近年來(lái)，隨著國(guó)家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的提高，火力發(fā)電廠煙氣脫硝工程在電力行業(yè)大量集中開(kāi)展。液氨作為火力發(fā)電廠脫硝系統(tǒng)的還原劑，被廣泛使用。對(duì)火力發(fā)電企業(yè)在安全管理、運(yùn)行管理、設(shè)備管理等方面，帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。根據(jù)目前國(guó)家的設(shè)計(jì)規(guī)程、規(guī)范，結(jié)合氨區(qū)本身的特點(diǎn)進(jìn)行探討，重點(diǎn)探討水淋系統(tǒng)在氨區(qū)防擴(kuò)散方面的設(shè)計(jì)模式和設(shè)計(jì)理念，促進(jìn)氨區(qū)水淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式的開(kāi)發(fā)。

1氨的特性

氨是無(wú)色氣體，具有強(qiáng)烈的刺激性氣味，分子量為17.03，標(biāo)準(zhǔn)情況下密度為0.7081kg/m3，沸點(diǎn)為-33.35℃，自燃點(diǎn)為651.11℃，與空氣混合爆炸極限為15.7%~27.4%根據(jù)火災(zāi)危險(xiǎn)性的分類規(guī)定，液氨是乙類可燃液體。

氨具有揮發(fā)性、毒性

2液氨的危險(xiǎn)性

液氨又稱無(wú)水氨，是無(wú)色液體，具有強(qiáng)烈的刺激性氣味。為了便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存，氨通常通過(guò)加壓或冷卻成液氨。液氨20℃時(shí)密度為610.26kg/m3，加壓液氨氣化時(shí)體積膨脹850倍，大量吸熱，周圍物質(zhì)溫度急劇下降。液氨氣化后，與空氣混合形成爆炸性混合物，明火、高熱能引起燃燒爆炸。低濃度氨對(duì)粘膜有刺激作用，高濃度可使組織溶解壞死。液氨和高濃度氨會(huì)燒傷眼睛的液氨會(huì)燒傷皮膚[1]。

根據(jù)化學(xué)品分類等規(guī)范系列標(biāo)準(zhǔn)，液氨屬于易燃?xì)怏w，類別2壓力下氣體，液化氣體急性毒性-吸入，類別3皮膚腐蝕/刺激，類別1B嚴(yán)重眼損/眼刺激，類別1危害水生環(huán)境-急性危害，類別1。

3液氨事故案例及分析

3.1事故案例(表1)

3.2事故案例分析

以上液氨泄漏事故不完全統(tǒng)計(jì)，本文定性分析液氨泄漏事故。一是液氨泄漏事故無(wú)法得到有效的控制和保護(hù)，通常會(huì)導(dǎo)致死亡，容易發(fā)生大事故。二是吉林寶源豐禽業(yè)有限公司的特別重大事故，由火災(zāi)導(dǎo)致液氨設(shè)備和管道高溫發(fā)生物理爆炸，液氨發(fā)生爆噴性泄漏，在封閉廠房?jī)?nèi)發(fā)生氣化和參與燃燒。三是從以上液氨泄漏事故分析，儲(chǔ)存液氨設(shè)備發(fā)生泄漏較少，液氨泄漏多發(fā)生在輸氨、用氨的設(shè)備和管道。

4液氨儲(chǔ)存系統(tǒng)水噴淋系統(tǒng)模式

根據(jù)液氨泄漏事故的定性分析，氨中毒是造成人員傷亡的主要原因，其次是火災(zāi)和爆炸，泄漏點(diǎn)多為法蘭、閥門(mén)等連接點(diǎn)泄漏。火力發(fā)電廠脫硝工程液氨系統(tǒng)應(yīng)重點(diǎn)防止液氨泄漏和液氨泄漏后的防護(hù)。

火力發(fā)電廠液氨儲(chǔ)存多使用壓力式液氨儲(chǔ)罐，目前國(guó)內(nèi)與液氨相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范、管理標(biāo)準(zhǔn)主要從液氨泄漏后防火防爆的角度考慮預(yù)防措施，水淋浴系統(tǒng)的設(shè)計(jì)強(qiáng)度為防火防爆設(shè)置，不考慮水對(duì)氨的吸收作用。

氨容易溶于水，常溫常壓下1體積水可溶解約700倍的體積氨(氨水飽和濃度34%)，因此水可作為液氨泄漏后的有效吸收劑和保護(hù)劑。因此，火力發(fā)電廠液氨貯藏系統(tǒng)水淋浴系統(tǒng)的供水強(qiáng)度，不僅要從吸收和防止擴(kuò)散的角度來(lái)設(shè)計(jì)，還要考慮防火防爆的需要。

5液氨貯藏系統(tǒng)水淋浴系統(tǒng)供水強(qiáng)度探討

根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》8.10.13的要求，消防淋浴供水強(qiáng)度在6L/min&以上的dotm2；《水噴滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》表3.1.2防護(hù)冷卻時(shí)b級(jí)貯藏設(shè)施的供給強(qiáng)度為6L/min&；dot；m2、閃光點(diǎn)超過(guò)120度的液體火災(zāi)供給強(qiáng)度為13L/min&；dot；m2�！端畤姕缁鹣到y(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》條文說(shuō)明:6L/(min&；dot；m2)供應(yīng)強(qiáng)度接近控制壁溫，防止罐壁強(qiáng)度下降的臨界值，10L/(min&；dot；m2)供應(yīng)強(qiáng)度可以在露天有風(fēng)的條件下保護(hù)罐壁的滿意效果�？紤]到液氨罐同時(shí)設(shè)置單獨(dú)的冷卻淋浴系統(tǒng)，可以在發(fā)生泄漏時(shí)同時(shí)打開(kāi)，有效保障事故中泄漏氨的吸收。綜上所述，液氨罐消防淋浴系統(tǒng)的供給強(qiáng)度必須在9L/min&以上的dot；m2。

本文調(diào)查統(tǒng)計(jì)了中國(guó)大唐集團(tuán)公司下屬火力發(fā)電企業(yè)液氨儲(chǔ)罐的數(shù)據(jù)，儲(chǔ)罐本體最大孔徑為80mm。根據(jù)DN80管道5mm法蘭間隙半周的泄漏計(jì)算，20℃時(shí)液氨的最大泄漏速度為0.93t/min。氨水飽和濃度為34%，完全吸收時(shí)所需水流量約為2.0m3/min。根據(jù)吸收效率為50%，消防淋浴吸收水的流量必須在4m3/min以上。根據(jù)儲(chǔ)罐容積大小、噴嘴的布置及吸收效率，確定不同容積儲(chǔ)罐的消防噴淋水流量[2]。

6液氨儲(chǔ)存區(qū)域水噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)建議

火力發(fā)電廠液氨儲(chǔ)存區(qū)域水噴淋系統(tǒng)，應(yīng)統(tǒng)籌考慮液氨儲(chǔ)罐防火防爆防泄漏和冷卻降溫的需求，多水源多系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，提供以下建議供參考。

①各液氨罐的冷卻淋浴系統(tǒng)應(yīng)單獨(dú)設(shè)置，水源為工業(yè)水，淋浴強(qiáng)度在4.5L/m2&以上的dot；min可以滿足液氨罐夏季高溫時(shí)的冷卻需求，作為液氨泄漏的備用淋浴系統(tǒng)。

②液氨儲(chǔ)存區(qū)消防噴淋水應(yīng)取自高壓消防水系統(tǒng)，室外消防栓用水應(yīng)取自低壓消防水系統(tǒng)。電廠消防供水系統(tǒng)共享管路時(shí)，消防淋浴系統(tǒng)和室外消防栓用水應(yīng)分別從全廠消防水母管連接，其分支母管應(yīng)設(shè)置為具有隔離閥分段的環(huán)形管路。

③氨區(qū)消防淋浴系統(tǒng)應(yīng)采用水淋浴方式，噴頭應(yīng)采用實(shí)心錐形開(kāi)口噴嘴，嚴(yán)禁采用管道開(kāi)口方式，淋浴系統(tǒng)淋浴管應(yīng)配置為環(huán)形配置。

7結(jié)語(yǔ)

火電企業(yè)作為國(guó)家重要的經(jīng)濟(jì)命脈，承擔(dān)著重要的社會(huì)責(zé)任，構(gòu)建節(jié)能環(huán)保、安全穩(wěn)定生產(chǎn)的環(huán)境是所有企業(yè)的需求。我們只有深刻理解火力發(fā)電廠液氨儲(chǔ)存系統(tǒng)泄漏的危險(xiǎn)性和危害性，依靠真實(shí)的數(shù)據(jù)，制定科學(xué)的預(yù)防管理戰(zhàn)略，才能真正安全生產(chǎn)，防患于未然。

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