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科技论文

低温液氨储藏区风险分析

近年来,危险化学品不断发生安全事故.

为了加强危险化学品的安全生产,防止和减少危险化学品事故的发生,保障工厂、企业和人民大众的生命、财产的安全,国家近年来相继出台了相关法律、法规和规定,以及安全、环境保护、职业卫生、消防等设计规范.

本文根据新规范的要求,结合实际工作,介绍液氨储存区的安全设施设计.

1、低温液氨储藏区风险分析

①卸货系统改变原橡胶软管快速装载接口液氨加热汽化加压卸货方式,采用万向节接口和压缩机卸货系统,抽出液氨球罐的气氨加压卸货车,卸货过程中液氨球罐的压力不会上升,有效降低卸货时液氨球罐的压力上升造成超压的危险

②设置紧急切断装置,采用远程和现场双控制模式对称布局,在卸货过程中突然泄漏液氨

③根据氨气易溶于水的特性,在原液氨球罐降温淋浴的基础上,增设液氨球罐环状多层消防淋浴吸收装置、卸载区域和泵组消防淋浴吸收装置,实现现场消费淋浴区域的配置,远程与现场双控制模式对称配置突发液氨泄漏时,迅速启动区域消防水喷雾吸收装置,喷水吸收泄漏挥发的氨气.

当现场无法进入启动消防水喷淋吸收时,远程控制系统的动作立即启动,为进一步寻找泄漏点,消除泄漏源争取时间.

根据《危险化学品目录》(2015年版)、《化学品分类和危险公示通则》(GB13690-2009)、《非药品类容易制毒的化学品生产经营许可方法》(国家安全监督总局命令第5号),与低温液氨贮藏区相关的危险化学品、重点监督危险化学品为氨.

其危险数据如下:

(1)健康危害低浓度氨对粘膜有刺激作用,高浓度可导致组织溶解坏死.

急性中毒:轻度者流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、咳痰等眼结膜、鼻粘膜、咽部充血、浮肿.

液氨和高浓度氨会烧伤眼睛,液氨会烧伤皮肤.

(2)爆炸特性气氨和空气混合形成爆炸混合物,遇到明火,高热能引起爆炸.

与氟、氯等接触会产生剧烈的化学反应.

遇到高热,容器内压增大,有裂纹和爆炸的危险.

(3)液氨泄漏由于液氨储存量大,容易蒸发,泄漏后蒸汽云迅速扩散,不仅危害地区内作业人员的安全,控制不当也危害周边居民的生命安全.

因此,我国作业场所允许的氨卫生标准为30mg/m3,液氨少量泄漏(<200L)的初始避难范围为白天200m,晚上200m,液氨大量泄漏(>200L)的初始避难范围为白天500m,晚上1100m,应急处理措施的有效性和氨的扩散速度进一步扩大避难范围,确保人员的生命安全.

2、液氨贮藏和运输安全管理技术,液氨贮藏和运输安全技术抛弃了传统的卸载方式,采用简单新的卸载方式,有效降低卸载时液氨球罐压力上升引起超压的危险性,抛弃了原来复杂的多级离心泵和轴塞泵形式,采用简单可靠的单级立式屏蔽泵技术,利用尾端反回流防气蚀措施和定量控制技术,彻底消除了液氨运输时经常发生的压力不稳定、泄漏、超压等危险因素,实现了运输中的本质安全性液氨贮藏和运输过程中,通过本质安全、硬件设施、检测、突发应对和应急应对等多个环节采用新技术和新设备,通过安全管理手段有机结合,环环相扣,建立可靠的安全网络,为企业安全稳定运行提供有力保证.

2.1对于泄漏危险多发的卸货环节,采用一系列安全新技术

①卸货系统改变原橡胶软管快速安装接口液氨加热汽化加压卸货方式,采用万向节接口和压缩机卸货系统,提取液氨球罐的气氨对液氨槽加压卸货,卸货过程中液氨球罐的压力不会上升,有效降低卸货时液氨球罐的压力上升造成超压的危险

②设置紧急切断装置,采用远程和现场双控制模式对称布局,在卸货过程中突发液氨泄漏

③根据氨气易溶于水的特性,在原液氨球罐降温淋浴的基础上,增设液氨球罐环状多层消防淋浴吸收装置、卸载区域和泵组消防淋浴吸收装置,实现现场消费淋浴区域的配置,远程与现场双控制模式对称配置突发液氨泄漏时,迅速启动区域消防水喷雾吸收装置,喷水吸收泄漏挥发的氨气.

当现场无法进入启动消防水喷淋吸收时,远程控制系统的动作立即启动,为进一步寻找泄漏点,消除泄漏源争取时间.

消防供水采用临时高压供水系统.

界内设置独立的消防供水系统,供水干燥管配置为环状.

主管管径DN450,系统压力0.85MPa.消防泵控制柜根据新规范《消防供水和消防栓系统技术规范》GB50974-2014的要求,设置了机械紧急泵功能.

罐上按规范配置固定式水喷冷却水系统.

罐区围堰外布置地上式户外消防栓8套供应移动式消防冷却水,安装地上式消防水炮8门作为辅助移动式消防冷却水供水.

在压缩机房内根据耐火等级、火灾危险性设置消防软管线圈,保证消防软管线圈的间隔到达室内的任何部位.

同时,在压缩机房和氨罐区配置手提磷酸铵盐干粉灭火器和推车磷酸铵盐干粉灭火器,灭火器用于消防电器火灾、仪表火灾和最初的火灾.

消防排水:事故消防排水量为6912m3的事故消防排水利用氨罐区围堰收集,一部分储存在围堰内,约6000m3,一部分通过雨水排水沟(雨水排水沟设置阀门切换)排放到老工厂现有事故池,池容积为2760m32.

3、低温液氨储藏区技术系统安全

(1)防压高安全链在低温液氨储藏罐压力达到15kPa时,启动保冷压缩凝结的压力达到17kPa时,安全阀泄压到吸收塔的低温液氨储藏罐压力达到20kPa时,紧急泄漏阀打开泄漏压.

(2)防负压安全链在低温液氨罐的压力达到3kpa时,保冷压缩机停止的低温液氨罐的压力达到0kpa时,补充常温液氨的低温液氨罐的压力达到-0.4kpa时,防真空呼吸阀跳跃.

(3)防液位过高、过低安全连锁低温液氨罐设置雷达液位计、伺服液位计,液位超过29.0m报警,液位超过29.40m连锁低温罐进口切断阀和装载泵的液位超过2.5m报警,液位超过2.0m连锁低温罐出口切断阀和低温液氨泵.

(4)防温过高或温度不均匀的安全警报低温液氨罐设置温度计、温度传感器等,分布在内罐底、内罐壁的高度,外罐壁的高度不同,相关数据显示在DCS上.

(5)压缩机安全保护系统的高压安全阀,排气压力过高时,保护单元不受损伤的油压差控制,油压低于整定值时,单元自动停车,保护单元不受损伤的温度控制,必须具有保护单元安全运行和自动停车的功能.

(6)紧急停车低温液氨储藏区紧急停车措施:关闭码头低温液氨总管紧急切断阀,关闭低温液氨进入低温罐管道紧急切断阀,关闭低温罐低温液氨管道紧急切断阀.

低温液氨储藏区生产过程的集中监视由DCS(集散控制系统)完成,该装置的重要连锁由SIS(安全仪表系统),SIS系统通过通信将相关信号的警报和指示通信到DCS上显示和警报的可燃气体警报器和声光通报器之间的连锁由GDS(可燃性和有毒气体通报)系统实现.

从上述设计可以看出,低温液氨储存区在工艺系统中设置了可靠的温度、压力、液位、气体检测、紧急切割等措施,确保低温储存区在正常工艺指标下平稳可靠地运行.

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