浮法玻璃工厂液氨泄漏事故防范措施

曹春刚

（1.秦皇岛玻璃工业研究设计院有限公司 秦皇岛 066001；2.河北省玻璃节能减排技术创新中心 秦皇岛 066001；3.河北省企业技术中心 秦皇岛 066001）

0 引言

锡槽作为浮法玻璃工艺的核心热工设备之一，在生产过程中对玻璃质量起着至关重要的作用，而氮气和氢气的品质对锡槽的正常运行又起着决定性的作用。由于氨分解制氢具有投资小、运行费用低、操作简单、工艺可靠等优点，被许多浮法玻璃工厂广泛采用。氨作为氨分解制氢的原料，为了便于运输和储存，通常会对气态氨气进行加压、冷却以获得液态氨。液氨在生产、运输和使用过程中，可能出现泄漏事故，造成人员伤亡和环境污染。如何通过设计和管理等预防性手段降低液氨泄漏事故的发生概率以及减少事故产生的危害，值得研究探讨。

1 氨的理化性质

氨是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，密度0.771 g/L，相对密度0.5971。常温下加压即可使其液化（临界温度132.4 ℃，临界压力11.2 MPa，即112.2大气压），沸点-33.5 ℃。也易被固化成雪状固体，熔点-78 ℃，溶于水、乙醇、乙醚。

2 液氨制氢工艺流程

氨气在一定反应条件下分解为氮、氢混合气（75%H2，25%N2），分解后的高温混合气经过冷却、净化等工序处理后，得到含氧量≤3×10-6，残氨含量≤2×10-6，压力露点≤-60 ℃的混合气，此混合气可直接用作保护气。液氨分解制氢工艺流程见图1。

图1 液氨分解制氢工艺流程图

3 氨的危害性及泄漏类型

3.1 氨的主要危害性

（1）易燃易爆性

氨是一种可燃气体，但较难点燃。氨气与空气或氧气混和会形成爆炸性混合物，达到爆炸极限，遇明火或高热能后，发生爆炸。氨气爆炸极限为16%～25%。液氨在工业上应用广泛，多存储于耐压钢瓶中，具有腐蚀性且容易挥发，遇高热后，容器内压增大，有开裂和爆炸的风险。

（2）人体毒性

氨对皮肤黏膜有刺激及腐蚀作用，高浓度可引起严重后果，如化学性咽喉炎、化学性肺炎等，吸入极高浓度可引起反射性呼吸停止、心脏停搏。

3.2 液氨泄漏类型

（1）生产、储存过程中的泄漏

由于储罐、生产管线破裂，设备密封圈破损，阀门损坏等原因可能导致液氨泄漏。

（2）运输过程中的泄漏

运输液氨车辆在运输过程中，可能由于未遵守相关运输规定或者第三者责任碰撞等原因造成液氨泄漏。危险物料的运输应委托具有相关资质的单位，尽可能避免此类情况的发生。

4 液氨泄漏事故的预防性措施

为尽可能降低液氨泄漏的环境风险，必须从设计、操作、应急等多方面加强管理，制定全面有效的防范措施。

4.1 总图布置和建筑安全防范措施

氨分解制氢生产单元在消防设施设计上，必须严格执行“预防为主、防消结合”的原则，严格遵守国家颁布的消防法律法规和相关规范。厂区需建立完善的消防管理体系及人员建制，保证对外联络通讯设备的畅通。

总平面布置需严格执行GB 50016—2014《建筑设计防火规范》（2018年版）和其它安全生产、职业卫生等相关规定，并应充分考虑常年主导风向、安全防护距离、大气环境防护距离，人货分流以及消防、疏散通道等问题，以满足安全生产需要。厂区布置应进行合理的功能分区，并设置一定的防护带，确保满足安全规范的要求。液氨储罐区应严格按照GB 50351—2014《储罐区防火堤设计规范》的规定设置围堰，应建设消防泵站和泡沫灭火系统，并配置足够数量的消防机动灭火设施，在生产区安装火灾报警仪和特征气体浓度监测器，并配备空气呼吸器、防毒面具等防护器材。

4.2 操作过程中的安全防范措施

生产过程中潜在的事故诱因主要包括：设计、施工缺陷；设备质量问题或超期、超限服役；操作失误；违规操作；自然因素等。因此，针对事故的预防措施，除科学合理的选址及总图布置外，还应把握重点环节，提出必要的防范措施，不断提高事故处理、处置能力。“预防为主，安全第一，综合治理”是消除事故隐患和减少事故损失的主要保障，应重点作好以下几个方面的工作：

（1）严格把好工程设计、施工关

合理的设计是从根本上改善劳动条件、减少事故隐患的前提。施工和设备安装、调试的质量是减少事故发生的重要保障。

设计阶段，应尽可能提高危险及有毒有害作业的数字化、自动化程度，力争实现无人值守及半无人值守。设备的选用应满足《生产设备安全卫生设计总则》的相关要求，并统筹考虑安全设施的建设及职业危害治理。

（2）提高认识、完善制度、严格检查

氨作为危险化学品，应严格按照《危险化学品安全管理条例》进行管控。企业主要负责人和相关员工应该提高认识，高度重视突发性事故的预防工作。企业应建立负责安全和环保工作的专职部门，由企业主要负责人直接领导，建立健全相关制度，列出潜在的危险工序、设备等清单及相应的防范措施，严格执行设备定期检验和报废制度，保证厂区的安全生产和环保设施正常运行。

（3）加强理论及技能培训，提高安全意识

安全生产培训是安全生产中一项非常重要的基础性工作，强化安全意识、提高安全素质将有效降低生产工程中事故发生的概率。相关单元的生产操作工人上岗前必须进行专业技术培训，严肃考核管理，提高安全生产意识，筑牢安全生产思想防线。

4.3 液氨储罐区的安全防范措施

液氨储罐区作为风险事故预防的重点区域，是企业风险管理和事故预防措施的重要内容之一。储罐区安全防范对策措施参考表1。

表1 储罐区安全防范对策措施

4.4 事故处理过程次生污染的防范措施

当发生火灾、爆炸等重大事故时，除化学反应产生的烟雾、挥发的有毒有害化学品对大气环境的影响外，事故处理过程所产生的消防废水等，如果通过雨水排水系统排出将直接影响受纳水体，因此必须采取有效的阻隔体系来加以防范。应按照设计及安评相关要求在罐区设置事故废水池，用于收集事故处理时产生的消防废水。

4.5 应急要求

根据《企业事业单位突发环境事件应急预案备案管理办法（试行）》（环发〔2015〕4号）的有关要求，作为可能发生突发环境事件的污染物排放企业和储存、使用危险化学品的企业，浮法玻璃工厂应根据液氨泄漏及爆炸事故等突发环境事件，自行或委托相关专业技术服务机构编制切实可行的应急预案。应急预案应体现自救互救、信息报告和先期处置特点，侧重明确现场组织指挥机制、应急队伍分工、信息报告、监测预警、不同情景下的应对流程和措施、应急资源保障等内容。应急预案应包括组织机构及职责、应急设施的设置、应急通讯网络的建设与维护、应急监测、事故期间的安全保卫、应急报告及后评价、应急教育及演习等内容。

5 结语

浮法玻璃工厂液氨泄露的预防和应急处置是一项系统性非常强的工作，企业应充分调配各方人力物力，通过各种预防性措施的“三同时”以及科学、系统的管理，加强协调、积极运作，确保应急处置的方法和措施富有实效，有效降低液氨泄漏事故的发生概率以及减少事故产生的危害。