增设安装氨液紧急处理装置 改进氨液安全处理

杨文彬

摘 要：本文结合涉氨企业的专项治理，对氨液的排放、处理进行了研究分析。并通过氨液紧急处理装置使用，对其处理方式及处理效果进行了探讨，这一研究对于氨制冷企业在日常生产维护和事故时及时进行安全有效地氨液处理有一定的借鉴价值。

关键词：氨 制冷 处理器 压力管道

中图分类号：TH49 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（b）-0132-01

1 氨使用和泄漏的危害

氨（NH3）为无色、有剌激性辛辣味恶臭的气体，常温下加压易液化，称为液氨。与水反应形成氨水，呈弱碱性。氨用于制冷剂代号为R717，是一种理想的制冷工质，具有良好的热力学性质。氨又属于火灾、爆炸危险物质，氨泄漏易造成多种危害，2013年吉林宝源和上海翁牌冷藏实业先后发生氨泄漏事故，造成大量人员伤亡。这其中，如何在管道、设备故障需应急检修时安全处理容器和管道内的氨液，是一个值得重点研究的课题。

1.1 氨泄漏的危害

（1）氨液易气化扩散。发生泄漏时，由液态变为气态，液氨会迅速气化，体积迅速扩大，没有及时气化的液氨以液滴的形式雾化在蒸汽中；氨气随风飘移，易形成大面积染毒区和燃烧爆炸区。（2）易中毒伤亡。 氨有毒，泄漏至大气中，易造成急性中毒和灼伤，当空气中氨的含量达到0.5%～0.6%，30 min内即可造成人员中毒。（3）易燃烧爆炸。氨是一种可燃气体，在空气中的含量达11%～14%时，遇明火即可燃烧；当空气中氨的含量达15.7%～27.4%时，遇火源就会引起爆炸。（4）易污染环境。在风力的作用下，这种有毒气体随风飘移，可造成大范围的空气污染，对人畜产生危害；液氨大量泄漏流到河流等水域，则造成水污染。

1.2 氨对人体的危害

氨对人体的危害主要有吸入性危害和接触性危害两种。氨气危害人体的主要是皮肤、感觉器官、呼吸道和消化道等部位。发生轻度中毒症状为：眼口有干辣感、流泪、流鼻涕、咳嗽、声音嘶哑，吞咽食物困难，头昏疼痛；重度中毒症状为在高浓度氨气作用下，外露部位皮肤造成重二度化学灼伤，还可出现昏迷，精神错乱，痉挛，也可造成心肌炎或心力衰竭或呼吸停止死亡。

1.3 原有的简单处理方式

我公司是小型氨制冷企业，制冷主要是用于雪糕生产、短期贮藏。原有的排放方式是将氨液或气液混和体通过排放管排入排水沟，此种处理方式存在极大的安全隐患，氨不能和水充分混和反应，大量氨气易泄漏飘逸在空气中，一来对工作人员造成伤害，二来也会对周边环境形成污染，必须进行改造。

2 改造方案

经过对原有排氨方式和氨液处理的研究分析，我们决定改进氨液处理设施，增设了氨液紧急处理装置。处理装置主要有氨液处理器、氨气处理器、事故池、不间断水源及相关管道组成。

2.1 新增设氨液处理装置设施构成

（1）增设氨液处理器和氨气处理器。制作氨液处理器和氨气处理器，结构为密闭罐体（如图），材质选用06Cr19Ni10（304）材料，并保证一定的罐体壁厚，满足一定压力和强度的要求。排氨管道从氨液处理器侧上部进入，淹没入处理器内的水中，管道底部封闭。管道淹没的立管部分中下部密布小孔，用于氨液进入和水反应。氨液处理器顶部设有收集管道，将未与水完全反应溢出的氨气收集引入氨气处理器，氨气处理器内部结构与氨液处理器类似，用于氨气与水的反应。两处理器均在右侧上部设有溢流管，在两处理器顶部均接有不间断水源管。

（2）配套事故池。增设配套的事故池，用于储存处理后的氨水。池体可采用钢筋混凝土结构，容量按需要处理氨液的容量配套设置，必要时增加一定的富余容量（30%）。事故池下部设排放阀，在事故池处理处理完氨液后，可将氨水车运到指定位置，安全排放。氨水浓度符合要求时，也可做农田施肥使用。

（3）布设管道连接储氨器、低循桶等压力容器首先布设排氨干管连接氨液处理器，再将储氨器、低循桶等压力容器排空管分别与排氨干管连接，排氨支、干管材质选用06Cr19Ni10（304）材料。支管阀门选用氨专用阀门，排氨干、支管应按要求进行无损探伤。

2.2 新装置氨液处理流程图

新氨液处理装置的运行方式为：在计划和事故应急排氨时，打开储氨器、低循桶等容器排空阀，氨液通过排氨支管、干管进入氨液处理器，在压力容器压力推动下，以喷射状通过管道未端小孔喷入氨液处理器中，与水进行反应，由于该反应是放热反应，此时要保证不间断水源持续向氨液处理器供水。一方面水起着与氨反应的作用，另一方面也起到降温的效果，保证氨液处理器的温度不会持续升高，反应后的氨水混和液通过溢流管进入事故池。未完全反应的氨气通过收集管道进入氨气处理器，继续与水进行反应，生成氨水进入事故池，以此达到对氨液的完全无害化处理。

2.3 氨液处理装置的使用效果对比

原有设施进行氨液排放时，距处理点5 m范围内空气中的氨气浓度达到了140～280 mg/m3，此时人鼻、咽部位有刺激感，眼睛流泪并有灼痛感，呼吸和脉搏加速，并拌有剧烈咳嗽。周边30 m范围内氨气浓度达到了80～140 mg/m，在此环境中，人体呼吸明显不适，出现恶心、头痛等现象，较长时间在此种严重影响工作人员的身心健康。

使用氨液紧急处理进行处理，排氨管道沿线未发现氨气泄漏，事故池周边5 m范围内氨气浓度在5～8 mg/m3，人体可以感觉到有氨气气味，但无明显不适性刺激。此时的氨为事故池挥发产生，对人体和周边环境不造成影响，事故池5 m之外基本感觉不到氨气气味，实际使用效果达到了安全无害化处理的要求。

3 结语

本文结合本企业涉氨系统中氨液处理的相关改造，分析了原有氨液处置中存在的问题，并采取了积极的解决措施，制定了合理的改造方案，对氨制冷企业安全处理氨液，防止氨泄漏事故起到重要的作用。

参考文献

[1] 徐修平.液氨安全知识培训[R].中钢集团马鞍山矿山研究院，2013.

[2] 朱利洪，张胜军，谢常欢.氨制冷系统压力管道检验及安全评价[J].制冷，3.第22（2）：34-35.

[3] GB50072-2010，冷库设计规范[S].endprint

摘 要：本文结合涉氨企业的专项治理，对氨液的排放、处理进行了研究分析。并通过氨液紧急处理装置使用，对其处理方式及处理效果进行了探讨，这一研究对于氨制冷企业在日常生产维护和事故时及时进行安全有效地氨液处理有一定的借鉴价值。

关键词：氨 制冷 处理器 压力管道

中图分类号：TH49 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（b）-0132-01

1 氨使用和泄漏的危害

氨（NH3）为无色、有剌激性辛辣味恶臭的气体，常温下加压易液化，称为液氨。与水反应形成氨水，呈弱碱性。氨用于制冷剂代号为R717，是一种理想的制冷工质，具有良好的热力学性质。氨又属于火灾、爆炸危险物质，氨泄漏易造成多种危害，2013年吉林宝源和上海翁牌冷藏实业先后发生氨泄漏事故，造成大量人员伤亡。这其中，如何在管道、设备故障需应急检修时安全处理容器和管道内的氨液，是一个值得重点研究的课题。

1.1 氨泄漏的危害

（1）氨液易气化扩散。发生泄漏时，由液态变为气态，液氨会迅速气化，体积迅速扩大，没有及时气化的液氨以液滴的形式雾化在蒸汽中；氨气随风飘移，易形成大面积染毒区和燃烧爆炸区。（2）易中毒伤亡。 氨有毒，泄漏至大气中，易造成急性中毒和灼伤，当空气中氨的含量达到0.5%～0.6%，30 min内即可造成人员中毒。（3）易燃烧爆炸。氨是一种可燃气体，在空气中的含量达11%～14%时，遇明火即可燃烧；当空气中氨的含量达15.7%～27.4%时，遇火源就会引起爆炸。（4）易污染环境。在风力的作用下，这种有毒气体随风飘移，可造成大范围的空气污染，对人畜产生危害；液氨大量泄漏流到河流等水域，则造成水污染。

1.2 氨对人体的危害

氨对人体的危害主要有吸入性危害和接触性危害两种。氨气危害人体的主要是皮肤、感觉器官、呼吸道和消化道等部位。发生轻度中毒症状为：眼口有干辣感、流泪、流鼻涕、咳嗽、声音嘶哑，吞咽食物困难，头昏疼痛；重度中毒症状为在高浓度氨气作用下，外露部位皮肤造成重二度化学灼伤，还可出现昏迷，精神错乱，痉挛，也可造成心肌炎或心力衰竭或呼吸停止死亡。

1.3 原有的简单处理方式

我公司是小型氨制冷企业，制冷主要是用于雪糕生产、短期贮藏。原有的排放方式是将氨液或气液混和体通过排放管排入排水沟，此种处理方式存在极大的安全隐患，氨不能和水充分混和反应，大量氨气易泄漏飘逸在空气中，一来对工作人员造成伤害，二来也会对周边环境形成污染，必须进行改造。

2 改造方案

经过对原有排氨方式和氨液处理的研究分析，我们决定改进氨液处理设施，增设了氨液紧急处理装置。处理装置主要有氨液处理器、氨气处理器、事故池、不间断水源及相关管道组成。

2.1 新增设氨液处理装置设施构成

（1）增设氨液处理器和氨气处理器。制作氨液处理器和氨气处理器，结构为密闭罐体（如图），材质选用06Cr19Ni10（304）材料，并保证一定的罐体壁厚，满足一定压力和强度的要求。排氨管道从氨液处理器侧上部进入，淹没入处理器内的水中，管道底部封闭。管道淹没的立管部分中下部密布小孔，用于氨液进入和水反应。氨液处理器顶部设有收集管道，将未与水完全反应溢出的氨气收集引入氨气处理器，氨气处理器内部结构与氨液处理器类似，用于氨气与水的反应。两处理器均在右侧上部设有溢流管，在两处理器顶部均接有不间断水源管。

（2）配套事故池。增设配套的事故池，用于储存处理后的氨水。池体可采用钢筋混凝土结构，容量按需要处理氨液的容量配套设置，必要时增加一定的富余容量（30%）。事故池下部设排放阀，在事故池处理处理完氨液后，可将氨水车运到指定位置，安全排放。氨水浓度符合要求时，也可做农田施肥使用。

（3）布设管道连接储氨器、低循桶等压力容器首先布设排氨干管连接氨液处理器，再将储氨器、低循桶等压力容器排空管分别与排氨干管连接，排氨支、干管材质选用06Cr19Ni10（304）材料。支管阀门选用氨专用阀门，排氨干、支管应按要求进行无损探伤。

2.2 新装置氨液处理流程图

新氨液处理装置的运行方式为：在计划和事故应急排氨时，打开储氨器、低循桶等容器排空阀，氨液通过排氨支管、干管进入氨液处理器，在压力容器压力推动下，以喷射状通过管道未端小孔喷入氨液处理器中，与水进行反应，由于该反应是放热反应，此时要保证不间断水源持续向氨液处理器供水。一方面水起着与氨反应的作用，另一方面也起到降温的效果，保证氨液处理器的温度不会持续升高，反应后的氨水混和液通过溢流管进入事故池。未完全反应的氨气通过收集管道进入氨气处理器，继续与水进行反应，生成氨水进入事故池，以此达到对氨液的完全无害化处理。

2.3 氨液处理装置的使用效果对比

原有设施进行氨液排放时，距处理点5 m范围内空气中的氨气浓度达到了140～280 mg/m3，此时人鼻、咽部位有刺激感，眼睛流泪并有灼痛感，呼吸和脉搏加速，并拌有剧烈咳嗽。周边30 m范围内氨气浓度达到了80～140 mg/m，在此环境中，人体呼吸明显不适，出现恶心、头痛等现象，较长时间在此种严重影响工作人员的身心健康。

使用氨液紧急处理进行处理，排氨管道沿线未发现氨气泄漏，事故池周边5 m范围内氨气浓度在5～8 mg/m3，人体可以感觉到有氨气气味，但无明显不适性刺激。此时的氨为事故池挥发产生，对人体和周边环境不造成影响，事故池5 m之外基本感觉不到氨气气味，实际使用效果达到了安全无害化处理的要求。

3 结语

本文结合本企业涉氨系统中氨液处理的相关改造，分析了原有氨液处置中存在的问题，并采取了积极的解决措施，制定了合理的改造方案，对氨制冷企业安全处理氨液，防止氨泄漏事故起到重要的作用。

参考文献

[1] 徐修平.液氨安全知识培训[R].中钢集团马鞍山矿山研究院，2013.

[2] 朱利洪，张胜军，谢常欢.氨制冷系统压力管道检验及安全评价[J].制冷，3.第22（2）：34-35.

[3] GB50072-2010，冷库设计规范[S].endprint

摘 要：本文结合涉氨企业的专项治理，对氨液的排放、处理进行了研究分析。并通过氨液紧急处理装置使用，对其处理方式及处理效果进行了探讨，这一研究对于氨制冷企业在日常生产维护和事故时及时进行安全有效地氨液处理有一定的借鉴价值。

关键词：氨 制冷 处理器 压力管道

中图分类号：TH49 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（b）-0132-01

1 氨使用和泄漏的危害

氨（NH3）为无色、有剌激性辛辣味恶臭的气体，常温下加压易液化，称为液氨。与水反应形成氨水，呈弱碱性。氨用于制冷剂代号为R717，是一种理想的制冷工质，具有良好的热力学性质。氨又属于火灾、爆炸危险物质，氨泄漏易造成多种危害，2013年吉林宝源和上海翁牌冷藏实业先后发生氨泄漏事故，造成大量人员伤亡。这其中，如何在管道、设备故障需应急检修时安全处理容器和管道内的氨液，是一个值得重点研究的课题。

1.1 氨泄漏的危害

（1）氨液易气化扩散。发生泄漏时，由液态变为气态，液氨会迅速气化，体积迅速扩大，没有及时气化的液氨以液滴的形式雾化在蒸汽中；氨气随风飘移，易形成大面积染毒区和燃烧爆炸区。（2）易中毒伤亡。 氨有毒，泄漏至大气中，易造成急性中毒和灼伤，当空气中氨的含量达到0.5%～0.6%，30 min内即可造成人员中毒。（3）易燃烧爆炸。氨是一种可燃气体，在空气中的含量达11%～14%时，遇明火即可燃烧；当空气中氨的含量达15.7%～27.4%时，遇火源就会引起爆炸。（4）易污染环境。在风力的作用下，这种有毒气体随风飘移，可造成大范围的空气污染，对人畜产生危害；液氨大量泄漏流到河流等水域，则造成水污染。

1.2 氨对人体的危害

氨对人体的危害主要有吸入性危害和接触性危害两种。氨气危害人体的主要是皮肤、感觉器官、呼吸道和消化道等部位。发生轻度中毒症状为：眼口有干辣感、流泪、流鼻涕、咳嗽、声音嘶哑，吞咽食物困难，头昏疼痛；重度中毒症状为在高浓度氨气作用下，外露部位皮肤造成重二度化学灼伤，还可出现昏迷，精神错乱，痉挛，也可造成心肌炎或心力衰竭或呼吸停止死亡。

1.3 原有的简单处理方式

我公司是小型氨制冷企业，制冷主要是用于雪糕生产、短期贮藏。原有的排放方式是将氨液或气液混和体通过排放管排入排水沟，此种处理方式存在极大的安全隐患，氨不能和水充分混和反应，大量氨气易泄漏飘逸在空气中，一来对工作人员造成伤害，二来也会对周边环境形成污染，必须进行改造。

2 改造方案

经过对原有排氨方式和氨液处理的研究分析，我们决定改进氨液处理设施，增设了氨液紧急处理装置。处理装置主要有氨液处理器、氨气处理器、事故池、不间断水源及相关管道组成。

2.1 新增设氨液处理装置设施构成

（1）增设氨液处理器和氨气处理器。制作氨液处理器和氨气处理器，结构为密闭罐体（如图），材质选用06Cr19Ni10（304）材料，并保证一定的罐体壁厚，满足一定压力和强度的要求。排氨管道从氨液处理器侧上部进入，淹没入处理器内的水中，管道底部封闭。管道淹没的立管部分中下部密布小孔，用于氨液进入和水反应。氨液处理器顶部设有收集管道，将未与水完全反应溢出的氨气收集引入氨气处理器，氨气处理器内部结构与氨液处理器类似，用于氨气与水的反应。两处理器均在右侧上部设有溢流管，在两处理器顶部均接有不间断水源管。

（2）配套事故池。增设配套的事故池，用于储存处理后的氨水。池体可采用钢筋混凝土结构，容量按需要处理氨液的容量配套设置，必要时增加一定的富余容量（30%）。事故池下部设排放阀，在事故池处理处理完氨液后，可将氨水车运到指定位置，安全排放。氨水浓度符合要求时，也可做农田施肥使用。

（3）布设管道连接储氨器、低循桶等压力容器首先布设排氨干管连接氨液处理器，再将储氨器、低循桶等压力容器排空管分别与排氨干管连接，排氨支、干管材质选用06Cr19Ni10（304）材料。支管阀门选用氨专用阀门，排氨干、支管应按要求进行无损探伤。

2.2 新装置氨液处理流程图

新氨液处理装置的运行方式为：在计划和事故应急排氨时，打开储氨器、低循桶等容器排空阀，氨液通过排氨支管、干管进入氨液处理器，在压力容器压力推动下，以喷射状通过管道未端小孔喷入氨液处理器中，与水进行反应，由于该反应是放热反应，此时要保证不间断水源持续向氨液处理器供水。一方面水起着与氨反应的作用，另一方面也起到降温的效果，保证氨液处理器的温度不会持续升高，反应后的氨水混和液通过溢流管进入事故池。未完全反应的氨气通过收集管道进入氨气处理器，继续与水进行反应，生成氨水进入事故池，以此达到对氨液的完全无害化处理。

2.3 氨液处理装置的使用效果对比

原有设施进行氨液排放时，距处理点5 m范围内空气中的氨气浓度达到了140～280 mg/m3，此时人鼻、咽部位有刺激感，眼睛流泪并有灼痛感，呼吸和脉搏加速，并拌有剧烈咳嗽。周边30 m范围内氨气浓度达到了80～140 mg/m，在此环境中，人体呼吸明显不适，出现恶心、头痛等现象，较长时间在此种严重影响工作人员的身心健康。

使用氨液紧急处理进行处理，排氨管道沿线未发现氨气泄漏，事故池周边5 m范围内氨气浓度在5～8 mg/m3，人体可以感觉到有氨气气味，但无明显不适性刺激。此时的氨为事故池挥发产生，对人体和周边环境不造成影响，事故池5 m之外基本感觉不到氨气气味，实际使用效果达到了安全无害化处理的要求。

3 结语

本文结合本企业涉氨系统中氨液处理的相关改造，分析了原有氨液处置中存在的问题，并采取了积极的解决措施，制定了合理的改造方案，对氨制冷企业安全处理氨液，防止氨泄漏事故起到重要的作用。

参考文献

[1] 徐修平.液氨安全知识培训[R].中钢集团马鞍山矿山研究院，2013.

[2] 朱利洪，张胜军，谢常欢.氨制冷系统压力管道检验及安全评价[J].制冷，3.第22（2）：34-35.

[3] GB50072-2010，冷库设计规范[S].endprint