合成氨系统大量气体、液体泄漏应急救援预案

合成氨系统大量气体、液体泄漏应急救援预案

　　

　　由于小氮肥生产具有高温、高压、易燃、易爆、有毒等特点，决定了其生产过程中存在着一些固有的潜在危险。其生产过程具有高度的连续性、工艺流程长、工艺过程复杂、参数控制严格、操作控制技术要求高、化学危险品多。如果某个环节因生产操作不当或设备故障，造成大量气体、液体向外泄漏，就有可能发生重大火灾、爆炸、和中毒等严重后果，其破坏性非常严重，甚至会影响整个合成氨的生产及周边环境。故在生产过程中必须严格执行工艺操作规范和安全规程；严格管理设备及压力容器、阀门，防止大量气体、液体外泄。为防止发生意外泄漏时事态进一步恶化及减小事故的损失，特制订该应急救援预案。

　　一、  小氮肥生产危险源的确定

　　（一）锅炉工段：锅炉是特种压力容器，需要承受高温、高压，又受到烟灰、水和蒸汽的腐蚀，其锅筒、液位计、管道存在爆炸危险性。

　　（二）造气工段：造气炉由微机控制，其操作控制点多，设备阀门动作频繁。受设备因素影响较大、工艺条件相互制约、操作难度大、设备维修任务重，加上其介质半水煤气为易燃、易爆、有毒的气体，系统高温源多。其造气炉底下渣口、洗气箱容易产生爆炸及烫伤、中毒等事故。半水煤气成份为CO2 13.2%、CO 25%、O2  0.4%、N2 19%、

　　H2 42%、H2S、 CH4等。

　　（三）脱硫工段：因半水煤气中H2S对管道、设备具有腐蚀性，容易造成罗茨机、清洗塔管道、阀门泄漏，如大量半水煤气泄漏会使周围生成爆炸性气体造成着火爆炸或人员中毒。

　　 （四）变换工段：变换压力≤0.85MPA，中变炉触媒温度400℃~480℃。由于高温和流速快，气体、液体对设备管道冲刷腐蚀厉害，大热交、变换炉、热水饱和塔、热水泵等容易产生泄漏，极易着火爆炸和人员中毒、烫伤。变换气成份为CO2 31%、H2 45%、N2 21.5%、CO 1.5%、CH4、H2S 1%。热水温度110℃左右。脱碳岗位的脱碳塔和减压管道由于受CO2的腐蚀和溶剂的冲刷极易破裂。

　　（五）碳化工段：碳化反应是用浓氨水吸收变换气中的CO2，碳化反应中气液共存其冲刷、腐蚀使得设备、管道、阀门的强度降低。碳化塔、碳化泵、阀门容易磨损破裂造成大量气体、液体泄漏酿成爆炸事故。氨水槽与大气相通，浓氨水中的氨极易挥发，加上氨水槽内经常充满氢氮气，这样空气、氢氮气、氨气混合，形成可燃、可爆气体，一旦遇上火源就会立即爆炸。浓氨水泄漏时由于大量的氨气挥发，对人伤害特别大，人员不易处理本岗位闭阀门，也造成联系、指挥不便，使事态进一步扩大。

　　（六）压缩工段：压缩机在高压状态下长周期运转，易发生机械故障，加上气体管道稠密、集中，与外工段联系多影响大，维修任务重，冷排、油分极易发生高压气体泄漏。

　　（七）精炼工段：存在高压、低压系统，如操作不当会发生高压气体窜入低压系统，造成再生系统设备憋压超压引发爆炸。再生系统的铜氨液具有腐蚀性，设备管道腐蚀堵塞厉害，易发生泄漏，泄漏时应特别注意防护对皮肤、眼睛的伤害，其中挥发氨会造成人员中毒。

　　（八）合成工段：合成工段的生产特点是高温、高压，对设备、管道的设计、材质、制造、维修和管理有较高的要求，操作更加严格。系统中的气体成份为H2 60%、CH4 10%、N2 28%、NH3 2%；其爆炸极限为H2：4%~75%、最小引燃（爆）能量0.019㎜J；CH4：5%~15%、最小引燃（爆）能量0.28㎜J；NH3：15.5%~27.4%、最小引燃（爆）能量0.77㎜J，由于高温、高压其爆炸极限也相应扩大。如发生泄漏气体体积会增加250倍，几分钟气体迅速充满空间形成爆炸源。液氨储罐的液氨如大量外泄，短时间不会着火或爆炸，但由于液氨蒸发速度极快（压力高更快），占据空间大，人根本无法生存（氨的最高允许浓度为30㎎/m3）

　　（九）碳化煤球工段：碳化煤球的变换气中含有H250%左右、CO228~31%、CO1.5%，是易燃、易爆、易中毒气体。温度高时，变换气中的CO2在有水分的情况下，对设备腐蚀严重，当设备承受不了压力产生物理爆炸时，还会引起氢和一氧化碳的化学爆炸，大量气体泄漏时会使人员中毒，无法靠近处理造成事态恶化。

　　二、    小氮肥生产中大量气体、液体外泄的主要部位和原因

　　（一）锅炉工段：水位计失灵造成锅炉严重缺水的情况下，若突然进

　　水，水会急剧汽化引起锅筒超压发生爆炸；遇到停电或外工段事故停止送汽，操作人员不注意压力变化并加上安全阀失灵，造成压力憋高引发事故；蒸汽阀门、管道、液位计管理不善，也会造成蒸汽、热水大量外泄危及员工的安全。

　　（二）造气工段：造气炉内的碳和气化剂的反应是在高温下进行的，生成的高温气体在送往气柜时，不断冲刷设备和管道、阀门造成其寿命短，容易发生气体泄漏；由于阀门动作频繁或微机故障造成阀门开关不到位，使炉内憋压从而气体冲破水封大量外泄，或炉内空气与半水煤气混合形成爆炸后气体夹带煤球和渣向四周飞溅。

　　（三）脱硫工段：由于H2S的腐蚀作用，设备管道容易破损使气体泄漏，人员不易觉察发生中毒，大量气体泄漏时人不易靠近处理；操作不注意导致罗茨机抽负，空气进入系统发生爆炸；造气半水煤气中的氧气含量高引起静电除焦器发生爆炸。

　　（四）变换工段：气体变换后由于有机硫转化为H2S，变换气中的H2S、CO2分压增大，加剧对大热交、热水塔等设备和管道的腐蚀，设备管道常因腐蚀而发生大量气体、液体泄漏。热水饱和塔及管道因气、水共存而造成冲刷腐蚀，塔壁、管壁会减薄从而承受不了正常的工作压力，引起大量气体、液体泄漏造成重大事故。脱碳塔由于CO2

　　的腐蚀使塔壁、管壁会减薄从而承受不了正常的工作压力引发事故。

　　（五）碳化工段：塔化塔内气体不断流动使浓氨水与变换气发生

　　反应生成碳酸氢铵，结晶颗粒剧烈搅动发生强烈的“冲击腐蚀”作用，加上气体中的CO2、H2S均具有腐蚀性，使得碳化塔、气体管道、碳化泵进出口管道及阀门受到严重磨损腐蚀，从而造成气体、液体大量泄漏形成恶性事故。

　　（六）压缩工段：压缩机气缸不停地动作，尤其在排气过程中，会使出口气体管道产生周期性震动。由于管道集中，地沟易积水，腐蚀较严重，再加上长期震动，管道易磨擦，尤其是高压管道，磨损泄漏后，高压气体冲击，会发生火灾爆炸事故。

　　（七）精炼工段：由于铜液塔液位计失灵或控制不当，造成高压气体串入低压部分，引发低压设备承受不了压力而爆炸。再生系统由于腐蚀厉害，容易发生铜液泄漏，对员工、环境造成伤害。

　　（八）合成工段：合成塔出口到废锅这段，由于高温及高速气体的冲刷，如选用材料不当均可能发生设备管线损坏、气体外泄；合成氨冷器长期受高压气体冲刷，易破裂而产生泄漏；循环机操作不当、拆装合成塔大小盖紧固不够，液氨储罐阀门没及时更换，均会造成大量气体、液体外泄。

　　（九）碳化煤球工段：碳化罐装卸罐时，由于不安全规范操作，罐口螺丝不紧固使气体外泄或置换不干净使空气与变换气混合产生爆炸性气体。

　　三、  大量气体、液体外泄的特点及危害性

　　（一）锅炉工段：断水后突然进水或操作不当引发爆炸，由于大量蒸汽的瞬间泄压，形成泄压威力，可使爆炸的灾害扩大，造成大范围的人身伤亡、厂房、建筑物倒塌。阀门、管道的泄漏会使大量蒸汽、热水冲出，产生特别巨大的响声，使人有恐惧感，并对人员产生热灼烧事件。

　　（二）造气工段：设备、管道由于长期磨损与腐蚀，高温气体或过热蒸汽从漏点泄漏时，容易引起人员烫伤及中毒事故。微机故障或阀门动作不到位引发炉底水封冲破大量气体泄漏，或炉底空气与半水煤气混合形成爆炸，爆炸时气体夹带大量煤球、灰渣冲出，爆炸范围大，威力强，危害大，会使操作人员避让不及而造成伤亡，设备、厂房遭到破坏。

　　（三）脱硫工段：泄漏的半水煤气中含有CO、H2S等有毒气体，其中CO是一种无色无味不容易被发觉的气体，吸入人体后，易造成组织缺氧而引起中毒；H2S浓度不大而吸入少量时，会引起头昏恶心、呕吐、咳嗽等病状。大量半水煤气泄漏会使周围形成爆炸性气体，稍碰到一点火星就会燃烧爆炸，火焰蔓延迅速不易扑灭。

　　（四）变换工段：变换气中含有50%的H2，高温气体一旦泄漏出来，遇空气很容易引起燃烧爆炸。热水饱和塔因塔壁减薄承受不了正常工作压力会引起爆炸，爆炸引发的冲天大火夹带大量的热水会造

　　成人员伤亡、厂房、仪表设备毁灭。热水泵管道、阀门泄漏使110℃左右的大量热水迅速喷出，人员一时无法靠近处理，事故无法得到有效的控制，操作人员如避让不及会造成烫伤，室内配电柜会烧毁。脱碳塔、减压管道破裂后大量气体、溶剂冲出极易引起大火和造成重大的财产损失。

　　（五）碳化工段：碳化塔泄漏时，大量氨水夹带气体冲出，挥发出的气氨使人无法靠近，并容易产生中毒，夹带气体中含有50%H2、3%CO、CH4、H2S等易燃易爆气体，可能发生着火爆炸事故。塔化泵管道、阀门泄漏时，由于系统压力高浓氨水会大量高速喷出，喷出的浓氨水挥发出的氨气对人伤害特别大，人员不易处理本岗位的阀门，也造成联系、指挥不便，由于现场空间狭小，电机设备、电器按钮众多，当操作人员无法及时关停时，就会使电器短路燃烧从而引起爆炸，造成人员、设备、厂房的大量损伤。

　　（六）压缩工段：高压管道泄漏后，高压气体迅速泄漏到空间，即使少量的也容易形成爆炸性混合气体。如25MPA的气体1M3，在常压下体积则增加到近250M3，瞬间与空气混合形成爆炸性气体，再加上较高出口温度，气体大量泄漏时，高速气流产生火花，引爆混合气体，爆炸威力大，火焰不易扑灭，且极易产生连锁反应。

　　（七）精炼工段：高压气体窜入低压系统，会造成再生器、加热器、缓冲罐、氨冷器等低压设备超压发生爆炸，爆炸引发冲天大火，

　　人员无法靠近，再加上现场有液氨储罐，易发生连锁反应，危险因素多，大火不易扑灭蔓延迅速，灾害无法控制，其设备、管道、厂房、损坏严重，人员撤离不及时会发生伤亡。铜氨液大量泄漏时人员如避让不及会使人的皮肤、眼睛遭到伤害，也会对周边环境造成污染。

　　（八）合成工段：合成塔出口、大小盖气体泄漏时着火快，火力强，不易扑灭；循环机管道、阀门泄漏大量气体时，大量可燃气体迅速充满空间并引起爆炸，且声音特别大，使人有恐惧感，爆炸破坏力巨大，人员如不能及时撤离性命难保。液氨储罐发生泄漏时，短时间不会着火或爆炸，但由于液氨蒸发速度极快，1KG液氨蒸发后成为1316L氨气并迅速占据空间，使操作人员不能及时处理关闭阀门，被迫撤离现场，严重时液氨会灼伤人皮肤，氨气会使人的眼睛和呼吸道受伤。

　　（九）碳化煤球工段：气体泄漏时，由于变换气中含有50%H2，极易着火并发生爆炸，如外泄气体得不到控制，会造成人员、厂房、电气仪表的重大损失。并且CO是无色无味的气体，极易使人产生中毒。

　　四、  突发气体、液体大量泄漏事故的预防

　　1、操作人员应严格按照操作规程进行操作，防止因检查不周或失误而造成事故。

　　2、严格执行工艺指标，严禁超压运行。

　　3、各设备的压力表、安全阀等安全装置要灵活可靠，定期检验。

　　4、高压容器、设备不准使用玻璃管、玻璃板式液位计，应使用全封闭磁翻板液位计。

　　5、压缩、精炼、合成等岗位要防止高压气体窜入低压系统。

　　6、加强设备管理，认真做好设备、管道、阀门的检查工作，对不能保证安全生产的设备、管道、阀门要及时进行修理或更换。

　　7、设备上的螺丝应按要求上齐，活门压盖上的螺栓要统一长度，不准上双螺帽或加厚垫圈。

　　8、及时消除设备管道的振动，防止因振动、磨擦而造成事故。

　　9、严禁带压紧螺栓。

　　10、加强巡回检查，防止跑、冒、滴、漏。

　　五、  气体、液体大量泄漏后的紧急救援预案

　　1、尽量在短时间内切断有关阀门，使泄漏停止（如效果不明显，应及时停车卸压），并迅速打电话报警和联系有关部门。

　　2、如有人受伤应立即转移出现场并进行抢救，确保员工的生命安全。

　　3、如外泄气体、液体已经着火，初起火势不大，除迅速切断阀门卸压外，用蒸汽或配备的灭火器灭火。如火势或液体泄漏量较大，则抢险人员应穿好防服用具才能到现场关阀门，确保本人免受伤害。如火势或液体泄漏量太大，控制不了，应组织人员撤离，并联系消防

　　部门对已着火的厂房设施喷水、降温（水不能喷到高温的设备和管道上及电气设施上）。

　　4、如外泄气体、液体量不大，又未着火，但氨味或半水煤气味较浓，人不能接近，应尽快佩戴自吸式空气器或长管式、过滤式呼吸器，关闭各对外联系阀门及应切断的阀门，能阻止泄漏最好，如泄漏仍在继续和扩大，应考虑人员撤离现场，并启用备用消防水泵水源喷淋泄漏部位（液氨储罐外泄时应使消防水源形成水帘并进行稀释）或用堵漏用具进行堵塞。

　　5、如大量高压气体、液体外泄，又未立即着火，这种情况非常危险，应沉着冷静在最短时间内关闭对外联系阀门，并赶紧通知配电室（不能用电话或手机），对出事工段所在地拉闸断电，抢险人员一律关闭手机、呼机。安排各岗位有序撤离到安全处。厂区道路实施管制，车辆疏散。其他远离出事工段的岗位也应紧急停车，防止出事岗位发生爆炸后，事故扩大到别的岗位。

　　6、厂区内正在进行的动火或高处等作业，应立即停止，人员撤离。

　　六、  大量气体、液体外泄应急救援指挥职责及分工

　　（一）大量气体、液体外泄应急救援指挥领导小组成员：

　　经理；负责安全生产副经理；生技科所属安全、生产、设备；保卫消防部门；各车间负责人；后勤部负责人、供销科长。

　　（二）领导小组下设现场救援指挥部

　　地点：生产调度室

　　现场指挥：经理（副经理）

　　夜间：生产调度；值班保卫人员

　　（三）现场救援指挥部人员分工

　　1、安全员协助指挥做好事故报警，及时分析事故状态和事故扩大的可能性，并做好情况通报工作。

　　2、保卫（消防）科长指挥灭火，警戒、疏散人员、判断火情发展情况，随时调动义务消防队员或联系协助消防部门的专业队伍来现场参与灭火。

　　3、生技科长（调度员）负责事故处理时生产联系，指挥未发生事故的工段停车，调度事故现场保证供水、供蒸汽。联系事故工段的停送电。

　　4、设备技术员协助工程抢险、抢修，设备的抢救。

　　5、车间负责人（工段长）组织人员切断泄漏处的所有物料管道，安全停好车，提供防服用品，组织维修人员进行抢修；情况紧急时配合疏散人员。

　　6、配电室负责人（值班电工）负责拉闸停送电源，并为抢修提供安全电源。

　　7、后勤部负责联系医护人员进行现场医疗救护及中毒、烧伤、灼伤及其他意外伤害人员的抢救工作。

　　8、供销部门负责对处理事故所需的各种器材、工具及其它物品进行及时合理的调配。