液氨罐车充装系统危险性分析与管理

安全世界

  摘要：针对液氨的低温、易燃易爆、有毒刺激性、腐蚀性等特殊性和在充装过程中可能出现的危害，分析探讨了液氨充装系统存在的事故隐患，并从系统设计、安装、操作、安全管理、泄漏处理等方面提出改进措施，特别是将充装液氨的软管改造成化工流体专用装卸臂（鹤管）取得了较好的效果，以确保液氨充装安全。

　　1 液氨罐车系统安全问题的提出

　　云南云维集团有限公司沾化分公司24万t/a合所氨（其中：甲醇3万t/a）装置合成氨系统共有球罐9个，其中3个400m3，6个200m3，最大允许容量1150t。随着社会经济的不断发展，该公司液氨销量逐年增加。由于历史等诸多原因销售灌装一直采用比较简陋的胶管充装，极不规范，存在着很大的事故隐患。1982年，该厂就有一名操作工在充装液氨时胶管爆炸，造成工伤事故，呼吸系统受到严重灼伤。后经逐年改造，将灌装胶管改成带钢丝网的快速接管。

　　但是，近年来，全国液氨汽车在充装过程中，软管爆裂事故仍不断发生。

　　2000年12月17日1时许，浙江省建德市某化工厂合成车间在充装液氨时软管发生爆裂，大量液氨泄漏，造成4人死亡，4人重伤，2人中度中毒，4人轻度中毒；

　　2003年9月5日，江西一化工厂在对汽车罐车充装液氨时，软管爆裂液氨大量外泄致1人死亡；

　　2004年8月1日，福建省漳州市龙文合成氨有限公司在厂区内充装液氨时软管发生爆裂，造成13人中毒；

　　2004年9月2日，河北省武安永丰化工公司在对罐车充装液氨过程中，随车辆配备的灌装软管突然爆裂，造成4人死亡；

　　2005年7月8日，山东省莘县化肥有限公司，在进行液氨装车过程中，软管爆裂导致13人死亡的特重大事故发生；

　　2005年8月31日，河南省周口市骏马化工厂在对一辆罐车灌装液氨时软管爆裂，造成3人死亡、9人受伤的重大事故发生。

　　这些触目惊心的事故，引起公司领导及相关部门和车间的高度重视，在公司领导的安排布置下，组织安全环保综合管理部和合成车间有关人员到兄弟单位进行考察。经多方咨询考察后，结合该公司的实际情况，立即布置进行整治，由公司投资30多万元，对氨库的装车设施和消防系统进行改造，将原来的钢丝软管改为化工流体专用装卸臂（鹤管）。经改造后取得很好的效果，消除了事故隐患，保证了人员在充装过程中的人身安全，又杜绝了可能发生的环境污染事故。

　　2 液氨罐车系统工艺流程

　　液氨罐车系统工艺流程示意图，见图1。


图1 液氨罐车系统工艺流程示意图



　　3 液氨罐车充装系统危险性分析

　　氨：分子式：NH3；分子量：17.04；CAS编号：7664-41-7；熔点：-77.7℃；沸点：-33.4℃；蒸汽压力：992kPa（20℃）；气氨相对密度（空气=1）：0.59；液氨相对密度（水=1）：0.7067(25℃)；自燃点：651.11℃；爆炸极限：16%~25%；1%水溶液pH值：11.7。

　　由此可见，液氨的生产、储存、充装等过程是一项极其危险的活动，一是液氨具有毒、腐蚀等理化特性；二是液氨的生产、储存、充装设施的安全性与可靠性要求较高；三是系统的操作与管理要求严格，其危险性具体表现在以下方面：

　　3.1 介质易挥发扩散

　　液氨在充装过程中，稍有泄漏就会在空气中迅速挥发扩散，尤其是在高温季节，将会危害人体健康，严重污染周围环境。

　　3.2 介质腐蚀性

　　液氨具有腐蚀性，大量泄漏时极易对设备、贮罐区地面造成腐蚀，严重时造成人员伤亡及环境污染。因此，要求管道、贮罐能抗腐蚀，并且充装管线接口要绝对密封。

　　3.3 氨蒸气爆炸极限低

　　空气中氨蒸汽浓度达到15.7%~27.4%时，遇火星会引起燃烧爆炸。有油类存在时，将增加燃烧的危险性。

　　3.4 毒性

　　低浓度氨对人的粘膜有刺激性作用；高浓度氨除可因组织溶解性坏死，造成皮肤及上呼吸道粘膜化学性炎症及灼伤外，还可引起肺部充血，严重时可致死亡。液氨接触皮肤，可引起灼伤和冻伤，溅入眼内时，可出现眼结膜水肿、角膜溃疡、虹膜炎、晶体混浊，甚至造成角膜穿孔而失明。

　　3.5 外来罐车存在的隐患

　　一方面罐车贮罐的安全附件无校验日期和存在失效。如罐车罐体上压力表未校验、液位计失灵、温度表破损；罐车贮罐体上的快速切断阀油太坏装置失效，罐车罐体上未标明压力容器上次检验日期；无防静电拖链。配置的阻火器不合格，配置的防毒器材过期等。

　　3.6 液氨汽车罐车管理不规范

　　液氨汽车罐车管理不规范，无化学危险品运输资质证（道路危险货物运输营运证、汽车驾驶员证、押运员证），压力容器检验合格证的管理存在手续办理不齐全，以及有关人员培训监督落实不到位等隐患。

　　4 液氨充装罐车系统安全管理措施

　　针对液氨的特殊性和在充装过程中可能出现的危害，必须系统预防液氨泄漏所造成的人身伤害、环境污染、腐蚀及火灾危害，实施安全操作，从系统设计、安装、操作、安全管理和环境管理等方面加以改进，即从设备安全技术措施、工艺安全技术措施、系统布置安全措施、系统操作安全管理、消防安全技术等方面进行完善。

　　4.1 管理措施

　　（1）液氨的充装运输，必须坚持国家安全生产方针，相关政府部门对于液氨的充装运输资格进行严格审查、审批，按照国家的法律、法规程序进行操作。

　　（2）液氨充装涉及包括生产、使用、贮存、运输等多个环节，应形成一整套具有实用性、可靠性的管理体系。

　　（3）从科学的管理角度出发，采用新工艺、新技术，更新落后的生产工艺和充装运输设施。

　　（4）公司内各级管理部门建立、健全具体的管理责任制度，对液氨充装操作实行监督管理。

　　（5）制定严格的操作规程并认真执行。

　　（6）对从业人员进行严格的教育培训，并要取得充装资质证，持证上岗。

　　（7）充装现场配备完善的防护消防设施；操作人员配备防毒面具、防化服、现场设置应急喷淋冲洗水源、消防水泡和灭火器材。

　　（8）相关部门和车间应建立事故应急救援预案，定期进行实战演练。

　　（9）对于运输罐车进行严格管理，罐车的安全附件必须齐全完好。

　　4.2 具体操作

　　（1）罐车在充装前必须保证正压，防止内存空气；

　　（2）充装中和充装后压力不超过1MPa；

　　（3）液氨罐车充装量不得超过安全警戒线；

　　（4）充装速度不能过快，以防止流体急速流动而产生静电，发生爆炸。

　　4.3 系统泄漏处理

　　（1）加强设备维护，消除跑冒滴漏。

　　（2）液氨贮存装置区域设置事故违堰，以防止突发泄漏对环境造成大面积污染。

　　（3）贮存及充装现场装置消防水炮，以备液氨泄漏扩散时可以用水雾喷洒控制氨气污染。

　　（4）一旦发生液氨泄漏，必须立即采取应急抢救措施，发生重大泄漏时，立即向各级主管部门报告，启动应急救援预案。

　　5 安全管理建议

　　该公司液氨罐车充装系统改造后，提高了工作效率，由原来每充装一个罐车需3~4h，改进后只需25min，同时确保了充装系统的安全运行，实现了充装过程中无泄漏，保证了人身安全和健康，还为甲醇汽车罐车充装改造摸索出了一条成功的经验。

　　（1） 建立定期对鹤管、密封件检查制度。

　　（2） 对液氨充装鹤管、密封件，快速切断阀门进行维护保养，发现问题及时处理，确保其完好。

　　（3） 进一步对液氨鹤管充装加以研究，进行技改，实现自动化操作控制。

　　（4） 在消防水源管道上设加压泵，以提高消防水炮有效射程。

　　（5） 经常组织操作人员进行学习培训，参加事故处理演练和防毒处理。