燃煤发电厂液氨的安全管理探析

翟德双

(上海电力股份有限公司，上海 200010)

0 引言

2013-06-03，吉林长春宝源丰禽业公司发生液氨泄漏引起特别重大火灾事故，导致126人死亡；2013-08-31，上海翁牌冷藏实业有限公司冷库发生液氨泄漏事故，导致15人死亡；2013-11-28，山东乳山合和食品有限公司发生液氨泄漏事故，导致7人死亡。液氨泄漏、着火事故的频发，给液氨使用单位提出了更高的安全管理要求。对燃煤发电厂而言，由于烟气脱硝工艺和化学水处理工艺涉及液氨储存罐、液氨气瓶及其子系统，而且脱硝系统投运时间短、电厂管理经验不足，更应重视液氨的安全管理。

2014-07-08，国家能源局印发了《燃煤发电厂液氨罐区安全管理规定》，进一步加强了系统的运行维护及安全管理，以防范液氨事故的发生。

1 提高安全意识，加强安全管理

1.1 加强项目管理，满足安全条件

(1)新建、改建、扩建烟气脱硝系统时，涉及液氨储存罐的建设项目，应开展安全条件审查工作，液氨设备系统应当符合法律、行政法规、国家标准及行业标准要求的安全条件。

(2)液氨的使用、储存装置(含卸氨设施)的安全、消防、职业卫生设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时建成投用。投运前，应委托具有相应安全评价资质的中介机构对液氨设备系统进行安全评估，待验收合格后方能投入运行，以后每3年至少进行1次安全评估。

(3)根据GB 18218—2009《危险化学品重大危险源辨识》规定：液氨储量大于10 t属重大危险源，应依法履行危险化学品重大危险源的辨识、评估、登记建档、备案、核销及管理工作。

(4)氨区应配备合适的消防器材和泄漏处置应急设施，并对该设施进行定期检查和试验。氨区围墙应完整，并悬挂“严禁烟火”、“易燃易爆”等安全警示标志；氨区内应保持清洁、无杂草，不得储存其他易燃品或堆放杂物。

1.2 加强人员管理，强化责任意识

(1)企业主要负责人对本单位的液氨安全管理工作负责，保证液氨储存及系统运行必需的安全投入；建立完善的液氨安全管理规章制度和操作规程，并采取有效的安全措施；明确液氨设备系统中关键装置、重点部位的责任部门和责任人，对液氨设备系统的安全状况进行定期检查，及时消除隐患。

(2)从事液氨使用、储存、运输的人员，必须完成预防和处置液氨泄漏、中毒、着火、爆炸等知识培训，待考试合格后方能上岗；从事液氨运行、检修的人员，应按照《特种作业人员安全技术培训考核管理办法》，在取得相关特种作业操作证后，方可从事相应的液氨作业。

(3)液氨设备系统实行封闭管理，运行人员通过控制系统对液氨设备系统参数进行远程监控，并辅以工业电视和值班人员进行定期巡回检查。无人期间液氨设备一律上锁，由运行人员保管钥匙。

(4)氨区应履行登记制度，严禁无关人员进入。因工作需要进入氨区的设备管理人员、检修人员、运输人员，必须经运行人员许可后，按规定办理有关手续，并在运行人员监护下方可进入。未经运行人员许可，任何人员严禁操作氨区内的任何设备。

(5)进入氨区时，不得携带火种，并应用手触摸静电释放装置，消除人体静电。在氨区内进行作业的人员，禁止穿着可能产生静电的衣服或带钉的鞋子，应按照规定佩戴安全防护用品；安全防护用品应定期维护，并确保处于完好状态。

1.3 加强设备管理，提升安全水平

(1)液氨储罐使用前或检修后，应采用洁净、干燥的氮气或其他惰性气体做气密性试验，确保系统严密、无泄漏且能够保压30 min以上。严禁投运不合格的液氨储罐。

(2)液氨设备系统中的缓冲罐、蒸发器、液氨储罐及管道上的压力表、测温表应每半年校验1次，安全阀、起重设备应至少每年校验1次；防雷装置应每年在雷雨季前检测1次。按《固定式压力容器安全技术监察规程》和《压力容器定期检验规则》的规定，对氨气储罐等压力容器进行定期检验；按《气瓶安全监察规程》规定，对气瓶进行定期检验，确保在有效期内使用。

(3)采用非铜质金属垫片或四氟乙烯垫片作为氨区管道垫片。管道应能自由膨胀，且采取防振、防磨措施。严禁将管道作为导体和接地线使用，应做好管道法兰的金属跨接。

(4)氨区所有电气设备均选用相应等级的防爆电气设备。由于氨对铜有腐蚀作用，凡氨存在的设备、管道系统，均不得使用铜和铜合金材质的配件。

(5)氨区废液输送泵应保持良好，并定期进行试验；其电源应当独立，不能与氨区其他设备共用同一路电源。

(6)液氨储罐应设有防火堤和污水应急收集池，防火堤的有效容量不应小于最大储罐容量。

(7)液氨储罐应尽可能保持较低的工作温度(低于40 ℃)。非强迫冷却的液氨储罐必须设置遮阳棚，采取防晒措施，并设定高温报警值和自动联锁喷淋降温值。

(8)氨区装设降温淋水系统、消防喷淋系统。液氨储罐除装设高温和高压报警装置，还应装设在线氨气浓度检测器，使其具备远传和就地警报功能。

2 防止液氨泄漏，防范着火爆炸

2.1 加强运行管理，消除安全隐患

(1)运行人员按照技术规范和运行规程进行氨区的相关操作，按时对氨系统进行全面巡回检查及检漏，测定空气中的氨气含量，每班记录、分析液氨储罐液位和压力。

(2)投运前，应检查氨蒸发器筒内的加热水液位是否在高位；投运后，当水温升至设定的工作温度时，才可开启氨蒸发器的进出口阀门。当温度低于0 ℃时，为防止蒸发器冻裂，停气后应在蒸发器水中加防冻液或将水全部放掉。定期检查蒸发器水的温度，当水温低于5 ℃时，应及时加热以防冻；当水温高于20 ℃时，则应停止加热。

(3)定期进行液氨储罐降温装置、消防雨淋设施、液氨泄漏在线检测装置的试验工作，确保设备完好。当出现漏氨报警时，启动消防喷淋系统，及时进行现场处置。

(4)液氨储罐充装量不得超过储罐总容积的85 %。储存、补充或置换氨气时，应均匀、缓慢地开启阀门，缓慢放出气体，禁止剧烈排放，以防因摩擦产生爆炸。

(5)液氨气瓶内的液氨应保留剩余压力不得小于0.04 MPa。搬运时，禁止使用易产生火花的机械设备和工具，应轻装轻卸，防止气瓶及附件破损。

(6)用氮气置换氨气时，应测定排放点氨气含量不得超过30 ppm。置换时，氨气排放点应进入氨气稀释水箱。置换前，稀释水箱应先加水排放，再进行气体置换；并且充压和卸压均不得过快，防止存在置换死角，禁止边排放边充氮的置换方法。

(7)用压缩空气置换氮气时，应测定排放点氧含量在18 %～21 %范围内。用氮气置换压缩空气时，测定排放点氧含量应小于0.5 %。

2.2 规范卸氨操作，确保过程安全

(1)卸氨操作前，需要设立安全隔离区，防止无关人员进入卸氨区域。运行人员和运输人员均需佩戴防护眼镜、防护面罩等防护用品。

(2)槽车进入装卸台后，应手刹制动并熄火，拔下车钥匙暂交运行人员保管，槽车应用三角木垫加以固定。卸氨前，必须连接好装卸台与车辆的静电接地线，并在槽车前后放置安全警示标志。

(3)槽车押运人员只负责车上的连接，严禁操作氨区内的任何设备、阀门和其他部件。运行人员应正确连接装卸台气相管、液相管与槽车的气相管、液相管，并检查连接是否牢固、漏气。如有泄漏，应处理完毕后再进行卸氨操作。卸氨所用的气相管和液相管必须使用金属万向节。

(4)卸氨操作时，应经常观察风向标。操作人员应在上风口位置，运行人员应随时监测作业区内氨气浓度，确保其低于30 ppm。当浓度超标时，应立即停止卸氨工作，查找漏氨点并处理好后才能继续作业。

(5)卸氨时，应时刻注意储罐和槽车的液位变化，严禁储罐超装和槽车卸空，槽车内应保留有0.05 MPa以上余压。

(6)液氨卸料速度不宜太快。当储罐液位达到安全高限时，禁止强行对储罐卸料。严禁采用空气压料和可能引起罐体温度迅速升高的方法卸料。槽车卸料完毕后，应立即关闭切断阀，收好卸料导管及支撑架。

(7)如遇闪电、雷击、大雨、大风天气，或卸氨区周围半径30 m的范围内有明火、易燃、有毒介质泄漏及其他不安全因素存在时，应立即停止卸氨操作。

(8)卸氨结束后，待运行人员和槽车人员共同确认安全后，方可启动槽车离开装卸台。

2.3 加强检修管理，杜绝违章作业

(1)严格执行检修工作票制度。在氨区内从事任何工作时，必须使用工作票，并履行相关手续。

(2)在氨区内开展施工、检修工作时，必须保持通风良好，防止明火和其他激发能源。

(3)氨区内严禁明火和散发火花。因工作需要，必须动用明火或进行散发火花作业时，应办理“一级动火工作票”。动火作业前必须测量液氨作业区域的氨气含量，当氨气含量低于3.14 %时，方可进行动火作业。

(4)液氨设备系统检修开工前，应用氮气进行置换，合格并泄压后方可进行检修工作。系统的隔绝点需挂锁并加装带手柄堵板，恢复堵板前需确认堵板内无压力且氨气浓度低于30 ppm。若工作出现间断，则必须在每次开工前再次测量氨气浓度，待符合要求后方可开工。

(5)在氨区内操作、检修时，应使用可有效防止产生火花的专用工具(如铜质工具)。如必须使用钢制工具时，应在其表面涂抹黄油或采取其他措施，同时要确保手和衣服不粘有油脂。

(6)氨区设备系统运行时不准敲击，不准带压修理和紧固法兰等设备，统一收集系统排放的残液。

(7)设备检修应在氮气置换合格后，方可进行。检修完毕后，需按照氮气置换的操作步骤置换检修系统，以保证设备内的氧气含量小于0.5 %且氮气压力为3 kg/cm2。

3 保障应急预案，保证人身安全

3.1 创造可靠的应急条件

(1)使用液氨时应在氨区附近显而易见的高处安设风向标。

(2)保证氨区通风良好，需备有洗眼器、快速冲洗装置，其防护半径不宜大于15 m；氨区门外应配备急救药品、正压式呼吸器和劳动防护用品等。

(3)氨区应设置2个及以上不同方向的安全出口，以便危险情况下人员安全疏散。氨区周围道路必须畅通，未经批准时任何车辆及设备不得在氨区道路停留和堆放，以确保消防车能够正常作业。

(4)企业应编制事故应急救援预案和现场处置方案，并配备相应的应急救援人员和应急救援物资。制定氨区事故应急预案演练计划，每年至少开展1次专项应急预案演练，每半年至少开展1次现场处置方案演练，并坚持持续改进。

(5)应急处置应以人员安全为首要任务，当出现危及人身安全的情况时，应迅速组织人员撤离。当泄漏影响周边居民人身安全时，应立即通告，并协助组织人员向上风向转移。

3.2 液氨轻微泄漏的应急处置

(1)发生液氨泄漏时，应依据氨气监测器检测的氨含量来处理。当出现漏氨报警时，运行人员应汇报值长及相关部门，立即停运相关设备，启动自动消防喷淋装置，携带便携式漏氨检测仪进行就地测量。靠近氨区作业前，应明确上风位；进入氨区作业时，必须穿戴好全身防护用品。

(2)做好个人防护措施，立即关闭相关阀门，切断氨气泄漏源，防止氨继续外漏。当液氨泄漏量达到规定值时，应启动自动消防喷淋装置，进行稀释、吸收，防止氨气扩散。

(3)迅速抢救被困和受伤人员。当液氨与皮肤接触时，应立即脱去被污染的衣服，用浓度为2 %的硼酸液或大量清水彻底冲洗皮肤，并迅速就医；当液氨与眼睛接触时，应立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗眼睛至少15 min，并迅速就医。

(4)根据危险范围做好标志，封锁现场，组织检修人员进行抢修，将氨泄漏程度降至最低。

3.3 大量液氨泄漏的应急处置

(1)立即发出应急警报，通知危害区域人群迅速撤离，并启动应急救援预案。在泄漏范围不明的情况下，初始隔离距离至少为150 m，下风向疏散距离至少为1 000 m。进行氨气浓度检测，并根据氨气的实际浓度，调整隔离和疏散距离，严格限制无关人员进入危害区域。

(2)应急救援抢险时，必须穿戴合适的防护用品，佩戴防氨面罩或正压式呼吸器；切断可能的泄漏源，开启消防喷淋装置。消防人员在上风口使用喷雾水枪进行掩护，协助应急人员的操作，达到控制危险源、抢救受伤人员的目标，保证废氨泵的正常运行，防止废氨外泄。

(3)一旦发生火灾、爆炸事故，应立即采取局部或全部断电措施，组织人员进行扑救，防止事故进一步扩大。当人员受伤时，应立即抢救伤员。当人体吸入液氨时，应迅速脱离现场至新鲜空气处，保持呼吸道通畅；如呼吸困难，应进行输氧；如停止呼吸，应立即进行人工呼吸，并迅速就医。

(4)当氨泄漏引起着火时，应设法切断气源后，再从上风向灭火。若不能切断气源，则禁止扑灭泄漏处的火焰，而必须进行喷水冷却。

4 结束语

液氨设备系统的安全管理是一个复杂的系统工程，只有做到责任分解到位、措施落实到位，管理、控制具有针对性，应急、抢救具有方向性，不放过任何一个漏洞，不断总结经验教训，不断完善和提高管理能力，才能有效控制重大危险源，确保企业的长治久安。