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液氨罐車充裝系統(tǒng)危險(xiǎn)性分析與管理及對(duì)鶴管的處保養(yǎng)
發(fā)布時(shí)間：2014/12/31 點(diǎn)擊次數(shù)：1009
1 液氨罐車系統(tǒng)安全問題的提出
云南云維集團(tuán)有限公司沾化分公司24萬t/a合所氨（其中：甲醇3萬t/a）裝置合成氨系統(tǒng)共有球罐9個(gè)，其中3個(gè)400m3，6個(gè)200m3，最大允許容量1150t。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，該公司液氨銷量逐年增加。由于歷史等諸多原因銷售灌裝一直采用比較簡陋的膠管充裝，極不規(guī)范，存在著很大的事故隱患。1982年，該廠就有一名操作工在充裝液氨時(shí)膠管爆炸（當(dāng)時(shí)沒有用鶴管），造成工傷事故，呼吸系統(tǒng)受到嚴(yán)重灼傷。后經(jīng)逐年改造，將灌裝膠管改成帶鋼絲網(wǎng)的快速接管。
但是，近年來，全國液氨汽車在充裝過程中，軟管爆裂事故仍不斷發(fā)生。
2000年12月17日1時(shí)許，浙江省建德市某化工廠合成車間在充裝液氨時(shí)軟管發(fā)生爆裂，大量液氨泄漏，造成4人死亡，4人重傷，2人中度中毒，4人輕度中毒；
2003年9月5日，江西一化工廠在對(duì)汽車罐車充裝液氨時(shí)，軟管爆裂液氨大量外泄致1人死亡；
2004年8月1日，福建省漳州市龍文合成氨有限公司在廠區(qū)內(nèi)充裝液氨時(shí)軟管發(fā)生爆裂，造成13人中毒；
2004年9月2日，河北省武安永豐化工公司在對(duì)罐車充裝液氨過程中，隨車輛配備的灌裝軟管突然爆裂，造成4人死亡；
2005年7月8日，山東省莘縣化肥有限公司，在進(jìn)行液氨裝車過程中，軟管爆裂導(dǎo)致13人死亡的特重大事故發(fā)生；
2005年8月31日，河南省周口市駿馬化工廠在對(duì)一輛罐車灌裝液氨時(shí)軟管爆裂，造成3人死亡、9人受傷的重大事故發(fā)生。
這些觸目驚心的事故，引起公司領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)部門和車間的高度重視，在公司領(lǐng)導(dǎo)的安排布置下，組織安全環(huán)保綜合管理部和合成車間有關(guān)人員到兄弟單位進(jìn)行考察。經(jīng)多方咨詢考察后，結(jié)合該公司的實(shí)際情況，立即布置進(jìn)行整治，由公司投資30多萬元，對(duì)氨庫的裝車設(shè)施和消防系統(tǒng)進(jìn)行改造，將原來的鋼絲軟管改為化工流體專用裝卸臂（鶴管）。經(jīng)改造后取得很好的效果，消除了事故隱患，保證了人員在充裝過程中的人身安全，又杜絕了可能發(fā)生的環(huán)境污染事故。
2 液氨罐車系統(tǒng)工藝流程
液氨罐車系統(tǒng)工藝流程示意圖，見圖1。
圖1 液氨罐車系統(tǒng)工藝流程示意圖
3 液氨罐車充裝系統(tǒng)危險(xiǎn)性分析
氨：分子式：NH3；分子量：17.04；CAS編號(hào)：7664-41-7；熔點(diǎn)：-77.7℃；沸點(diǎn)：-33.4℃；蒸汽壓力：992kPa（20℃）；氣氨相對(duì)密度（空氣=1）：0.59；液氨相對(duì)密度（水=1）：0.7067(25℃)；自燃點(diǎn)：651.11℃；爆炸極限：16%~25%；1%水溶液pH值：11.7。
由此可見，液氨的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、充裝等過程是一項(xiàng)極其危險(xiǎn)的活動(dòng)，一是液氨具有毒、腐蝕等理化特性；二是液氨的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、充裝設(shè)施的安全性與可靠性要求較高；三是系統(tǒng)的操作與管理要求嚴(yán)格，其危險(xiǎn)性具體表現(xiàn)在以下方面：
3.1 介質(zhì)易揮發(fā)擴(kuò)散
液氨在充裝過程中，稍有泄漏就會(huì)在空氣中迅速揮發(fā)擴(kuò)散，尤其是在高溫季節(jié)，將會(huì)危害人體健康，嚴(yán)重污染周圍環(huán)境。
3.2 介質(zhì)腐蝕性
液氨具有腐蝕性，大量泄漏時(shí)極易對(duì)設(shè)備、貯罐區(qū)地面造成腐蝕，嚴(yán)重時(shí)造成人員傷亡及環(huán)境污染。因此，要求管道、貯罐能抗腐蝕，并且充裝管線接口要絕對(duì)密封。
3.3 氨蒸氣爆炸極限低
空氣中氨蒸汽濃度達(dá)到15.7%~27.4%時(shí)，遇火星會(huì)引起燃燒爆炸。有油類存在時(shí)，將增加燃燒的危險(xiǎn)性。
3.4 毒性
低濃度氨對(duì)人的粘膜有刺激性作用；高濃度氨除可因組織溶解性壞死，造成皮膚及上呼吸道粘膜化學(xué)性炎癥及灼傷外，還可引起肺部充血，嚴(yán)重時(shí)可致死亡。液氨接觸皮膚，可引起灼傷和凍傷，濺入眼內(nèi)時(shí)，可出現(xiàn)眼結(jié)膜水腫、角膜潰瘍、虹膜炎、晶體混濁，甚至造成角膜穿孔而失明。
3.5 外來罐車存在的隱患
一方面罐車貯罐的安全附件無校驗(yàn)日期和存在失效。如罐車罐體上壓力表未校驗(yàn)、液位計(jì)失靈、溫度表破損；罐車貯罐體上的快速切斷閥油太壞裝置失效，罐車罐體上未標(biāo)明壓力容器上次檢驗(yàn)日期；無防靜電拖鏈。配置的阻火器不合格，配置的防毒器材過期等。
3.6 液氨汽車罐車管理不規(guī)范
液氨汽車罐車管理不規(guī)范，無化學(xué)危險(xiǎn)品運(yùn)輸資質(zhì)證（道路危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸營運(yùn)證、汽車駕駛員證、押運(yùn)員證），壓力容器檢驗(yàn)合格證的管理存在手續(xù)辦理不齊全，以及有關(guān)人員培訓(xùn)監(jiān)督落實(shí)不到位等隱患。
4 液氨充裝罐車系統(tǒng)安全管理措施
針對(duì)液氨的特殊性和在充裝過程中可能出現(xiàn)的危害，必須系統(tǒng)預(yù)防液氨泄漏所造成的人身傷害、環(huán)境污染、腐蝕及火災(zāi)危害，實(shí)施安全操作，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、操作、安全管理和環(huán)境管理等方面加以改進(jìn)，即從設(shè)備安全技術(shù)措施、工藝安全技術(shù)措施、系統(tǒng)布置安全措施、系統(tǒng)操作安全管理、消防安全技術(shù)等方面進(jìn)行完善。
4.1 管理措施
1）液氨的充裝運(yùn)輸，必須堅(jiān)持國家安全生產(chǎn)方針，相關(guān)政府部門對(duì)于液氨的充裝運(yùn)輸資格進(jìn)行嚴(yán)格審查、審批，按照國家的法律、法規(guī)程序進(jìn)行操作。
2）液氨充裝涉及包括生產(chǎn)、使用、貯存、運(yùn)輸?shù)榷鄠�(gè)環(huán)節(jié)，應(yīng)形成一整套具有實(shí)用性、可靠性的管理體系。
3）從科學(xué)的管理角度出發(fā)，采用新工藝、新技術(shù)，更新落后的生產(chǎn)工藝和充裝運(yùn)輸設(shè)施例如充裝管改成新型鶴管。
4）公司內(nèi)各級(jí)管理部門建立、健全具體的管理責(zé)任制度，對(duì)液氨充裝操作實(shí)行監(jiān)督管理。
5）制定嚴(yán)格的操作規(guī)程并認(rèn)真執(zhí)行。
6）對(duì)從業(yè)人員進(jìn)行嚴(yán)格的教育培訓(xùn)，并要取得充裝資質(zhì)證，持證上崗。
7）充裝現(xiàn)場配備完善的防護(hù)消防設(shè)施；操作人員配備防毒面具、防化服、現(xiàn)場設(shè)置應(yīng)急噴淋沖洗水源、消防水泡和滅火器材。
8）相關(guān)部門和車間應(yīng)建立事故應(yīng)急救援預(yù)案，定期進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)演練。
9）對(duì)于運(yùn)輸罐車進(jìn)行嚴(yán)格管理，罐車的安全附件必須齊全完好。
4.2 具體操作
1）罐車在充裝前必須保證正壓，防止內(nèi)存空氣；
2）充裝中和充裝后壓力不超過1MPa；
3）液氨罐車充裝量不得超過安全警戒線；
4）充裝速度不能過快，以防止流體急速流動(dòng)而產(chǎn)生靜電，發(fā)生爆炸
4.3 系統(tǒng)泄漏處理
1）加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)，消除跑冒滴漏。
2）液氨貯存裝置區(qū)域設(shè)置事故違堰，以防止突發(fā)泄漏對(duì)環(huán)境造成大面積污染。
3）貯存及充裝現(xiàn)場裝置消防水炮，以備液氨泄漏擴(kuò)散時(shí)可以用水霧噴灑控制氨氣污染。
4）一旦發(fā)生液氨泄漏，必須立即采取應(yīng)急搶救措施，發(fā)生重大泄漏時(shí)，立即向各級(jí)主管部門報(bào)告，啟動(dòng)應(yīng)急救援預(yù)案。
5 安全管理建議
該公司液氨罐車充裝系統(tǒng)改造后，提高了工作效率，由原來每充裝一個(gè)罐車需3~4h，改進(jìn)后只需25min，同時(shí)確保了充裝系統(tǒng)的安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了充裝過程中無泄漏，保證了人身安全和健康，還為甲醇汽車罐車充裝改造摸索出了一條成功的經(jīng)驗(yàn)。
1） 建立定期對(duì)鶴管、密封件檢查制度。
2） 對(duì)液氨充裝鶴管、密封件，快速切斷閥門進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，確保其完好。
3） 進(jìn)一步對(duì)液氨鶴管充裝加以研究，進(jìn)行技改，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作控制。
4） 在消防水源管道上設(shè)加壓泵，以提高消防水炮有效射程。
5） 經(jīng)常組織操作人員進(jìn)行學(xué)習(xí)培訓(xùn)，參加事故處理演練和防毒處理。
云南云維集團(tuán)有限公司沾化分公司24萬t/a合所氨（其中：甲醇3萬t/a）裝置合成氨系統(tǒng)共有球罐9個(gè)，其中3個(gè)400m3，6個(gè)200m3，最大允許容量1150t。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，該公司液氨銷量逐年增加。由于歷史等諸多原因銷售灌裝一直采用比較簡陋的膠管充裝，極不規(guī)范，存在著很大的事故隱患。1982年，該廠就有一名操作工在充裝液氨時(shí)膠管爆炸（當(dāng)時(shí)沒有用鶴管），造成工傷事故，呼吸系統(tǒng)受到嚴(yán)重灼傷。后經(jīng)逐年改造，將灌裝膠管改成帶鋼絲網(wǎng)的快速接管。
但是，近年來，全國液氨汽車在充裝過程中，軟管爆裂事故仍不斷發(fā)生。
2000年12月17日1時(shí)許，浙江省建德市某化工廠合成車間在充裝液氨時(shí)軟管發(fā)生爆裂，大量液氨泄漏，造成4人死亡，4人重傷，2人中度中毒，4人輕度中毒；
2003年9月5日，江西一化工廠在對(duì)汽車罐車充裝液氨時(shí)，軟管爆裂液氨大量外泄致1人死亡；
2004年8月1日，福建省漳州市龍文合成氨有限公司在廠區(qū)內(nèi)充裝液氨時(shí)軟管發(fā)生爆裂，造成13人中毒；
2004年9月2日，河北省武安永豐化工公司在對(duì)罐車充裝液氨過程中，隨車輛配備的灌裝軟管突然爆裂，造成4人死亡；
2005年7月8日，山東省莘縣化肥有限公司，在進(jìn)行液氨裝車過程中，軟管爆裂導(dǎo)致13人死亡的特重大事故發(fā)生；
2005年8月31日，河南省周口市駿馬化工廠在對(duì)一輛罐車灌裝液氨時(shí)軟管爆裂，造成3人死亡、9人受傷的重大事故發(fā)生。
這些觸目驚心的事故，引起公司領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)部門和車間的高度重視，在公司領(lǐng)導(dǎo)的安排布置下，組織安全環(huán)保綜合管理部和合成車間有關(guān)人員到兄弟單位進(jìn)行考察。經(jīng)多方咨詢考察后，結(jié)合該公司的實(shí)際情況，立即布置進(jìn)行整治，由公司投資30多萬元，對(duì)氨庫的裝車設(shè)施和消防系統(tǒng)進(jìn)行改造，將原來的鋼絲軟管改為化工流體專用裝卸臂（鶴管）。經(jīng)改造后取得很好的效果，消除了事故隱患，保證了人員在充裝過程中的人身安全，又杜絕了可能發(fā)生的環(huán)境污染事故。
2 液氨罐車系統(tǒng)工藝流程
液氨罐車系統(tǒng)工藝流程示意圖，見圖1。
圖1 液氨罐車系統(tǒng)工藝流程示意圖
3 液氨罐車充裝系統(tǒng)危險(xiǎn)性分析
氨：分子式：NH3；分子量：17.04；CAS編號(hào)：7664-41-7；熔點(diǎn)：-77.7℃；沸點(diǎn)：-33.4℃；蒸汽壓力：992kPa（20℃）；氣氨相對(duì)密度（空氣=1）：0.59；液氨相對(duì)密度（水=1）：0.7067(25℃)；自燃點(diǎn)：651.11℃；爆炸極限：16%~25%；1%水溶液pH值：11.7。
由此可見，液氨的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、充裝等過程是一項(xiàng)極其危險(xiǎn)的活動(dòng)，一是液氨具有毒、腐蝕等理化特性；二是液氨的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、充裝設(shè)施的安全性與可靠性要求較高；三是系統(tǒng)的操作與管理要求嚴(yán)格，其危險(xiǎn)性具體表現(xiàn)在以下方面：
3.1 介質(zhì)易揮發(fā)擴(kuò)散
液氨在充裝過程中，稍有泄漏就會(huì)在空氣中迅速揮發(fā)擴(kuò)散，尤其是在高溫季節(jié)，將會(huì)危害人體健康，嚴(yán)重污染周圍環(huán)境。
3.2 介質(zhì)腐蝕性
液氨具有腐蝕性，大量泄漏時(shí)極易對(duì)設(shè)備、貯罐區(qū)地面造成腐蝕，嚴(yán)重時(shí)造成人員傷亡及環(huán)境污染。因此，要求管道、貯罐能抗腐蝕，并且充裝管線接口要絕對(duì)密封。
3.3 氨蒸氣爆炸極限低
空氣中氨蒸汽濃度達(dá)到15.7%~27.4%時(shí)，遇火星會(huì)引起燃燒爆炸。有油類存在時(shí)，將增加燃燒的危險(xiǎn)性。
3.4 毒性
低濃度氨對(duì)人的粘膜有刺激性作用；高濃度氨除可因組織溶解性壞死，造成皮膚及上呼吸道粘膜化學(xué)性炎癥及灼傷外，還可引起肺部充血，嚴(yán)重時(shí)可致死亡。液氨接觸皮膚，可引起灼傷和凍傷，濺入眼內(nèi)時(shí)，可出現(xiàn)眼結(jié)膜水腫、角膜潰瘍、虹膜炎、晶體混濁，甚至造成角膜穿孔而失明。
3.5 外來罐車存在的隱患
一方面罐車貯罐的安全附件無校驗(yàn)日期和存在失效。如罐車罐體上壓力表未校驗(yàn)、液位計(jì)失靈、溫度表破損；罐車貯罐體上的快速切斷閥油太壞裝置失效，罐車罐體上未標(biāo)明壓力容器上次檢驗(yàn)日期；無防靜電拖鏈。配置的阻火器不合格，配置的防毒器材過期等。
3.6 液氨汽車罐車管理不規(guī)范
液氨汽車罐車管理不規(guī)范，無化學(xué)危險(xiǎn)品運(yùn)輸資質(zhì)證（道路危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸營運(yùn)證、汽車駕駛員證、押運(yùn)員證），壓力容器檢驗(yàn)合格證的管理存在手續(xù)辦理不齊全，以及有關(guān)人員培訓(xùn)監(jiān)督落實(shí)不到位等隱患。
4 液氨充裝罐車系統(tǒng)安全管理措施
針對(duì)液氨的特殊性和在充裝過程中可能出現(xiàn)的危害，必須系統(tǒng)預(yù)防液氨泄漏所造成的人身傷害、環(huán)境污染、腐蝕及火災(zāi)危害，實(shí)施安全操作，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、操作、安全管理和環(huán)境管理等方面加以改進(jìn)，即從設(shè)備安全技術(shù)措施、工藝安全技術(shù)措施、系統(tǒng)布置安全措施、系統(tǒng)操作安全管理、消防安全技術(shù)等方面進(jìn)行完善。
4.1 管理措施
1）液氨的充裝運(yùn)輸，必須堅(jiān)持國家安全生產(chǎn)方針，相關(guān)政府部門對(duì)于液氨的充裝運(yùn)輸資格進(jìn)行嚴(yán)格審查、審批，按照國家的法律、法規(guī)程序進(jìn)行操作。
2）液氨充裝涉及包括生產(chǎn)、使用、貯存、運(yùn)輸?shù)榷鄠�(gè)環(huán)節(jié)，應(yīng)形成一整套具有實(shí)用性、可靠性的管理體系。
3）從科學(xué)的管理角度出發(fā)，采用新工藝、新技術(shù)，更新落后的生產(chǎn)工藝和充裝運(yùn)輸設(shè)施例如充裝管改成新型鶴管。
4）公司內(nèi)各級(jí)管理部門建立、健全具體的管理責(zé)任制度，對(duì)液氨充裝操作實(shí)行監(jiān)督管理。
5）制定嚴(yán)格的操作規(guī)程并認(rèn)真執(zhí)行。
6）對(duì)從業(yè)人員進(jìn)行嚴(yán)格的教育培訓(xùn)，并要取得充裝資質(zhì)證，持證上崗。
7）充裝現(xiàn)場配備完善的防護(hù)消防設(shè)施；操作人員配備防毒面具、防化服、現(xiàn)場設(shè)置應(yīng)急噴淋沖洗水源、消防水泡和滅火器材。
8）相關(guān)部門和車間應(yīng)建立事故應(yīng)急救援預(yù)案，定期進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)演練。
9）對(duì)于運(yùn)輸罐車進(jìn)行嚴(yán)格管理，罐車的安全附件必須齊全完好。
4.2 具體操作
1）罐車在充裝前必須保證正壓，防止內(nèi)存空氣；
2）充裝中和充裝后壓力不超過1MPa；
3）液氨罐車充裝量不得超過安全警戒線；
4）充裝速度不能過快，以防止流體急速流動(dòng)而產(chǎn)生靜電，發(fā)生爆炸
4.3 系統(tǒng)泄漏處理
1）加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)，消除跑冒滴漏。
2）液氨貯存裝置區(qū)域設(shè)置事故違堰，以防止突發(fā)泄漏對(duì)環(huán)境造成大面積污染。
3）貯存及充裝現(xiàn)場裝置消防水炮，以備液氨泄漏擴(kuò)散時(shí)可以用水霧噴灑控制氨氣污染。
4）一旦發(fā)生液氨泄漏，必須立即采取應(yīng)急搶救措施，發(fā)生重大泄漏時(shí)，立即向各級(jí)主管部門報(bào)告，啟動(dòng)應(yīng)急救援預(yù)案。
5 安全管理建議
該公司液氨罐車充裝系統(tǒng)改造后，提高了工作效率，由原來每充裝一個(gè)罐車需3~4h，改進(jìn)后只需25min，同時(shí)確保了充裝系統(tǒng)的安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了充裝過程中無泄漏，保證了人身安全和健康，還為甲醇汽車罐車充裝改造摸索出了一條成功的經(jīng)驗(yàn)。
1） 建立定期對(duì)鶴管、密封件檢查制度。
2） 對(duì)液氨充裝鶴管、密封件，快速切斷閥門進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，確保其完好。
3） 進(jìn)一步對(duì)液氨鶴管充裝加以研究，進(jìn)行技改，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作控制。
4） 在消防水源管道上設(shè)加壓泵，以提高消防水炮有效射程。
5） 經(jīng)常組織操作人員進(jìn)行學(xué)習(xí)培訓(xùn)，參加事故處理演練和防毒處理。
