甲醇馳放氣制合成氨危險(xiǎn)和有害因素淺析

余紅

摘 要：本文介紹了利用甲醇合成馳放氣生產(chǎn)合成氨危險(xiǎn)和有害因素。

關(guān)鍵詞：甲醇;馳放氣;合成氨

甲醇馳放氣制合成氨生產(chǎn)過(guò)程中涉及的危險(xiǎn)化學(xué)品有：甲醇弛放氣（主要成分為：H2：63.93%、N2：23.00%、

CO2：4.50%，其他為：一氧化碳、甲烷、甲醇等）、氮?dú)?、空氣，產(chǎn)品為液氨。

1 原料氣提純工序的危險(xiǎn)、有害因素辨識(shí)

原料氣提純工序包括甲醇弛放氣提氫與氮?dú)饩?。變壓吸附制氫主要由吸附器、解吸氣緩沖罐、解吸氣混合罐等設(shè)施組成，氮?dú)饩浦饕擅撗跗鳌⑺蛛x器、干燥器、冷卻器等組成。該過(guò)程主要危險(xiǎn)、有害因素分析如下：

1.1 火災(zāi)、爆炸

①氫氣等為燃爆性氣體，在生產(chǎn)裝置中存在火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)，在高壓情況下，其爆炸范圍加寬，自燃點(diǎn)降低，從而增加了危險(xiǎn)性;②吸附器等高壓設(shè)備裝設(shè)的壓力表和安全閥未按規(guī)定檢測(cè)，易因突然超壓等原因造成爆炸事故;③易燃?xì)怏w易泄漏積聚的場(chǎng)所沒(méi)有安裝可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警裝置，泄漏不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，達(dá)到爆炸極限時(shí)，遇明火、靜電火花會(huì)發(fā)生火災(zāi)爆炸事故;④系統(tǒng)開(kāi)工階段未進(jìn)行系統(tǒng)氣密性實(shí)驗(yàn)，設(shè)備及管道、閥門(mén)故障等原因造成泄漏，引起燃燒爆炸事故;⑤在進(jìn)行停車(chē)作業(yè)檢修過(guò)程中，設(shè)備、管道、閥門(mén)等置換不干凈;對(duì)處于壓力下的設(shè)備進(jìn)行檢修等原因均可導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸事故。

1.2 中毒

①變壓吸附制氫過(guò)程的原料甲醇弛放氣及解吸氣中含有一氧化碳有毒有害氣體，一旦泄漏易引發(fā)中毒事故;②有毒氣泄漏的危險(xiǎn)作業(yè)場(chǎng)所通風(fēng)不良，未裝設(shè)機(jī)械排風(fēng)裝置和高濃度報(bào)警器，CO有毒有害氣體濃度超標(biāo)，會(huì)引發(fā)人員中毒窒息;③設(shè)備的檢修動(dòng)火時(shí)因置換不徹底，設(shè)備及管道、閥門(mén)故障等原因造成系統(tǒng)中甲醇弛放氣及解吸氣泄漏引發(fā)人員中毒事故。

2 壓縮工序的危險(xiǎn)、有害因素辨識(shí)

壓縮工序主要由氮?dú)鈮嚎s機(jī)、氫氮?dú)鈮嚎s機(jī)和循環(huán)氣壓縮機(jī)等組成，主要危險(xiǎn)、有害因素分析如下：

2.1 火災(zāi)、爆炸

①形成爆炸性混合物：由于設(shè)備老化，維修不及時(shí)，氣體通過(guò)壓縮機(jī)缸體連接處、吸排氣閥門(mén)處、軸封處、法蘭連接處等密封點(diǎn)，與空氣形成爆炸性混合物，與火源發(fā)生火災(zāi)、爆炸;②壓縮機(jī)前的設(shè)備發(fā)生故障或停電、誤操作等事故，而壓縮機(jī)未能及時(shí)停機(jī)，使壓縮機(jī)入口產(chǎn)生抽負(fù)壓，較輕時(shí)將管線抽癟，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致空氣從不嚴(yán)密處進(jìn)入設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)部，形成爆炸性氣體混合物;③氣體壓縮后溫度會(huì)升高，如果設(shè)備循環(huán)冷卻水水質(zhì)差，冷卻效果不好，會(huì)使設(shè)備溫度升高。高溫會(huì)使?jié)櫥托Ч罨蚴?rùn)滑作用，使設(shè)備運(yùn)行部件溫度更高;④產(chǎn)生積碳，發(fā)生燃燒爆炸：積碳在高溫過(guò)熱、機(jī)悈撞擊、氣流沖擊、電氣斷路、外部火災(zāi)等引起燃燒條件下都可能燃燒，產(chǎn)生一氧化碳，當(dāng)系統(tǒng)中的一氧化碳含量達(dá)到15%～75%時(shí)，就會(huì)爆炸。

3 氨合成工序的危險(xiǎn)、有害因素辨識(shí)

氨合成工段主要由氨合成塔、熱交換器、廢熱回收器、臥式水冷器、冷交換器、氨分離器等設(shè)施組成。由于壓力高，設(shè)備發(fā)生泄漏，易造成火災(zāi)、中毒、爆炸事故。主要危險(xiǎn)、有害因素辨識(shí)如下：

3.1 火災(zāi)爆炸

①氮?dú)?、氫氣在高溫、高壓下?huì)對(duì)金屬材料發(fā)生滲氮、氫脆脫碳腐蝕。外殼發(fā)生超溫，可使設(shè)備材料遭受破壞，易發(fā)生泄漏爆炸事故，造成災(zāi)難性的后果;②設(shè)備材質(zhì)及帶壓設(shè)備的安全附件若不符合要求，或在安裝、使用中損壞，都可能發(fā)生氫氣、氨氣泄漏，遇明火則發(fā)生爆炸事故。

3.2 中毒

①合成塔出來(lái)的循環(huán)氣經(jīng)過(guò)廢熱回收、熱交、水冷、冷交、氨冷后進(jìn)入氨分離器，高溫高壓下氨腐蝕等原因，易發(fā)生泄漏中毒事故;②開(kāi)停車(chē)過(guò)程中不按操作規(guī)程進(jìn)行操作引起氨泄漏，會(huì)發(fā)生中毒;③因腐蝕、設(shè)備和管道泄漏易發(fā)生氨中毒事故。

3.3 灼燙

合成工序是在較高的溫度下進(jìn)行，設(shè)備設(shè)施及相應(yīng)管道均處于高溫狀態(tài)，造成灼傷的原因主要有：

①高溫設(shè)備或管道沒(méi)有采取保溫措施，或保溫防護(hù)措施不完善，人員接觸高溫設(shè)備裸露表面或設(shè)備及管道泄漏的高溫物料均會(huì)造成人員灼傷事故;②設(shè)備設(shè)施因超壓、長(zhǎng)期使用腐蝕沒(méi)有檢測(cè)，密封點(diǎn)泄漏等原因造成的高溫蒸汽、焦?fàn)t煤氣泄漏，人員接觸泄漏的高溫物質(zhì)會(huì)發(fā)生灼傷事故。

4 冷凍站工序的危險(xiǎn)、有害因素辨識(shí)

本工段主要由螺桿制冷壓縮機(jī)、蒸發(fā)式空冷器、輔機(jī)撬塊等組成，主要危險(xiǎn)有害因素分析如下。

4.1 火災(zāi)爆炸

①因腐蝕、設(shè)備維修不及時(shí)引起設(shè)備、管道、法蘭、閥門(mén)泄漏，氨與空氣混合遇明火會(huì)發(fā)生火災(zāi)、爆炸;②因操作超壓引起的設(shè)備、管道破裂，易發(fā)生氨泄漏引起火﹑爆炸;③因壓力容器、制冷壓縮機(jī)及儲(chǔ)罐安全閥失靈易導(dǎo)致超壓爆炸事故;④因電器設(shè)備保護(hù)接零、過(guò)載保護(hù)等防護(hù)設(shè)施不完備或失修，易導(dǎo)致電氣著火爆炸事故。

4.2 中毒

因腐蝕、設(shè)備維修不及時(shí)引起設(shè)備、管道、法蘭、閥門(mén)泄漏，因壓力容器、制冷壓縮機(jī)及儲(chǔ)罐安全閥失靈易泄漏，因操作超壓引起的設(shè)備、管道破裂，都會(huì)發(fā)生氨中毒事故。

4.3 凍傷

①操作過(guò)程中不按規(guī)定穿戴勞保用品如防護(hù)眼鏡等，遇合成氨泄漏汽化吸收大量熱量，導(dǎo)致周?chē)h(huán)境低溫，導(dǎo)致凍傷;②因腐蝕、設(shè)備維修不及時(shí)引起設(shè)備、管道、法蘭、閥門(mén)損壞，氨泄漏，汽化吸收大量熱量，導(dǎo)致周?chē)h(huán)境低溫，會(huì)造成凍傷。

5 液氨罐區(qū)的危險(xiǎn)、有害因素辨識(shí)

5.1 火災(zāi)、爆炸

①氨貯罐的設(shè)計(jì)制造有一定的容積、壓力要求，超量充裝有可能發(fā)生泄漏，導(dǎo)致火災(zāi)爆炸事故;②使用未檢測(cè)的氨貯罐，易發(fā)生泄漏爆炸事故;③氨貯罐安全防護(hù)措施不完備（防雷﹑防靜電﹑防曬降溫﹑防火堤等），易引起火災(zāi)爆炸;④氨充裝安全設(shè)施不完備或違反操作規(guī)程，易造成氨泄漏爆炸事故;⑤氨貯罐儲(chǔ)存環(huán)境溫度過(guò)高，則會(huì)使儲(chǔ)罐內(nèi)壓力升高，當(dāng)壓力升高到超過(guò)設(shè)備設(shè)計(jì)壓力后，有可能發(fā)生泄漏、火災(zāi)、爆炸;⑥氨貯罐屬于壓力設(shè)備，儲(chǔ)罐及輸送管道的制造不是有資質(zhì)的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的合格產(chǎn)品或使用以后沒(méi)有按要求進(jìn)行年檢有可能發(fā)生泄漏、火災(zāi)、爆炸、中毒等事故。

5.2 中毒窒息

液氨管道輸送，若管道材質(zhì)、法蘭、閥門(mén)不符合要求，或年久失修發(fā)生泄漏，會(huì)發(fā)生中毒事故。氨貯罐安全防護(hù)措施不完備（防雷﹑防靜電﹑防曬降溫﹑防火堤等）引起的爆炸，致使氨中毒事故發(fā)生。

5.3 凍傷

氨貯罐及安全附件不符合要求，或年久失修，發(fā)生泄漏汽化吸收大量熱量，導(dǎo)致周?chē)h(huán)境低溫，容易造成人員凍傷事故。

6 汽車(chē)裝卸危險(xiǎn)有害因素分析

6.1 火災(zāi)、爆炸

①物料管線、連接法蘭及其相關(guān)設(shè)施由于制造、法蘭未緊固等原因，可能導(dǎo)致物料泄漏氨與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱極易火災(zāi)爆炸事故;②裝車(chē)時(shí)，操作失誤，槽車(chē)裝滿后，外溢，造成氨泄漏，易發(fā)生火災(zāi)爆炸事故;③裝車(chē)時(shí)流速過(guò)快，且沒(méi)有防靜電接地裝置，容易產(chǎn)生和積聚靜電，會(huì)引燃、爆炸;④汽車(chē)未戴阻火器，在進(jìn)入裝車(chē)現(xiàn)場(chǎng)或離開(kāi)裝車(chē)現(xiàn)場(chǎng)，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管排出帶火花的煙氣，有可能引起火災(zāi)爆炸事故;⑤汽車(chē)在運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生靜電，如在裝車(chē)前未能導(dǎo)出其產(chǎn)生的靜電，有可能產(chǎn)生靜電火花，成為火災(zāi)爆炸事故的著火源;⑥裝車(chē)現(xiàn)場(chǎng)電器設(shè)施不符合防爆要求，電氣火花易引起火災(zāi)爆炸事故。電機(jī)過(guò)載造成損壞，可引起電氣火災(zāi)事故;⑦違章動(dòng)火、違章攜帶火種、使用易產(chǎn)生火花的工具檢修儲(chǔ)存設(shè)備、違章指揮也可能引起火災(zāi)、爆炸事故。

6.2 中毒和窒息

氨具有毒性，發(fā)生泄漏時(shí)，有可造成人員中毒。