氣,這種毒氣會導致人中毒嚴重甚至死亡。如果出現氨泄漏事件,應該立即采取合理的措施進行處理,并及時疏散危害范圍內的人員,采取禁絕火源措施。
2.1 在泵輸送液氨時,會由于機械密封經常發生損害而產生液氨泄漏,如果不及時進行處理,就可能引起爆炸、火災及中毒事故等。
2.2 雖然在材質、厚度、焊接等都對液氨貯罐有嚴格的要求,也可能在具體的運行過程中導致材質出現裂紋、設備焊接出現應力腐蝕等情況。損壞的設備可能會導致泄漏液氨,如果不及時發現可能會導致出現無法估量的后果。
2.3 由于管道、彎頭腐蝕而泄漏液氨或填料的閥門發生磨損,及壓力表、管嘴等小附件出現損壞,
法蘭密封材料的不合理使用,墊片產生泄漏等都會導致出現泄漏液氨而出現著火、爆炸、中毒等的事故。
2.4 貯存液氨的罐出現超壓。貯罐缺乏健全的安全設施,裝設不合理或失靈;由于某種原因導致環境溫度升高,進而會增加液氨在貯罐內的壓力,液氨的充裝量和儲罐容積相比大于85%,都是貯存液氨罐發生超壓的重要的因素。
2.5 因為氨循環冰機是維持低溫液氨貯罐壓力的主要設備,如果氨循環冰機出現損壞、停水、停電等對其正常運行造成影響的問題,會造成溫度上漲,會導致馳放氣量增大,如果因該事故導致貯存氨的罐發生泄漏,可能會有著火、爆炸、中毒等事故產生。
2.6 如果液氨罐閥門、接口、密封等的金屬軟管在液氨裝車時出現損壞會發生爆裂,便會增加液氨外泄的可能;同時裝載量過大的汽車槽車在運輸過程中由于液位波動,太陽照射等因素可能導致槽車安全閥起跳,液氨噴出導致安全環保事故。外泄的液氨,可導致人員出現中毒現象,如遇到附近動火、汽車未熄火、存在火源、槽車的靜電接地和跨接不良等火源,還會引起著火、爆炸事故等。
3.1 通過完善的安全操作規程和管理制度的建立,以及應急處理液氨泄漏事故的預案的制定,對應急事故救援器材等配備完全,并定期組織相關人員進行演練。
3.2 必須對液氨貯存的工作人員進行因液氨泄漏發生著火、爆炸、中毒等事故的預防和處理的相關培訓,保證考試合格后持證上崗。
3.3 建立管理個體防護用品的相關制度,對其進行發放、配置等,配備防護手套、防護眼鏡、空氣呼吸器、隔離式防護服、過濾式防毒器具等特種防護用品,同時為避免其失效,還應定期進行檢查。
3.4 應在液氨工作場所設置安全衛生設施,如沖淋洗眼器、應急通訊器材、消防器材、氨檢測報警儀等,及在醒目的地方設置相關標志,并定期對其進行檢驗和檢查,保證其完好性。
3.5 正常生產的情況下,應控制液氨貯罐的液位保持較低,液氨貯罐必須投用高低壓力聯鎖或高液位聯鎖,并且不能摘除;通常應控制液氨貯罐充裝的最大量不能大于貯罐容積的85%。
3.6 應在貯存液氨的罐設置相關安全設施,如液位計、壓力表、安全泄壓設施、導除靜電等,還可設置能上、下限位的能報警的裝置;還應在貯存液氨的進出管道設置遠程可以自動切斷的閥門。
3.7 應采取合理的保冷絕熱措施保護低溫貯存液氨的罐,并配備相應的溫度指示儀。低溫貯存液氨的罐的壓力運用氨循環冰機進行保持,由氨循環冰機聯鎖控制貯存罐的壓力,還應同時設置備用的氨循環冰機,應采用一級負荷中重要的負荷為包括冰機供水設施的氨循環冰機進行有效的供電。
3.8 液氨的管道,貯罐,如安全附件液位計、壓力表、安全泄壓設施等,應該根據儲運的方式選擇墊片和法蘭螺栓的材料和類型,使其和耐低溫、耐腐蝕的要求相符合。嚴禁選擇鍍鋅、鍍錫、銅或銅合金的材料的零配件為接觸氨的部件。
3.9 應對氨排放氣通過吸收水、設氨火炬等形式排空,防止危害和污染到環境。
總之,液氨受其可燃可爆特性的制約,貯存的過程中危險性較大,而液氨泄漏造成的危害如火災、爆炸、中毒事故等最為嚴重,而液氨發生泄漏的主要原因是貯存液氨的罐充裝量超壓,安全設施不夠完善,沒有按照要求選型和選材等。
所以應做好管道、設備、安全附件等的定期檢查,通過固定的對氨進行檢測的報警設備的設置,并和健全的防護設備進行有效的配合,通過科學的設計、制造貯存液氨的設施及在生產中的安全管理,可以對液氨泄漏進行有效的避免,為液氨貯存的安全性提供保障。