大唐集團防止液氨泄漏事故重點要求條文說明

1、防止氨泄漏事故的重點要求條文說明氨是一種無色氣體，有強烈的刺激性氣味，分子量 17.03, 標準狀況下密度0.7081kg/m3,沸點為-33.35 C ,自燃點 651.11 C,與空氣混合物爆炸極限 15.727.4% （最易引燃濃度 17%）,按火災危險性分類規(guī)定，屬乙 A類可燃氣體。氨具有揮 發(fā)性、毒性和強堿性（pH在10左右），對眼、呼吸道粘膜有強 烈刺激和腐蝕作用，可導致人體呼吸困難、昏迷、休克甚至死 亡，其短時間接觸容許濃度 30mg/m 3,半致死濃度1390mg/m 3, 即刻致死濃度3500mg/m 3。氨極易溶于水，常溫常壓下1體積水可溶解700倍體積氨（氨水飽和濃度 3

2、4% ）,為運輸及儲存便利，通常將氣態(tài)的氨氣通過加壓或冷卻得 到液氨。液氨又稱無水氨，為無色、有刺激性氣味的液體，20 C 時密度為610.26 kg/m 3。加壓液氨氣化時體積會膨脹850倍，并大量吸熱，使周圍物質的溫度急劇下降。由于氨極易溶于水， 液氨大量泄漏后與空氣混合形成密度比空氣大的蒸汽云，在地 表滯留，遇明火、高熱會引起火災、爆炸、中毒等重大事故。從國內大部分液氨泄露事故案例看，氨中毒是導致人員傷 亡的主要原因，其次是火災和爆炸。從事故發(fā)生的頻次看，卸 車軟管破裂占大多數(shù)，其次是法蘭、閥門泄漏。根據(jù)相關資料 及理論計算可知：加壓后的液氨泄漏強度很大且會迅速氣化并 向四周擴散。按DN

3、80管道5mm法蘭間隙圓周泄漏計算，20 C 時泄漏速度約為1.8t/min ;無風條件下，20噸液氨泄漏形成的資料.氨蒸汽致死濃度半徑范圍約 80m ,氣化擴散后的致死濃度半徑 可達近1000m o從目前火力發(fā)電廠氨脫硝系統(tǒng)設計看，發(fā)生嚴 重泄漏風險的部位在卸料接口、以及與液氨儲罐直接連接的第 一道法蘭、閥門。目前國內與液氨有關的設計規(guī)范、管理標準主要針對防火 防爆，對氨中毒的防范存在一定疏漏。防止氨泄漏事故的重點要求是針對火力發(fā)電廠液氨脫硝氨區(qū)設計、運行管理相關標 準不夠完善，以及在實際設計建造過程中對現(xiàn)有標準執(zhí)行不到 位等問題而研究制訂的，其主要思路首先是采取措施有效防范 液氨泄漏，其次

4、是強化液氨泄漏后的吸收稀釋能力，從而有效 控制氨的擴散，縮小影響范圍。具體條文對應解釋如下：1總平面布置現(xiàn)行的相關國家、行業(yè)標準中對一些具體項目的要求存在 不一致，為確保氨區(qū)設計布署全面滿足安評、環(huán)評的各項要求， 并切實預防氨泄漏事故的發(fā)生和擴大，明確從嚴執(zhí)行標準的原 則。明確氨區(qū)的總體區(qū)域劃分，并確定各區(qū)域的名稱。從安全管理、運行維護等多方面考慮，電廠液氨區(qū)應集中 布置，每個電廠內只設一個液氨區(qū)?？紤]部分電廠裝機容量不 斷擴大，投運機組越來越多的實際情況，對不同期機組的煙氣 脫硝氨區(qū)，可根據(jù)液氨儲罐投運的時間進行分組。為確保液氨 泄露時消防噴淋吸收效果， 消防噴淋水系統(tǒng)按儲罐組分別設置，資料

5、.每個儲罐組的儲罐數(shù)不超過三只。根據(jù)石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范GB50160 ,可燃液體罐組的防火間距取26m。若因場地條件限制不能達到 26m的，應在液氨儲罐組間增設高至遮陽 棚頂?shù)姆阑鸶魤?，這同時也可減少液氨泄露擴散，便于查找泄 露點和確保消防噴淋水的利用效率。目前一些火力發(fā)電廠氨脫硝系統(tǒng)設計的防火間距采用建 筑設計防火規(guī)范 GB50016中表4.4.1減少50%的標準，遠低 于石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范GB50160中的相關要求。為避免液氨泄漏事故擴大，要求新建氨區(qū)內各建、構筑物與相鄰 工廠或設施的防火間距須符合石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范 GB50160中第4.1.9條的相關規(guī)定，同時滿足安評

6、、環(huán)評的具 體要求。已建氨區(qū)防火間距達不到要求的，應重點強化防止氨 擴散的措施和事故警報系統(tǒng)，確保事故情況下能夠有效控制氨 的擴散，并實現(xiàn)相關人員及時撤離。最新版大中型火力發(fā)電廠設計規(guī)范GB50660要求氨區(qū)設置不低于2.20米的非燃燒實體圍墻。為與實體圍墻相適應， 氨區(qū)的大門也應采用阻燃實體門，不應采用鋼格柵或鋼柵欄門。為避免由現(xiàn)被困人員逃生時需穿越氨泄漏區(qū)或擴散區(qū)的情 形，氨區(qū)圍墻上應設置兩個或以上對角或對向布置的安全由口， 且不應上鎖，以便于被困人員迅速安全撤離。氨屬于有毒可燃氣體，一旦由現(xiàn)氨泄漏事故，人員疏散時 應向上風位置撤離。液氨區(qū)安裝風向標能夠明確指示事故發(fā)生 時的風向，為人員撤

7、離指明方向。資料.為便于統(tǒng)一管理和應急處置，液氨卸料區(qū)應盡可能設置在 氨區(qū)圍墻內。由于場地條件限制，卸料區(qū)和萬向充裝管道系統(tǒng) 只能設于液氨區(qū)圍墻外的，應在萬向充裝管道系統(tǒng)周圍設置圍 欄，防止無關人員靠近和觸碰。為避免車輛操作失誤撞擊萬向充裝管道系統(tǒng)，導致液氨泄 漏，在萬向充裝管道系統(tǒng)周圍應設置防撞樁。根據(jù)石油化工企業(yè)職業(yè)安全衛(wèi)生設計規(guī)范SH3047第4.4.1條，裝置控制室、配電間等不宜在朝向設備的一側開門。由于液氨泄漏后與空氣混合形成密度比空氣大的蒸汽云，為避 免人員穿越“氨云；氨區(qū)控制室和配電間由入口門不得朝向裝置 區(qū)。2系統(tǒng)配置壓縮機入口前必須設置氣液分離器，以防止管道內冷凝液帶入壓縮機

8、。液氨儲罐液相進料管接口設置止回閥是為了避免液相進料 管泄漏時，大量液氨從液氨儲罐外漏。經測算，萬向充裝系統(tǒng)到儲罐液相進料管上的止回閥區(qū)間 的管道中存有約60kg液氨；運輸槽車緊急切斷閥的動作時間為 5秒,5秒內泄漏的液氨可達約 200kg。為防止傳輸過程中液氨 泄漏造成人員傷亡，要求萬向充裝系統(tǒng)使用具有防泄漏功能的 干式快速接頭或增設止回閥。干式快速接頭符合美國石油學會 和歐洲標準，采用無滴漏設計，可最大限度地減少介質在傳輸 過程中的泄漏。罐車側干式快速接頭一般為公接頭，本身具有資料.止回功能，萬向充裝系統(tǒng)一側母接頭一般不具止回功能。控制液氨儲罐本體開孔數(shù)量和孔徑，是為了降低液氨接口 損壞大

9、量氨泄漏的風險。與液氨儲罐直接連接的法蘭、閥門、液位計、儀表等相對 集中布置，有利于在局部加強噴淋消防的強度，在發(fā)生接口泄 漏的情況下提高水噴淋吸收稀釋的效果。液氨儲罐接口設置雙閥可降低因為閥門損壞造成氨泄漏的 風險。另一個為自動閥，可由保護動作自動關閉止漏。固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程TSG R0004、鋼制化工容器設計基礎規(guī)定 HG/T20580、壓力容器等規(guī)范中明 確規(guī)定了液氨儲罐的設計壓力、設計溫度和材質要求。考慮到 與液氨儲罐本體連接的第一道閥門、法蘭及附件泄漏造成的危 害較大，要求按公稱壓力提高一等級選用。為降低液氨管道、閥門、法蘭及附件的泄漏風險，在符合 相關規(guī)程、標準的基礎上

10、，對選材要求進行明確，并在一定程 度上加以提升。最低設計溫度應根據(jù)當?shù)卦缕骄畹蜌鉁氐淖?低值（當月各天的最低氣溫相加后除以當月的天數(shù)）確定。防止在液氨儲罐充裝過程中由現(xiàn)溢生和泄漏。夏季環(huán)境溫度升高可引起儲罐內液氨的溫度升高、壓力升 高，導致卸料壓縮機能耗升高、安全閥動作，嚴重者還可能導 致超壓爆炸，故液氨儲罐應設超溫、超壓保護裝置。超溫保護 自動聯(lián)鎖啟動噴淋降溫，超壓保護動作時自動切斷進料。根據(jù)石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規(guī)范資料.GB50493 ,可燃氣體和有毒氣體的檢測系統(tǒng)，應采用兩級報警。一級報警為常規(guī)報警，設定值為50%PC-STEL （短時間接觸允許濃度），二級報警作為啟

11、動水噴淋聯(lián)鎖信號，設定值小于等于 100%PC-STEL （短時間接觸允許濃度）。石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范GB50160中規(guī)定防火堤內有效容積不小于一臺最大儲罐的容量，且液化燒儲罐組宜設 不高于0.6米的防火堤。建筑設計防火規(guī)范GB50016中4.2.5 條規(guī)定甲、乙、丙類液體儲罐組防火堤的設計高度應比計算高 度高由0.2m,且其高度應為1.02.2m?？紤]液氨泄漏時會有 大量消防噴淋水流入，防火堤的容量應適當增大，故明確防火 堤的高度為1m ,且液氨儲罐至防火堤內側基腳線的水平距離應 不小于3m o液氨蒸發(fā)區(qū)管徑較小，且消防噴淋水量也較小，為便于人 員逃離，確定圍堰高度為 600mm o蒸發(fā)

12、器直接加熱有可能造成溫度和壓力超過設計值，造成 爆炸或泄漏。同時明確了設計超溫和超壓報警的要求和設置圍 堰的要求。參照化工工藝系統(tǒng)工程設計技術規(guī)定：人身防護應急系 統(tǒng)的設置（HG/T20570.14-95 ）,明確了洗眼器的設置要求。確保氨區(qū)廢水的排放不對環(huán)境產生影響。宜配置2臺廢水泵，單臺生力應不小于 50m3/h應對液氨儲罐基礎沉降情況進行觀測，防止儲罐整體結構及與其相連的管道、法蘭等因基礎沉降而受到影響導致強度降資料.低或破裂。3防靜電、防雷措施氨區(qū)入口設置的人體靜電導除裝置采用靜電握手形式主要 是從醒目和操作的方便性考慮?？缃泳€也可采用其他連接形式，詳見化工企業(yè)靜電接地 安裝通用圖(C

13、D 90B )。根據(jù)石油化工靜電接地設計規(guī)范(HG 3097 ),也可采用在可靠接地的金屬欄桿上留由長約一米裸露金屬面的方式。根據(jù)交流電氣裝置接地(DL/T 621 )第6.2.18條規(guī)定,液氨卸料區(qū)應設置接地端子，接地端子的設置位置根據(jù)化工 企業(yè)靜電接地設計規(guī)程(HG/T 20675 )附錄1規(guī)定。為防止 運輸槽車所帶接地線質量不佳、不符合規(guī)范要求等問題，發(fā)電 企業(yè)應在接地端子箱處配置專用的接地線。由于管徑一般小于液氨儲罐進料管且彎管較多，萬向充裝 系統(tǒng)管道內介質流速較高，易產生靜電積聚，故強調萬向充裝 系統(tǒng)兩端均應可靠接地。根據(jù)爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范GB 50058附錄三規(guī)定。

14、明確液氨區(qū)避雷設施的設置原則。4水系統(tǒng)設計為確保氨區(qū)消防噴淋系統(tǒng)能夠完全覆蓋所有可能發(fā)生泄漏 的點，強調必須由工藝、給排水、消防專業(yè)共同配合進行氨區(qū) 水系統(tǒng)的設計。資料.明確氨區(qū)水系統(tǒng)的用途，強調液氨泄漏時消防水系統(tǒng)的稀 釋吸收作用。強調液氨儲罐冷卻噴淋系統(tǒng)和消防噴淋系統(tǒng)應分別設置， 且采用不同的水源。冷卻噴淋系統(tǒng)水源為工業(yè)水，噴淋強度符 合建筑設計防火規(guī)范 GB50016中8.2.5條規(guī)定。明確消防噴淋水和室外消火栓不應采用同一套分支母管， 而應分別從全廠消防水母管接入，避免由現(xiàn)一開室外消防栓則 消防噴淋水強度降低，影響噴淋吸收效果的情況。根據(jù)石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范8.5.2要求，氨區(qū)消防

15、管道應設置為環(huán)狀管道，避免因管道原因導致氨區(qū)消防系統(tǒng)無 水情況。由于蒸發(fā)區(qū)和裝卸區(qū)同樣存在可能發(fā)生泄漏的情況，強調 蒸發(fā)區(qū)和裝卸區(qū)也應設置消防噴淋系統(tǒng)。根據(jù)石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范8.10.13要求，消防噴淋供給強度不小于 6L/min m2;水噴霧滅火系統(tǒng)設計規(guī)范表 3.1.2中防護冷卻時乙類儲存設施供給強度為6L/min m2,閃點高于120度的液體火災供給強度為13L/min m2。水噴霧滅火系統(tǒng)設計規(guī)范條文解釋說明：6L/ (min m2)供給強度是接近控制壁溫，防止儲罐壁強度下降的臨界值，10L/ (min m2)供給強度可獲得露天有風條件下保護儲罐干壁的滿意效果?？紤] 到液氨儲罐同

16、時設置單獨的冷卻噴淋系統(tǒng)，可在發(fā)生泄漏時同 時開啟，能有效保障對于事故狀況下泄漏氨氣的吸收。綜上考 慮，液氨儲罐消防噴淋系統(tǒng)供給強度應不小于9L/min m2。資料.經現(xiàn)場核查，集團公司系統(tǒng)內火電企業(yè)液氨儲罐本體最大開孔孔徑為80mm o按DN80管道5mm法蘭間隙半周泄漏計 算，20 c情況下液氨的最大泄漏速度為0.93t/min。由氨水飽和濃度為34%,可知完全吸收情況下所需水流量約為2m3/min。按吸收效率為50%計，消防噴淋吸收水流量應不小于4m3/min (考慮容積較小的儲罐其防火堤容積較小，且吸收比較高，針對 不同公稱容積的儲罐規(guī)定了相應的消防噴淋水流量數(shù)值。明確按照9L/min

17、 m2計算后消防噴淋水流量小于規(guī)定數(shù)值 的情況下進行局部補強的方式，可針對易發(fā)生泄漏的區(qū)域增設 第二套需操作啟動的應急噴淋系統(tǒng)。氨區(qū)屬重大危險源，同時考慮在液氨泄露時可能由現(xiàn)室外 消火栓處于泄漏區(qū)無法使用的情況，故適當減小消火栓的布置 距離，增加氨區(qū)消火栓數(shù)量。明確消火栓及消防水槍的設置要求，強調需配備直流/噴霧兩用水槍，確保覆蓋范圍和消防效果。氨區(qū)設置2.2m實體圍墻導致在圍墻外使用消防水槍難以 實現(xiàn)針對泄漏點有效噴水吸收，因此要求在氨區(qū)圍墻上指定位 置設置固定式萬向水槍，確保能夠有效覆蓋泄漏點較為集中的 區(qū)域。明確固定式萬向水槍的數(shù)量、水源、給水強度及具體功能 要求。為方便固定式萬向水槍的

18、運行操作，在氨區(qū)圍墻外增加操作平臺。嚴寒地區(qū)應保證管道內水流速度和噴頭強度，避免在冬季資料. 造成噴水凍結的情況?？刹捎瞄_式系統(tǒng)并設置排空閥，其作用 是在控制閥后管道內存水的情況下進行排空，防止管道內水凍 結，必要時地下管道亦應采取伴熱。氨區(qū)消防噴淋系統(tǒng)應定期試噴，以保證消防水隨時可用， 且與氨氣泄漏檢測器動作自動聯(lián)鎖啟動可靠。5安全防護氨區(qū)為重大危險源，應設計視頻監(jiān)視系統(tǒng)，對液氨儲罐區(qū)、蒸發(fā)區(qū)、卸料區(qū)進行監(jiān)視，并將視頻信息接入DCS。為便于緊急情況下的應急指揮和人員疏散，氨區(qū)應設語音 警報系統(tǒng)，可分別由就地和集控操作啟動。為避免誤報造成恐 慌，不建議采用氨泄漏自動聯(lián)鎖啟動方式。氨區(qū)安全色執(zhí)行安全色 GB2893 ,以及工業(yè)管道的基 本識別色、識別符號和安全標識 GB7231等相關規(guī)