氨区重点要求(讲演稿11.6).ppt

《防止烟气脱硝系统液氨泄漏的 重点要求》2013年发生的液氨泄漏引发的事故案例Ø 2013年4月21日四川眉山市仁寿县一食品廠冷庫發生 液氨泄漏事故，造成4人死亡，另有24人中毒Ø 2013年6月3日，吉林宝源丰禽业有限公司车间由于电气 线路短路，引燃周围可燃物，火势蔓延和燃烧产生的高温 导致氨设备和氨管道发生爆炸，大量氨气泄漏，引起了燃 烧造成120人死亡，70多人受伤的特别重大火灾事故Ø 2013年8月31日，上海宝山区的翁牌冷藏实业有限公司 ，生产厂房内液氨管路系统管帽脱落，引起液氨泄漏，造 成15人死亡，25人受伤• 氨具有挥发性、毒性和强碱性，对眼、呼吸道粘膜有强烈刺激和腐蚀作用，可导致人体呼吸困难、昏迷、休克甚至死亡，其短时间接触容许浓度30mg/m3，半致死浓度1390mg/m3，即刻致死浓度3500mg/m3• 根据相关资料及理论计算可知：加压后的液氨泄漏强度很大，且迅速气化并向四周扩散按DN80管道5mm法兰间隙圆周泄漏计算，20℃时泄漏速度约为1.8t/min；据计算，静风条件下20吨液氨泄漏扩散后的致死浓度半径约为80m，随着氨快速蒸发并随气流扩散，其影响范围可达近1000米。

• 从以上液氨事故案例看，氨泄漏引起人员中毒是造成 人员伤亡的主要原因，其次是火灾和爆炸• 目前国内与液氨有关的设计规范、管理标准主要针对 防火和防爆，对氨泄漏中毒的防范与采取的措施没有 明确的规定和要求• 鉴于目前国内频频发生的氨泄漏事故，为加强火电厂 氨区的安全设计、氨装卸、储存及使用的安全管理， 特制订本《防止烟气脱硝系统液氨泄漏的重点要求》 v氨的特性 常温常压下的氨是一种无色气体，有强烈的刺激性气味，分子量17.03，标准状况下密度0.7081kg/m3，沸点为-33.35℃，自燃点651.11℃，与空气混合物爆炸极限15.7～27.4% (最易引燃浓度17%)氨极易溶于水（氨水饱和浓度34%)，液氨大量泄漏后与空气混合形成密度比空气大的蒸汽云，在地表滞留遇明火、高热会引起火灾、爆炸、中毒等重大事故从统计以往氨泄漏事故发生原因的频次看，卸车软管破裂占大多数，其次是法兰、阀门损坏目前火电厂液氨区发生严重泄漏风险的部位在卸料接口、以及与液氨储罐直接连接的第一道法兰、阀门• 以下为条文正文及其对应的解释1 总平面布置• 1.1 氨区建（构）筑物的总平面布置应符合现行国家标准规定，不同规范中的具体要求不一致时，应按照其中较为严格者执行。

• 条文对应解释：目前国家和行业相关标准对液氨系统的一些具体要求不一致，为切实预防液氨泄漏事故的发生和扩大，从严执行法规标准• 1.2氨区应集中布置在厂区全年最小频率风向的上风侧，按功能划分为液氨储罐区、蒸发区、卸料区• 条文对应解释：明确氨区的平面位置及区域划分，并确定各区域的名称• 1.3氨区内各建（构）筑物与相邻工厂或设施的防火间距，以及氨区与明火、燃爆区域的安全距离应满足《石油化工企业设计防火规范》GB50160的相关要求，同时满足各项工艺要求• 条文对应解释：目前一些氨区设计的防火间距采用《建筑设计防火规范》GB50016中表4.4.1减少25%的标准，远低于《石油化工企业设计防火规范》中的相关要求为避免液氨泄漏事故扩大，要求新建氨区与相邻工厂或设施、人员聚集区的防火间距须符合《石油化工企业设计防火规范》第4.1.9条的相关规定，同时满足安评、环评的具体要求已建氨区防火间距达不到要求的，应重点强化防止氨扩散的措施和事故警报系统，确保事故情况下能够有效控制氨的扩散，并实现相关人员及时撤离•1.4一个火力发电厂内液氨储罐应集中布置，并尽量控制液氨储罐的数量当液氨储罐数大于3个时，应分组布置，储罐组之间相邻两个储罐的外壁间距应不小于26m，否则应增设高至遮阳棚顶的防火隔墙。

•条文对应解释：从安全管理、运行维护等多方面考虑，电厂氨区应集中布置，一个电厂只设一个氨区部分电厂投运机组较多，对不同时期建设的烟气脱硝氨区，可根据液氨储罐投运的时间进行分组为确保液氨泄漏时消防喷淋吸收效果，消防喷淋水系统按储罐组分别设置，每个储罐组的储罐数不超过三个根据《石油化工企业设计防火规范》，可燃液体罐组的防火间距取26m若因场地条件限制不能达到26m的，应在液氨储罐组间增设高至遮阳棚顶的防火隔墙，目的是控制液氨泄漏后的扩散，便于查找泄漏点和确保消防喷淋水的利用效率防火隔墙可利用一侧罐组围堰直接加高• 1.5氨区应设置不低于2.20m的不燃烧材料实体围墙，并设置两个或以上对角或对向布置的逃生门氨区大门及逃生门均应采用向外开的阻燃实体门，内侧悬挂“安全通道”标识牌逃生门应能自动关闭，且不能上锁，可从内部设置门栓，门栓处设置“从此打开”提示牌• 条文对应解释：最新版《大中型火力发电厂设计规范》 GB50660要求氨区设置不低于2.20米的非燃烧实体围墙 为与实体围墙相适应，氨区的大门也应采用阻燃实体门， 不应采用钢格栅或钢栅栏门 • 为避免出现被困人员逃生时需穿越氨泄漏区或扩散区的情 形，氨区围墙上应设置两个或以上对角或对向布置的安全 出口，且不应上锁，以便于被困人员迅速安全撤离。

• 1.6 氨区风向标数量不少于4个，应在液氨区最高处呈对角布置，且处于避雷设施的保护范围内• 条文对应解释：一旦出现氨泄漏事故，人员疏散时应向上风位置撤离氨区安装风向标能够明确指示事故发生时的风向，为人员撤离指明方向• 1.7液氨卸料区应尽可能设置在氨区围墙内，如受场地限制，氨卸料区只能设于氨区围墙外的，应在液氨万向充装系统周围设置保护围栏液氨万向充装系统周围应设置防撞桩• 条文对应解释：为便于统一管理和应急处置，液氨卸料区应尽可能设置在氨区围墙内由于场地条件限制，卸料区只能设于液氨区围墙外的，应在万向充装管道系统周围设置围栏，防止无关人员靠近和触碰为避免车辆操作失误撞击万向充装管道系统，导致液氨泄漏，在万向充装管道系统周围应设置防撞桩• 1.8氨区控制室和配电间出入口不得朝向装置区• 条文对应解释：装置控制室、配电间等不宜在朝向设备的一侧开门由于液氨泄漏后与空气中的水份混合形成密度比空气大的蒸汽云，为避免人员穿越“氨云”，故氨区控制室和配电间出入口门不得朝向装置区• 2 系统配置• 2.1 卸料压缩机应采用氨专用压缩机，压缩机入口前必 须设置气液分离器• 条文对应解释：压缩机入口前必须设置气液分离器， 以防止管道内冷凝液带入压缩机。

•2.2液氨万向充装系统应使用具有防泄漏功能的干式快速接头，否则应在万向充装系统靠近卸车操作阀的位置增设止回阀液氨储罐液相进口根部阀前应装设止回阀•条文对应解释：液氨储罐液相进料管接口设置止回阀是为了避免液相进料管泄漏时，大量液氨通过管道外漏经测算，万向充装系统到储罐液相进料管上的止回阀区间的管道中存有约60kg液氨；运输槽车紧急切断阀的动作时间为-20℃≤-20℃1管道20号钢不锈钢2阀门不锈钢不锈钢3法兰20号钢带颈对焊突面法兰不锈钢带颈对焊突面法兰4垫片不锈钢缠绕石墨垫片不锈钢缠绕石墨垫片5连接件35CrMo全螺纹螺柱 30CrMo Ⅱ型六角螺母35CrMo全螺纹螺柱 30CrMoⅡ型六角螺母条文对应解释：为降低液氨管道、阀门、法兰及附件的泄漏风险，在符合相关规程、标准的基础上，对选材要求进行明确，并在一定程度上加以提升最低设计温度应根据当地月平均最低气温的最低值（当月各天的最低气温相加后除以当月的天数）确定• 2.8 液氨储罐应设置高液位保护，并单独设置液位高高开关，保护动作时能够自动联锁切断进料装置（储罐存储系数不应大于0.9）• 条文对应解释：防止在液氨储罐充装过程中出现溢出和泄漏。

• 2.9液氨储罐应设置超温、超压保护装置，超温设定值不应高于40℃，超压设定值不大于1.6MPa，保护动作时能够自动联锁启动降温喷淋、切断进料• 条文对应解释：夏季环境温度升高可引起储罐内液氨的温度升高、压力升高，导致卸料压缩机能耗升高、安全阀动作，严重者还可能导致超压爆炸，故液氨储罐应设超温、超压保护装置超温保护自动联锁启动喷淋降温，超压保护动作时自动切断进料• 2.10 液氨储罐区、蒸发区及卸料区应分别设置氨泄漏检测仪，并定期检验氨泄漏检测仪报警值为15mg/m3（20ppm），保护动作值为30mg/m3（39ppm）• 条文对应解释： 根据《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》 GB50493，可燃气体和有毒气体的检测系统，应采用两级报警一级报警为常规报警，设定值为50%PC-STEL（短时间接触允许浓度），二级报警作为启动水喷淋联锁信号，设定值小于等于100%PC-STEL（短时间接触允许浓度）• 2.11液氨储罐四周应设置高度为1m的防火堤，并设置不少于2个通往大门及逃生门方向的台阶液氨储罐至防火堤内侧基脚线的水平距离应不小于3m• 条文对应解释： 《石油化工企业设计防火规范》中规定防火堤内有效容积不小于一台最大储罐的容量，且液化烃储罐组宜设不高于0.6米的防火堤。

《建筑设计防火规范》中4.2.5条规定甲、乙、丙类液体储罐组防火堤的设计高度应比计算高度高出0.2m，且其高度应为1.0～2.2m考虑液氨泄漏时会有大量消防喷淋水流入，防火堤的容量应适当增大，故明确防火堤的高度为1m，且液氨储罐至防火堤内侧基脚线的水平距离应不小于3m• 2.12 液氨蒸发区应设置高度为0.6m的围堰蒸发器应采用水浴加热，并设置水温超温、筒内液氨液位超高报警蒸发器氨气出口管路应设置压力超高报警• 条文对应解释：液氨蒸发区管径较小，且消防喷淋水量也较小，为便于人员逃离，确定围堰高度为0.6m蒸发器直接加热有可能造成温度和压力超过设计值，造成爆炸或泄漏同时明确了设计超温和超压报警的要求和设置围堰的要求• 2.13 氨区应设置安全喷淋洗眼器，洗眼器的防护半径不宜大于15m，应能覆盖液氨储罐区、蒸发区、卸料区，水源应采用生活水源• 条文对应解释：参照《化工工艺系统工程设计技术规定：人身防护应急系统的设置》（HG/T20570.14-95），明确了洗眼器的设置要求• 2.14 氨区废水应输送至电厂废水处理中心，严禁排入雨水系统宜配置2台废水泵，单台出力应不小于50m3/h• 对应条文解释：确保氨区废水的排放不对环境产生影响。

宜配置2台废水泵，单台出力应不小于50m3/h• 2.15 液氨储罐基础应设地基变形观测点并定期进行观测• 条文对应解释：对储罐基础的地基变形进行观测，防止储罐整体结构及与其相连的管道、法兰等因基础沉降而受到影响导致强度降低或破裂• 2.16 氨系统管道焊缝应100%进行无损检验• 2.17氨区阀门执行机构应采用故障安全型气动执行机构• 2.18氨区MCC双路电源应取自主厂不同PC段• 3 防静电、防雷措施• 3.1 氨区入口处人体静电导除装置宜采用不锈钢管配空心球型式地面以上部分高度为1.0m，底座应与氨区接地网干线进行可靠连接• 条文对应解释：氨区入口设置的人体静电导除装置采用静电握手形式主要是从醒目和操作的方便性考虑• 3.2 氨区及氨输送管道所有法兰、阀门的连接处均应设金属跨接线，跨接线宜采用4×25mm镀锌扁钢及Ф8的镀锌圆钢• 条文对应解释： 跨接线也可采用其他连接形式，详见《化工企业静电接地安装通用图》（CD 90B）图中跨接线为专用跨接线• 3.3 液氨罐体扶梯入口处应设置人体静电导除装置• 条文对应解释：根据《石油化工静电接地设计规范》（HG 3097），也可采用在可靠接地的金属栏杆上留出长约一米裸露金属面的方式。

• 3.4 卸料区须设置用于槽车接地的端子箱，端子箱应布置在装卸作业区的最大风频下风侧，并配置专用接地线• 条文对应解释：根据《交流电气装置接地》（DL/T 621）第6.2.18条规定，液氨卸料区应设置接地端子，接地端子的设置位置根据《化工企业静电接地设计规程》（HG/T 20675）附。