硝酸裝置安全管控措施

1、硝酸裝置安全管控措施 硝酸氨氧化工藝過程連續(xù)性強，自動化控制程度高，生產(chǎn)過程具有高溫、高壓、強腐蝕的特點，存在火災爆炸危險性。經(jīng)過對27萬噸硝酸裝置儀表SIL定級后，有13項儀表控制回路需要改進。在儀表SIL安全定級改造未完成前，硝酸裝置需要嚴格執(zhí)行安全管控措施，實時監(jiān)控整個生產(chǎn)裝置，確保裝置安全穩(wěn)定運行，避免事故發(fā)生。一、裝置的爆炸危險性在27萬噸硝酸裝置生產(chǎn)中，氨、空氣經(jīng)催化劑的作用，在爆炸反應條件下進行氧化反應，控制條件十分嚴格，在操作過程中，氨、氫（NH3、H2）易形成爆炸混合物，開停車過程中易形成硝酸銨（NH4NO3）爆炸物，其爆炸危險性體現(xiàn)如下：（1）氨氧化反應器系統(tǒng)火災爆炸危險性

2、氨易于揮發(fā)，刺激性氣味濃，具有可燃性，在不同溫度、壓力下，具有不同的爆炸極限。必須注意，氨在混合氣中的含量不得超過11.5%，否則有發(fā)生爆炸的危險。氫氣的爆炸性氫氣用于反應系統(tǒng)引燃氨燃燒，氫氣易燃易爆，爆炸下限為4、上限為75，操作處理不當，閥門未關或泄漏，極易形成爆炸混合物。硝酸銨的爆炸性在氨氧化裝置停車后，如果未進行清洗吹掃，殘存的硝酸和泄漏氨形成硝酸銨，在開車的過程中，硝酸銨受熱或者檢修時碰撞，容易產(chǎn)生爆炸。（2）鍋爐系統(tǒng)的爆炸危險系統(tǒng)的作用是將氨氧化反應熱及時移走，副產(chǎn)3.8MPa、420的中壓蒸汽供蒸汽透平使用，多余蒸汽外送到公司中壓蒸汽總管上。鍋爐給水系統(tǒng)缺水、中斷或者循環(huán)泵斷電停

3、運，高溫、壓力報警失靈，調(diào)節(jié)閥控制不能自動開關的情形下，汽包液體大量汽化，造成汽包系統(tǒng)超壓，鍋爐會發(fā)生爆炸；鍋爐爐管遭受嚴重沖刷腐蝕，也可能發(fā)生爆管。二、爆炸誘發(fā)條件從工藝過程分析，該系統(tǒng)發(fā)生爆炸存在2種情形，其一是物理爆炸，即廢熱鍋爐缺水（突發(fā)性斷電、控制閥關閉）、超壓、超溫； 其二是化學爆炸，但化爆炸必須在爆炸物和存在引爆的能量，系統(tǒng)可能爆炸條件的情況如下：1.廢熱鍋爐誘發(fā)因素系統(tǒng)缺水（突發(fā)性斷電、控制閥關閉）、超壓、超溫等，導致鍋爐爆炸。2.有化學爆炸可能的爆炸物反應器內(nèi)的氨、氫氣和內(nèi)部可能殘存的硝酸與氨形成的硝酸銨；可能殘存于反應器內(nèi)的原料液氨和壓縮機油；誘發(fā)條件是與系統(tǒng)相連運行的氨蒸

4、發(fā)系統(tǒng)、氫氣管線的閥門內(nèi)漏或未關嚴，氨空比失調(diào)；開、停車后，氨氧化系統(tǒng)吹掃不徹底，導致在系統(tǒng)內(nèi)殘存氫氣、氨、硝酸銨、有機物和雜質(zhì)；以及開、停車操作程序存在錯誤等。3.可能的引爆能源有電點火源、鍋爐系統(tǒng)熱水循環(huán)熱源、系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件松動或變形時碰撞產(chǎn)生火花、液氨與強氧化劑二氧化氮作用放熱、物料輸送過程中產(chǎn)生靜電和檢修設備過程中使用明火等。三、安全控制措施針對硝酸裝置潛在的火災爆炸危險性以及誘發(fā)條件，從設備、工藝和管理方面，實現(xiàn)安全控制措施：（一）開、停車過程中安全措施裝置開車前要做好開車準備工作，調(diào)節(jié)閥、儀表、聯(lián)鎖調(diào)校試驗合格，才能進行裝置開車。（1）氨蒸發(fā)系統(tǒng)1、嚴格控制氨蒸發(fā)器的液位（LICA-

5、31001），控制氨氣壓力（PRCA-31002），避免由于液位超高，液氨帶入氧化爐，造成氨氧化爆炸。2、嚴格控制氨過熱器出口氣氨溫度（TICA-31035），要求氨氧化系統(tǒng)點火時，氨氣溫度大于80（低低聯(lián)鎖值60，低報警值80，操作指標100140），避免出現(xiàn)氨氣帶液現(xiàn)象。3、正常操作期間注意監(jiān)控NO.1氨蒸發(fā)器（C31001A）工作情況，蒸發(fā)溫度20，若液位正常，TI-31001出現(xiàn)上升趨勢時，應及時對氨蒸發(fā)器進行排污，避免油污被氨氣帶到鉑網(wǎng)上，增加氨氧化爆炸危險性。（2）氨氧化系統(tǒng)1、在系統(tǒng)的開、停車過程中，需要對系統(tǒng)進行吹掃、置換和氣密性試驗（按操作規(guī)程開停車即可），防止系統(tǒng)形成硝酸銨

6、和產(chǎn)生泄漏，消除可能爆炸物。2、氨氧化系統(tǒng)點火前，要對氫氣進行置換；要對氨氣進行置換，升溫升壓到點火指標要求；要根據(jù)一次空氣量調(diào)節(jié)氨濃度。3、氧化爐點前5分鐘，要按要求完成以下步驟：關省煤器的鍋爐水預熱閥，調(diào)整鍋爐水循環(huán)流量在850m3/h。啟動鍋爐給水泵，打開HV-31004到100%閥位（飽和蒸汽流量18t/h），調(diào)試TV-31033閥，觀察蒸汽溫度是否會下降，現(xiàn)場確認噴水流量計有3m3/h左右流量，視情況打開汽包排污閥，穩(wěn)住汽包液位。啟動噴水泵，向低壓反應水冷凝器、氧化氮分離器各噴水2m3/h，向氧化氮壓縮機噴水。關氨回收閥，開氨放空閥HV-31005到65%閥位，調(diào)穩(wěn)氨濃度。檢查現(xiàn)場無

7、泄漏，各閥門在開車位置，帶聯(lián)鎖的泵在自動位置。檢查每張操作畫面，各監(jiān)控點指標正常。檢查聯(lián)鎖投入情況。檢查調(diào)節(jié)閥設置（手動/自動）情況。4、氧化爐點過程中要按“氧化爐點火通氨步驟”進行；稀酸分離器液位控制要有專人現(xiàn)場監(jiān)護。主控人員要監(jiān)護好稀酸分離器溫度、氨濃度、氨溫等帶聯(lián)鎖工藝控制點，當工藝偏離操作范圍時，要及時調(diào)整。5、點火以后的操作點火后及時檢查氫氣是否切斷。要打開汽包出口閥，汽包液位上升很快大于70%時，需打開汽包南面排污閥降低液位小于70%。（避免蒸汽帶水到汽輪機）點火后15分鐘應關閉汽包底部蒸汽預熱閥；而汽包的飽和蒸汽出口管上的預熱閥需保持開狀態(tài)。密切關注過熱蒸汽出口溫度的升降情況，嚴

8、格控制過熱蒸汽不得超過500，此時外供蒸汽壓力低于自產(chǎn)蒸汽，輸出蒸汽溫度的操作控制不易平穩(wěn)，調(diào)節(jié)控制過程中要緩慢耐心。點火后，應及時對氧化氮分離器中酸的NH4+進行取樣分析，當NH4+50mg/l時停止低壓反應水冷凝器和氧化氮分離器的噴水，當20 mg/l時停止氧化氮壓縮機的噴水。（正常時應在10分鐘左右NH4+降至10 mg/l以下，若30分鐘后仍高于30 mg/l時，說明氧化爐工況不好，應分析檢查停車，一般大部分問題出現(xiàn)在鉑網(wǎng)上）氧化反應溫度應在幾分鐘內(nèi)上升至600以上，逐漸提高氨濃度，使鉑網(wǎng)溫度達到860，及時投用爐溫低聯(lián)鎖和其它聯(lián)鎖，以保證裝置的安全；按時巡檢，發(fā)現(xiàn)工況異常，要及時向上

9、級匯報。（3）鍋爐系統(tǒng)1、按開車程序，建立鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)，鍋爐升溫升壓。通過除氧器（Y31008）向鍋爐系統(tǒng)供水，在加水過程中，要及時投運除氧器，保證水O2含量小于20PPb。打開省煤器（C31008）和汽包（Y31003）的排氣閥，當省煤器排氣閥冒出水時，將其關閉。啟動鍋爐循環(huán)水泵（J31002A、B）。慢慢打開加熱蒸汽閥門，按鍋爐升溫升壓曲線進行。當汽包壓力達0.1MPa時，關閉排氣閥。應該注意，升溫升壓時間一定不能少于8小時，開始時，升溫速度10/h，當壓力達1.0MPa時，升溫速度50/h，最后將壓力升到3.0MPa。2、嚴格控制鍋爐給水水質(zhì)，避免劣質(zhì)水對鍋爐爐管的腐蝕，根據(jù)水分析數(shù)據(jù)

10、及時調(diào)整汽包加藥量及除氧器壓力，對系統(tǒng)進行定期排污和連續(xù)性排污工作。（二）裝置正常生產(chǎn)期間安全措施1、裝置正常生產(chǎn)期間，要保證與氨系統(tǒng)、氨氧化、鍋爐系統(tǒng)相關的聯(lián)鎖在“投用”狀態(tài)。2、要密切關注SIL定級聯(lián)鎖相關工藝指標的變化狀況，當工藝指標發(fā)生變化時，要及時對應調(diào)整。SIL重要聯(lián)鎖聯(lián)鎖值工藝控制方法NO1氨蒸發(fā)器液位高聯(lián)鎖LISA31002液位開關主要通過NO1蒸發(fā)器的液位調(diào)節(jié)閥來控制液位，要求LICA-31001在10-30%范圍內(nèi)操作。當蒸發(fā)器的液位上升時，逐漸關液位調(diào)節(jié)閥來降低液位。若液位仍然上漲，要立即檢查是否液位調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)故障，是否氨蒸發(fā)器出現(xiàn)內(nèi)漏。若液位上升過快，必要時要立即緊急工

11、藝停車。氣氨過熱器出口氨氣壓力高聯(lián)鎖PISA31003 0.6 MPa主要用氨過熱器出口氨氣壓力調(diào)節(jié)閥來控制氨壓力，要求PRCA-31002在0.450.55 MPa范圍內(nèi)操作。當氨氣壓力上升時，逐漸打開外送氨氣壓力調(diào)節(jié)閥來降低系統(tǒng)內(nèi)氨壓。若壓力仍然上漲，要立即檢查是否氨壓調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)故障。若壓力上升過快，必要時要立即緊急工藝停車。氣氨過熱器出口氨氣溫度低聯(lián)鎖TISA3103560主要通過調(diào)節(jié)氨過熱器出口氨氣溫度調(diào)節(jié)閥來控制氨溫，要求TRCA-31022在 100-130范圍內(nèi)操作。當氨過熱器出口氨氣溫度下降時，逐漸開TV-31022調(diào)節(jié)閥來提高溫度。若溫度仍然下降，要立即檢查是否調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)故障

12、，并且適當打開旁路閥提溫度；檢查是否蒸汽帶冷凝液多，適當打開蒸汽導淋排水。若溫度下降過快，必要時要立即緊急工藝停車。氧化爐A/B溫度高聯(lián)鎖TISA31026 -31028 A/B 925主要通過調(diào)節(jié)氨濃度來控制氧化爐鉑網(wǎng)溫度，要求氨濃度在9.35-10.5%，鉑網(wǎng)溫度在850875范圍內(nèi)操作。當鉑網(wǎng)溫度上升時，逐漸降低計算氨濃度比值來降低鉑網(wǎng)溫度，同時檢查是否氨壓高，是否一次空氣下降等情況。若鉑網(wǎng)溫度仍然上升，要立即檢查是氨流量調(diào)節(jié)閥、氨壓力調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)故障，若鉑網(wǎng)溫度上升過快，必要時要立即緊急工藝停車。氧化爐A/B溫度低聯(lián)鎖TISA31026-31028A/B750主要通過調(diào)節(jié)氨濃度來控制氧化

13、爐鉑網(wǎng)溫度，要求氨濃度在9.35-10.5%，鉑網(wǎng)溫度在850875范圍內(nèi)操作。當鉑網(wǎng)溫度下降時，逐漸提高計算氨濃度比值來使鉑網(wǎng)溫度上升，同時檢查是否氨壓低，是否一次空氣上升等情況。若鉑網(wǎng)溫度仍然下降，要立即檢查是氨流量調(diào)節(jié)閥、氨壓力調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)故障，若鉑網(wǎng)溫度下降過快，必要時要立即緊急工藝停車。氨空比高高聯(lián)鎖FFIS-31002115%進入氧化爐的氨流量與一次空氣量是串接調(diào)節(jié)，需要控制FFIA-31002在9.35-10.5%范圍內(nèi)操作，以保證氧化爐安全運行。若正常操作中氨濃度突然慢慢上升，要立即檢查是氨流量調(diào)節(jié)閥、氨壓力調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)故障，是否一次空氣下降。若氨濃度上升過快，必要時要立即緊急工藝

14、停車。氧化氮分離器液位高高聯(lián)鎖LISA31006液位開關主要通過調(diào)節(jié)氧化氮分離器液位調(diào)節(jié)閥來控制液位，要求LICA-31005在25-40%范圍內(nèi)操作。若正常操作中氧化氮分離器液位突然慢慢上升，要立即適當開大LV-31005閥位來降低液位。若液位仍然上漲，要立即檢查是液位調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)故障，是否稀酸泵出現(xiàn)故障，是否低壓反應水冷器內(nèi)漏大，必要時打開到開工酸槽手動閥來降低液位。若液位無法控制，仍然上升過快，必要時開2臺稀酸泵，并且立即緊急工藝停車。氧化氮分離器底部溫度高聯(lián)鎖TISA3102960監(jiān)控氧化氮分離器溫度TIA-31029在30-50范圍內(nèi)操作，當溫度有上升趨勢時，要檢查是否稀酸中銨鹽高，是

15、否低壓反應水冷器換熱效果不好。若溫度無法控制，仍然上升過快，必要時立即緊急工藝停車。汽包分離器液位低聯(lián)鎖LSA31014液位開關主要通過汽包分離器液位液位調(diào)節(jié)閥來控制液位，要求LICA-31013在5565%范圍內(nèi)操作。若正常操作中汽包突然慢慢下降，要立即適當開大LV-31013閥位來提高液位。若液位仍然下降，要立即檢查是否液位調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)故障，是否鍋爐給水泵出現(xiàn)故障，是否排污量過大，必要時減少排污量來保液位。若液位無法控制，仍然下降過快，必要時并且立即緊急工藝停車。鍋爐給水流量低低聯(lián)鎖FISA31016314m3/h監(jiān)控鍋爐水循環(huán)泵出口流量FIA-31016在690750 t/h范圍內(nèi)操作，當

16、流量有下降趨勢時，立即檢查是否有泄漏，是否鍋爐水循環(huán)泵有問題，且適當開大鍋爐水循環(huán)泵出口閥來提高流量。若流量仍然快速下降，汽包液位快速上升或下降時，立即緊急工藝停車。（三）設備與儀表安全措施（1）儀表安全措施開車前對系統(tǒng)的液位、壓力及其聯(lián)鎖報警系統(tǒng)進行檢查、調(diào)試和校驗。裝置運行過程中不允許隨意切除聯(lián)鎖。不允許隨意修改儀表報警、聯(lián)鎖值。熟悉可燃、有毒有害氣體監(jiān)測器位置，但可燃、有毒有害氣體報警時，能夠正確處置。車間要建立健全壓力表、溫度表設備臺賬，并按檢定周期及時校驗和更新臺賬。對現(xiàn)場損壞儀表要及時更換。要實時監(jiān)控視頻系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)異常及時匯報。（2）電氣系統(tǒng)安全措施鍋爐水循環(huán)泵、鍋爐給水泵實行雙回

17、路電源供電；定期對系統(tǒng)設備的靜電接地裝置進行檢測。（3）設備安全措施車間要建立健全設備管理臺賬，按設備大、中修維護保養(yǎng)計劃，定期對設備進行檢維修，并且及時更新臺賬。車間要建立健全安全閥管理臺賬，并按檢定周期及時校驗和更新臺賬。嚴格執(zhí)行操作法、安全規(guī)程、設備檢修規(guī)程及有關設備維護方面的制度。經(jīng)常檢查設備連接部分及固定螺栓是否松動，保溫層是否有損壞脫落現(xiàn)象。經(jīng)常檢查設備溫度、壓力、電流是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。經(jīng)常檢查潤滑油系統(tǒng)，油位保持在正常范圍內(nèi)。及時消除跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，如果不能消除者應及時向工長報告，并將設備缺陷記錄在交接班記錄本上。檢修時，要對檢修部位進行清洗、置換，要清除周圍易燃物質(zhì)。經(jīng)常保持設備及周圍環(huán)境衛(wèi)生清潔。（四）安全管理措施（1）安全生產(chǎn)管理措施嚴格系統(tǒng)開、停車的程序化管理：制定開、停車方案，指揮暢通、層次分明、責任明確，避免盲目性。嚴格系統(tǒng)操作、培訓，加強突發(fā)事故處理：強化規(guī)程教育；組織應急預案演習；嚴格關鍵程序的檢查確認和特護設備管理