曹春剛

（1.秦皇島玻璃工業(yè)研究設(shè)計院有限公司 秦皇島 066001；2.河北省玻璃節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新中心 秦皇島 066001；3.河北省企業(yè)技術(shù)中心 秦皇島 066001）

0 引言

錫槽作為浮法玻璃工藝的核心熱工設(shè)備之一，在生產(chǎn)過程中對玻璃質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用，而氮氣和氫氣的品質(zhì)對錫槽的正常運行又起著決定性的作用。由于氨分解制氫具有投資小、運行費用低、操作簡單、工藝可靠等優(yōu)點，被許多浮法玻璃工廠廣泛采用。氨作為氨分解制氫的原料，為了便于運輸和儲存，通常會對氣態(tài)氨氣進行加壓、冷卻以獲得液態(tài)氨。液氨在生產(chǎn)、運輸和使用過程中，可能出現(xiàn)泄漏事故，造成人員傷亡和環(huán)境污染。如何通過設(shè)計和管理等預防性手段降低液氨泄漏事故的發(fā)生概率以及減少事故產(chǎn)生的危害，值得研究探討。

1 氨的理化性質(zhì)

氨是一種無色、有刺激性氣味的有毒氣體，密度0.771 g/L，相對密度0.5971。常溫下加壓即可使其液化（臨界溫度132.4 ℃，臨界壓力11.2 MPa，即112.2大氣壓），沸點-33.5 ℃。也易被固化成雪狀固體，熔點-78 ℃，溶于水、乙醇、乙醚。

2 液氨制氫工藝流程

氨氣在一定反應條件下分解為氮、氫混合氣（75%H2，25%N2），分解后的高溫混合氣經(jīng)過冷卻、凈化等工序處理后，得到含氧量≤3×10-6，殘氨含量≤2×10-6，壓力露點≤-60 ℃的混合氣，此混合氣可直接用作保護氣。液氨分解制氫工藝流程見圖1。

圖1 液氨分解制氫工藝流程圖

3 氨的危害性及泄漏類型

3.1 氨的主要危害性

（1）易燃易爆性

氨是一種可燃氣體，但較難點燃。氨氣與空氣或氧氣混和會形成爆炸性混合物，達到爆炸極限，遇明火或高熱能后，發(fā)生爆炸。氨氣爆炸極限為16%～25%。液氨在工業(yè)上應用廣泛，多存儲于耐壓鋼瓶中，具有腐蝕性且容易揮發(fā)，遇高熱后，容器內(nèi)壓增大，有開裂和爆炸的風險。

（2）人體毒性

氨對皮膚黏膜有刺激及腐蝕作用，高濃度可引起嚴重后果，如化學性咽喉炎、化學性肺炎等，吸入極高濃度可引起反射性呼吸停止、心臟停搏。

3.2 液氨泄漏類型

（1）生產(chǎn)、儲存過程中的泄漏

由于儲罐、生產(chǎn)管線破裂，設(shè)備密封圈破損，閥門損壞等原因可能導致液氨泄漏。

（2）運輸過程中的泄漏

運輸液氨車輛在運輸過程中，可能由于未遵守相關(guān)運輸規(guī)定或者第三者責任碰撞等原因造成液氨泄漏。危險物料的運輸應委托具有相關(guān)資質(zhì)的單位，盡可能避免此類情況的發(fā)生。

4 液氨泄漏事故的預防性措施

為盡可能降低液氨泄漏的環(huán)境風險，必須從設(shè)計、操作、應急等多方面加強管理，制定全面有效的防范措施。

4.1 總圖布置和建筑安全防范措施

氨分解制氫生產(chǎn)單元在消防設(shè)施設(shè)計上，必須嚴格執(zhí)行“預防為主、防消結(jié)合”的原則，嚴格遵守國家頒布的消防法律法規(guī)和相關(guān)規(guī)范。廠區(qū)需建立完善的消防管理體系及人員建制，保證對外聯(lián)絡通訊設(shè)備的暢通。

總平面布置需嚴格執(zhí)行GB 50016—2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（2018年版）和其它安全生產(chǎn)、職業(yè)衛(wèi)生等相關(guān)規(guī)定，并應充分考慮常年主導風向、安全防護距離、大氣環(huán)境防護距離，人貨分流以及消防、疏散通道等問題，以滿足安全生產(chǎn)需要。廠區(qū)布置應進行合理的功能分區(qū)，并設(shè)置一定的防護帶，確保滿足安全規(guī)范的要求。液氨儲罐區(qū)應嚴格按照GB 50351—2014《儲罐區(qū)防火堤設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定設(shè)置圍堰，應建設(shè)消防泵站和泡沫滅火系統(tǒng)，并配置足夠數(shù)量的消防機動滅火設(shè)施，在生產(chǎn)區(qū)安裝火災報警儀和特征氣體濃度監(jiān)測器，并配備空氣呼吸器、防毒面具等防護器材。

4.2 操作過程中的安全防范措施

生產(chǎn)過程中潛在的事故誘因主要包括：設(shè)計、施工缺陷；設(shè)備質(zhì)量問題或超期、超限服役；操作失誤；違規(guī)操作；自然因素等。因此，針對事故的預防措施，除科學合理的選址及總圖布置外，還應把握重點環(huán)節(jié)，提出必要的防范措施，不斷提高事故處理、處置能力。“預防為主，安全第一，綜合治理”是消除事故隱患和減少事故損失的主要保障，應重點作好以下幾個方面的工作：

（1）嚴格把好工程設(shè)計、施工關(guān)

合理的設(shè)計是從根本上改善勞動條件、減少事故隱患的前提。施工和設(shè)備安裝、調(diào)試的質(zhì)量是減少事故發(fā)生的重要保障。

設(shè)計階段，應盡可能提高危險及有毒有害作業(yè)的數(shù)字化、自動化程度，力爭實現(xiàn)無人值守及半無人值守。設(shè)備的選用應滿足《生產(chǎn)設(shè)備安全衛(wèi)生設(shè)計總則》的相關(guān)要求，并統(tǒng)籌考慮安全設(shè)施的建設(shè)及職業(yè)危害治理。

（2）提高認識、完善制度、嚴格檢查

氨作為危險化學品，應嚴格按照《危險化學品安全管理條例》進行管控。企業(yè)主要負責人和相關(guān)員工應該提高認識，高度重視突發(fā)性事故的預防工作。企業(yè)應建立負責安全和環(huán)保工作的專職部門，由企業(yè)主要負責人直接領(lǐng)導，建立健全相關(guān)制度，列出潛在的危險工序、設(shè)備等清單及相應的防范措施，嚴格執(zhí)行設(shè)備定期檢驗和報廢制度，保證廠區(qū)的安全生產(chǎn)和環(huán)保設(shè)施正常運行。

（3）加強理論及技能培訓，提高安全意識

安全生產(chǎn)培訓是安全生產(chǎn)中一項非常重要的基礎(chǔ)性工作，強化安全意識、提高安全素質(zhì)將有效降低生產(chǎn)工程中事故發(fā)生的概率。相關(guān)單元的生產(chǎn)操作工人上崗前必須進行專業(yè)技術(shù)培訓，嚴肅考核管理，提高安全生產(chǎn)意識，筑牢安全生產(chǎn)思想防線。

4.3 液氨儲罐區(qū)的安全防范措施

液氨儲罐區(qū)作為風險事故預防的重點區(qū)域，是企業(yè)風險管理和事故預防措施的重要內(nèi)容之一。儲罐區(qū)安全防范對策措施參考表1。

表1 儲罐區(qū)安全防范對策措施

4.4 事故處理過程次生污染的防范措施

當發(fā)生火災、爆炸等重大事故時，除化學反應產(chǎn)生的煙霧、揮發(fā)的有毒有害化學品對大氣環(huán)境的影響外，事故處理過程所產(chǎn)生的消防廢水等，如果通過雨水排水系統(tǒng)排出將直接影響受納水體，因此必須采取有效的阻隔體系來加以防范。應按照設(shè)計及安評相關(guān)要求在罐區(qū)設(shè)置事故廢水池，用于收集事故處理時產(chǎn)生的消防廢水。

4.5 應急要求

根據(jù)《企業(yè)事業(yè)單位突發(fā)環(huán)境事件應急預案備案管理辦法（試行）》（環(huán)發(fā)〔2015〕4號）的有關(guān)要求，作為可能發(fā)生突發(fā)環(huán)境事件的污染物排放企業(yè)和儲存、使用危險化學品的企業(yè)，浮法玻璃工廠應根據(jù)液氨泄漏及爆炸事故等突發(fā)環(huán)境事件，自行或委托相關(guān)專業(yè)技術(shù)服務機構(gòu)編制切實可行的應急預案。應急預案應體現(xiàn)自救互救、信息報告和先期處置特點，側(cè)重明確現(xiàn)場組織指揮機制、應急隊伍分工、信息報告、監(jiān)測預警、不同情景下的應對流程和措施、應急資源保障等內(nèi)容。應急預案應包括組織機構(gòu)及職責、應急設(shè)施的設(shè)置、應急通訊網(wǎng)絡的建設(shè)與維護、應急監(jiān)測、事故期間的安全保衛(wèi)、應急報告及后評價、應急教育及演習等內(nèi)容。

5 結(jié)語

浮法玻璃工廠液氨泄露的預防和應急處置是一項系統(tǒng)性非常強的工作，企業(yè)應充分調(diào)配各方人力物力，通過各種預防性措施的“三同時”以及科學、系統(tǒng)的管理，加強協(xié)調(diào)、積極運作，確保應急處置的方法和措施富有實效，有效降低液氨泄漏事故的發(fā)生概率以及減少事故產(chǎn)生的危害。