1 液氨簡介
液氨又稱無水氨,是一種無色液體,有特殊的刺激性氣味,分子式NH3,分子量17,密度0.617;沸 點-33.5 ℃;<-77.7 ℃可成為具有臭味的無色結晶。氨作為一種重要的化工原料,應用廣泛,為了運輸及儲存便利,通常將氣態的氨氣通過加壓或冷卻得到液態氨。氨易溶于水,溶于水后形成(NH)4OH的堿性溶液。氨在20 ℃水中的溶解度為34%。液氨在工業上應用廣泛,而且具有腐蝕性,易揮發,所以事故發生率相當高。液氨揮發生成氨氣,氨氣屬于有毒、易燃、易爆氣體,其爆炸上限27%,下限15.5%,作業場所最高允許濃度30 mg/m3,與空氣混合能形成爆炸性混合物,泄漏物質可導致中毒,對眼、黏膜或皮膚有刺激性,有燒傷危險。
2 液氨罐區安全設施及運行
罐區是液氨的集中儲存區,保證它的安全運行是保證企業安全的重中之重。根據《中國石油化工集團公司液氨生產儲存運輸安全管理規定》及石家莊煉化分公司液氨罐區的多年管理經驗,液氨罐區應具備以下安全設施。
2.1 液氨儲罐應設防火堤,堤內有效容積應為最大儲罐容積的60%,這樣氨儲罐一旦泄漏,液氨不會四處擴散,為事故的處理提供了便利條件,同時圍堤內有下水系統,應設雨水和生產污水兩條通道,平時均處于關閉狀態,個別情況下根據需要選擇性打開。
2.2 液氨儲罐設計應符合《石油化工企業設計防火規范》,液氨儲罐應設液位計、壓力表、安全閥和溫度計。安全閥出口應設導氣管,壓力和溫度遠傳至DCS主控室。這樣就可以隨時掌握罐內的溫度和液位,以便進行調節控制,個別壓力異常情況安全閥啟跳,有效防止儲罐超壓。關于液位計,原儲罐設計采用的是浮盤式液位計,該種類型的液位計,計量精確度較高,但容易卡住而失靈,車間原有3個儲罐的浮盤式液位計在投入運行后兩個月內均先后被卡住而失靈,最后不得已改用差壓式液位計,雖然精度差了一些,但基本能滿足生產上的使用,投用10年來未發現大的誤差。現場壓力表,根據《冷藏庫氨制冷裝置安全技術規程(暫行)》中要求,氨壓力表量程應不小于最大工作壓力的1.5倍,不大于最大工作壓力的3倍,精度≥2.5級。
2.3 液氨儲罐安全充裝量不得超過儲罐容積的85%,正常生產時液氨儲罐應控制在較低的液位,一般控制在安全充裝量的30%之內,這樣做是為了避免在儲存過程中因環境溫度上升膨脹、升壓而導致儲罐發生超壓危險。
2.4 室外液氨罐區應設事故噴淋水、排水等設施。這樣在儲罐發生大量泄漏的情況下,可以用消防水對泄漏的液氨進行吸收以減少對環境的污染。排水應設兩條通道,雨水系統和生產污水系統。下水時打開雨水系統的閥門,使之流入雨水系統,事故狀態下打開通往生產污水系統的閥門,經環保處理合格后外排,正常情況下兩者均處于關閉狀態。
2.5 為防止夏季陽光暴曬造成儲罐超壓,球罐外壁應刷涼涼膠,以減少陽光的輻射熱,降低傳導熱,使儲罐平安度過炎熱的夏季。同時,完好的管線保冷,也是保護管線必不可少的有效措施。
2.6 為確保儲罐不超裝,儲罐液位顯示應設高報,用以提醒操作人員儲罐充裝已到安全許可上限。為保障液位計失靈或其他人為因素造成儲罐超裝情況下儲罐的安全,在儲罐許可充裝范圍的液位高度設置液位開關,控制進料線上的快關閥。一旦液位達到該高度觸及此開關,則聯鎖動作關閉來料線上的快關閥,切斷進料,確保儲罐安全。