液氨储罐泄漏HAZOP分析

中铝中州铝业有限公司 李翠芳｜文

液氨在储存、输送、蒸发等各个环节如果发生泄漏，不但可能造成操作人员急性中毒伤害甚至死亡，而且氨与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火可能引起燃烧或爆炸，后果较为严重。本文以中铝中州铝业有限公司（中州铝业）液氨储罐为例，应用HAZOP 分析方法（即危险与可操作性研究）对液氨储罐泄漏原因进行分析，并提出安全对策措施。

液氨储罐区基本情况简介

中州铝业燃煤锅炉的脱硝装置（SCR反应器）采用液氨作为脱硝还原剂，氨区设置在厂区东南角，氨区内有2 台液氨储罐，采用南北向并列布置，在氨罐南侧依次布置有2 个液氨蒸发器，液氨蒸发器南侧由西向东依次布置2 台卸料压缩泵机、1 个氨气稀释槽及2 个氨气缓冲罐，氨区四周设置有铁艺栅栏与厂区内其他设施隔离开。

HAZOP分析方法简介

HAZOP 分析方法（危险与可操作性研究分析方法）主要是通过分析生产运行过程中工艺状态参数的变动，操作控制中可能出现的偏差，以及这些变动与偏差对系统的影响及可能导致的后果，找出出现变动与偏差的原因，明确装置或系统内及生产过程中存在的主要危险、危害因素，并针对变动与偏差的后果提出应采取的措施。

HAZOP 分析有“要素优先”和“引导词优先”两种分析方法，本文以“要素优先”的方式进行分析（流程图见图1）。

图1 “要素优先”的HAZOP 分析流程图

HAZOP分析过程

组建分析小组

由于该工艺过程较简单、涉及区域较小，中州铝业建立的分析组由4 人组成，包括设备主管一名（担任HAZOP 组长）、工艺技术员一名、设备技术人员一名、维修人员一名。

资料收集

分析组收集的主要资料包括：工艺流程图（见图2）、工艺仪表流程图、设备数据表（见表1）、岗位操作规程、维护保养记录等。

图2 工艺流程简图

表1 主要设备资料清单

生产工艺为：液氨的供应由液氨槽车运送至厂区内，利用液氨卸料压缩机将液氨由槽车压入储氨罐内，然后采用液氨供应泵将氨罐内的液氨输送到液氨蒸发槽内通过蒸汽水浴蒸发为氨气，经氨气缓冲槽出口调节阀后输送到SCR 脱硝装置区。

节点划分

经过小组讨论，分析组将装置划分为5 个主要节点，分别是：液氨储罐、蒸发器、缓冲罐、液氨泵、管线。

HAZOP 分析

分析组按照顺序依次对划分的节点，即液氨储罐、蒸发器、缓冲罐、液氨泵、管线，选择工艺参数、引导词，直到所有节点都得到分析。考虑到篇幅限制，本文将一些没有严重后果或内容相似的分析略去，只介绍可能造成液氨泄漏的分析结果，具体分析内容见表2、表3。

表2 液氨储罐、蒸发器、缓冲罐HAZOP分析表

表3 管线HAZOP分析表

HAZOP分析总结

通过HAZOP 分析，分析组提出的对策措施建议包括如下10方面：

1）在液氨储罐顶部、卸料压缩机、液氨蒸发器和氨气缓冲罐等处设置气体检测探头，同时气体检测报警器的仪表选用静止型在线式不间断供电电源供电，将报警信号引至控制室。

2）在液氨储罐现场设置直观液位计，并用红线标注最高充装量，以防超装，同时设置远程液位计，并设置液位高低限报警装置，将其液位参数接至控制系统，将远程液位计与液氨进料阀门连锁。

3）在储罐现场设置直观的压力表，严防超装，同时在贮罐设置远程压力表，并设置压力高限报警装置，将其压力参数接至 控制系统。

4）针对储罐设置温度远传，将其温度参数接至DCS 控制系统，并设置高限报警装置。

5）针对液氨蒸发器选用远程液位计，将其液位参数接至控制系统，并与液氨开关阀、蒸汽调节阀连锁。

6）针对液氨蒸发器设置直观的温度表和远程温度表，并设置温度高低限报警装置，同时将其温度参数接至控制系统，并与液氨开关阀、蒸汽调节阀连锁。

7）针对氨气缓冲槽设置直观压力表和远程压力表，设置压力高限报警装置，将其压力参数接至控制系统，并与氨气调节阀连锁。

8）在液氨储罐、液氨蒸发器等压力管道上设置安全阀、放空阀。

9）针对液氨卸车，采用万向充装器进行卸车。

10）在液氨罐区设置视频监控探头，将视频信号引至中控室，时刻关注罐区的情况等。安