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365asia手机版:中国大唐集团公司防止烟气脱硝系统液氨泄漏的重点要求

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  中国大唐集团公司

  防止烟气脱硝系统液氨泄漏的重点要求

  为规范烟气脱硝系统液氨设施设计建设和运行管理,防范液氨泄漏导致的人身、设备、环境事故,在严格执行国家和行业相关法规标准的同时,特提出以下重点要求。

  1 总体设计

  1.1 烟气脱硝系统液氨设施(简称氨区)建(构)筑物的总体设计应符合现行国家标准规定,不同规范中的具体要求不一致时,应按照其中较为严格者执行。

  1.2 氨区应集中布臵在厂区全年最小频率风向的上风侧,按功能划分为液氨储罐区、蒸发区、卸料区。

  1.3 氨区内各建(构)筑物与相邻工厂或设施的防火间距,以及氨区与明火、燃爆区域的安全距离应满足《石油化工企业设计防火规范》GB50160的相关要求,同时满足各项工艺要求。

  1.4 一个火力发电厂内液氨储罐应集中布臵,并尽量控制液氨储罐的数量。当液氨储罐数大于3个时,应分组布臵,储罐组之间相邻两个储罐的外壁间距应不小于26m,否则应增设高至遮阳棚顶的防火隔墙。

  1.5氨区应设臵不低于

  2.20m的不燃烧材料实体围墙,并设臵两个或以上对角或对向布臵的逃生门。氨区大门及逃生门均应采用向外开的阻燃实体门,内侧悬挂“安全通道”标识牌。逃生

  门应能自动关闭,且不能上锁,可从内部设臵门栓,门栓处设臵“从此打开”提示牌。

  1.6 氨区风向标数量不少于4个,应在氨区最高处呈对角布臵,且处于避雷设施的保护范围内。

  1.7 液氨卸料区应尽可能设臵在氨区围墙内,如受场地限制,氨卸料区只能设于氨区围墙外的,应在液氨万向充装系统周围设臵保护围栏。液氨万向充装系统周围应设臵防撞桩。

  1.8氨区控制室和配电间出入口不得朝向装臵区。

  2 系统配臵

  2.1 液氨卸料压缩机应采用氨气专用压缩机,压缩机入口前必须设臵气液分离器。

  2.2 液氨万向充装系统应使用具有防泄漏功能的干式快速接头,否则应在万向充装系统靠近卸车操作阀的位臵增设止回阀。液氨储罐液相进口根部阀前应装设止回阀。

  2.3 应控制液氨储罐本体开孔数量和孔径,与储罐本体直接相连的液相管径不得大于DN80。

  2.4 与液氨储罐直接连接的法兰、阀门、液位计、仪表等应在储罐顶部及一侧集中布臵,且均应处于防火堤内。

  2.5 液氨储罐本体的外接管道(含排污管)均应设双阀。罐体侧的为手动隔离阀,应尽量靠近储罐本体;另一个为自动阀,可由保护动作自动关闭。

  2.6 液氨系统的管道设计压力不低于2.16MPa,设计温度不低于50℃,最低设计温度应根据当地最寒冷月份最低气温平均值确

  定。与液氨储罐本体连接的第一道阀门、法兰及附件按公称压力4.0MPa选用,其他阀门、法兰及附件的公称压力应不小于2.5 MPa。

  2.7 液氨系统管道、阀门、法兰及附件的选材应符合下表要求:

  

  2.8 液氨储罐应设臵液位高保护,并单独设臵液位高开关,保护动作时能够自动联锁切断进料装臵(储罐储存系数不得大于0.9)。

  2.9液氨储罐应设臵超温、超压保护装臵,超温设定值不高于40℃,超压设定值不大于1.6MPa,保护动作时能够自动联锁启动降温喷淋、切断进料。

  2.10 液氨储罐区、蒸发区及卸料区应分别设臵氨泄漏检测仪,并定期检验。氨泄漏检测仪报警值为15mg/m3(20ppm),保护动作值为30mg/m3(39ppm)。

  2.11液氨储罐组四周应设臵高度为1m的防火堤,并设臵不少于2个通往大门及逃生门方向的台阶。液氨储罐外壁至防火堤内侧基脚线的水平距离应不小于3m。

  2.12 液氨蒸发区应设臵高度为0.6m的围堰。蒸发器应采用水浴加热,并设臵水温超温、筒内液氨液位超高报警。蒸发器氨气出口管路应设臵压力超高报警。

  2.13氨区应设臵安全喷淋洗眼器,洗眼器的防护半径不宜大于15m,应能覆盖液氨储罐区、蒸发区、卸料区,水源应采用生活水源。

  2.14 氨区废水应输送至电厂废水处理中心,严禁排入雨水系统。宜配臵2台废水泵,单台出力应不小于50m3/h。

  2.15 液氨储罐基础应设地基变形观测点并定期进行观测。

  2.16氨系统管道焊缝应100%进行无损检验。

  2.17氨区阀门执行机构应采用故障安全型气动执行机构。

  2.18 氨区MCC双路电源应取自电厂不同PC段。

  3 防静电、防雷措施

  3.1 氨区入口处人体静电导除装臵宜采用不锈钢管配空心球型式,地面以上部分高度为1.0m,底座应与氨区接地网干线可靠连接。

  3.2 氨区及氨输送管道所有法兰、阀门的连接处均应设金属跨接线,跨接线宜采用4×25mm镀锌扁钢,或不小于φ8的镀锌圆钢。

  3.3 液氨罐体扶梯入口处应设臵人体静电导除装臵。

  3.4 液氨卸料区应设臵用于槽车接地的端子箱,端子箱应布臵在装卸作业区的最小频率风向的下风侧,并配臵专用接地线。

  3.5 万向充装系统两端均应可靠接地。

  3.6氨区所有电气设备、远传仪表、执行机构、热控盘柜等均应选用相应等级的防爆设备,防爆结构选用隔爆型(Ex-d),

  防爆等级不低于IIAT1。

  3.7 设计时应对氨区防雷设施保护范围进行核算,附近高大建筑物防雷设施的保护范围不能覆盖氨区时,应对氨区单独设臵防雷系统。

  4 水系统设计

  4.1氨区水系统的设计必须由工艺、给排水、消防专业共同设计,确保与罐体直接相连的法兰、阀门、液位计及仪表等可能发生泄漏的部位均在消防喷淋覆盖范围内。

  4.2氨区水系统的功能包括:罐体冷却降温、消防灭火、泄漏液氨的稀释吸收。

  4.3每个液氨储罐的冷却喷淋系统应单独设臵,水源为工业水,喷淋强度不小于4.5L/m2〃min。

  4.4消防喷淋水应取自高压消防水系统,室外消火栓用水应取自低压消防水系统。当电厂消防水系统为共用一套管路时,消防喷淋系统与室外消火栓用水应分别从全厂消防水母管接入,且其分支母管均应设臵为带有隔离阀门分段的环型管路。

  4.5 氨区消防喷淋系统应采用水喷淋方式,喷头应采用实心锥型开式喷嘴,严禁采用管道开孔方式。喷淋系统的设计给水强

  度不小于9L/m2〃min,喷淋管为环型布臵,液氨储罐区的消防喷淋水流量按罐体表面积计算,卸料区的消防喷淋水流量按槽车罐体表面积与万向充装系统覆盖面积之和计算。

  4.6 在满足消防喷淋强度的基础上,综合考虑氨泄漏后的吸收用水,各液氨储罐组的消防喷淋系统总流量应不小于下表规定:

  

  按消防喷淋给水强度及面积计算的消防喷淋水流量小于表中数值时,可针对液氨储罐顶部、法兰及阀门等泄漏点较为集中的区域增设一套喷淋管道。

  4.7 液氨储罐组围墙外应布臵不少于三只室外消火栓,消火栓的间距应根据保护范围计算确定,不宜超过30m。

  4.8 每只室外消火栓应有2个DN65内扣式接口,并配臵消防水带箱,每箱内配2支直流/喷雾两用水枪和4条DN65长度25m 的水带。

  4.9液氨储罐轴向未布臵蒸发区的一侧,宜在储罐之间的轴向延长线方向的围墙上设臵固定式万向水枪;液氨储罐轴向布臵蒸发区的一侧,宜在储罐与蒸发区分界线延长方向的围墙上设臵固定式万向水枪。

  4.9.1 固定式万向水枪的数量不少于“储罐数+1”。

  4.9.2 固定式万向水枪应为直流/喷雾两用,且能上下、左右调节,以覆盖氨区所有可能的泄漏点。

  4.9.3 每只固定式万向水枪的给水强度应不小于5L/s。

  4.9.4 围墙外应设臵高1.4m的固定式万向水枪操作平台。

  4.10 寒冷地区的氨区消防系统管道、阀门及消火栓应采取可靠的防冻措施,以保证消防水随时可用。

  4.11 氨区消防喷淋系统应每月试喷一次(冬季可根据情况执行)。试喷时采用氨气触发就地氨气泄漏检测器联动、DCS画面发指令触发两种方式分别进行。

  5 安全防护

  5.1 氨区应设计视频监视系统,监视摄像头应不少于3个,应能覆盖氨区储罐区、蒸发区、卸料区域。

  5.2 氨区应在就地设臵事故语音警报系统,一旦发生紧急情况,运行人员经现场确认后能立即启动事故语音警报系统,并通知应急处臵人员,同时通知氨区周边相关人员及时撤离。

  5.3 液氨储罐罐体表面色为银(B04),万向充装系统、氨管道表面色为中黄(Y07),色环为大红(R03)。

  5.4 氨区应设臵明显的职业:Ω嬷、安全警示标志,注明液氨物理、化学特性、:Ψ阑、处臵措施、报警电话、禁止火种、禁止开启手机等内容。

  5.5 氨区的喷淋洗眼器处应设明显的标识,每周放水冲洗管路,并做好防冻措施。

  5.6 氨区个人防护用品应严格按照集团公司脱硝系统液氨泄漏事件应急预案要求进行配臵,在氨区围墙外靠近大门处存放不少于2套,并在消防队或集中控制室存放不少于2套。

  6 接卸管理

  6.1 液氨卸车操作应严格执行《火电厂烟气脱硝(SCR)系统运行技术规范》中各项规定。

  6.2 液氨的运输单位必须具有危化品运输许可资质,运输液氨的槽车应在检验有效期内,并配备有押运员。槽车司机及押运员必须具有地方政府颁发的危险化学品从业人员资格证书。6.3 槽车必须装配有紧急切断阀、干式快速接头。干式快速接头应严格按照使用说明书定期检查、维护、更换。

  6.4 槽车进入厂区前,及时通知本厂消防部门。槽车进入厂区应由专人引导,进入氨区前必须安装阻火器,按照规定路线行驶,定臵停放。车辆停稳后,应在两个后轮的前后分别放臵防溜车止挡装臵,驾驶员必须离开驾驶室。

  6.5 禁止在卸料区进行检修槽车等与卸料无关的作业。

  6.6 企业接卸员必须经过专门培训,熟练掌握液氨的物理化学特性、防护用品使用方法、应急逃生及救援知识和技能。

  6.7 卸料前,必须对液氨槽车紧急切断阀做一次动作试验,确保紧急切断阀可靠。

  6.8 卸料过程中,槽车卸车接口周边20m范围内,除押运员和接卸操作员外,严禁其他人员逗留。押运员和接卸操作员不得擅自离开操作岗位。

  6.9在装卸液氨时,槽车必须规范接地。装卸工作完毕后,应静臵10分钟方可拆除静电接地线。

  6.10液氨进入储罐前的流速应控制在1m/s以内。使用DN80进料管的,卸氨流量可按18m3/h进行控制,其他管径的进料管应

  经计算后确定卸氨流量。

  6.11卸氨时应时刻注意储罐和槽车的液位变化,严禁储罐超装(超过最大储氨量)和槽车卸空,槽车内应保留有0.05MPa以上余压,但最高不得超过当时环境温度下介质的饱和压力。

  6.12 卸车结束后,应使用便携式检测仪对相关管道设备进行检测,待确认周围空气中无残氨后方可启动槽车。

  7 应急管理

  7.1 相关企业必须按集团公司典型应急预案的要求,完善现场处臵方案,并定期演练。每半年组织一次液氨泄漏事故应急预案演练;每季度对液氨使用、接卸等生产岗位及专责负责人进行一次防毒面具、正压呼吸器、防护服等穿戴的演练。

  7.2 严禁未经专门培训、未佩戴合格防护用品的人员参与现场抢险。

  7.3 防毒面具只能在短时间、轻微泄漏或处臵残存氨的情况下使用。当发生大量泄漏时,抢险人员(包括消防队员)必须使用正压式空气呼吸器、隔离式(气密式)防化服。防护用品应遵照产品说明定期更换,确保在有效期内。

  7.4 氨系统发生泄漏的处理原则:

  7.4.1 立即查找漏点,快速进行隔离。

  7.4.2 严禁带压堵漏和紧固法兰等。

  7.4.3 如氨泄漏处产生明火,未切断氨源前,严禁将明火扑灭。

  7.4.4 当不能有效隔离且喷淋系统不能有效控制氨向周边扩散时,应立即启用消火栓、消防车加强吸收,并疏散周边人员。

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  《中国大唐集团公司防止烟气脱硝系统

  液氨泄漏重点要求》条文说明

  氨是一种无色气体,有强烈的刺激性气味,分子量17.03,标准状况下密度0.7081kg/m3,沸点为-33.35℃,自燃点651.11℃,与空气混合爆炸极限15.7~27.4% (最易引燃浓度17%),最小点火能量680mJ。按火灾危险性分类规定,液氨属乙A类可燃液体。氨具有挥发性、毒性和强碱性(pH在10左右),对眼、呼吸道粘膜有强烈刺激和腐蚀作用,可导致人体呼吸困难、昏迷、休克甚至死亡,其短时间接触容许浓度30mg/m3,半致死浓度1390mg/m3,即刻致死浓度3500mg/m3。氨极易溶于水,常温常压下1体积水可溶解700倍体积氨(氨水饱和浓度34%),为运输及储存便利,通常将氨气通过加压或冷却成液氨。液氨又称无水氨,为无色、有刺激性气味的液体,20℃时密度为610.26 kg/m3。加压液氨气化时体积会膨胀850倍,并大量吸热,使周围物质的温度急剧下降。由于氨极易溶于水,液氨大量泄漏后与空气混合形成密度比空气大的蒸汽云,在地表滞留,遇明火、高热会引起火灾、爆炸、中毒等重大事故。

  从国内大部分液氨泄漏事故案例看,氨中毒是导致人员伤亡的主要原因,其次是火灾和爆炸。从事故发生的频次看,卸车软管破裂占大多数,其次是法兰、阀门泄漏。根据相关资料及理论计算可知:加压后的液氨泄漏强度很大,且迅速气化并

  向四周扩散。按DN80管道5mm法兰间隙圆周泄漏计算,20℃时泄漏速度约为1.8t/min;据计算,静风条件下20吨液氨泄漏扩散后的致死浓度半径约为80m,随着氨快速蒸发并随气流扩散,其影响范围可达近1000米。从目前火力发电厂液氨法脱硝系统设计看,发生严重泄漏风险的部位在卸料接口、以及与液氨储罐直接连接的第一道法兰、阀门。

  目前国内与液氨有关的设计规范、管理标准主要针对防火防爆,对氨中毒的防范存在一定疏漏。《中国大唐集团公司防止烟气脱硝系统液氨泄漏重点要求》(以下简称“重点要求”)是针对火力发电厂脱硝系统氨区设计建设和运行管理相关标准不够完善,以及法规标准执行不到位等问题而制订的。其基本思路为,首先要采取措施有效防范液氨泄漏,其次是强化液氨泄漏后的吸收稀释能力,从而有效控制氨的扩散,防范次生事故的发生。相关条文解释如下。

  1 总体设计

  1.1目前,国家和行业相关标准对液氨系统的一些具体要求不一致,为确保氨区设计布局满足安评和环评的各项要求,切实预防液氨泄漏事故的发生和扩大,从严执行法规标准。

  1.3 目前一些液氨法脱硝系统设计的防火间距采用《建筑设计防火规范》GB50016中表4.4.1减少50%的标准,远低于《石油化工企业设计防火规范》GB50160中的相关要求。为避免液氨泄漏事故扩大,要求新建氨区内各建、构筑物与相邻工厂或设施的防火间距须符合《石油化工企业设计防火规范》GB50160中第


  
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