探索硝酸贮存系统安全技术

来源:安全评价师    发布时间:2013-04-07    安全评价师辅导视频    评论

  中国石化巴陵分公司己内酰胺产品部是一个年产7万t己内酰胺的大型石油化工企业,年需外购进浓硝酸约4.7万t。硝酸采用汽车和火车槽车外供,经卸车系统卸入硝酸贮罐。卸车系统设计为真空卸车,卸画能力为50m3/h,经输送管道与工艺水混合,将浓硝酸稀释浓度至75%,常温常压贮存在2个400 m3拱顶贮罐内(T10230A,B)。收料管道材质为:内衬四氟材料的碳钢管道;贮罐材质为:0Gr-19Ni9(A),00Gr19Ni11(304L)(B)。系统运行过程中,暴露出贮罐、管道连接处、泵的密封容易发生泄漏;收料过程中,贮罐的排空管、呼吸阀处大量排出NOx物,造成地面严重腐蚀,现场环境污染严重。因此,针对其存在的问题,进行系统危险性分析,提出相应的处理安全技术措施至关重要。 
  1 危险性分析 
  硝酸贮存系统的危险性一是由其物质特殊的理化特性决定,二是取决于贮存设施系统安全性与可靠性,三是对系统的操作与管理,其危险性主要表现为: 
  1.1 介质易挥发性 
  硝酸受光或热的作用或在放置中变黄。硝酸在空气中发烟(NOx),尤其是在贮罐下料过程及浓硝酸稀释放热过程中,严重影响着贮罐内物料的稳定性。在这些过程中贮罐呼吸阀口处、排放管口发烟最严重,易对周围环境产生污染,易腐蚀周围设施、设备。 
  1.2 介质强腐蚀性 
  硝酸有强腐蚀性及强氧化性,尤其是温度超高时,腐蚀性极强。这就对管道、贮罐材质的抗腐蚀性提出了严格要求,对收付料泵结构形式亦相对要求密封。硝酸大量泄漏时极易对设备基础、贮罐区地面、不水道造成严重腐蚀。 
  1.3 介质稀释放热性 
  能与水以任何比例相混溶,同时伴随大量的热量,需及时进行热交换处理,降低贮存与下料温度,尽量降低其温度对挥发性的作用 
  1.4 强氧化性 
  遇H发孔剂、松节油立即燃烧。遇木屑强烈氧化以致起火燃烧。遇氰化物则主生剧毒气体。与氨、硫化氢、二氢化碳等混合时有爆炸的危险。烃类及硝基化合物溶解在硝酸中能形成一种液体炸药,某些有机物遇到浓硝酸能引起燃烧。 
  1.5 毒性 
  吸入较大量硝酸雾及蒸气时刺激呼吸道。严重者经数小时至48小时产生肺水肿,可致死。浓硝酸可引起严重灼伤。 
  1.6 现行设计规范缺陷 
  石油化工企业现行规范中,对无机酸的贮罐设计规范一般仍遵循石油化工贮罐设计规范有关要求,对于贮罐系统设计防环境污染、防腐蚀、人身安全无具体设计规范要求。 
  1.7 施工安装缺陷 
  施工选材与设计要求不相符,或者施工焊接方法不正确,焊接工艺不规范,焊接存在气孔、夹渣等,易主生腐蚀而泄漏。 
  1.8 操作与管理缺陷 
  人工操作进行卸车,且收付料泵开停未实施远程控制;操作人员缺乏对其危险性的认识,未采取适当的防护措施。 
2 安全技术措施 
  针对硝酸的特殊性,以及系统物质的贮存和收付过程可能出现的危害,必须采取一系列预防污染、腐蚀和人身伤害。 
  2.1 贮存结构设计安全 
  对T10230设计为Ф7 500×800、V400m3。介质:硝酸浓度75%。设计温度、设计压力——采用常温、常压、拱顶结构设计。必须考虑贮罐收付料及气相压力的存在,防止负压、正压发生面损坏贮罐,因此项部设置Ф100的吸气阀,辅助设置Ф100的气相排空管,且气相经吸收槽吸收NOx并利用。设置单法兰液位远传及光纤液位计,防止液位失真、满罐发生。贮罐作防雷接地处理。

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