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液氨储罐生产运行过程中危险性分析及预防措施

1概述
        氨是生产尿素、硝铵、碳铵等氮肥的中间产品，也是其它化工产品的基础原料。因具有易燃、易爆、易中毒等危险特性，被列入危险化学品名录。按照《危险化学品重大危险源辨识》〔GB18218-2009〕规定氨临界储存量大于10吨就构成了重大危险源。所有液氨储罐均属于三类压力容器。因此，液氨储罐从制定、制造、安装使用，运行、充装到贮存，都必须严格执行《特种设备安全监察条例》、《压力容器定期检验规则》等安全规定及危险化学品安全管理的规定，严格执行安全操作规程和定期技术检测、检验制度，严禁超温、超压、超量存放，保证安全运行。现将液氨储罐生产运行过程中的危险特性和危险性分析，提出一些预防性和应急处置措施，与氮肥生产企业同行进行交流探讨。
        2 液氨储罐运行过程的危险性分析

        氨是一种无色透明的带刺激性臭味的气体，易液化成液态氨。氨比空气轻，极易溶于水。由于液态氨易挥发成氨气，氨气与空气混合到一定比例时遇明火能爆炸，爆炸范围为15-27%，车间环境空气中最高同意浓度为30mg/m3。泄漏氨气可导致中毒，对眼、肺部黏膜、或皮肤有刺激性，有化学性冷灼伤危险。
        2.2 生产运行过程危险性分析
        2.2.1在氨合成生产岗位的液氨主要通过氨分开器和冷交换器下部的放氨阀输送至液氨储罐，因此氨液位的控制非常关键。如果放氨速度过快、液位操作控制过低或其它仪控失灵等原因，会导致合成高压气窜入液氨储罐，造成储罐超压，氨气大量泄漏，危害极大。
        2.2.2 液氨储罐的存储量超过储罐容积的85%，压力超出在控制指标范围或者在液氨倒槽操作，未严格按照操作规程规定程序、步骤操作，会发生超压泄漏爆炸事故。
        2.2.3 液氨充装时未按规程规定过量充装、充装管道爆破会导致泄漏中毒事故。
        2.3 设备、设施危险性分析
        2.3.1 液氨储罐的制定、检测、维护保养缺失或不到位，液位计、压力表和安全阀等安全附件存在缺陷或隐患时，可能会导致储罐泄漏事故。
        2.3.2 夏季或气温高时，液氨储罐未按要求设置遮阳棚、固定式冷却喷淋水等预防性设施，会造成储罐超压泄漏。
        2.3.3 防雷、防静电设施或接地损坏、失效，可能会导致储罐遭受电击。
        2.3.4 生产工艺报警、联锁、紧急泄压、可燃有毒气体报警仪等装置失效，会使储罐发生超压泄漏事故或事故扩展。
        2.4 其他作业的危险性分析
        2.4.1 在生产巡检和设备内检修过程中，容易发生高处坠落、受限空间作业中毒窒息等事故。
        2.4.2 液氨罐区防爆区内动火、动土作业措施未落实到位，会引发着火爆炸事故。
        3 事故预防措施
        3.1 生产工艺操作预防措施
        3.1.1 严格执行操作规程，必须十分重视合成岗位放氨操作，控制好冷交、氨分液位，坚持液位稳定控制在1/3～2/3指标范围内，防止液位过低或过高。
        3.1.2 严格控制液氨储罐压力在规定范围内；液氨倒槽操作，必须严格遵守操作规程；液氨存储量不得超过储罐容积的85%，正常生产时液氨储罐应控制在较低的液位，一般控制在安全充装量的30%以内，避免氨在储存过程中因环境温度上升膨胀、升压而导致储罐发生超压危险。
        3.1.3 液氨充装时应做到以下几点：
        〔1〕装氨人员应经过专业的安全教育培训合格后方可上岗，应熟悉所装容器的性能、特征、操作法、附件结构、工作原理和液氨的危险特性和应急处置措施。
        〔2〕充装前应验证罐体检验证、罐车使用证、驾驶证、押运员证、准运证是否齐全有效等证件的有效性，安全附件应齐全灵敏、检验合格；充装前槽车内的压力不小于0.05 MPa；应检验装氨连接管道性能的完好。
        〔3〕装氨人员应严格执行液氨储罐操作规程，充装时应注意充装量不超过贮槽容积的85%。

      〔4〕装氨人员必须佩戴防毒面具和防护手套等作业；现场应配备消防、气防器材；充装期间不得离开现场，并强化巡检槽车压力，管道法兰是否存在跑冒滴漏等，槽车气相应回收至系统，不得随意排放，如有泄漏等异常状况马上停止充装，并采用有效措施，预防突发事故发生。
        〔5〕日常应对装氨设施、措施、程序进行巡检，做好检查、充装记录。
        3.2 设备、设施的预防措施
        〔1〕液氨储罐的制定、检测、维护保养应严格执行《特种设备安全监察条例》、《压力容器定期检验规则》及工厂安全、设备管理制度的各项规定，液位计、压力表和安全阀等安全附件应完好。
        〔2〕液氨储罐应设防日晒措施和固定式冷却水喷淋系统。
         〔3〕液氨储罐的安全阀出口管，应接至生产回收系统或水槽汲取。
         〔4〕液氨储罐的液相进出口管道上，应设紧急切断阀；紧急切断阀的操作位置距离液氨储罐应不小于15米，并应能在充装操作点5米以内或控制室内启动。
         〔5〕全压力式液氨储罐应设防火堤，并满足设置“清净下水〞储存设施的要求。
          〔6〕液氨储罐的压力、温度、液位、泄漏报警等重要参数的测量要有远传和连续记录,并设置必要的视频监控系统。
          〔7〕工艺报警、联锁、紧急泄压、可燃有毒气体报警仪装置应定期检查、校验、维护保养，保证其齐全有效，灵敏好用。
          〔8〕定期进行防雷、防静电检测，坚持其设施的完好有效。
          〔9〕强化液氨储罐 “无泄漏〞管理，与储罐相连的根部阀、进出口阀、法兰、垫片及仪表管线等重要部位应登记建档，定期检查，发现隐患，应及时倒备用罐或停车处理。
        (10) 要按照有关规定配备足够的消防、气防设施和器材，建立稳定可靠的消防系统。

           3.3.1操作平台、楼梯、扶手等设置应符合要求，高处作业、进入受限空间作业应按照有关作业安全规程办理许可票证。
           3.3.2严禁在液氨罐区防爆区内动火、动土作业，必须处理时，应履行办理相关票证许可程序，措施落实到位后方可进行检修作业。
           3.4 液氨储罐泄漏事故的应急处置措施
        液氨储罐泄漏危险性较大，泄漏气体易发生着火、爆炸中毒事故和人员伤亡事故，甚至会波及全厂、周边社区。能否采用有效的措施控制泄漏，是避免事故的扩展的关键，应急处置一般应按照以下步骤进行：
        3.4.1可能引发较为严重的泄漏事故时，或直接影响到生产系统甚至造成系统停车的事故，应马上报告单位负责人，启动应急处置程序。
        3.4.2 进入泄漏现场进行处理时，应注意安全防护
        3.4.2.1进入现场的救援人员必须配备必要的个人防护器具，穿戴专用的防化服、隔离式空气呼吸器，防止中毒和冻伤。
        3.4.2.2 事故区域应严禁火种〔包括明火、非防爆的固定、移动 、对讲机等激发能源〕，切断电源，禁止车辆进入，马上在边界设置警戒线。依据事故状况和事故发展，确定事故波及区，有效疏散下风和侧下风区域的人员和车辆。
        3.4.2.3 进行应急处置时严禁单独行动，要有监护人，同时组织启动喷淋水装置、喷射消防水,稀释泄漏出的氨气。
        3.4.2.4 对个人防护及现场施救时，应将其脱离污染环境转移到空气新鲜处，脱去其被污染衣服，用流动清水清洗污染部位。中毒严重时进行人工呼吸，同时联系救护车输氧。个人在撤离或自我救护时，必须戴防毒面具，戴防护手套，穿工作服。
        3.4. 3  泄漏源的控制
        3.4.3.1 联系生产调度系统停车后，操作人员迅速切断球罐液氨进、出口根部阀，切断球罐阀顶部气相出口阀与系统隔离，严防事故蔓延扩展。
        3.4.3.2 堵漏措施应首选关闭相关阀门堵漏。
        3.4.3.3 关闭阀门无效时，实施带压堵漏。
        3.4.3.4 液氨储罐泄漏着火时，可用泡沫、干粉灭火，另外用大量消防水冲到泄漏点，起到降温柔汲取减少氨气挥发的作用。

        3.4.4.1贮罐区发生泄漏时，应检查关闭雨水排放阀，使其尽量坚持在防火堤内，防止物料外流，用隔膜泵收集至备用槽。
        3.4.4.2向氨气的蒸汽云喷射雾状水。
        3.4.4.3 关于大量的泄漏，可选择用隔膜泵将泄漏出的物料抽入容器〔备用槽、事故池等〕内或槽车内；当泄漏量小时，可用吸附材料、中和材料等汲取中和。
        3.4.4.4将收集的泄漏物在系统正常后得到循环利用。用消防水冲洗剩下的物料、冲洗水应按照“清净下水〞的要求排入事故池送污水处理站处理。

        氮肥生产过程中液氨储罐一旦发生泄漏、着火爆炸、中毒事故，轻则造成生产系统停车，重则会造成人员伤亡、环境污染等灾难性事故后果。因此，做好液氨储罐的安全运行、维护保养、应急处置等预防措施显得尤为重要。而在相关的管理链接中，只有人、机、环境三者实现有机的统一，充分应用系统安全工程学的方法和手段，形成完整的闭路循环管理系统，使液氨储罐始终坚持安全运行的动态平衡，把液氨储罐的风险性控制在可接受的范围内，起到坚持企业安全、稳定、经济运行的作用。〔2021-3-22〕