氨压力容器和管道

液氨压力容器和压力管道一.氨的特性二.氨压力容器和压力管道使用单位的要求三.杭州地区液氨储罐和管道简介四.氨制冷系统的几个安全要求五.采用不同规范标准设计制造的液氨储罐的区别六.氨压力容器和管道的主要失效模式七.氨制冷系统压力容器和管道的检验八.2个事故案例一.氨的特性液氨，顾名思义，是液化的氨气，属于低压液化气体（常见的低压液化气体有：液氯、液化石油气、丙烷、丙烯、氯甲烷、氟利昂，等等）。氨是一种无色有强烈刺激性臭味的气体，渗透性强，对人体的眼、鼻、喉等有刺激作用。标准状态下，密度为0.771kg/m3，沸点为－33.5℃，临界温度132.4℃。氨有腐蚀性，易溶于水。爆炸极限（20℃，在空气中，体积含量）：15~27%。最大允许浓度：0.03mg/L，中毒浓度：0.2mg/L，最大允许充装量：0.52t/m3。按照GB5044《职业性接触毒物危害程度分级》（I、II、III、IV级对应于极度、高度、中度、轻度），液氨为中度危害介质。一.氨的特性当空气中氨气浓度达到0.5~0.6%时，人在其中停留半小时就会中毒。当空气中氨气浓度达到15~27%时，遇明火可引起爆炸。液氨饱和蒸汽压（表压）：50℃--1.96MPa；40℃--1.43MPa；30℃--1.06MPa；20℃--0.75MPa；0℃--0.32MPa。液氨是合成氨装置的产品，主要用于生产硝酸、尿素和其他化学肥料，还可用作医药和农药的原料，也可用作有机化工产品的氨化原料。氨具有良好的热力学性质，临界温度高，气化潜热大，单位容积制冷量大，导热系数大，节流损失小。因此，是一种很好的中温制冷剂。二.氨压力容器和压力管道使用单位的要求1.使用单位应遵守的特种设备方面的主要法律、法规和规范《特种设备安全法》（2014年1月1日起实施）；《特种设备安全监察条例》；TSGR0004《固定式压力容器安全技术监察规程》；TSGD0001《压力管道安全技术监察规程--工业管道》；TSGR5002《压力容器使用管理规则》；TSGD5001《压力管道使用登记管理规则》。二.氨压力容器和压力管道使用单位的要求2.特种设备使用单位的主要职责（1）使用单位应当选择具有相应资质的压力容器、压力管道安装、改造和维修单位，并且督促施工单位履行“特种设备安装改造维修”的告知义务、申报检验义务。（2）使用单位应当使用取得许可生产并经检验合格的特种设备。（3）使用单位应当在特种设备投入使用前或投入使用后三十日内，向安全监察机构办理使用登记证。登记标志应当置于设备的显著位置。（4）使用单位应当建立岗位责任、隐患治理、应急救援等安全管理制度，制定操作规程，保证特种设备的安全运行。（5）使用单位应当根据实际情况设置特种设备安全管理机构或者配备专职、兼职的安全管理人员。特种设备作业人员（包括安全管理人员、操作人员）应当持证上岗。二.氨压力容器和压力管道使用单位的要求2.特种设备使用单位的主要职责（6）使用单位应当建立特种设备安全技术档案。（7）使用单位应当对特种设备进行经常性的维护保养和定期自行检查，并作出记录。（8）使用单位应当在检验合格有效期届满前一个月向特种设备检验机构提出检验要求。未经定期检验或检验不合格的特种设备，不得继续使用。（9）特种设备的使用应当具有规定的安全距离、安全防护措施。（10）特种设备出现故障或发生异常情况，使用单位应当对其进行全面检查，消除事故隐患，方可继续使用。（11）违法使用的法律责任。三.杭州地区液氨储罐和管道简介杭州地区有涉氨企业约190家。液氨主要应用于化工、制冷，部分用于医药和其他行业等。与液氨相关的主要压力容器有：液氨储罐（或储氨器）、氨液分离器、冷却器、集油器、低压循环桶等。化工等行业使用的液氨储罐容积较大，以50m3、100m3为主。2000m3球罐4台，20~200m3左右约70台；制冷系统的储氨器容积以5m3以下为主，近年来随着冷库规模的大型化，10m3以上数量在增多，共200多台。（容积5m3分界的由来：1999版《压力容器安全技术监察规程》，P·V≥10MPa·m3，为第三类容器，其制造技术要求比第二类容器要高的多，主要包括：材料、无损检测、热处理等方面）。氨压力管道级别：一般为GC2级。三.杭州地区液氨储罐和管道简介安全状况：大多数化工企业的液氨储罐，一直以来在进行定期检验、安全监察，通过检验可以及时发现并消除安全隐患。随着老化工企业的外迁，80年代的液氨储罐基本报废。大的化工企业特种设备管理相对比较规范，管理制度、操作规程、应急预案、人员持证等相对健全，行业整体安全状况较好。制冷系统（冷库）的储氨器（包括氨制冷系统其他压力容器、压力管道），有一些是2006年整治后才纳入监管的范围，有一些依然游离在监管之外，有一些是八、九十年代制造、安装的产品。加上设计、制造、安装标准较低，管理相对薄弱，绝大多数企业不具备氨液成分定期分析的能力和条件，安全状况较差。四.氨制冷系统的几个安全要求1.压力容器容器设计制造标准：NB/T47012-2010（JB/T4750）《制冷装置用压力容器》2.冷库设计标准：GB50072-2010《冷库设计规范》冷库规模：小于5000m3为小型冷库；5000m3~20000m3为中型冷库；大于20000m3为大型冷库。四.氨制冷系统的几个安全要求1.氨制冷机房、变配电所和控制室：（1）氨制冷机房的控制室和操作人员值班室应与机器间隔开，并应设固定密闭观察窗。（2）氨制冷机房和变配电所的门应采用平开门并向外开启。（3）氨制冷机房应设气体浓度报警装置（设置值宜为50ppm），当浓度达到100或150ppm时，应自动开启防爆排风机。氨气浓度传感器应安装在氨制冷机组或储氨容器上方的机房顶板上。（4）每台氨制冷机组应设事故紧急停机按钮/开关。（5）大型冷库的氨压缩机房贮氨器上方应设置水喷淋系统。（6）氨制冷系统宜设紧急泄氨器，将氨溶于水中。（7）活塞式制冷压缩机排出口处应设止逆阀；螺杆式制冷压缩机吸气管处应设止逆阀。四.氨制冷系统的几个安全要求2.液位计：低压循环桶、氨液分离器和中间冷却器应设超高液位报警装置及正常液位自控装置。氨用液位指示器两端连接件应有关闭阀门，采用玻璃管应有防护设施。3.安全阀：应设置泄压管。氨制冷系统的总泄压管应高出50m内最高建筑物的屋脊5m。五.采用不同规范标准设计制造的液氨储罐的区别（本部分内容供参考）化工等行业的液氨储罐制冷系统的储氨器主要设计制造规范标准1.TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》（1999版《压力容器安全技术监察规程》）2.GB150-2011《压力容器》（GB150-1998《钢制压力容器》）3.化工行业标准HG***NB/T47012-2010（JB/T4750）《制冷装置用压力容器》（JB/T4750-2003、JB6917-1998，起草单位包括：大冷、烟台冰轮等）化工等行业的液氨储罐制冷系统的储氨器液氨介质的要求无含氨量＞99.995%；或含氨量≥99.6%且含水量＞0.2%；氨液成分定期分析（每半年至少一次）设计压力（MPa）一般：2.16/2.2一般：2.0常用材料Q345R（16MnR）Q235-C；Q245R（20R）；Q345R（16MnR）腐蚀裕量（mm）≥20.6或0.4容积（m3）一般≥20，常见50、100一般＜5（少部分≥10）五.采用不同规范标准设计制造的液氨储罐的区别化工等行业的液氨储罐制冷系统的储氨器容器类别第三类第二类（少部分第三类）钢板材料复验逐张超探复验一般无无损检测100%射线检测一般20%射线检测焊后热处理整体热处理无接管法兰型式长颈对焊法兰平焊法兰密封面型式凹凸面为主突面密封垫片金属缠绕垫一般：石棉橡胶板五.采用不同规范标准设计制造的液氨储罐的区别化工等行业的液氨储罐制冷系统的储氨器密封面紧固件专用级螺柱、螺母（35CrMoA）一般：8.8级，部分4.8级液位计型式一般采用磁浮式（不易损坏）玻璃板（部分玻璃管）（易损坏）人孔至少1个一般无定期检验内外部全面检验内部无法检验设计制造要求较高容器安全性能较高五.采用不同规范标准设计制造的液氨储罐的区别六.液氨压力容器和管道的主要失效模式1.腐蚀失效：主要包括壁厚腐蚀减薄和应力腐蚀开裂，严重的可导致容器爆炸。壁厚腐蚀减薄形式：局部腐蚀、均匀腐蚀。2.泄漏失效：主要有法兰密封面泄漏、接管角焊缝泄漏、液位计破裂泄漏等。七.氨制冷系统压力容器和管道的检验1.氨制冷系统压力容器的定期检验（1）主要检验依据：《特种设备安全监察条例》、《固定式压力容器安全技术监察规程》、TSGR7001《压力容器定期检验规则》等。（2）主要检验项目和方法：资料审查、宏观检验、壁厚测定、安全附件检查、MT，必要时进行UT、RT、耐压试验、气密性试验等。（3）资料审查：设计资料、制造资料、安装竣工资料、改造或重大维修资料、使用管理资料（包括《使用登记证》、《特种设备使用登记表》、氨液成分分析报告，以及运行记录、开停车记录、运行条件变化情况以及运行中出现异常情况的记录等）、检验和检查资料（定期检验报告、年度检查报告）。无资料的检验项目和难度要增加。（4）使用单位应确保检验现场具备以下条件：a）现场环境氨浓度符合国家标准规定，确保检验全过程安全。b）检验准备过程和检验全过程符合动火、消防和应急预案的有关要求。C）指定专人在现场做好监护和配合工作。七.氨制冷系统压力容器和管道的检验1.氨制冷系统压力容器的定期检验（5）使用单位应做好的主要准备工作：a）准备资料供审查；b）现场准备工作：贮氨器、集油器、氨液分离器、冷却器等容器：清除焊缝外表面油漆、锈污等，露出金属光泽，尽量采用不产生火花的方式。清理宽度：150mm。每条焊缝长度：400～1000mm。七.氨制冷系统压力容器和管道的检验2.氨制冷系统压力管道的在线检验（1）根据政府相关部门的要求，对经过安装监检的氨压力管道开展在线检验。由于未经安装监检的氨制冷系统的压力管道，设计、安装时间较早，使用年限较长，安装质量参差不齐，如果进行定期检验，结论一般为不合格。因此，有条件的使用单位应考虑进行改造或更换（个人意见）。（2）主要检验依据：TSGD0001《压力管道安全技术监察规程—工业管道》、《压力管道定期检验规程》等。（3）在线检验的项目和内容a）资料审查：设计、安装竣工资料、监检报告、使用证、使用运行记录等。b）宏观检验：管子、管件、焊缝、阀门、法兰；保温、隔热层；支吊架；管道标识等。c）壁厚测定：弯头、三通、异径管等。d）安全保护装置检查：安全阀、压力表、液位计、温度计；高液位报警装置及自控装置；浓度报警装置、防爆排风机；事故紧急停机按钮；泄氨器；水喷淋装置等。案例1.吉林“6.3”特大火灾事故2013年6月3日，吉林省长春市宝源丰禽业有限公司发生特别重大火灾爆炸事故，共造成121人死亡、76人受伤。国务院经调查认定，该事故属重大责任事故，23位官员被问责。事故直接原因：该公司厂房一车间女更衣室西面和毗连的二车间配电室的上部电气线路短路，引燃周围可燃物，火势蔓延和燃烧产生的高温导致氨设备和氨管道发生物理爆炸，大量氨气泄漏，介入了燃烧。案例1.吉林“6.3”特大火灾事故案例1.吉林“6.3”特大火灾事故原因分析1.1.7万平米的失火车间，全部是使用彩钢板和苯板组成的易燃材料建成，没有使用阻燃材料。案例1.吉林“6.3”特大火灾事故原因分析2.逃生通道被关闭，未配备消防器材。车间仅有一个侧门打开，其他出入口被关闭；未设置消防通道；未配备灭火器，应急照明灯。3.疏散混乱，逃生者在一片漆黑中互相踩踏。4.管理不善。大型氨制冷设备须24小时巡视，1小时查漏一次并记录。共13台液氨储罐，50吨液氨（未申报确定为消防安全重点监控单位），事故发生时，其中1台液氨罐发生泄漏。案例2.上海液氨泄漏事故2013年8月31日上午10时50分左右，位于上海丰翔路1258号的上海翁牌冷藏实业有限公司发生液氨泄漏事故，造成15人死亡、25人受伤。事故调查组已初步认定，事故的直接原因是公司生