液氨使用和储存(装卸)安全技术讲座)

1液氨使用和储存（装卸）安全技术讲座前言氨作为一种重要的化工原料，广泛应用于氨盐、硝酸、尿素和其他化肥的生产，还可用作医药和农药的原料及冷冻剂。为运输及储存便利，通常将气态的氨气通过加压和冷却获取液态氨，又称为无水氨，通常储于耐压钢瓶或储罐（槽）中。液氨在工业上应用广泛，但具有腐蚀性，且容易挥发，所以其化学事故时有发生。为加深对液氨的物化性质、危险特性、工艺作业过程、储存条件、安全设施、安全防护和应急处置等方面的了解，进一步加强液氨使用和储存（装卸）环节的安全生产技术管理，特将其安全技术要求介绍如下。1.氨的性质1.1标识中文名：氨（液化的，含氨＞50％），别名：液氨、阿摩尼亚（无水）、硇水；分子式：NH3；相对分子质量：17.0；1.2危规分类及编号有毒气体。GB2.3类23003。副危险3类（易燃液体）和6.1类（毒害品）。1.3物化性质无色气体，有特异的刺激臭味。易于液化。熔点(℃)：-77.7；沸点(℃)：-33.5；临界温度(℃)：132.5；临界压力(Mpa)：11.40；液体相对密度(水=1)：0.7067(25℃)；气氨相对密度(空气=1)：0.6；1％水溶液PH值：11．7；溶解性：易溶于水、形成氢氧化铵。溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。1.4稳定性和反应活性稳定性：稳定；聚合危害：不聚合；避免接触的禁忌物：卤素、酰基氯、酸类、氯仿、强氧化剂。燃烧（分解）产物：氧化氮、水。在高温时会分解成氮和氢，有还原作用。在催化剂存在时可被氧化成一氧化氮。1.5危险特性21.5.1自燃点（℃）：651；1.5.2爆炸下限(%)：15.7；爆炸上限(%)：27.4；氨遇明火一般不燃烧，但当空气中浓度达15.7%～27.4%时，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火即可引起爆炸。1.5.3遇明火、高热会引起燃烧爆炸。氨常温下不易燃烧，但加热至530℃，则分解成氮气和氢气，氢气与空气中的氧混合会发生爆炸；若遇高热，容器内压增大，也有开裂和爆炸的危险。1.5.4与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。1.5.5工作场所空气中氨的最高允许浓度为30mg/m3。1.5.6有毒，泄漏物质可导致中毒。空气中含量0.5%的氨气，已会感觉有强烈的特殊刺激性气味。氨对眼、粘膜或皮肤有刺激性、腐蚀性、有灼伤危险。20ppm或更多一些的含量，即有明显的刺鼻气味。100ppm时几分钟后刺激眼鼻。700ppm时会产生严重刺激眼鼻。超过1700ppm可引起严重咳嗽、支气痉挛、肺水肿和窒息。(以上资料部分引自《新编危险物品安全手册》、GB13690-1992《常用危险化学品的分类及标志》)1.6毒性与火灾危险类别1.6.1液氨(23003)属有毒气体，属Ⅳ级(轻度危害)类职业性接触毒物(依据GB5044-85《职业性接触毒物危害程度分级》第4条规定)。注：依据《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》CSH3063—19992中2.1.2条条文说明：“根据国际TJ36-79规定，氨属车间空气中的有害物质，所以是有毒气体，但国标GB5044-83中规定，氨属轻度危害，因此本规范不规定检测”。所以我们认为液氨使用和储存（装卸）场所可以不强制安装有毒气体检测报警仪。但应按规范表A的规定安装可燃气体报警检测仪。1.6.2氨的储存属于乙类第2项火灾危险性［依据GB50016—2006《建筑设计防火规范》(简称《建规》)第3.3.2条文说明“储存物品的火灾危险性分类举例”规定］。1.6.3液氨储运单元、液氨储罐属于乙类火灾危险性［依据GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》（简称《石化规》）第4.2.12条文说明“工艺装置或装置内单元的火灾危险性分类举例”规定］。2.总平面布置2.1石油化工企业液氨使用、储存（装卸）场所与相邻工厂或设施的防火间距宜参照《石化规》第4.1.9条规定执行，如下表1：表1石油化工企业使用、储存液氨场所与相邻工厂或设施的防火间距3液氨储罐组（乙类）液氨设施(乙类)居住区、公共福利设施、村庄100100相邻工厂（围墙或用地边界线）7050国家铁路线（中心线）4535厂外企业铁路（中心线）3530国家或工业区铁路编组站（铁路中心线或建筑物）4535高速公路、一级公路（路边）3030其他厂外公路（路边）2020变配电站（围墙）5040架空电力线路（中心线）1.5倍塔杆高度1.5倍塔杆高度I、II级国家架空通信线路（中心线）4040通航江、河、海岸边2520注：1.本表中相邻工厂指石油化工企业和油库以外的工厂。2.括号内指防火间距起止点。3.当相邻设施为港区陆域、重要物品仓库和堆场、军事设施、机场等，对石油化工企业的安全距离有特殊要求时，应按有关规定执行。2.2石油化工企业液氨使用、储存场所与厂内相邻建筑物的防火间距宜参照《石化规》第4.2.12条规定执行，如下表2：表2石油化工企业液氨使用、储存场所与厂内相邻建筑物的防火间距液氨设施防火间距相邻建筑物或设施液氨工艺装置（乙类）全压力式和半冷冻式液化烃储罐(≤100m3)全冷冻式储罐(≤10000m3)工艺装置（单元）甲254060乙203555丙153050全厂重要设施一类353080二类304070明火地点254060地上可燃甲B、乙类固定顶≤500m3202040液氨设施防火间距（m）相邻工厂或设施4液氨设施防火间距相邻建筑物或设施液氨工艺装置（乙类）全压力式和半冷冻式液化烃储罐(≤100m3)全冷冻式储罐(≤10000m3)液体储罐浮顶、内浮顶或卧式罐151030沸点低于45℃的甲B可燃液体全压力储罐35见石化规6.3.330液化烃储罐全压力式和半冷冻式储存（≤100m3）35见石化规6.3.330全冷冻式储存（≤10000m3）5530见石化规6.3.3可燃气体储罐＞1000～50000m3202540液化烃及甲B、乙类液体汽车装卸站203045灌装站液化烃253545甲B、乙类液体及可燃助燃气体203040甲类物品仓库或堆场254060注：全厂性重要设施可分为以下两类：第一类全厂性重要设施：发生火灾时可能造成重大人身伤亡的设施。第二类全厂性重要设施：发生火灾时影响全厂生产的设施。2.3除石油化工企业外的危化品生产企业使用、储存液氨场所与相邻建筑物或设施的防火间距应参照GB50016-2006《建筑设计防火规范》（下简称《建规》）第3.4.1、3.5.1、3.5.2、4.2.1条相关规定执行，如下表3：表3除石油化工企业外的危化品生产企业使用、储存液氨场所与相邻建筑物或设施防火间距液氨储罐区(参照乙类可燃液体执行)总储量V(m3)液氨厂房或设施液氨仓库1≤V＜5050≤V＜200200≤V＜1000重要公共建筑物无规定，宜＞50宜50宜30民用建筑＞25(具体按总储量确定)2525明火或散发火花地点＞25(具体按总储量确定)查不到规范宜25室外变、配电站变压器3035402525厂外道路路边20查不到规范宜20厂内道路（主要）15查不到规范宜10厂内道路（次要）10查不到规范宜5液氨设施防火间距（m）相邻建筑物设施5液氨储罐区(参照乙类可燃液体执行)总储量V(m3)液氨厂房或设施液氨仓库1≤V＜5050≤V＜200200≤V＜1000甲类厂房＞25(具体按总储量确定)1212甲类仓库(＞10吨)＞25(具体按总储量确定)1515除甲类厂房(仓库)外其他建筑物1215201010架空电力线路（中心线）1.5倍塔杆高度1.5倍塔杆高度1.5倍塔杆高度厂区围墙宜5米，并应考虑相邻建筑物的防火间距55注：以上所列防火间距数据只限于耐火等级为一、二级的厂房、仓库。详细数据可查《建规》第3.4.1、3.5.1、3.5.2、4.2.1条规定。2.4制冷系统使用的液氨中间储罐，可视为系统的生产装置，与使用厂房的防火间距不限。2.5液氨的使用和储存（装卸）区，宜位于邻近城镇或居住区全年最小频率风向的上风侧（引自《化工企业安全卫生设计规定》第2.1.8条）。2.6在山区丘陵地区，液氨使用和储存（装卸）区应避免布置在窝风地带。2.7架空电力线路，严禁穿越液氨的使用和储存（装卸）区。2.8区域排洪沟不宜通过厂区。液氨罐区邻近江河、海岸布置时，必须采取防止泄漏和含氨废水流入水域的措施。2.9冷库与其他建筑物的卫生防护距离应符合当地环保部门有关规定。（依据GB50072-2001《冷库设计规范》第4.2.2条）。2.10液氨使用、储罐（装卸）场地应与厂内生活、办公区域分开布置。3.液氨储罐区的设置3.1储罐（组）的布置3.1.1液氨储罐间的防火间距要求应与液化烃储罐相同（依据《石化规》表6.3.3注2）。3.1.2液氨储罐间的防火间距应符合以下要求：3.1.2.1卧罐之间的防火间距为1.0倍卧罐直径，且不宜大于1.5m（依据《石化规》表6.3.3）；3.1.2.2球罐之间的防火间距，有事故排放至火炬或吸收处理装置时，不应小于0.5倍球罐的直径；无事故排放至火炬的措施时，不应小于1.0倍球罐的直径（依据《石化规》表6.3.3）；液氨设施防火间距（m）相邻建筑物设施63.1.2.3全冷冻式液氨储罐（≤100m3）之间的防火间距为1.5m；全冷冻式液氨储罐（＞100m3）之间的防火间距为0.5D；全冷冻式液氨储罐（≤100m3）与全冷冻式液氨储罐（＞100m3）之间的防火间距为0.5D（依据《石化规》表6.3.3）。3.1.2.4液氨单罐容积≤200m3的卧（立）罐之间的防火间距超过1.5m时，可取1.5m（依据《石化规》表6.3.3注4）。3.1.3罐组之间的管道布置，不应妨碍消防车的通行。3.1.4罐组内宜布置同类火灾危险性的罐，液氨储罐区应与氯、溴、碘、酸类及氧化剂等严格隔离（引自《新编危险物品安全手册》）。3.2防火堤的设置3.2.1液氨储罐区应设置防火堤、事故槽、备用事故氨罐及喷淋吸收等设施(引自《合成氨安全指南》第5.5.4.6c)5)条)。3.2.2全压力式、半冷冻式液氨储罐的防火堤和隔堤的设置同液化烃储罐的要求［依据《石化规》第6.3.5（6）条］。3.2.3液氨防火堤及隔堤的设置应符合下列规定：3.2.3.1液氨全压力式或半冷冻式储罐组宜设不高于0.6m的防火堤，防火堤内堤脚线距储罐不应小于3m，堤内应采用现浇混凝土地面，并应坡向外侧，防火堤内的隔堤不宜高于0.3m［依据《石化规》第6.3.5（1）条］；3.2.3.2全压力式液氨储罐组的总容积大于8000m3时，罐组内应设隔堤，隔堤内各储罐容积之和不宜大于8000m3。单罐容积等于或大于5000m3时应每一个罐一隔［依据《石化规》第6.3.5（2）条］；3.2.4全冷冻式液氨储罐应设防火堤，堤内有效容积应不小于一个最大储罐容积的60%(依据《石化规》第6.3.8条)。3.2.5每一储罐组的防火堤、防护墙应设置不少于2处越堤人行踏步或坡道，并设置在不同方位上（依据GB50351—2005《储罐区防火堤设计规范》第3.1.5条）。3.2.6全冷冻式储罐组和其他液态化工产品储罐组，其防火堤内有效容积不应小于储罐组内一个最大储罐的容量（依据GB50351—2005《储罐区防火堤设计规范》第3.5.5条）。3.2.7全压力式和全冷冻式储罐组的防护墙和防火堤内的地面应予以铺砌，并宜设置不少于0.5％的坡度坡向四周（GB50351—2005《储罐区防火堤设计规范》第3.3.6条)。3.2.8立式储罐至防火堤内堤脚线的距离，不应小于罐壁高度的一半；卧式罐罐壁至防火堤内堤脚线的距离，不应小于3m（依据《石化规》第6.2.13条）。73.2.9在管道带适当的位置应设跨桥，桥底面最低处距管顶(或保温层顶面)的距离不应小于80mm。3.2.10当储罐泄漏物有可能污染地下水或附近环境时，堤内地面应采取防渗漏措施（引自GB50351—2005《储罐区防火堤设计规范》第3.2.7条）。3.2.11防火堤内的排水应实行清污分流，含有污染物的废水应采取回收处理措施。3.2.12液氨储存场所构成重大危险源的，应按重大危险源的要求设置相应的安全标志。3.2.13在储罐