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摘 要: 隨著平安消費和環(huán)境維護的要求日益嚴厲,關(guān)于液氨的平安消費,也提出了更高的要求。剖析了液氨走漏的風險性、液氨消費進程中容易走漏的部位以及液氨走漏分散的進程,從選用管件、閥門,到裝磁浮子液位計液氨報警儀,改良工藝和放慢隱患管理等方面采取措施,增加液氨走漏。
作爲重要的根底化工原料和制冷劑,液氨(氨水)被普遍使用于化肥、塑料、制藥、分解資料、冷庫及石油化工等行業(yè)中。某石化公司有 3套酸性水汽提安裝,采用單塔加壓側(cè)線抽出汽提工藝,辨別將酸性水中的 H 2 S、NH 3 汽提出來,其中側(cè)線抽出的粗氨,送入氨精制單元,停止精制,消費出液氨。在臨時的消費理論中,安裝發(fā)作過各種險情和平安事情,針對這些成績,車間采取了一系列措施,確保液氨的正常消費,安裝消費環(huán)境大爲改善。
1 液氨走漏的危害
液氨因走漏而招致的人員中毒及環(huán)境凈化事情時有發(fā)作,依據(jù)我國重(特)大典型化工走漏統(tǒng)計數(shù)據(jù),氨氣走漏事故在發(fā)作頻率和危害水平上,僅次于氯氣走漏,位列第二。
1. 1 液氨走漏風險性剖析
氨氣是一種無色通明而具有安慰性氣息的氣體,極易溶于水成爲氨水(又稱氫氧化銨),呈弱堿性,1%水溶液 pH 值 11. 7。氨易液化,經(jīng)緊縮后成爲液氨。依據(jù)衛(wèi)法監(jiān)發(fā)(2003)142 號 《高毒物品目錄》,氨氣屬于 2. 3 類高毒氣體,8 類腐蝕品,火災(zāi)爆炸風險性類別爲乙 A 類。氨與空氣混合到一定比例時,遇明火能惹起爆炸,其爆炸極限(體積分數(shù))爲 15. 5% ~25%。低濃度氨對粘膜有安慰作用。高濃度氨可惹起組織溶解性壞死、皮膚及上呼吸道粘膜化學性炎癥及燒傷、肺充血、肺水腫及出血等。常易發(fā)作輕度、重度中毒。外露皮膚可呈現(xiàn) II 度化學灼傷。氨對人體的危害見表 1。
氨對人體的危害
蒸發(fā) 1 kg 液氨可失掉 1 316 L 氣氨,氣氨會對水源、土壤和大氣形成嚴重危害。低濃度的氨氣可被動物葉子吸收和異化,所以應(yīng)用動物避免大氣氨凈化是能夠和無效的。但當工業(yè)消費或運輸進程中發(fā)作事故,形成少量高濃度的氨氣漏逸時,卻會損傷動物。
1. 2 液氨消費進程中容易走漏的部位
依據(jù)安裝臨時運轉(zhuǎn)紀錄,走漏部位的統(tǒng)計狀況列于表 2。液氨走漏部件占比見圖 1。
安裝氨走漏統(tǒng)計液氨走漏部件狀況
從圖 1 和表 2 可以直觀看出: 安裝容易走漏的部位有三個,辨別爲閥門、氨壓機和鶴管。所以,應(yīng)重點對這幾個部位采取防走漏措施。
1. 3 液氨走漏分散進程
液氨走漏發(fā)作時,四周溫度急劇下降,走漏出的氨蒸氣及其構(gòu)成的混合物在一段工夫內(nèi),在空氣中按其*的理化性質(zhì)而分散,即便氨蒸氣及其液滴混合物的密度大于空氣,它也不會迅速下落到空中,這就是重氣分散特點。
普通液氨走漏包括三個階段:
1)走漏初始階段: 該階段爲液氨走漏至氣云構(gòu)成之間的階段,次要是液氨的氣液二相流階段的走漏進程。具有重氣分散的特點。
2)氣云構(gòu)成階段: 經(jīng)過一段工夫后,氣液二相流構(gòu)成的液氨混合物,在空氣中濃縮后,此時表現(xiàn)爲非重氣云分散。
3)氨氣云的分散階段: 在氨氣云構(gòu)成后,湍流作用將會對氣云分散起次要作用。該階段是剖析液氨危害性的重要階段。
依據(jù)液氨走漏分散的特點,當處置平臺上的液氨走漏時,能夠在空中覺得不到走漏,但在上風向一定的間隔,覺得就會十分分明。
2 液氨走漏的防控措施
2. 1 液氨零碎的管件、閥門要契合液氨的運用特性
依據(jù)氨閥的選用要求,密封面可采用巴氏合金、聚四氟乙烯等資料。氨用截止閥爲避免管道壓力過高影響上密封損壞填料,氨氣截止閥外部閥桿加工 1 道∧型閥圈,閥體下部壓制∧型PTFE 密封圈,閥桿上制造2 道∧型構(gòu)造緊扣,可成功無效避免閥桿永世不外漏。改良氨用截止閥閥座: 氮化處置硬化閥桿,以無效避免閥桿和閥座因硬對硬卡死,而呈現(xiàn)打不開關(guān)不緊景象。再適當加寬閥瓣、閥座,在中部車 1 道 C 型凹槽,機壓四氟 O 型圈,構(gòu)成了 O 型圈密封和閥瓣核心硬密封2 道密封,以添加氨罐截止閥的運用壽命。比照原產(chǎn)品,運用期大大延伸了。
氨閥通常與凸面法蘭銜接,按相應(yīng)壓力,通常高一個等級。在對密封要求嚴厲的部位,普通選用截止閥,特別在上下壓有能夠互竄的部位,一定要選用截止閥。關(guān)于走漏閥門,平常做好注銷,大檢修時集中停止改換。在改換前,必需對閥門逐臺停止水壓實驗,確保水壓實驗合格; 關(guān)于容器底部的排凝閥,普通在檢修完畢之后,在閥后加盲板,將排凝線盲死。車間新建酸性水汽提安裝液氨儲罐設(shè)計參數(shù)見表 3。
液氨儲罐設(shè)計參數(shù)
從表 3 可以看出: 液氨儲罐設(shè)計壓力爲 2. 1MPa,但像液面計、平安閥下截止閥等,均選用4. 0 MPa。如液面計型號爲 UHC-MTDJ PN4. 0。液面計上下游閥門也采用 PN4. 0 級別。關(guān)于液面計,采用磁浮子式液面計替代玻璃板液面計,極大地增加走漏的時機。磁浮子液位計是依據(jù)浮力原理和磁性耦協(xié)作用原理任務(wù)的。由于其跟液位同步上升的磁浮子經(jīng)過指示器上的磁翻柱耦合翻轉(zhuǎn)來顯示液位,顯示器不間接與容器連通,所以可以制成防走漏、耐高壓、耐腐蝕的液位計,特別合適測量強揮發(fā)性的介質(zhì)。
在液氨卸車進程中,若發(fā)現(xiàn)裝卸臂接口閥門、轉(zhuǎn)動臂密封圈呈現(xiàn)走漏,應(yīng)立刻反省走漏點; 若是因操作人員沒有銜接好卸車臂和槽車接口,應(yīng)中止裝液氨,重新銜接。若走漏較大,應(yīng)封閉裝氨閥門、氣氨前往線閥門和運氨槽車閥門,翻開消防噴淋線,用水對走漏的液氨停止吸收,待氨排盡后,再檢修改換。關(guān)于液氨卸車鶴管,要增強反省,一旦發(fā)現(xiàn)走漏,立刻組織改換萬向節(jié)的 O 型圈密封墊。
2. 2 裝設(shè)氨報警儀
安裝液氨卸車點間隔主操室較遠,不能做到隨時處于操作人員的監(jiān)控之下,一旦走漏,不能及時被發(fā)現(xiàn)。一些老安裝,未設(shè)計固定式氨報警儀或許有設(shè)計了報警儀,但裝置間隔不契合標準,裝置高度也不相反。依據(jù)相關(guān)標準的要求: 處于封鎖或部分通風不良的半關(guān)閉廠房內(nèi),有毒氣體檢(探)測器距釋放源不宜大于1 m;在露天上風向布置,有毒氣體檢(探)測器距釋放源不宜大于2 m; 汽車裝卸站的卸車鶴管與檢(探)測器的程度間隔,不應(yīng)大于 15 m。依據(jù)這一要求,對老氨精制零碎、液氨卸車點均裝置了契合標準的氨聲光報警儀,且將信號傳入主操室。關(guān)于裝置高度,標準要求: 檢測比重小于空氣的有毒氣體檢(探)測器,其裝置高度應(yīng)高出釋放源0. 5 ~2 m。思索到檢維修、標定的需求,本次裝置高度一致爲 1. 2 m。針對以前安裝報警儀探頭呈現(xiàn)下雨進水的狀況,這次在報警儀上方增設(shè)防雨板。
2. 3 改良工藝
1)將液氨卸車氣氨前往線由進酸性水兩頭罐改爲進氨氣分液罐 V4412。以前,氣氨前往線至酸性水兩頭罐,由于液氨卸車時有少量氣氨前往原料水兩頭罐,氣氨不能及時吸收、溶解,形成原料水兩頭罐(V4410 或 V5407)壓力上升,水封被毀壞,罐內(nèi)氣體外逸,構(gòu)成平安環(huán)保隱患。爲增加原料水罐氣氨前往量,在大檢修時期,添加了氣氨至 V4412 入口管線流程(氨壓機入口)。詳細流程見圖 2。
氣氨流程改造(圖中實線局部爲新接流程)
新接流程使用效果良好。后在新建酸性水汽提安裝時,也把這一做法復(fù)制到新安裝上。
2)將液氨卸車由泵裝改爲壓送,把液氨卸車泵砍掉,采用壓送卸車,增加液氨走漏點。普通壓送采用液下方式,安裝應(yīng)用液氨儲罐底部管線,將液氨壓送到罐車。從表 3 可以看出: 液氨儲罐的操作壓力可達 1. 93 MPa,從原理下去說是可行的。采用泵裝液氨時,由于機泵機封頻繁走漏,形成機泵四周氨超標,安裝探究采用壓送的方法卸車,效果比擬理想。之后應(yīng)用檢修的時機,將 2 臺機泵砍掉,增加 28 個密封點,相應(yīng)也增加了走漏的幾率。在新建 120 t/h 酸性水汽提安裝時,也采用壓送的方法。
2. 4 放慢隱患管理步伐
1)氨精制單元平臺東側(cè)增設(shè)鋼斜梯。依據(jù)規(guī)則 : 可燃氣體、液化烴和可燃液體的塔區(qū)平臺或其它設(shè)備的構(gòu)架平臺應(yīng)設(shè)置不少于 2 個通往空中的梯子,作爲平安疏散通道; 但長度不大于 8m 的甲類氣體和甲、乙 A 類液體設(shè)備的平臺或長度不大于15 m的乙 B、丙類液體設(shè)備的平臺,可只設(shè)1 個梯子。液氨作爲乙 A 類液體,其設(shè)備的平臺長度爲 12 m,超越了 8 m 的規(guī)則,應(yīng)設(shè) 2 個平安通道,而實踐只設(shè)了 1 個通道。爲此,在東側(cè)
增設(shè)了斜鋼梯。
2)液氨儲罐增設(shè)噴淋零碎。液氨易溶解于水,安裝增設(shè)霧狀水噴淋零碎后,一旦液氨走漏,從現(xiàn)場翻開水噴淋零碎,就可極大增加氨的揮發(fā)。另外氨具有較高的體積收縮系數(shù)。如: 滿量充裝液氨的鋼瓶,在 0 ~60 ℃范圍內(nèi),液氨溫度每降低 1 ℃,其壓力降低約 1. 32 ~ 1. 80 MPa,致使液氨氣瓶超裝極易發(fā)作爆炸。爲此液氨卸車點、液氨儲罐設(shè)置了降溫噴淋安裝。同時,要求用罐車拉運液氨時,其充裝系數(shù)不得大于 0. 9。在新建 120 t/h 的酸性水汽提安裝中,不但在液氨儲罐上增設(shè)噴淋零碎,而且在粗氨分液罐、氨結(jié)晶器、氨液循環(huán)罐等 6 組設(shè)備均增設(shè)了噴淋零碎。詳細見圖 3。
氨精制零碎增設(shè)的 6 組噴淋水線
3)氨精制單元增設(shè)圍堰。氨在 20 ℃ 水中的溶解度爲 34% 。基于氨的這一特性,在處置走漏時,決議少量運用水來吸收走漏的氨氣。而這種處置辦法,會發(fā)生少量含氨的酸性水。依據(jù)清污分流的要求,這些污水不得排入工業(yè)污水中,而普通酸性水安裝都不設(shè)計含硫污水零碎,因而設(shè)置圍堰,可避免這些污水進入工業(yè)污水或雨排中,防止對工業(yè)污水或雨排零碎構(gòu)成較大的沖擊。日常任務(wù)中,有時需求加、拆盲板、暫時改換氨閥,爲發(fā)明較好的任務(wù)環(huán)境,采用接暫時水線,對這些部位停止沖洗,效果也比擬理想。
4)液氨卸車點移位改造。液氨卸車點不標準。依據(jù)相關(guān)要求,液氨卸車時,四周不能無機動車通行,但液氨卸車點位于 14 號馬路西側(cè)5 m處,對車輛及施工人員并無法*封鎖,卸車存在很大的平安風險。以前,液氨卸車由汽提崗位外操擔任,由于外操任務(wù)忙碌,形成液氨卸車進程的監(jiān)視時斷時續(xù),爲處理這一隱患,車間指派專人擔任監(jiān)管液氨卸車的全進程。監(jiān)管人員不但要反省接頭有無走漏,還要核實駕駛員和押運員的資質(zhì)。車間依據(jù)液氨卸車的實踐狀況,編制 《液氨卸車走漏應(yīng)急操作卡》、《液氨卸車操作規(guī)程》,以便進一步標準液氨卸車操作順序。應(yīng)分開設(shè)置液氨裝卸站的進出口,當進出口合用時,站內(nèi)應(yīng)設(shè)回車場。由于液氨卸車點東側(cè) 5m處就是煉油區(qū)雨排零碎,爲理解決液氨卸車進程走漏噴淋水凈化公司煉油區(qū)雨排零碎,在卸車點東西側(cè)各增設(shè)圍堰。從圖 4 可以看出: 液氨卸車點改造后,現(xiàn)場更爲標準,管理更爲嚴厲。
液氨卸車點改造后
3 結(jié) 語
經(jīng)過采用契合液氨特性的管件和閥門,裝置契合標準要求的氨報警儀,改良工藝并積極停止各種隱患的管理,液氨走漏景象大大增加,保證了消費平安。
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