浅谈液氨站的安全风险及防范

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  【关键词】危险化学品;液氨;风险;防范
  【中图分类号】TQ113.5 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2021)09-0092-03
  0 引言
   危险化学品属于国家重点监管的化学品,其在生产、储存、运输等各个环节极易发生事故,威胁人民生命安全。近年来发生的“2015年8月12日天津滨海新区爆炸事故”和“2020年8月4日黎巴嫩首都贝鲁特港口区爆炸事故”等危险化学品事故造成了大量人员伤亡,社会影响巨大。因此,加强危险化学品安全生产,防范和化解安全风险,预防危险化学品事故发生显得非常重要。液氨在工业上应用广泛,具有腐蚀性且容易气化的特性,所以其化学事故发生率很高[1]。中国铝业股份有限公司广西分公司在锅炉脱销工艺中使用液氨,设立了液氨站,本文就液氨站在生产运行过程的安全风险进行分析,并对如何防控安全风险进行探讨。
  1 液氨罐区简介
   液氨站的主要设备包括卸料压缩机、液氨储罐、液氨蒸发槽、氨气缓冲罐、氨气稀释槽等,主要用于供应脱硝用的氨气,其工艺流程如下:液氨从液氨槽车由卸料压缩机送入液氨储罐储存,来自储罐的液氨经过液氨蒸发槽蒸发为氨气后,通过氨缓冲罐和输送管道进入锅炉烟气脱硝装置。氨气系统紧急排放的氨气则排放到氨气稀释槽中,经水吸收排入废水池,再经由废水泵送至废水处理车间处理。
  2 安全风险分析
   液氨属于有毒危险化学品,常温常压下为无色气体,有强烈的刺激性气味,极易燃,能与空气形成爆炸性混合物,遇明火、高热易引起燃烧爆炸,对眼、呼吸道黏膜有强烈刺激和腐蚀作用[2]。液氨储罐区在生产运行、检修、装卸和储存过程中受人的不安行为、设备设施缺陷、管理不当、自然环境影响,可能造成火灾、爆炸、中毒等生产安全事故。可能发生的事故类型及事故风险主要存在部位见表1。
  2.1 火灾、爆炸
   主要诱发因素有如下几个方面: 氨气制备工序工艺缺陷,液氨储罐等设施及设备、工艺管道设计、安装、施工、材质缺陷; 液氨储罐区等易发生泄漏区域未设置检漏报警器或报警器失效; 液氨储罐区建构筑物耐火等级不符合规范要求;液氨储罐区插座、电机、开关等不防爆; 无静电及雷电接地体或防雷设施存在缺陷,未及时处置等; 对液氨储罐或管道检修作业时未办理动火作业审批,违规动火或使用铁制工具,作业时产生火花;?譿?訛在库区内或在卸氨作业时使用明火等违章行为都可能会引发火灾、爆炸危险。
  2.2 中毒、窒息
   主要诱发因素有如下几个方面: 液氨储罐等设施及设备、工艺管道发生泄漏; 作业人员缺乏安全知识,未佩戴劳动防护用品,处置不當或在检修、清理作业时,如果进入受限空间作业未采取有效隔绝、清洗、通风、分析等安全措施; 吸入氨气后,应急处置不当可能造成作业人员中毒、窒息。
   轻度吸入氨中毒会造成咽灼痛、咳嗽、咳痰或咯血、胸闷和胸骨后疼痛等;急性吸入氨中毒会造成呼吸道黏膜刺激和灼伤;重度吸入可造成气管阻塞,引起窒息。
  2.3 压力容器及压力管道爆炸
   主要诱发因素有如下几个方面: 在运行过程中使用的液氨储罐、液氨蒸发器、氨气缓冲罐、压缩空气罐、氮气钢瓶等设备为压力容器及压力管道,由于存在超温、超压、超装或设备设计、制造缺陷,因此在使用中会受到腐蚀破坏、金属疲劳破坏或安全附件失效等; 未定期对压力容器及压力管道、安全阀、压力表、温度表(计)、管道等进行检验,其性能不符合安全要求; 压力容器及压力管道腐蚀严重或操作失误造成超压;作业人员无证上岗,不熟悉操作规程,违章操作或误操作; 擅自改变使用条件,对压力容器进行盲目改造,改造缺陷等有可能造成压力容器爆炸。
  2.4 灼烫伤
   主要诱发因素有如下几个方面: 液氨气化使用蒸汽,若接触蒸汽的氨蒸发槽、蒸气管道损坏或连接处不严密而发生蒸汽泄漏,蒸汽喷射到人体; 在检修作业过程中,未严格落实安全措施,焊接火花接触到皮肤会发生灼烫事故。
  2.5 冻伤
   主要诱发因素有如下几个方面: 液氨储罐、卸氨液相工艺管道等发生泄漏,卸车时槽车发生泄漏,接触到作业人员皮肤; 液氨储罐、卸氨液相工艺管道、槽车等设备设计、安装、材质缺陷; 作业人员缺乏安全知识,未穿戴劳动防护用品,作业现场无急救物资等可能会引发冻伤危险。
  2.6 车辆伤害
   主要诱发因素有如下几个方面: 液氨的运输主要采取汽车运输方式,如果厂区道路、液氨站道路设置不合理,转弯半径不足,道路交通状况不良,安全标志不全,则车辆制动失灵或违章操作易造成车辆伤害; 使用叉车搬运物料时,如果操作不当或作业人员无证操作设备,就会造成车辆伤害。
  2.7 高处坠落
   主要诱发因素有如下几个方面: 液氨储罐区设有较高的操作平台,如在检查、巡检过程中失足,检修设备时防护不当,护栏、扶梯损坏,气候恶劣、照明不足等原因; 作业人员攀爬或依靠防护栏杆,造成意外; 高处作业时,未搭设检修平台或脚手架,违章作业等均容易造成高处坠落事故。
  2.8 机械伤害
   主要诱发因素有如下几个方面: 液氨站的运转设备有压缩机、泵等,如生产及检修时操作不当、转动部分无防护罩、违章作业、备品备件质量差、个人防护不够等原因; 处理设备故障时,未执行停机上锁挂牌,被设备卷入容易造成机械伤害事故。
  2.9 物体打击
   主要诱发因素有如下几个方面: 在检修时,工具或其他物品放置于高大设备、高处的操作平台,如不慎掉落,有可能砸伤作业人员,发生物体打击伤害; 构建筑物腐蚀严重,发生垮塌,砸伤作业人员等。
  2.10 触电
   主要诱发因素有如下几个方面: 液氨罐区的电气设备无接零、接地保护,电气未采用隔离措施与屏护、安全距离不够、未设置联锁保护装置,电线破损、开关无防护罩; 检修无专人看守电源开关或挂警示牌、高空作业距厂区架空电力线太近、现场乱拉临时电线; 非电工人员检修电气设备,作业人员误操作、未佩戴防护用品等原因均容易发生触电事故。   2.11 噪聲
   液氨罐区在运行过程中由于机、泵等机械设备的撞击、摩擦、转动而引起的机械噪声,若生产现场无隔震、减震措施、未为员工配备个人防护用品,操作人员长时间处于高噪声环境,可使人出现头痛、头晕、易疲劳、神经衰弱等症状,对操作人员的心血管与消化系统产生危害,使操作人员失误率上升,从而导致事故发生。
  2.12 静电危害
   在生产过程中,液氨或氨气在管线内流动,与管道摩擦而产生静电,若管道静电接地不符合规范要求、设备接地不符合规范要求,电阻值超标而不能使产生的静电荷导入大地,静电荷积聚到放电的程度时就会产生静电火花,遇易燃介质就会导致火灾爆炸事故的发生。
  2.13 淹溺
   液氨站区设置有事故应急池、废水池等,若池边没有防护栏杆或栏杆损坏,人员不慎落入池中,可能发生人员淹溺事故,造成人员伤亡。
  3 防范措施
   通过以上安全风险分析可以看出,液氨站在运行过程中存在火灾、爆炸、中毒和窒息、车辆伤害、机械伤害等13类事故风险,安全风险存在多样性,一旦发生事故,若处置不当,将会发生严重的安全生产事故。因此,为有效预防事故发生,建议采取以下防范措施。
   (1)严格遵守《安全生产法》《危险化学品安全管理条例》《燃煤发电厂液氨罐区安全管理规定》等国家有关法律法规和标准规范,严格落实企业安全主体责任,设置安全生产管理机构或者配备专职安全生产管理人员,建立全员安全生产责任制,明确并落实各级人员的安全生产职责,形成横向到边、纵向到底的安全管理网络。
   (2)加强液氨站的设备设施管理。压力容器和压力管道等各类设备设置应满足国家和行业有关技术标准和规范的要求,氨区电气设备应满足《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》,符合防爆要求,建立健全设备设施台账,掌握所有设备设施的运行状况,做好设备设施维护和保养,尤其是特种设备设施和安全联锁、警示报警装置要按照规范定期进行检测和检验,确保设备运行正常;定期对联锁装置开展联动检验,及时发现、排除联锁装置存在的安全隐患,确保联锁装置完好。
   (3)建立健全液氨站的各项安全管理制度和安全操作规程。主要负责人、特种作业人员及其相关管理人员,应当按照国家有关规定经特种设备安全监督管理部门考核合格,取得国家统一格式的特种作业人员证书,方可从事相应的作业或者管理工作[3]。组织专业技术人员制定完善的生产工艺规程、设备操作维护规程和安全操作规程,对员工进行经常性安全生产知识教育和培训,增强员工的安全意识,使员工熟练掌握并严格遵守操作规程。
   (4)加强液氨站运行过程中日常巡检和隐患排查治理。值班人员按规定巡视检查氨区设备和系统运行状况,定期测定空气中氨气含量,加强对储罐温度、压力、液位等重要参数的监控,严禁超温、超压、超液位运行。建立包保责任制,明确主要负责人、技术负责人和操作负责人,从总体管理、技术管理、操作管理3个层面对液氨站实行安全包保,定期开展隐患排查治理,建立隐患管理台账,及时消除隐患。
   (5)制定检修维护作业审批制度,检修维护作业必须严格办理危险作业工作票,分级审批。在采取可靠隔离措施并充分置换后方可作业,不准带压修理和紧固法兰等设备;氨区及周围30 m范围内动用明火或可能散发火花的作业,应办理动火工作票,在检测可燃气体浓度符合规定后方可动火;禁止在运行中的氨管道、容器外壁进行焊接、气割等作业。氨系统经过检修后,要进行严密性试验。
   (6)加强接卸液氨过程管控,防止卸氨过程发生泄漏。接卸前查验液氨出厂检验报告,确认液氨纯度符合要求;卸氨前,应安装消除静电装置,液氨运输人员负责槽车侧的阀门操作,氨区操作人员按照操作票逐项操作氨区内设备系统,控制卸氨流量、流速;恶劣天气或周围有明火等情况下,应立即停止或不得进行卸氨操作;夜间一般不进行卸氨操作;卸氨结束,应静置10 min后方可拆除槽车与卸料区的静电接地线,并检测空气中氨浓度小于35 ppm后,方可启动槽车。
   (7)建立健全应急管理机制,加强应急管理工作。成立应急组织机构和人员,明确职责,按照国家相关规定在液氨储罐区配齐配全洗眼器、消防喷淋设施、空气呼吸器等应急设备设施,并定期进行检查和维护保养,确保应急设备设施完好有效;根据国家应急预案编制导则,编制完善的生产安全事故应急救援预案,并制订演练计划,定期进行演练并做好演练记录,其中每年至少组织一次综合应急预案演练或者专项应急预案演练,每半年至少组织一次现场处置方案演练,演练结束后要对应急演练情况进行评估,若发现缺陷,对事故应急预案适时修改,使之不断得到改进和完善。
   (8)加强液氨站出入管理,严禁无关人员进入。在适当位置设置静电消除装置,需进入的人员,进入氨区前应先触摸静电释放装置,消除人体静电,并按规定进行登记。禁止携带火种或穿着可能产生静电的衣服和带钉子的鞋进入。
  4 结语
   安全无小事,液氨属于国家重点监管的危险化学品,在储存、运行过程中存在着火灾、爆炸、中毒和窒息等诸多安全风险。企业应严格落实主体责任,保障安全生产投入,严格落实国家各类相关法律法规和标准规定进行管控,在运行过程中加强风险防控,及时消除各类隐患,从而确保液氨站安全运行。
  
  参 考 文 献
  [1]成玲玲.液氨泄漏危害与安全防控探讨[J].中国化工贸易,2019,11(2):213.
  [2]金天寅.火力发电厂氨区安全管理对策[J].电工技术:理论与实践,2015(11):94-95.
  [3]雷洋,马继军,谢永平,等.火电厂液氨泄漏事故影响分析及对策研究[J].中国安全生产科学技术,2013,9(5):56-62.
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