浅谈液氨汽车装卸在石油化工行业设计中注意事项

作者:未知

  摘 要:本文简要介绍液氨的特性和液氨汽车装卸车的方式,探讨液氨汽车装卸设施在石化行业的相关设计中需注意的事项,设置必要的消防、安全等设施,确保液氨装卸设施平稳可靠运行。
  关键词:液氨;汽车装卸车设施;安全
  1 液氨物性
  液氨分子式NH3,分子量17.04,相对密度0.60,沸点-33.42℃,水溶液PH值11.7,自然点651℃,爆炸极限16%~25%,15℃时饱和蒸汽压0.68MPa(表压),25℃时饱和蒸汽压1.0MPa(表压),是一种无色液体,有强烈刺激性气味,易溶于水,因为液氨在气化后转变为气氨,能吸收大量的热,可用于制冷行业。
  1.1 关于火灾危险类别
  根据GB 50160-2008(2018版),液氨属于乙A类可燃液体,同时,液氨也不属于液化烃(在15℃时,蒸汽压大于0.1MPa的烃类液体及其他类似的液体,不包括液化天然气),但是,液氨在15℃时饱和蒸汽压已经远远大于0.1MPa,其性质类似于液化烃,关于液氨相关设计也应参考液化烃的相关条文,比如,液氨储存必须选择压力容器,常温的液氨储罐一般选择球罐或卧罐,低温的液氨储罐可选择单防罐、双防罐、全防罐。
  1.2 关于毒性
  根据SH 3501-2011,氨(包括气氨和液氨)属于轻度危害,但《高毒物品名录》(卫法监发[2003]142号)中氨也属于54种高毒物品之一,时间加权平均允许浓度20mg/m3,短时间接触允许浓度30mg/m3。由此可见,关于液氨毒性的相关设计应就高不就低,比如,液氨现场要有毒气体报警仪。
  1.3 关于危险性
  液氨在工业上应用广泛,而且具有腐蚀性,且容易挥发,所以其化学事故发生率相当高,按照GB 18218-2018《危险化学品重大危险源辨识》规定氨(液氨、气氨)临界储存量大于10吨就构成了重大危险源。
  2 平面布置
  根据液氨装卸量、生产管理要求、生产区域现有设备设施平面布置等,液氨汽车装卸设施可布置于装置内,或布置在汽车装卸站内等,液氨汽车装卸设施与厂区内其他工艺装置或设施等的安全间距执行GB 50160-2008(2018版)《石油化工企业设计防火标准》等相关标准规范,要远离人员密集场所,控制室、办公室和分析室等远离液氨装卸区。
  3 液氨汽车装卸车设施
  液氨汽车装卸车设施包括装卸臂(包括液相和气相)、输送设备(比如泵、压缩机等)、计量设施、以及用于连接这些设备设设施的管道和阀门等。
  3.1 裝卸方式
  液氨汽车装卸车装卸臂液相为DN50、气相为DN25,受流速限制,液氨装卸臂装卸车流量控制在30m3/h较为安全。液氨汽车装卸方法有压缩机加压装卸法、泵装卸法、静压差装卸法以及压缩气体加压装卸法等。
  静压装卸法是利用储运液氨容器之间的位置高差来卸车,这种方法简单,但必须要有足够的位置高差才能实现;压缩机加压装卸法是利用压缩机将需要灌注的储罐或槽车中的液氨蒸汽抽出,加压输送到拟排空的槽车或储罐中,使槽车或储罐中的液氨蒸汽压力升高,储罐或槽车中的液氨蒸汽压力降低,在槽车和储罐之间形成压力差,槽车或储罐的液态液氨就通过压差被压送到需要灌注的储罐或槽车中。压缩机加压装卸法基本可满足所有工况的液氨装卸车,缺点是设备投资较高,后期维护成本较高;泵装卸法是利用泵将需要排空的槽车或储罐的液态液氨输送到需要灌注的储罐或槽车中,同时将槽车与储罐之间连通,保证槽车气相空间压力平衡。泵装卸法设备投资较少,后期维护成本低,缺点是不可能除去储罐中的任何液氨蒸汽,泵入口易汽蚀。如选用泵装卸液氨,选用屏蔽泵、磁力泵。
  3.2 计量方式
  液氨汽车装车可采用定量装车设施(包括质量流量计、电动阀、批控仪等)或地磅计量,定量装车设施较地磅精度高。液氨汽车卸车可采用流量计或地磅计量。选用何种计量方式,应根据使用单位对计量精度、投资、生产管理等多方面因素要求确定。
  4 安全措施
  液氨汽车装卸区应设置消防给水系统、有毒报警装置、火灾报警系统、视频监控系统、人体静电消除器,应采用防爆电气设备,设置防雷装置和设施。装卸应采用装卸臂装卸车,禁止使用软管装卸,设置安全放空措施。液氨汽车装卸栈台的装卸臂、管道、设备设施要等电位连接;装卸栈台要设置与汽车罐车连接的静电接地装置;静电接地装置能够监测静电接地状况,接地不良时应能报警并切断装卸作业。装卸臂有防拉脱泄漏切断装置。在距液氨装卸车鹤位10m以外的装卸管道上应设便于操作的紧急切断阀,异常情况能快速启动紧急切断阀。
  5 结语
  近年来,液氨泄漏事故在国内时有发生,给国家和人民生命财产造成严重损失,引起全社会的广泛关注。液氨汽车装卸设施的设计是液氨后续生产管理的基础,液氨汽车装卸的设计不仅要满足相关标准规范要求,还要满足消防、安全等方面要求。
  参考文献:
  [1] GB 50160-2008.石油化工企业设计防火标准[S].北京:中国计划出版社,2018.
  [2] GB 18218-2018.危险化学品重大危险源辨识[S].北京:中国标准出版社,2018.
  [3] GB 50493-2009.石油化工可燃有毒气体检测规范[S].北京:中国计划出版社,2009.
  [4]李晓宁.液氨卸车工艺技术探讨[J].天津化工,2018,32 (4):57-59.
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