3000m3常压低温液氨储罐的安全交出退役

石浩亮 文秋芬（.柳州市鹿寨县应急救援服务中心，广西兴安545600；

2.辽宁方大工程设计有限公司广西分公司，广西融水545001）

0 引言

柳州化工股份有限公司二氨厂30 万t/a 合成氨装置于2006.12建成投产，其配套3000m3液氨储罐1个，1000m3事故液氨储罐1个，为一级重大危险源。2019.1公司决定关停二氨厂，需要将该储罐并置换合格交出、退役，以核销重大危险源。

储罐主要包括4大部分：液氨储罐、液氨输送泵、氨冰机、气氨洗涤。其主要流程为：从生产工序氨冷氨泵送出来的-33℃、0.50MPa的冷液氨，从储罐顶部进入，氨加工生产需要用氨则从储罐底部送出，经氨输送泵提高压力至2.5MPa，经氨加热器加热至20℃后送至老氨库分配给各用氨户。事故罐气相管与储罐气相管保持常开相连，事故罐顶部进氨阀与底部液氨送出阀均常关，因此事故罐在正常生产中无液氨储存。

液氨储罐安全交出具体分为：1、储罐压氨；2、N2置换储罐；3、水循环清洗储罐；4、氮气、空气逐一置换储罐。所有处置步骤完成后由分析人员取样分析，分析合格则为安全交出。

1 储罐压氨

因为储罐较大，氨输送泵将储罐内液氨抽至剩余25t 左右即无法打量，而储罐为常压设备，无法直接提压压氨，因此需要利用位差将储罐中剩余液氨排至地下槽后再提高地下槽压力，将液氨压往老氨库回收剩余液氨。参见图1。

（1）储罐将剩余液氨排往地下槽：检查将储罐出口双道阀打开；罐出口双道阀关闭；储罐与罐联通阀关闭；储罐排氨往地下槽1 阀关闭、2 阀打开；地下槽气相去往储罐连通阀打开、去往罐和现场放空阀关闭、去往弛放气管7阀关闭；地下槽液相管3阀打开、4、5、6阀关闭，去往储罐、气氨管、放空管、气氨分离器四个阀门关闭；将氨泵出口阀关闭，出口压力表根部打开。

（2）缓慢打开储罐与罐联通阀，将液氨排往地下槽，利用1阀控制地下槽液位，当地下槽液位涨至人孔2/3处时，关闭1阀，停止排氨至地下槽，期间注意观察地下槽液位计结冰情况，防止地下槽液位过高导则满槽。

（3）地下槽压氨往老氨库：提前联系老氨库做好接氨准备，将驰放气管压力提高至0.50MPa 左右；关闭地下槽气相往液氨储罐联通阀；打开地下槽液相管4、5阀；缓慢打开弛放气管7阀控制地下槽压力，将地下槽内液氨逐渐压往老氨库；期间注意观察储罐压力情况，防止地下槽往储罐各联通阀关不到位导致储罐超压，在压氨过程还要注意地下槽压力和地下槽出口液相管情况，如地下槽压力下降明显及地下槽出口液相管开始有轻微振动说明地下槽内液氨即将压空。

（4）当地下槽液位压空后，关闭弛放气管7 阀；关闭地下槽液相管4、5阀；缓慢打开地下槽气相往储罐联通阀，控制好储罐压力，直至地下槽压力和储罐压力平衡。

（5）当地下槽压力和储罐压力平衡后，开大地下槽气相和储罐联通阀；重复步骤1，缓慢打开1 阀将储罐液氨排往地下槽；当地下槽液位满后，再重复步骤2，将地下槽内液氨压往老氨库。重复上诉步骤直至储罐无液氨排出。储罐内液氨是否排空可以从储罐液相管上压力表上判断，当储罐液相管上压力表压力与储罐气相压力平衡说明液氨已基本排空。

图1 液氮储槽压氨流程示意图

2 N2置换储罐

当储罐内液氨排完后，将事故罐顶部进氨阀和底部液氨送出阀打开与储罐连通，将氨冰机系统、氨输出泵系统与储罐相连的管线阀门全部打开与储罐，使整个液氨储罐系统成为一个整体，以便通入氮气将整个系统一同置换。

为保证加入N2置换时不影响到其他系统，需要在储罐系统与外界相连管线上加盲板隔离，加盲板位置有1、生产工序氨冷冻系统冷氨泵送出管处；2、储罐出口液氨至老氨库管线处；3、驰放气管与外管网相连阀门处。当加好盲板后，通过放空阀将储罐压力降低至0.5kPa，从系统低点氨泵进口处缓慢补入氮气充压至3.0kPa再打开放空阀降低系统压力，采用一充一放的方法置换储罐，逐步稀释储罐内气氨浓度；在置换过程中随着系统内N2浓度的增加，罐内温度开始增长，控制罐内温升速率＜2.7℃/h，在置换过程定期在罐顶放空阀处取样分析，当储罐内氨含量降低至25%时，气氨洗涤系统处理能力还有较大余量时可以常开N2阀和放空阀，加大系统内气体流通量，加快N2置换速度，同时注意控制好系统压力。当储罐内氨含量小于5%且储罐温度涨至5℃以上时，停止置换，维持氮气保压3.0kPa。

3 水循环清洗储罐

因为储罐可能有死角，内壁也吸附有氨气会不断解析，为确保系统内氨完全被吸收，需要进水冲洗储罐。从脱盐水总管导淋配管至冷氨泵出口留头处，关闭罐与储罐的液相联通阀，关闭罐进氨阀打开储罐进氨阀，缓慢打开进脱盐水阀，给储罐进脱盐水，期间注意控制好储罐气液相压力和温度情况（喷水时用加水量严格控制罐内温升速率＜2.7℃/h，保证罐内压力在3.5～4kPa）；待从储罐压力考克阀处有水排出则停止进脱盐水，进脱盐水量约为50吨左右；期间要注意刚进脱盐水时因为氨气被水吸收罐内气体体积瞬间减小，储罐压力会瞬间有较大降低，因此在刚进脱盐水时一定要控制好进水量，同时要及时打开补入N2阀，防止储罐被抽为负压，这也是为什么我们在进水前要用N2置换稀释氨气浓度的原因。

当进好脱盐水后，启动氨库氨泵，通过氨泵返回线给储罐进行循环水洗；8小时后间隔1小时取样分析储罐内氨水浓度。氨水浓度无变化时打开氨泵出口至罐返回管，关闭氨泵返回线将储罐内氨水打入罐中；待储罐内液位下降至最低后停下氨泵，关闭储罐液相出口阀，打开罐液相连通阀，再通过氨泵出口至罐返回管给罐进行循环水洗。循环水洗8小时后间隔一小时取样分析，待氨水浓度不上涨、无变化时停下氨泵关闭氨泵出口至罐返回管，再启动氨泵将氨水送往尿素氨水槽或者外接槽车进行统一处理。当氨泵不打量后可从储罐出口管低点导淋接出胶管将氨水排出到接收槽中统一处理。

4 氮气、空气逐一置换储罐

当排完氨水后，通过放空阀将储罐压力降低至0.1kPa，从氨泵进口处补入氮气充压至3.0kPa，继续置换稀释储罐内气氨浓度，在置换过程定期在罐顶放空阀处取样分析，当储罐内氨含量小于0.5%时，停止氮气置换。然后打开顶部人孔和侧面各人孔，安装轴流风机，向罐内鼓入空气，加强罐内部气流的扰动，防止形成死角。在通风8小时后，再次分析罐内氧气、有毒气体含量，多点取样直至入罐分析合格后，可安全交出。参见图2。

图2 液氮储槽置换流程示意图（如篇幅如所限，删除此图和上文图注）

5 结语

本次液氨储罐工艺处理比较彻底，安全、快速地完成了交出，实现了设备安全退役；罐内剩余的液氨全部回收，避免了浪费；稀氨水通过统一回收处理，气氨也是经过洗涤完后才排往大气，没有造成环境污染。