合成氨厂液氨泄漏扩散危险区域分析研究

徐彬

摘 要：作为无机化合物的重要类型而言，液氨具有较高的扩散风险以及泄漏风险。在现阶段的化工生产领域中，液氨仍然属于不可缺少的化工生产材料。合成氨厂的操作人员如果未能做到谨慎运输以及存储液氨，那么很容易出现扩散与泄漏液氨的现象。在情况严重时，泄漏与扩散的液氨物质还会给操作人员自身的安全带来直接伤害，造成显著的不良后果。因此，合成氨厂需要明确划定液氨扩散与泄漏的危险区域，设立警示标识用于提醒工厂操作人员对其予以格外的注意。

关键词：合成氨厂;液氨泄漏扩散;危险区域

合成氨厂具有风险程度很高的化工生产环境，其中典型的危险化学物质就包含液氨。液态氨一旦产生了泄漏，则会明显加快液氨扩散的速度，导致液氨蔓延至较大的周边区域[1]。在此种情况下，未能被及时察觉的泄漏液氨将会引发爆炸或者造成其他的危险后果。并且，遇到明火的液态氨也会在短时间内被引燃，从而导致程度比较严重的合成氨厂爆炸事故或者中毒事故。为了杜绝以上的化工生产事故，那么作为合成氨厂必须做到密切关注运输、储存以及生产液氨的各个环节风险，通过运用划定厂内危险区域的做法来消除安全隐患，妥善管理毒性较强的液氨。

1 液氨的泄漏扩散风险

从化学物质特性的角度讲，氨气本身带有恶臭的刺激性气味，并且不带有颜色。液氨的沸点是零下33.5℃，熔点是零下77.7℃，因此氨气极易转化成液态氨。储存氨气的容器如果混入了外界的空气成分，遇到点火源那将会出现突发性的氨气爆炸事故。并且在高热或者存在明火隐患的环境中，氨气也可能突然产生爆炸的现象[2]。氨气以及液态氨都带有较强的化学毒性，其能够腐蚀并且刺激呼吸系统。如果氨气已经达到较高的气体浓度，那么人体神经系统就会因此而遭受威胁，造成呼吸困难与心跳骤停的情况。此外，液氨还会灼伤皮肤与眼部，带来十分显著的人身伤害后果。

通常情况下，合成氨厂都会选择具有较大体积与容积的专门储罐用于储存液氨，此类存储设备很可能达到1000m3的体积。由于受到较大的容器体积影响，进而导致存储液氨的大型容器存在较大可能出现裂缝、雷击事故、罐体腐蚀、罐体出现小孔以及其他的质量安全风险。液氨的存储容器一旦出现以上的各种安全风险，那么附近人员将会由于吸入浓度过高的氨气从而造成人员中毒。并且，未经严格控制的液态氨还会由于明火隐患的存在，从而造成储罐爆炸的现象，直接威胁厂内的操作人员安全与健康。

液态氨构成了现阶段化工生产不可缺少的关键化工材料，但是与此同时，液氨本身具有明显的人身安全威胁。在此前提下，合成氨厂如果未能做到严格限定液氨运输以及液氨储存的条件，那么很易造成液氨燃烧或者爆炸的后果。依照现行的有害因素接触限度数值标准，合成氨厂必须控制于20mg/m3以下的时间加权平均氨气浓度，并且限定于30mg/m3以内的短时间人员接触浓度氨气。合成氨厂只有做到了严格管控液氨生产操作的各个基本流程，才能充分保障液氨合成过程的安全性，对于液态氨产生扩散的隐患予以彻底的消除。

2 合成氨厂划定液氨泄漏扩散区域的具体要点

2.1 运用模拟软件来分析液氨泄漏风险

与人工进行液氨泄漏分析的传统方式相比，建立在专门软件分析基础上的液氨泄漏分析数据可以达到更为精确的程度，并且有效杜绝了液氨泄漏分析的误差。具体在分析液氨生产操作风险的实践过程中，技术人员首先需要将运输液氨以及存储液氨的设备参数、生产工艺参数与目前的气象参数输入模拟软件，然后点击选择液氨泄漏的不同场景。例如，技术人员可以点击选择存储设备存在微小孔洞、管线连接断裂或者液氨储罐炸裂的多种模拟事故场景，从而运用软件计算的方式来获得火灾事故、毒害事故与爆炸事故可能波及的周边区域范围[3]。

具体在输入相关的液氨风险参数时，正确进行模拟参数数值输入的关键在于判断目前的外界大气流动速度，并且将大气流动程度划分为比较稳定、十分稳定以及不稳定的三个不同指标层次，据此设置液氨泄漏的时间长度（通常为20min或者10min）。此外，技术人员还需要运用估测的方式得出泄漏液氨的存储容器孔径，据此划分为中等直径长度、小直径长度以及大直径长度的三个不同层次，然后计算出液氨扩散的覆盖区域以及扩散气体的浓度。

2.2 合理划定液氨泄漏与液氨扩散的区域

液氨在渗出储罐容器的前提下，混入空气中的氨气将会迅速出现扩散，并且通常都会达到较快的液氨蔓延扩散速度。技术人员通过运用上述的软件模拟计算方式，应当能够归纳得出当地的大气稳定程度、目前风力速度以及容器储罐孔径导致的液氨扩散影响，据此给出划定液氨风险区域的科学数据支撑。例如在计算液氨扩散的覆盖面积时，主要应当参照当前的大气稳定度来进行计算，运用软件评估的方式来推测空气层的对流程度以及大气稳定程度带来的物质扩散影响，估测上述影响是否会波及特定区域内的操作人员。

相比于人工进行液氨泄漏风险计算的方式而言，借助信息化软件来进行液氨泄漏风险描述的做法更加能够保证精确的液氨风险区域划定，便于厂内的生产操作人员对其进行直观的掌握，增强了合成氨厂日常生产的安全保障。

3 全面防控液氨的安全风险

作为危险程度较高的化工生产原料来讲，液态氨本身带有毒性，并且易于发生爆炸现象以及燃烧现象。在此前提下，全面防控液氨泄漏的隐患构成了合成氨厂实施日常生产隐患防控的基本要点。具体在防控液氨安全风险的实践中，技术人员对于当前环境的大气稳定程度、当地的风速特征、大气温度以及液氨泄漏孔径等各项要素都应做到综合予以分析，进而推测出液氨发生扩散与泄漏的潜在安全隐患严重程度。通过运用以上的综合分析做法，可以判断出泄漏液氨的容器孔径以及目前的大气风速都会直接关系到液氨扩散的覆盖区域。并且，当前的大气稳定程度如果较高，那么也会促成泄漏液氨面积的明显扩大现象。除此以外，现阶段的大气环境温度并不会显著影响到液氨泄漏的覆盖范围。

由此可知，液氨泄漏事故是否具有较强的人身威胁性，直接决定于合成氨厂所处区域的大气稳定性、当前风速以及其他的相关气象条件。对于泄漏液氨的安全风险如果要予以切实的避免，那么作为合成氨厂的相关技术人员必须借助信息科技手段来构建液氨扩散模型，运用模型分析的方式来防控液氨扩散与液氨泄漏导致的安全威胁。同时，技术人员对于实时性的气象资料数据也要做到全面予以收集，據此提供防控液氨泄漏的重要决策支撑[4]。

近些年以来，很多的合成氨厂正在不断尝试构建该领域的数据库，运用模拟软件的方式来监管液氨泄漏隐患。厂内的相关负责人员对于储存液氨的装置与设备需要做到经常予以检测，切实增强管理与检测液氨存储容器的力度，通过实施提前防控的举措来保障合成氨生产操作的安全性。

4 结束语

经过分析可见，划定危险区域的做法可以帮助合成氨厂的工作人员正确识别液氨的运输与贮存安全威胁，确保厂内的工作人员能做到自觉远离液氨危险区域，充分保障自身的化工操作安全。具体在防控液氨扩散泄漏事故的实践过程中，基本要点在于杜绝液氨储罐、液氨运输车以及其他重点区域的液氨泄漏风险。同时，作为厂内的操作技术人员应当佩戴必要的安全防护用品，禁止随意接触液氨的储存容器，如此才能达到保证合成氨厂实现安全生产的目标。

参考文献：

[1]贾明松，周凡.基于情景构建的火力发电厂液氨泄露扩散事故的安全风险评估研究[J].科学技术创新，2020（04）：142-143.

[2]李海英.合成氨厂液氨泄漏扩散危险区域分析研究[J].化工管理，2019（23）：83-84.

[3]池胜刚，周天天，韩隆等.卡琳娜低温热水发电装置氨泄漏事故扩散模拟及危害评估[J].石油化工安全环保技术，2019，35（03）：31-37+6.

[4]魏传深，张燕良，李宁.石化液氨储罐泄漏风险及应急处置研究[J].山东化工，2018，47（16）：185-187.