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氨貯罐區雷電事故預防初探

文檔作者：孟普民劉水峰文檔來源：陜西陜化化工集團有限公司		點擊數：	更新時間： 2025年04月23日
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小氮肥 第 4O卷 第 11期 2012年 11月氨貯罐 區雷 電事故預 防初探孟普 民 劉 水峰(陜西陜化化 工集團有 限公 司 陜西華縣 714100)0 前言陜西陜化化工集團有限公 司復肥廠 (以下簡稱陜化復肥廠 )現有年生產能力為 60kt傳統法磷酸、200kt磷酸二銨 、100kt磷酸一銨和 150kt硫酸 ，其所在地區是渭河沖積平原與秦嶺北麓交匯的半丘陵地帶 ，地理位置靠近山區，夏秋季節雷雨頻繁 ，間或冬季也會雷電交加 ，很容易受到雷 電的影響。作為磷酸銨生產的主要裝置氨貯罐區承擔著氨的貯存和供給任務 ，一旦遭受雷 電襲擊 ，發生爆炸事故，就會造成重大的人員傷亡和財產損失。因此 ，做好氨貯罐區雷電事故預防工作責任重大。l 雷電對 氨貯罐 區危 害的風 險辨識液氨是磷酸銨生產系統所用主要原 料之一，具有非常明顯的危險化學 品性質 ，氨與空氣 的混合 即可形成爆炸性混合物 ，遇明火 、高熱能引起燃燒爆炸。液氨遇熱放出氨或氮及其氧化物 的有毒煙霧 ；氨為元色 、具有刺激性惡臭氣體 。作為液氨中間存儲設備的氨貯罐區是生產裝置 區的重要裝置 。裝置區內有任何泄漏 ，氨與空氣混合 比例達到爆炸下限即可發生閃爆 ，從 而引發事故。依據《危險 化 學 品重 大 危 險 源 辨 識 》(GB 182l8—2009)和《關 于開展重大危 險源監督 管理工作 的15指導意見》，對氨貯罐區進行危險源辨識 、風險辨識 ，確定氨貯罐區為重大危險源。雷電是氨貯罐區引發事故的主要危險因素之一。 雷電從 基本形式 上分為直接雷擊 和感應 雷擊 ，而與其相關的有直擊雷、感應雷 、感應靜電勢 、雷 電反擊和球雷，均可導致氨貯罐發生爆炸。1．1 直擊 雷的風 險分 析直擊雷是直接閃擊 于建筑物 、其他物體 、大地或外部防雷裝置上的雷擊，會產生電效應 、熱效應和機械力 ，也稱之為雷云和大地間的放 電。直擊雷產生強大的電流、灼熱的高溫和劇烈 的沖擊性機械力能導致被擊物體結構性破壞損毀 、燃燒 、融化 、爆炸。氨貯罐采用球形罐形狀結構 ，儲存形式為固定頂罐式 ，安裝于地上。金屬罐頂 遭受直擊雷時，雷電襲擊致使對設備及透氣孔 、安全 閥、人孔閥等破壞性損傷 、泄漏 ，均可引起火災爆炸。1．2 感應雷的風險分析感應雷又稱為雷電感應 、感應過 電壓。當雷云之間或雷云與大地之 間放 電時 ，在放 電通道周圍會產生 電磁感應 。氨貯罐 、設備附件 、周邊建筑物遭受感應雷擊時，氨貯罐金屬罐體、附屬設備等就會產生感應 電勢，若防雷電設施 、靜電連接有不連通節點 ，此節點便會產生火花而引發事故。氨貯罐的各類 電源線和控制信號線是雷電的主要通道。3 存在 問題雖然半水煤氣氣量及氣體成分變化較大 ，由于采取上述措施 ，半脫 貧液 中的 NaCO，質量濃度由原來 的 1．06g／L提高到 3．18g／L，半脫系統出口 Hs合格率基本在 98％以上 ，有效地保證了系統穩定運行 ，半脫塔 、變脫塔內壓差 2年保持在正 常范 圍之 內，溶液 中懸浮硫 質量 濃度 不超過0．5g／L，半脫 系統有機硫脫除率在 40％ 以上 ，減輕了變脫系統負荷。存在問題 ：①再生槽 內有海綿狀皂泡 ，消泡困難 ，有時不得不用脫鹽水噴淋來消泡 ，使溶液濃度變稀 ，增加了化工原料消耗。②變脫溶液 Na120濃度難以提高，脫硫效率較低 ，不得不靠補堿來提高其脫 硫效 率 ，總堿度 較 高，易 引起 結 晶堵塔。③沉淀池 內沉淀 的硫膏無法處理 ，只得在沉積滿后 ，進行人工挖取 ，勞動強度大。(收稿 日期 2012．06—13)萬方數據l61．3 感 應靜 電勢 的風 險分析當雷云對地面放 電后 ，云端與地面之 間的電場突然消失 ，氨貯罐金屬體上來不及流失 的正電荷很 自然成為 自由靜電荷 ，從而對地產生很高的靜 電勢 ，也稱之為“靜 電感應 電壓”，它能使導體間隙之間產生靜電感應火花而引發事故。1．4 雷 電反 擊的風 險分 析當防雷裝置接受雷擊 時，在接閃器 、引下線和接地體上都會產生很高的電位差。如果防雷裝置與附近的金屬構筑物或金屬管線 的絕 緣距離不夠，它們之間就會產生放 電，該現象稱之為“雷 電反擊”。如果氨貯罐區防雷設施有缺 陷、避雷針設置不足 、高低構筑物不具備安全間距 ，遇到雷電反擊則 會 引發事 故 。1．5 球雷的風險分析球雷是雷電放電時形成的發紅光 、橙光 、白光或者其他顏色光的火球 。球雷落至地面后 ，采取平移或滾動的方式移動 ，對地埋罐體 、半地埋罐體危害很 大。陜化復肥廠 氨貯罐 區采用地上球罐體 ，球雷對氨貯罐 的影響不大，暫不做太多探討 。2 氨貯罐 區雷 電事故的預 防為積極落實企業主體責任 、實施安全標準化 ，對照 《危 險 化學 品安全 標 準化》(AQ／T3013—2008)，對氨貯罐 區重新進行危 險源辨識和風險辨識 ，將氨儲存區確定為重點部位 ，辨識為重大危險源 ，制定了相應 的安全控制措施 ，完善了安全生產責任制 、安全技術操作規程 、重大危險源應急救援預案。在工作中 ，主要從物的不安全狀態 、環境因素缺陷、安全管理缺 陷和人的不安全因素等方面對氨貯罐 區的事故進行預防與控制。本文 以雷電事 故預 防為 主進行 探討 。2．1 完善 管理 制度 。規 范 人的行 為重新修訂和完善氨貯罐 區安全生產責任制 、崗位操作規程 、氨庫崗位安全技術操作規程 、氨貯罐區事故應急救援預案和外來人員人氨貯罐區登記制度。所有進入 氨貯罐區的人員 ，由崗位操作人員監督進行靜 電消除。對氨貯罐區防雷電設施的檢查制度化 ，日常檢查 、檢測不問斷 ，大到設施的完整 ，小到如跨接的完好程度 、螺栓 的松 動等。氨庫的操作員全部進過培訓 ，經考核合格 、取得特小氮肥 第 4O卷 第 11期 2012年 I1月種作業人員資格證和安全技術操作上崗證方 呵進行 崗位操作。2．2 完善氨貯罐區的防雷電設施陜化復肥廠氨貯罐設備是 2O世紀 80年代建設的，在對設備進行檢修和改造 的同時 ，對防雷電設施也進行了更新 。依據《石油化工企業設計規范》(GB50160-2008)以及《建筑物 防雷設計 規范》(GB50057-2010)，對氨貯罐實施了環形防雷接地 ，對冰機機房和控 制室建筑物同樣設置 了環形 防雷設施 。避雷針及引下線的有效接地是防雷裝置完善的重點 ，其 中 引下 線 在 距 地 面 2．0 In至 地 下0．3m一段 的保 護設 施 是 引 下線 布 置 安 裝 和維 護的重點 。引下線應短而直 ，避免轉彎和穿越鐵管等閉合結構 ，以防雷 電流通過時因電磁感應而形成火花放電。庫區內氨貯罐 、氨蒸發器 、冰機機房和控制室的防雷 電設施 、管道 、閥門、設備體之 間均進行 了有效跨接 。中平屋面或坡度不大于 1／10的屋面、檐角、女兒墻 、屋檐為易受雷擊的部位 ，對冰機機房和控制室建筑物也設置 了防雷裝置。調整 、完善罐區內管道之間 、管道與金屬設備之問的間隙，使之符合防雷規范。為消除人體靜電，在扶梯進口處 ，均設置了接地金屬棒。避雷針下端的引下線與接地裝置的連接采用鍍鋅扁鋼(厚度6mm，截面積 60Inm )焊接 ，使其接地電阻值

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