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氨使用、储存和装卸环节的安全隐患

2023-11-19 anquae 1330    下载链接

氨在常温常压下为无色气体,有强烈的刺激性气味。爆炸极限为 15%~30.2%(体积比),相对蒸气密度(空气=1)0.59,属于极易燃类气体,能与空气形成爆炸性混合物,遇明火、高热引起燃烧爆炸。生产、使用氨气的车间及贮氨场所应设置氨气泄漏检测报警仪,使用防爆型的通风系统和设备,应至少配备两套正压式空气呼吸器、长管式防毒面具、重型防护服等防护器具。液氨储罐等压力容器和设备应设置安全阀、压力表、液位计、温度计,并应装有带压力、液位、温度远传记录和报警功能的安全装置,设置整流装置与压力机、动力电源、管线压力、通风设施或相应吸收装置的联锁装置,以确保液氨储罐的安全使用和运行。本文根据 GB/T 50493—2019《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》、TSG ZF001—2006《安全阀安全技术监察规程》、SH 3012—2011《石油化工金属管道布置设计规范》、GB 50160—2008《石油化工企业设计防火标准 (2018年版 )》等标准,列举一些常见液氨生产和储存的安全隐患,供广大化工企业从业人员和安全监管人员参考。


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图中宽阔空间,液氨储罐上方的氨气体探测器距离罐顶高度大于2m,一旦有氨气泄漏,探测器检测不到泄漏气体,人员无法响应,有可能造成严重的后果。按照GB/T 50493—2019《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》第6.1.2条要求:检测比空气轻的可燃气体或有毒气体时,探测器的安装高度宜在释放源上方2.0m内。因此图中氨气体探测器应调整到至距离罐体更近的位置。



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图中液氨罐区2台液氨储罐(二级重大危险源)共用1台安全仪表系统(SIS)切断阀,2 个安全功能回路(SIF)共用一个执行机构,存在同时失效的风险。按照《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定(2015年修正)》(国家安全生产监督管理总局令第40号)第十三条的要求:涉及毒性气体、液化气体、剧毒液体的一级或者二级重大危险源,配备独立的安全仪表系统(SIS),可以避免一个储罐故障影响第二个储罐使用。图中对2个液氨储罐分别安装安全仪表系统(SIS)切断阀后,方可安全使用。



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图中液氨罐区水喷雾系统开关阀设置在防火堤内。若有紧急情况发生,液氨泄漏,人员无法靠近及时进行现场应急处置。按照GB 50160—2008《石油化工企业设计防火标准(2018年版)》第8.4.5条要求:可燃液体地上立式储罐的固定消防冷却水系统的控制阀门应设在防火 堤外,且距被保护罐壁不宜小于15m;或采用远程控制的操作阀门。图中将水喷雾系统开关阀移至防火堤外,保证距离储罐位置符合标准。



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图中液氨储罐顶的安全阀为开式安全阀。一旦储罐超压,安全阀泄压,液氨直接排放至现场,容易引发安全事故。按照TSG ZF001—2006 《安全阀安全技术监察规程》第B5.1条要求:排放有毒或可燃性介质时,必须选用封闭式安全阀。图中更新全新封闭式安全阀后方可继续使用。


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图中卸氨电动往复泵出口至液氨储罐管线上未设置安全阀。按照GB 50160—2008《石油化工企业设计防火标准(2018年版)》第5.5.1条要求:往复式压缩机各段出口或电动往复泵、齿轮泵、螺杆泵等容积式泵的出口应安装安全阀,为了防止泵出口管道因故堵塞,造成系统超压。



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图中液氨罐区液氨取样口未采取密闭循环取样。按照SH 3012—2011《石油化工金属管道布置设计规范》第7.2.3条要求:极度危害和高度危害的介质、甲类可燃气体、液化烃应采取密闭循环取样。取样口周边未设置有毒气体报警仪,应按照 GB/T 50493—2019《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》第4.1.3条要求,在液体采样口处要设置气体探测器。




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氨比空气密度小,相对蒸气密度(空气=1)0.59,易往上方集聚。图中液氨罐区的气体探测器安装高度过低,探测器很难监测到泄漏气体。按照《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》(GB/T 50493-2019)第6.1.2条的要求,检测比空气轻的可燃气体或有毒气体时,探测器的安装高度宜在释放源上方2.0m内。



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图中液氨储罐只配备了一种液位检测仪表。一旦液位计失灵,无法准确监测储罐中液氨的液位。按照《易燃易爆罐区安全监控预警系统验收技术要求》(GB 17681-1999)第5.5条的要求,液体储罐必须配置液位检测仪表,同一储罐至少应配备两种不同类别的液位检测仪表。


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图中液氨储罐控制室面向氨回收装置、液氨储罐方向设置有门窗,不符合国家标准防火防爆的要求,装置区、罐区一旦发生燃爆事故,爆炸碎片可能通过门窗对控制室内人员造成伤害,严重时会导致安全仪表系统失效。按照《石油化工企业设计防火标准(2018年版)》(GB 50160—2008)第5.2.18条的要求,控制室面向有火灾危险性设备侧的外墙应为无门窗洞口、耐火极限不低于3h的不燃烧材料实体墙,可以防止装置或者罐区发生事故时有效保护室内设备及人员安全。


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图中液氨装卸管道紧急切断阀与鹤管间距不足10m。一旦出现泄漏险情,现场人员难以靠近装卸管道阀门,无法处置泄漏情况。按照《石油化工企业设计防火标准(2018年版)》(GB 50160—2008)第6.4.2的5、6要求,在距装卸车鹤位10 m以外的装卸管道上应设便于操作的紧急切断阀。



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图中液氨卸氨区域无静电接地钳(夹)。静电接地钳(夹)一旦断开或者接地不良时能够自动报警,方便现场人员能及时发现和解决问题,确保操作安全。依据《石油化工企业设计防火规范(2018版)》(GB 50160-2008)第9.3.5条的要求,汽车罐车、铁路罐车和装卸栈台应设静电专用接地线。


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图中液氨槽上压力变送器和就地压力表共用同一取源接口。如果该管道堵塞,存在就地压力表和远传压力表同时失去作用的风险。按照《石油化工罐区自动化系统设计规范》(SH/T 3184-2017)第4.2.1.11条的要求,压力变送器和就地压力表不得共用同一取源接口。


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氨用压力表弹簧管的材料应采用碳钢(或者不锈钢),不允许采用铜合金。因为氨与铜发生化学反应会爆炸,所以普通压力表不能用于氨压力测量。《弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表》(JJG 52-2013)第6.1.1条:c)要求:测量氧、氢、乙炔及其他可燃(助燃)性气体的压力表,应在分度盘上标示出被测介质的名称和被测介质的颜色警示标记,氨为黄色。而图中贮氨器使用的这个压力表从外观即可看出,非氨专用压力表。