1、液氨（氨氣）的安全(nqun)管理與安全使用陳樑（博士/教授）昆明(kn mn)理工大學環境科學與工程學院 2014年9月28日 共七十七頁氨中文名 氨；氨氣(液氨) 英文名 ammonia 分子式 NH3 分子量 17.03克/摩爾具有刺激性氣味的無色氣體 極易溶于水，0C時 899克氨/升水20C 氣體密度是0.771g/立方米20C 液態(yti)密度是610 千克/立方米1. 化學與物理(wl)屬性 5.1氨理化性質共七十七頁 熔點() -77.7沸點() -33.5 液體相對密度(md)(水=1)0.82(-79)氣體相對密度(空氣=1)0.6， 比空氣輕飽和蒸汽壓(kpa) 506

2、.62 (4.7) 臨界溫度() 132.5 臨界壓力(Mpa) 11.40 化學(huxu)與物理屬性 第三類有毒氣體共七十七頁溶解性 易溶于水、乙醇、乙醚 液氨會與水劇烈反應，釋放大量的熱量 強刺激性氣味，在5-10ppm濃度下人可以(ky)直接吸入大氣壓下汽化潛熱為 1370千焦/千克反應熱， NH3 (g) + H2O(l) = NH3(aq) = 2000 kJ/kg1. 化學與物理(wl)屬性 （NH3 ）（ammoni ）共七十七頁溫度(wnd) 飽和蒸汽壓 -20 1.88atm 0 4.238atm 20 8.46atm 30 11.51atm 40 15.34bar 50

3、20.06bar1. 化學與物理(wl)屬性 （NH3 ）（ammoni ）飽和液密度0.665 kg/升0.6103 kg/升0.5795 kg/升0.5663 kg/升氨的飽和蒸汽壓機飽和液密度共七十七頁2、氨氣的危險(wixin)特性及用途液氨危險性 液氨按照(nzho)危險貨物品名表（GB12268-2005) 屬于第2.3類-有毒氣體。氨氣濃度人體生理反應5-10ppm鼻子可察覺臭味40ppm少數人眼部感受輕度刺激100ppm暴露數分鐘引起眼部刺激400ppm引起喉頭、上呼吸道嚴重刺激700ppm暴露30分鐘以上引起眼部永久性傷害1700ppm三十分鐘內致命5000ppm嚴重肺水腫，

4、片刻可致命共七十七頁2、氨氣的危險特性(txng)及用途根據職業性接觸毒物危害程度分級( GB5044), 氨氣屬于類輕度危害氣體, 人群暴露在含有一定濃度NH3 的環境下可能發生中毒事故。液氨按照建筑設計防火規范（GB50016-2006） 屬于乙類火災危險性物品。液氨一旦泄漏在室外條件下可馬上形成氣態氨氣，氨氣和空氣混合物達到一定濃度范圍遇明火會燃燒和爆炸，所以(suy)具有燃燒爆炸危險性。另一方面, 如有油類或其它可燃性物質存在, 其危險性會更高。爆炸下限%(V/V)：15.7，爆炸上限%(V/V)：27.4液氨危險性共七十七頁2、氨氣的危險特性(txng)及用途液氨危險性 氨易溶于水,

5、 1 體積水可溶解700 體積氨, 氨的水溶液稱為氨水, 氨水密度小于水, 其密度隨所含氨的濃度增大而減小( 這與酒精類似) 。 氨的水溶液呈堿性, 氨水是不燃燒、無爆炸危險的液體。 國外有時將含氨大于50% 的溶液當作液氨處理, 而氨溶液中含氨大于35%而小于等于50% 的溶液被視為氨水。 在正常條件(tiojin)下, 從氨水中分離的氨氣同樣具有強烈的氣味、有毒、有燃燒和爆炸危險, 但顯然, 液氨比氨水更具危險性。共七十七頁2、氨氣的危險特性(txng)及用途液氨危險性 當處于一定溫度和壓力狀態下的液氨發生泄漏時, 會在泄漏出口附近位置處發生閃蒸( Flash) 物理現象, 因此液氨的泄漏

6、具有氣液二相流特征。 泄漏出的氨蒸氣(zhn q)和非常細小的氨液滴混合物將在空氣中懸浮并在空氣中擴散, 形成微小液滴；若此時在泄漏點近場沒有遇到障礙物, 該混合物在一定時空范圍內將不會在空氣中迅速下沉至地面，具有重氣特征。共七十七頁2、氨氣的危險(wixin)特性及用途液氨危險性共七十七頁5.2 涉氨安全事故的思考(sko)2022/7/18共七十七頁2013年6月3日清晨，吉林省德惠市寶源豐禽業有限公司發生(fshng)液氨泄漏爆炸事故。該事故造成120人遇難，77人受傷，3000名周圍群眾疏散。共七十七頁2013年6月3日清晨，吉林省德惠市寶源豐禽業有限公司發生液氨泄漏爆炸(bozh)事

7、故。該事故造成120人遇難，77人受傷，3000名周圍群眾疏散。共七十七頁 死亡原因：燒傷、踩踏、窒息等。 電氣(dinq)火化引起的火災事故，引發液氨管路和儲罐的物理爆炸。 消防通道不符合要求，大部門門反鎖，3min燒遍全場。 消防設計和材料不符合要求（PS保溫板材/聚氨酯噴涂）。 缺乏必要的安全培訓和應急演練。共七十七頁2002年7月8日2時,山東省萃縣某化肥有限公司的一個儲量為20m3的液氨儲罐向一儲量為18.2m3的液氨槽車充裝液氨時,由于車載金屬軟管發生爆裂,液氨迅速擴散,僅幾分鐘有毒氣體就籠罩了整個廠區,威脅到2000多名群眾的生命安危。該事故造成(zo chn)105人中毒,死亡

8、13人,重傷24人,中度傷員12人。共七十七頁2002年7月8日2時,山東省萃縣某化肥有限公司的一個儲量為20m3的液氨儲罐向一儲量為18.2m3的液氨槽車充裝液氨時,由于車載金屬軟管發生爆裂,液氨迅速擴散,僅幾分鐘有毒氣體就籠罩了整個廠區,威脅(wixi)到2000多名群眾的生命安危。該事故造成105人中毒,死亡13人,重傷24人,中度傷員12人。共七十七頁 （一）液相連接導管破裂是造成事故的直接原因。液相連接導管供貨單位是河北省無生產許可證的一家鎮辦企業。液相連接導管的工作壓力、溫度及使用期限均未超出規定范圍，是在正常使用條件下發生的破裂。 （二）液氨罐車上的緊急切斷裝置失靈是液氨泄漏(x

9、ilu)擴大的主要原因。事故發生后，氨庫西側約米處的緊急切斷閥很快被關閉。駕駛員對罐車上的緊急切斷閥采取了緊急切斷措施，但由于該裝置失靈，致使罐車上液氨倒流泄漏(xilu)，導致事故的進一步擴大。 共七十七頁（三）液氨罐區與周圍(zhuwi)居民區防護間距不符合規范要求，是導致事故傷亡擴大的重要原因。根據小型氨肥廠衛生防護標準（GB11666-89）衛生防護距離要求為1000米,而實際最近距離不足25米。（四）安全管理制度和責任制不落實是發生事故的重要原因。液氨車輛來廠后，由當班調度負責檢查液化氣體罐車使用證、危險品運輸許可證、駕駛證、押運證等，不合格者拒絕充裝。該液氨罐車未辦理危險品運輸許可

10、證。 共七十七頁1992年3月24日，塞內加爾的達喀爾市郊外一國營(guyng)花生油加工廠的液氨儲罐發生破裂，噴出的氨氣造成41人死亡，403人受傷。這次事故是從槽車向儲罐灌裝液氨過程中發生的，據推測，由于某種原因引起儲罐內壓力異常升高而發生破裂。共七十七頁 2010年8月23日電 ，美國亞拉巴馬州莫比爾縣西奧多的米勒德雞肉冷凍廠發生氨水泄漏事故，大約1500升至3000升氨水泄漏，導致至少120人不同程度中毒，其中有4人入院接受重癥監護治療。發生氨水泄漏后，當地政府官員通過電話通知周邊(zhu bin)居民待在室內、關閉空調，在學校上學的小孩也集中到室內。 2012年9月3日，美國密歇根州

11、Grand Rapids市的Sun化學公司化工廠（美國勞動節）發生持續6小時的液氨泄漏，總計泄漏液氨635公斤。由于當班人員很少，沒有人員傷亡。因為這起泄漏事故未及時向有關當局通報，Sun公司將面臨美國聯邦政府機構的處罰。聯邦法律規定，危險氣體泄漏，凡超過45公斤，必須立即通過有關當局。沒有立即通報的原因是該公司環境安全方面的負責人是一名新手，剛剛上班1周。但未及時通報違法，EPA仍將對其進行處罰。共七十七頁 2013年4月22日，四川仁壽縣金鳳食品公司生產車間氨氣管道發生泄漏事故，4人在醫院搶救無效死亡。事故發生時，廠區內有20多名工人，空氣中彌漫著強烈的刺激性氨氣味，導致現場工人出現不同程

12、度中毒(zhng d)。消防官兵用噴霧水對車間的氨氣進行稀釋降低濃度。同時組織企業技術人員尋找泄漏點并堵漏。 2013年4月1日上午9點左右，位于德州臨邑縣的金鑼肉制品有限公司冷庫車間發生氨氣泄漏事故，造成40余人中毒住進醫院，中毒者均是該公司冷庫車間的工人。冷庫采用氨制冷技術，液氨在設備管道內的儲量非常大，管道破裂時，氨氣迅速在整個車間中彌漫開來。 2012年10月22日深夜，湖北省洪湖市德炎水產公司發生一起氨氣泄漏事故，共接診患者479人，3名重度患者。經湖北省安全生產監督管理局組織的專家組調查認定，原因是冷卻器螺旋盤管老化斷裂，導致氨氣泄漏。共七十七頁5.3 氨的安全(nqun)防護20

13、22/7/18共七十七頁個人防護防凍傷眼部防護呼吸化學灼傷1. 涉氨人員的個人(grn)防護共七十七頁1. 涉氨人員的個人防護(fngh)（呼吸防護(fngh)） 職業衛生標準：GBZ2.1-2007工作場所(chn su)有害職業因素職業接觸限值，第一部分：化學因素 氨的時間加權平均容許濃度（8小時工作日，40小時工作周的平均允許接觸濃度）PC-TWA：20mg/m； 氨的短時間（在遵守PC-TWA前提下容許的短時間15分鐘）接觸容許濃度，PC-STEL：30mg/m； 共七十七頁1. 涉氨人員的個人防護(fngh)（呼吸防護(fngh)） 400 ppm眼睛、鼻子、喉嚨會嚴重(ynzhng

14、)燒傷（在20，1大氣壓下，相當于283 mg/m。注：ppm為體積濃度單位，mg/m為質量濃度單位， 換算公式：mg/m=M/22.4*PPM*(273/（273+T)*(Ba/101325) 其中M為氣體的分子量 共七十七頁1. 涉氨人員(rnyun)的個人防護（呼吸防護） 50 ppm眼睛燒傷(條件(tiojin)同上，相當于36mg/m) 25 ppm TLV 值(條件同上，相當于18mg/m)5 ppm 可以聞到（條件同上，相當于3.6mg/m）注：TLV值（Threshold Limit Value)，即閾限值，通常報警儀報警、引起消防噴淋的都設為25ppm共七十七頁1. 涉氨人員

15、的個人防護(fngh)（呼吸防護(fngh)） 呼吸(hx)防護用品：過濾式、隔離式（IDLH環境和非IDLH環境，IDLH:立即危害生命和健康的濃度）共七十七頁危害有害物污染 缺氧 (小于19.5%)消防立即致危非立即致危防毒面具(緊急逃生)自攜式呼吸器輸氣管面罩+輔助呼吸器自攜式呼吸器根據實際的工作環境選擇口罩、面具1. 涉氨人員的個人(grn)防護（呼吸防護） 呼吸(hx)防護用品的選擇共七十七頁1.涉氨人員的個人防護(fngh)（呼吸防護(fngh)） 氣體(qt)檢測儀個人專用有毒氣體檢測儀（氨） 氨共七十七頁顆粒物防護：靜電吸附；活性碳過濾異味(ywi)有毒有害氣體防護：活性碳+化

16、學物質.顆粒物防護：靜電吸附；活性碳過濾異味(ywi)有毒有害氣體防護：活性碳+化學物質.長管呼吸器；正壓式呼吸器；口罩隔離式面罩1. 涉氨人員的個人防護（呼吸防護） 共七十七頁自吸過濾(gul)式防塵用品：靠佩帶者的呼吸力量克服部件的阻力。可以劃分為三類：口罩、半面具和全面具。 1. 涉氨人員的個人(grn)防護（呼吸防護） 共七十七頁1. 涉氨人員(rnyun)的個人防護（呼吸防護） 面罩都須附加適宜的濾盒，面罩防護等級比簡易防護口罩好（即預期將空氣污染物濃度減低的倍數高）。型號選擇時須詳細(xingx)研讀產品使用說明書共七十七頁1. 涉氨人員(rnyun)的個人防護（呼吸防護） 共七十

17、七頁1. 涉氨人員的個人(grn)防護（呼吸防護） 參正壓式呼吸器使用(shyng)方法共七十七頁1. 涉氨人員的個人(grn)防護（化學灼傷防護） 泄露的液氨溫度極低，大面積泄漏時要使用絕熱服 穿著不可吸收氨的材料制成的衣服（普通的工作服就可以防護氣氨對干燥皮膚的傷害 戴防護手套(shuto)（防凍傷、防接觸皮膚） 全面具的防護效果化學防護眼鏡+簡易防護口罩 耐低溫的材料穿戴質地堅固不易斷裂的衣服和手套共七十七頁1. 涉氨人員的個人防護(fngh)（化學灼傷防護(fngh)） 國家標準： GB24540-2009防護服裝 酸堿類化學品防護服（防護液態酸堿類化學品，不適用于消防、應急(yng

18、j)救援等作業場所） GB24539-2009 化學防護服通用技術要求 GA770-2008消防員化學防護服裝 美國標準：危險化學事故用氣密型防護服NFPA1991；化學危險品噴濺防護服裝NFPA1992；化學、生物、恐怖事件現場防護服NFPA1994 共七十七頁1. 涉氨人員(rnyun)的個人防護（化學灼傷防護） 氣密型化學(huxu)防護服共七十七頁1. 涉氨人員的個人防護(fngh)（化學灼傷防護(fngh)） 外置式重型(zhngxng)防化服內置式重型防化服共七十七頁1. 涉氨人員的個人(grn)防護（化學灼傷防護） 噴霧致密(zhm)型防化服一次性防護服：第五類、第六類防護共七十

19、七頁1. 涉氨人員的個人(grn)防護（眼部防護） 立式(l sh)洗眼器墻式洗眼器復合式洗眼噴淋器共七十七頁1. 涉氨人員的個人(grn)防護（眼部防護） 化學(huxu)護目鏡共七十七頁2. 急救(jji)與滅火措施 2022/7/18皮膚接觸 立即脫去被污染的衣著，應用2%硼酸液或大量清水徹底沖洗。就醫。眼睛接觸 立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫。吸入 迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止(tngzh)，立即進行人工呼吸。就醫。 共七十七頁2. 急救與滅火(mi hu)措施 2022/7/18消防人員必須穿戴全身防火防毒

20、服。切斷氣源。若不能立即切斷氣源，則不允許熄滅正在燃燒的氣體。噴水冷卻容器，可能(knng)的話將容器從火場移至空曠處滅火劑：霧狀水、干粉、二氧化碳、砂土。 共七十七頁以氣體形式泄漏以液體形式泄漏從液氨儲罐的罐體直接泄漏的非常少見。比較容易導致泄漏的是連接管道、邊緣、閥門、焊點。2. 急救與滅火(mi hu)措施 共七十七頁氨的泄漏形式(xngsh)（液態） 壓力(yl)儲罐中逃逸的液氨會形成霧狀氨，是由液體氨的小滴組成的，該霧看上去象氣態； 盡管氨氣比空氣要輕但氨霧要比空氣重。（氨霧含有小液滴）。氨霧中所含的小液滴蒸發之前會一直緊貼地面。當小液滴蒸發后氣體會開始上升； 氨霧的溫度可能會低到零

21、下75攝氏度； 氨霧將會緊貼地面傳播直到其中的小液滴蒸發掉 。2. 急救與滅火措施 共七十七頁 氨的泄漏(xilu)形式（氣態） 液氨蒸發為氣氨時，液氨溫度(wnd)會降低； 氨氣有很強的刺激性氣味； 氨氣能被探測到； 氨氣比空氣輕； 氨氣蒸發得很快。2. 急救與滅火措施 共七十七頁5.3主要設備(shbi)的安全管理液氨蒸發器、氣氨緩沖罐共七十七頁金屬(jnsh)管道萬向接卸系統共七十七頁抽取儲氨罐中的氨氣，經壓縮后將槽車(co ch)的液氨推擠入液氨儲罐中。 卸氨壓縮機共七十七頁為一定容積水槽，液氨系統各排放處所排出的氨氣由管線匯集后，從稀釋槽低部進入(jnr)，通過分散管將氨氣分散入稀釋

22、槽水中，利用大量水來吸收排入的氨氣。共七十七頁共七十七頁將液氨蒸發為氣氨；蒸汽(zhn q)加熱通過調壓閥將蒸發(zhngf)器蒸發(zhngf)的氨氣穩壓后輸送SCR共七十七頁共七十七頁消防及報警(bo jng)設施 噴淋系統 消防栓 濃度(nngd)報警儀 廢水收集共七十七頁消防(xiofng)及報警設施 工業(gngy)攝像頭共七十七頁槽罐車危險品運輸車槽罐是壓力容器共七十七頁槽罐車液氨槽罐車接卸口共七十七頁氨站運行(ynxng)注意事項1.卸氨操作(cozu)a. 接卸方式： 槽車接卸？管線接卸？b. 槽車接卸過程中的人、機、料、法、環 人員：運行操作人員、槽車駕駛員、槽車押運員、 采

23、購員、安全管理人員人員持證要求： 操作人員持危險化學品安全作業證 合成氨工藝作業（液氨儲存崗位） 化工自動化控制儀表專業共七十七頁氨站運行(ynxng)注意事項卸氨操作涉及的設備： 槽車(co ch)（汽車、槽罐）、接卸臂或者接卸軟管； 卸氨壓縮機、卸氨管線及閥門、液氨儲罐； 消防設施、氨濃度報警儀（固定、移動）； 其它安全設施（洗眼器、淋洗器等，水源衛生？） 接地線共七十七頁氨站運行(ynxng)注意事項卸氨操作涉及的物料：液氨、氣氨、氮氣、空氣(kngq)、水、蒸汽 共七十七頁氨站運行(ynxng)注意事項卸氨操作(cozu)涉及的方法： 操作票？規程？上墻的制度？ 槽車押運人員什么工作？

24、 電廠運行操作人員什么工作？ 如何接口？共七十七頁氨站運行(ynxng)注意事項1.卸氨操作(cozu)卸氨操作環境： 接卸區域位置？（偏僻？人流車流多少？地勢？） 防靜電、防滑、防撞、防泄漏、防火、防中毒、防人員誤入； 風向與報警系統（如何通知附近居民疏散？如何盡快組織人員實施應急？）； 逃生通道與方向 上風向在哪邊？地面紊流與300米范圍看的風向不一樣共七十七頁氨站運行(ynxng)注意事項1.卸氨操作(cozu)槽罐車的安全附件安全閥液位計車尾快關閥手柄壓力表共七十七頁氨站運行(ynxng)注意事項卸氨其它設備要求 槽車緊急切斷閥（兩組，接卸口、車后兩組可以(ky)人工操作）； 三角墊木

25、； 設備、管路、閥門、法蘭跨接線與接地系統可靠連接 隨車配備滅火器、防毒面具、防酸堿手套 遠程緊急切斷閥（氨站系統設備） 液位、溫度、壓力實時遠方監視及高低限位報警 消防噴淋（水幕？）、固定式和移動式的氨濃度監測儀、接地線 共七十七頁 儲罐 氨儲罐、蒸發器、緩沖器檢查(jinch) 氨儲罐、蒸發器、緩沖器維修管道(gundo) 閥門、法蘭 液氨管道、氣氨管道檢查 液氨管道、氣氨管道維修 檢查 維修氨站檢修注意事項共七十七頁氨站檢修(jinxi)注意事項 儲罐、蒸發器、緩沖罐是壓力容器，要執行壓力容器的定期外部檢查(jinch)、內部檢驗，并有檢驗報告。 投運后每月要進行一次安全檢查。 每年要進

26、行一次年度檢查（外部）。 36年進行一次內部檢查 。 以上檢查記錄均須存入壓力容器技術檔案。1.儲罐的檢查和維修共七十七頁氨站檢修(jinxi)注意事項 對儲罐、蒸發器、緩沖罐等壓力容器進行檢修時，應該有檢修專項方案(fng n)，方案(fng n)中包括安全措施。 進入罐體內部檢查、檢修前，必須確保與運行中其它管路的有效隔離。 檢修前，必須對其進行氮氣吹掃，在人員進入前，必須進行氧濃度監測、氨濃度監測； 1.儲罐的檢查和維修共七十七頁氨站檢修(jinxi)注意事項儲罐檢修前的氮氣置換操作：確認(qurn)儲罐排空，所有閥門處于關閉狀態需要的氮氣量比較可觀，一次置換不夠置換后需要靜置檢修前和檢修中需要多次測氨濃度1.儲罐的檢查和維修共七十七頁氨站檢修(jinxi)注意事項用水蒸氣吹掃、用水清潔？還是氮氣(dn q)？優點：省錢、省力、干凈、時間短；（氨溶于水）缺點：投運前液氨管線、儲罐中有水，液氨溶于水時因大量放熱會發生“沸騰”現象：NH3(g)+H2O(I)=NH3(aq)=2000kj/kg，對管線沖擊比較大。1.儲罐的檢查和維修共七十七頁氨站檢修(jinxi)注意事項 壓力(yl)管道，檢查、檢驗是重點 法蘭墊片處容易泄漏 檢查、檢修前必須進行可靠隔離，加裝悶板 檢查、檢修前必須進行置換 檢查、檢修前及過程中須多次測氨濃度2.管道的