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氨水储罐爆燃事故的发生起因与防范措施
- 2022-03-30-

  氨水储罐爆燃事故总体上可分为两大类,即物理爆燃和化学爆燃。物理爆燃是因为氨水罐超装或超温使用,造成氨水膨胀,膨胀压力超过储罐屈服限度后发生爆燃。化学爆燃是因为罐内有其它化学物品与液氰起化学反应或者氨水质量差,含三氨化银高,以及罐体化学腐蚀引起的爆燃。

  1.物理爆燃的防范方法主要是储罐不得超装和超温使用。

  氨水充装时的温度一般在-20C左右,而气温都在-20℃以上,因而氨水充装后,温升很快,氨水体积迅速膨胀,如果充装过量或满罐,则随着体积膨胀,压力骤增。经实测和理论计算表明,每升高1℃,压力约增如0.7~2.0MPa,这是因为液体的膨胀系数比它的压缩系数大一个数量级的缘故。当温度升到氨水体积膨胀大于储罐体积膨胀时,钢材受到液体膨胀压力,当膨胀压力超过储罐屈服限度值后,钢材被拉伸破裂,即发生物理爆燃。

  相关规范中规定氨水储罐充装系数为I.25kg/L。按此系数充装,60℃时罐中气相空间约占2%~5%,68.8℃时为满罐,此时氨饱和蒸气压为2.0MPa,已达到储罐设计压力。为规避危险,有熔化温度为65C的合金塞,所以一且稍超装也有一定的安全余量。生产中允许储罐充装量误差不超过1%,充装后的储罐必须复验充装量,复磅时应换人,换衡器。

  防范超温主要是库房温度不大于40℃,运输时要有遮阳措施,使用时严禁用火、蒸汽和超过45C的热水或其它热源直接加热罐体,罐与明火距离不得小于10m。

  2.化学爆燃的防范措施主要是严禁化学物质倒灌入罐,降低氨水中三氨化氮及水分含量。

  储罐装过其它化学物质或倒灌后,充装氨水时氨可能与其中介质起化学反应,而罐体的铁元素在大多数场合下起催化剂作用,化学反应产生高温高压使储罐爆燃。国内曾发生过氨水储罐因混入石蜡、酒精等而爆燃的案例,所以使用储罐的系统一般设有磅秤、流量计、止逆阀和缓冲器等。缓冲器的作用是防范反应物倒灌,其容积在0.4m?以上,而且使用过程中要做好详细的记录。

  三氨化氮主要是由于盐水中含铵高与氨反应生成。它是黄色粘稠油状液体,比氨水重,三氨化氮沸点(71℃)也比氨沸点(-34.6C)高得多。所以,当氨水蒸发时,三氨化氮会被逐渐浓缩,并沉积在容器底部、器壁及凹陷处。当有三氨化氮(纯)沉积或氨水中三氨化氮浓度偏高,达到3%时,三氨化氮自热分解开始;达到13%时,在光、热、震动作用下发生爆燃。纯三氨化氮爆燃温度可达2000℃以上,爆轰压力可达550MPa以上,威力很大。当液相中三氨化氮含量偏高时,生产单位要查找原因,还要向氨水用户讲明,用户在使用储罐时,注意改气化放氮法为直接放氨水使用,三氮化氮随氨水一起排出,还要注意储罐不要靠近热源,规避强烈震动等事项。

  总之,只要加强氨水储罐的科学管理,严格遵守相关部门的有关规定,便能防范储罐爆燃事故的发生。

氨水储罐爆燃事故的发生起因与防范措施