氨区重点要求(讲演稿116)

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1、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 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。 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。 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、
2、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
3、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15.727.4% (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
4、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
5、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
6、。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
7、。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
8、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
9、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
10、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-20-201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 型六角螺母35CrMo全螺纹螺柱30CrMo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
11、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