貯氨器發(fā)生氨泄漏事故原因分析

李妍

摘 要：貯氨器廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、煤礦、啤酒、飲料、食品低加工、冷藏、工程空調(diào)等領(lǐng)域。貯氨器用來貯存冷凝器里冷凝的制冷劑氨液，調(diào)節(jié)冷凝器和蒸發(fā)器之間制冷劑氨液的供需關(guān)系。文章通過列舉氨泄漏事故案例分析，即2007年5月4日零點許，安徽昊源化工集團(tuán)有限公司聯(lián)合車間儲氨罐區(qū)2號氨球罐在液氨進(jìn)料過程中，進(jìn)口管支管截止閥突然開裂，造成氨氣泄漏；以及是寧波麥芽有限公司氨泄漏事故，探究其原因并提出貯氨器檢驗重點以及相應(yīng)改進(jìn)措施

關(guān)鍵詞：貯氨器 筒體 裂紋 檢驗 壓力腐蝕 冷凝器

中圖分類號：S763 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（a）-0088-02

貯氨器（如圖1）廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、煤礦、啤酒、飲料、食品低加工、冷藏、工程空調(diào)等領(lǐng)域。貯氨器用來貯存冷凝器里冷凝的制冷劑氨液，調(diào)節(jié)冷凝器和蒸發(fā)器之間制冷劑氨液的供需關(guān)系。制冷系統(tǒng)由蒸發(fā)器、單級壓縮機(jī)、油分離器、冷凝器、貯氨器、氨液分離器、節(jié)流閥及其他附屬設(shè)備等組成，相互間通過管子聯(lián)接成一個封閉系統(tǒng)。

貯氨器是臥式筒形容器，用來貯存來自冷凝器的高壓液態(tài)制冷工質(zhì)，并保證供應(yīng)和調(diào)節(jié)有關(guān)設(shè)備的液態(tài)制冷工質(zhì)的循環(huán)量。貯氨器還能起到液封作用，能防止高壓系統(tǒng)氣態(tài)制冷工質(zhì)串到低壓系統(tǒng)中去。

1 氨泄漏事故案例分析

案例一，2007年5月4日零點許，安徽昊源化工集團(tuán)有限公司聯(lián)合車間儲氨罐區(qū)2號氨球罐在液氨進(jìn)料過程中，進(jìn)口管支管截止閥突然開裂，造成氨氣泄漏。發(fā)現(xiàn)氨氣泄漏后，當(dāng)班工人立即關(guān)閉放氨閥和2號氨球罐進(jìn)氨閥。從泄漏發(fā)生到關(guān)閉有關(guān)閥門結(jié)束，歷時約9分30秒，泄漏液氨量約5.5立方米。氨氣泄漏擴(kuò)散過程中，致使在附近施工的33名人員吸入氨氣而中毒被送往醫(yī)院治療，其中住院治療的有28人。由于當(dāng)班工人處置迅速果斷，阻止了事故后果的擴(kuò)大。事故調(diào)查組經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，事故截止閥系該企業(yè)2005年8月從上海購置，事故中該截止閥底部脆斷飛出，斷口直徑100mm。經(jīng)檢驗及技術(shù)分析，該型號閥門不符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求，是導(dǎo)致液氨泄漏事故發(fā)生的直接原因。同時，該企業(yè)在建的40萬噸尿素生產(chǎn)裝置，在未經(jīng)安全設(shè)施設(shè)計審查許可、試生產(chǎn)方案備案和安全驗收許可的情況下，擅自組織項目建設(shè)和生產(chǎn)，而且違法生產(chǎn)12個月后仍未取得項目設(shè)立批準(zhǔn)。在邊施工、邊生產(chǎn)情況下，缺乏有效的安全措施，現(xiàn)場無人監(jiān)護(hù)，埋下了事故隱患。另外，現(xiàn)場施工人員過多，也是事故后果擴(kuò)大的重要原因。

案例二，寧波麥芽有限公司氨泄漏事故。事故時間：2005年4月30日。事故地點：寧波麥芽有限公司。事故經(jīng)過：因公司制冷系統(tǒng)中的4號蒸發(fā)器有一組盤管銹蝕，為安全起見，公司決定將該該段盤管割除，并將割除后的系統(tǒng)口（兩端分別是高壓口和低壓口）焊封住。于是，2005年3月公司請專業(yè)資質(zhì)公司十四化建進(jìn)行施工。2005年4月30日9時25分許，該公司生產(chǎn)部制冷車間制冷工到制冷車間二樓，對4號蒸發(fā)器（靠窗，公司廠區(qū)道路旁）進(jìn)行調(diào)試，剛打開閥門，氨氣立即大量泄漏，兩人立即關(guān)閥門（實際未完全關(guān)死）后，奔向一樓，立即報告了車間主任、調(diào)度、安全主任、生產(chǎn)部經(jīng)理、總經(jīng)理等。從現(xiàn)場來看，氨霧氣從制冷車間二樓窗口冒出，車間里面霧氣很大，分不清方向和位置，下風(fēng)口氨味很重。

采取整改措施：（1）請專業(yè)資質(zhì)公司將低壓口焊封好。（2）對技術(shù)改造和施工過的部位，作一次全面、仔細(xì)的檢查。（3）對全體員工尤其是制冷車間等危險部位員工再進(jìn)行一次安全意識和安全知識教育，并常抓不懈。（4）危險部位操作時必須穿戴防護(hù)用品，否則不得操作。（5）對危險部位，每年舉行不少于一次的應(yīng)急演練。

2 貯氨器檢驗重點

通過以上事故案例，貯氨器的平時檢驗非常重要，主要按照以下幾點進(jìn)行操作。

（1）建立容器檔案：制造日期，結(jié)構(gòu)材質(zhì)，焊后熱處理范圍，檢修程序。

（2）對容器進(jìn)行宏觀內(nèi)部檢查，找出明顯的裂紋及那些易產(chǎn)生高應(yīng)力的區(qū)域，如焊縫、焊縫修補(bǔ)處、封頭至簡體的過渡區(qū)、內(nèi)部尖角處和對于外部連接件或支座的內(nèi)表面。

（3）焊接工藝采取措施，減小焊接殘余應(yīng)力焊縫最好都經(jīng)過消除殘余能力處理，冷壓封頭應(yīng)經(jīng)過熱處理。

（4）盡可能采取低屈服強(qiáng)度的材質(zhì)。

（5）應(yīng)進(jìn)行保溫處理，使其在低溫下儲存，以減少氧的含量。

（6）充裝、排料和檢修過程中，減小空氣污染。

（7）充裝時應(yīng)盡量避免空氣的污染，并在液氨中加入適量的水（0.2%以上）作為緩蝕劑，以減少氧的含量。大量的試驗資料表明，并經(jīng)實際應(yīng)用所證實，液氨中含有0.2%的水有緩蝕作用。

4 貯氨器改進(jìn)措施及處理意見

（1）建造材料選擇。根據(jù)實際情況，材料強(qiáng)度越高，發(fā)生應(yīng)力腐蝕的可能性越大。但不發(fā)生應(yīng)力腐蝕的最低強(qiáng)度下限與雜質(zhì)含量及特性、應(yīng)力大小、操縱速度等因素有關(guān)。為了防止應(yīng)力腐蝕，在綜合考慮操縱壓力、殘余應(yīng)力以及安全性和經(jīng)濟(jì)性的情況下，應(yīng)盡可能選用強(qiáng)度較低的鋼材。

（2）結(jié)構(gòu)和焊接工藝要經(jīng)過驗證。我們知道，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)避免焊縫過多、過于集中、焊縫不對稱、焊縫交叉和焊接順序不公道等造成的應(yīng)力集中。制造時應(yīng)避免強(qiáng)力組焊，防止咬邊、錯邊等缺陷，保證與介質(zhì)接觸的表面盡量光滑。制造完成后，應(yīng)進(jìn)行退火熱處理以往除焊后殘余熱應(yīng)力。正確的焊后熱處理工藝可以大大降低制造過程中的殘余應(yīng)力，并可以降低焊接熱影響區(qū)的峰值硬度。

（3）新儲罐在使用前應(yīng)完全徹底清除里面的空氣，在充裝、排料及檢驗等過程中， 采取一定的措施避免帶進(jìn)任何空氣。比如用抽氣或蒸氣吹掃的方式除去儲罐里面的空氣。總之，消除儲罐里面的空氣污染，可以有效地防止應(yīng)力腐蝕。

（4）新儲罐應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行內(nèi)外部檢驗并進(jìn)行周期性的定期檢驗。對液、氣相界面、引收弧處及T型接頭等易腐蝕部位應(yīng)重點檢驗；對液面以下所有焊縫應(yīng)進(jìn)行100%磁粉或超聲波探傷，若條件允許，應(yīng)對所有焊縫進(jìn)行100%磁粉探傷。對檢驗出的裂紋應(yīng)進(jìn)行評估。并給出處理意見及下次檢驗時間。對于淺裂紋，可以采用打磨的方法進(jìn)行機(jī)械消除，但要嚴(yán)格控制打磨工藝；對于較深的裂紋，先進(jìn)行打磨處理后再進(jìn)行補(bǔ)焊。補(bǔ)焊前應(yīng)先預(yù)熱加溫以防止焊接硬化，焊接時宜采用低氫焊條，焊后進(jìn)行探傷復(fù)查， 并進(jìn)行消除應(yīng)力的處理。

（5）涉氨制冷企業(yè)的從業(yè)人員必須經(jīng)過液氨使用管理及應(yīng)急處置等有關(guān)安全知識的培訓(xùn)。涉氨制冷特種作業(yè)人員必須取得相關(guān)特種作業(yè)操作證，持證上崗。

（6）涉氨制冷企業(yè)的冷庫及制冷系統(tǒng)必須由具備冷庫工程、壓力管道相應(yīng)設(shè)計資質(zhì)的單位設(shè)計。安裝、維修、改造施工單位必須取得相應(yīng)特種設(shè)備安裝維修改造許可資質(zhì)，并到當(dāng)?shù)刭|(zhì)監(jiān)部門辦理告知手續(xù)后，方可施工。包裝間、分割間、產(chǎn)品整理間等人員較多生產(chǎn)場所的空調(diào)系統(tǒng)嚴(yán)禁采用氨直接蒸發(fā)制冷系。液氨管線嚴(yán)禁通過辦公、休息和居住等有人員的建筑。涉氨制冷企業(yè)必須在廠區(qū)內(nèi)顯著位置設(shè)置風(fēng)向標(biāo)。非專業(yè)操作人員禁入?yún)^(qū)域、關(guān)鍵操作部位、壓力容器和壓力管道等必須設(shè)置安全標(biāo)識。作業(yè)現(xiàn)場必須按照規(guī)定配置空氣呼吸器、防護(hù)服、防毒面具、橡膠手套等防護(hù)用具和急救藥品。

（7）涉氨制冷企業(yè)的氨制冷機(jī)房內(nèi)貯氨器等易泄露裝置和附件以及其他重要部位必須安裝氨氣濃度檢測報警儀器，并與事故排風(fēng)裝置自動開啟聯(lián)。氨制冷機(jī)房貯氨器上方必須設(shè)置水噴淋系統(tǒng)。

（8）涉氨制冷企業(yè)必須建立健全特種設(shè)備檔案并長期保存，其壓力容器、壓力管道及安全附件必須嚴(yán)格按照法定要求和規(guī)范定期檢驗檢測和維護(hù)保養(yǎng)，對存在重大安全隱患的特種設(shè)備、冷庫，立即停用。

（9）涉氨制冷企業(yè)在安全隱患整改過程中，必須做到治理責(zé)任、措施、資金、期限和應(yīng)急預(yù)案“五落實”，無法保證安全時必須局部或者全部停產(chǎn)停業(yè)，防止隱患發(fā)展成為事故。

（10）涉氨制冷企業(yè)必須建立健全液氨泄漏等事故應(yīng)急救援預(yù)案，在車間、制冷機(jī)房等處張貼并每年至少組織兩次演練。發(fā)生液氨泄漏時，企業(yè)必須迅速啟動應(yīng)急救援預(yù)案進(jìn)行處置，并嚴(yán)格履行向周邊單位、社區(qū)的告知、疏散義務(wù)和同時向主管部門、當(dāng)?shù)卣膱蟾尕?zé)任。

（11）各類檢驗檢測和安全評價等機(jī)構(gòu)，必須對涉氨制冷企業(yè)的檢驗檢測和安全評價結(jié)果負(fù)責(zé)。負(fù)有安全監(jiān)管職責(zé)的行政機(jī)關(guān)工作人員玩忽職守、濫用職權(quán)、徇私舞弊的，依法追究其相應(yīng)責(zé)任。

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