(貴州開陽化工有限公司，貴州 貴陽 550300)

大型液氨球罐內(nèi)部檢驗工藝處理方法的探討

劉加洪

(貴州開陽化工有限公司，貴州 貴陽 550300)

以貴州開陽化工有限公司2017年5月對大型液氨球罐檢修工藝的處理過程為例，闡述了大型液氨球罐檢修前的工藝處理方法，并指出各個處理步驟的注意事項及安全環(huán)保措施，為其他合成氨廠類似大型液氨球罐檢修工藝處理提供了參考。

液氨球罐；工藝處理；內(nèi)部檢測；安全環(huán)保

貴州開陽化工有限公司50萬t/a合成氨裝置于2013年1月建成投產(chǎn)，氨庫共設(shè)有2臺5 000 m3的低壓常溫液氨球罐，根據(jù)《特種設(shè)備安全檢查條例》(2009)和《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》等文件規(guī)定，需定期對液氨球罐厚度、焊縫進行全面檢測。該公司利用2017年5月系統(tǒng)停車大修的機會，徹底對A#液氨球罐進行了工藝處理，順利完成檢測工作。

1 氨庫系統(tǒng)簡介

從氨合成裝置中壓氨分離器送來的液氨經(jīng)減壓后進入氨庫低壓閃蒸罐，液氨經(jīng)減壓后進入A#或B#液氨球罐儲存，閃蒸的氣氨送往氨回收裝置進行回收。球罐的液氨通過兩種途徑送出：一是利用3臺立式屏蔽輸氨泵(1開2備)，提壓通過輸氨管道送往開磷集團；另外，4臺液氨充裝泵(2開2備)通過4套鶴管進行槽車充裝。

液氨罐區(qū)設(shè)有2臺螺桿式保氨冰機(1開1備)，用于回收球罐閃蒸的儲罐氣，保持球罐壓力不超壓。異常情況下，不能回收的儲罐氣氨會通過罐頂?shù)姆趴臻y排放至氨火炬燃燒，避免氨氣排放造成環(huán)境污染和人員中毒。另外，罐區(qū)還設(shè)有1臺120 m3的臥式儲罐，用于回收檢修時其他設(shè)備、管道殘留的液氨。

2臺液氨球罐為低壓常溫球形儲罐，球殼形式為五帶十二柱混合式，由86塊球殼板組成，設(shè)計壓力為0.65 MPa(g)，操作壓力為0.4 MPa(g)，設(shè)計溫度為-13～16 ℃，操作溫度為4 ℃，設(shè)計容積為5 000 m3，殼體材質(zhì)為Q345R。

2 工藝處理方法

2.1 充壓倒液

處理前，A#球罐液位48%，B#球罐液位45%，液氨庫存約2 800 t，A#球罐壓力0.38 MPa(g)，B#球罐壓力0.38 MPa(g)。首先啟動輸氨泵，將A#球罐液氨送至下游用戶，因環(huán)境溫度較高，氨極容易氣化，當(dāng)A#球罐液位低于20%時，輸氨泵出現(xiàn)氣阻不打量，停止送氨。因2臺球罐為并聯(lián)使用，液氨進口和出口分別共用1根總管，利用壓力差，將A#球罐通入的0.5 MPa(g)氮氣提壓至0.45 MPa(g)，通過出口管將A#球罐內(nèi)的液氨壓至B#球罐，儀表人員在倒液前將A#球罐出口閥XV7302B低液位聯(lián)鎖解除(球罐液位低于10%，出口閥自動關(guān)閉)，A#球罐液位降至3.2%后，0.5 h無變化，且發(fā)現(xiàn)B#球罐壓力明顯上漲，說明罐底的殘液無法倒至B#球罐。所以，將罐底殘留的氨排至120 m3的回收罐(常壓)，A#球罐液位降至0%，0.5 h無變化，并打開罐底導(dǎo)淋至無液氨流出，倒液完成后關(guān)閉出口閥。

2.2 氮氣置換

A#球罐采用充氮氣蓄壓置換的方式，先開放空閥將A#球罐壓力降至30 kPa以下，通過球罐頂部氮氣管線充壓，待壓力達0.3 MPa(g)時，通過罐頂放空閥放至氨火炬，壓力泄至30 kPa以下，再次將氮氣充壓至0.3 MPa(g)后進行置換，重復(fù)充壓、泄壓4次，在球罐頂部及底部取氣體樣進行分析，氨含量(體積分數(shù))≤0.5%，氮氣置換合格，然后將球罐壓力泄至常壓，關(guān)閉放空閥。

2.3 插盲板隔離

因2臺液氨球罐并聯(lián)使用，且進出口共用1根總管，在A#球罐進行工藝處理時，B#球罐仍存有大量的液氨，所以A#球罐進出口所有管道必須插盲板隔離，以防止液氨竄入A#球罐，引起作業(yè)人員窒息、中毒等惡性事故。經(jīng)過仔細排查，除了2臺安全閥拆下校驗不需插盲板外，其余共需插7塊盲板，A#球罐盲板隔離圖見圖1。

圖1 A#球罐盲板隔離

2.4 打開人孔通風(fēng)

隔離盲板插完后，打開A#球罐上下2個DN600人孔進行通風(fēng)，拆人孔時先拆頂部人孔，再拆底部人孔，在拆頂部人孔時，作業(yè)人員必須做好防護工作，防止輕微氨中毒，上下人孔打開后，利用“煙囪”效應(yīng)，底部人孔向罐內(nèi)送風(fēng)，罐頂人孔排出，達到自然通風(fēng)，24h后，用橡膠軟管伸到球罐中部取樣分析，結(jié)果氧含量(體積分數(shù))=19.8%，氨含量(體積分數(shù))=861 mg/m3，按照AQ 3028—2008《化學(xué)品生產(chǎn)單位受限空間作業(yè)安全規(guī)范》規(guī)定，受限空間作業(yè)氧含量一般在18%～21%，在富氧環(huán)境下不得大于23%，所以罐內(nèi)氧含量符合作業(yè)要求；又根據(jù)GBZ 2.1—2007《工作場所有毒因素職業(yè)接觸限值化學(xué)有害因素》規(guī)定，作業(yè)場所氨的時間加權(quán)平均容許濃度為20mg/m3，從分析結(jié)果來看，氨濃度還非常高，達不到作業(yè)要求。

2.5 罐內(nèi)消防水沖洗

通風(fēng)能夠?qū)⒐迌?nèi)的氮氣及部分氨置換出去，但是存有死角，罐內(nèi)壁吸附有氨，會不斷地解吸，因此還需用水進行沖洗。從球罐頂部人孔用消防水對罐壁、液位計、進出口管等死角沖洗2 h，沖洗的水置于罐區(qū)圍堰內(nèi)，經(jīng)取樣分析，水中氨氮為35mg/L，達到向污水處理池排放的標(biāo)準(zhǔn)，所以將沖洗水均排至污水處理池，隨后罐內(nèi)取樣分析，氧含量(體積分數(shù))=20.2%，氨含量為126 mg/m3。氨濃度仍偏高。

2.6 軸流風(fēng)機通風(fēng)

在罐底人孔安裝1臺軸流風(fēng)機，向罐內(nèi)鼓空氣，增強管內(nèi)氣流的擾動，防止形成死角，軸流風(fēng)機連續(xù)通風(fēng)16h后，在球罐上、中、下取樣分析，氧含量(體積分數(shù))=20.5%，未檢出氨。在連續(xù)3次取樣確認合格后，工藝處理完成，交出檢修。

3 工藝處理時間節(jié)點

本次A#球罐工藝處理計劃用時120h，實際用時110h，雖然比計劃提前10h，但處理過程仍有優(yōu)化的空間，如果入球罐的氮氣管為DN25，氮氣量小，球罐充壓置換較慢，可將氮氣管改成DN50，加快充壓置換速度；另外，可提前進行倒液，縮短工藝處理時間。工藝處理時間節(jié)點見表1。

表1 工藝處理時間節(jié)點

4 安全環(huán)保措施

液氨球罐容積大、存氨多，工藝處理時間長，罐內(nèi)作業(yè)人員多、時間長，僅搭設(shè)腳手架就需4 d，還存在動火打磨等特殊作業(yè)，所以在工藝處理及罐內(nèi)作業(yè)的過程中，必須采取以下安全環(huán)保措施，確保球罐檢測工作順利進行。①工藝處理過程中，氣氨全部放至氨火炬燃燒，禁止排放到大氣中；罐底殘留的液氨全部排至收集罐，禁止向地面排放，以免造成環(huán)境污染；②A#球罐所有與系統(tǒng)相連的管道必須插盲板進行有效隔離；③在插、抽盲板及拆人孔作業(yè)時，必須佩帶正壓式空氣呼吸器等防護用具，確保自身安全；④沖洗球罐的水必須置于罐區(qū)圍堰內(nèi)，如果濃度高必須加水稀釋，分析合格后排向污水處理池；⑤受限空間作業(yè)證、動火證、盲板票等票證必須按規(guī)范辦理；⑥罐內(nèi)照明必須使用≤36V的安全電壓；⑦保持罐內(nèi)通風(fēng)良好，每2h對罐內(nèi)進行一次分析測定，發(fā)現(xiàn)分析指標(biāo)明顯變化，立即停止作業(yè)，人員撤離；作業(yè)中斷超過30min，應(yīng)重新取樣分析；⑧安排專人在罐外進行監(jiān)護，并堅守崗位，隨時與罐內(nèi)人員保持聯(lián)絡(luò)；⑨球罐出入口保持通暢，并準(zhǔn)備空氣呼吸器、消防器材等應(yīng)急物資。

5 結(jié)語

本次液氨球罐檢測工藝處理準(zhǔn)備工作充分，采取一系列安全環(huán)保措施，確保了工藝處理順利進行，通過總結(jié)貴州開陽化工有限公司液氨球罐的工藝處理過程，摸索出大型低壓液氨球罐工藝處理方法及安全環(huán)保措施，為今后液氨球罐的檢修積累經(jīng)驗。

[1]關(guān)小彪.大型常壓氨儲槽檢修前的工藝處理方法剖析[J].天然氣化工，2007，32(2)：43-45.

[2]趙春吉，孫經(jīng)東.大型氨罐檢修的工藝處理方法 [J].大氮肥，2012，35(6)：389-391.

[3]馬龍，公茂金，尤永平.5 000 m3大型常壓低溫液氨儲槽檢修工藝處理方法[J].化工科技，2011，19(4)：47-49.

修改稿日期：2017-07-18

DiscussiononProcessingMethodofInternalInspectionofLargeLiquidAmmoniaSphericalTank

LIU Jia-hong

(GuizhouKaiyangChemicalCo.，Ltd.，GuiyangGuizhou550300，China)

Taking the process of maintenance of large-scale liquid ammonia tank in May 2017 as an example，this paper expounds the processing method of the large liquid ammonia spherical tank before overhaul，and points out the announcements of each treatment step and the safety and environmental protection measures，providing a reference for the overhaul fabrication processing of similar large-scale liquid ammonia spherical tank in other ammonia plants.

liquid ammonia spherical tank；fabrication processing；internal inspection；safety and environmental protection

10.3969/j.issn.1004-8901.2017.05.011

TQ053.2

B

1004-8901(2017)05-0042-03

doi：10.3969/j.issn.1004-8901.2017.05.011

劉加洪(1981年—)，貴州盤縣人，2006年畢業(yè)于貴州大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)，工程師，現(xiàn)主要從事氨合成生產(chǎn)技術(shù)管理工作。