3000m3常壓低溫液氨儲罐的安全交出退役

石浩亮 文秋芬（.柳州市鹿寨縣應急救援服務中心，廣西興安545600；

2.遼寧方大工程設計有限公司廣西分公司，廣西融水545001）

0 引言

柳州化工股份有限公司二氨廠30 萬t/a 合成氨裝置于2006.12建成投產，其配套3000m3液氨儲罐1個，1000m3事故液氨儲罐1個，為一級重大危險源。2019.1公司決定關停二氨廠，需要將該儲罐并置換合格交出、退役，以核銷重大危險源。

儲罐主要包括4大部分：液氨儲罐、液氨輸送泵、氨冰機、氣氨洗滌。其主要流程為：從生產工序氨冷氨泵送出來的-33℃、0.50MPa的冷液氨，從儲罐頂部進入，氨加工生產需要用氨則從儲罐底部送出，經氨輸送泵提高壓力至2.5MPa，經氨加熱器加熱至20℃后送至老氨庫分配給各用氨戶。事故罐氣相管與儲罐氣相管保持常開相連，事故罐頂部進氨閥與底部液氨送出閥均常關，因此事故罐在正常生產中無液氨儲存。

液氨儲罐安全交出具體分為：1、儲罐壓氨；2、N2置換儲罐；3、水循環清洗儲罐；4、氮氣、空氣逐一置換儲罐。所有處置步驟完成后由分析人員取樣分析，分析合格則為安全交出。

1 儲罐壓氨

因為儲罐較大，氨輸送泵將儲罐內液氨抽至剩余25t 左右即無法打量，而儲罐為常壓設備，無法直接提壓壓氨，因此需要利用位差將儲罐中剩余液氨排至地下槽后再提高地下槽壓力，將液氨壓往老氨庫回收剩余液氨。參見圖1。

（1）儲罐將剩余液氨排往地下槽：檢查將儲罐出口雙道閥打開；罐出口雙道閥關閉；儲罐與罐聯通閥關閉；儲罐排氨往地下槽1 閥關閉、2 閥打開；地下槽氣相去往儲罐連通閥打開、去往罐和現場放空閥關閉、去往弛放氣管7閥關閉；地下槽液相管3閥打開、4、5、6閥關閉，去往儲罐、氣氨管、放空管、氣氨分離器四個閥門關閉；將氨泵出口閥關閉，出口壓力表根部打開。

（2）緩慢打開儲罐與罐聯通閥，將液氨排往地下槽，利用1閥控制地下槽液位，當地下槽液位漲至人孔2/3處時，關閉1閥，停止排氨至地下槽，期間注意觀察地下槽液位計結冰情況，防止地下槽液位過高導則滿槽。

（3）地下槽壓氨往老氨庫：提前聯系老氨庫做好接氨準備，將馳放氣管壓力提高至0.50MPa 左右；關閉地下槽氣相往液氨儲罐聯通閥；打開地下槽液相管4、5閥；緩慢打開弛放氣管7閥控制地下槽壓力，將地下槽內液氨逐漸壓往老氨庫；期間注意觀察儲罐壓力情況，防止地下槽往儲罐各聯通閥關不到位導致儲罐超壓，在壓氨過程還要注意地下槽壓力和地下槽出口液相管情況，如地下槽壓力下降明顯及地下槽出口液相管開始有輕微振動說明地下槽內液氨即將壓空。

（4）當地下槽液位壓空后，關閉弛放氣管7 閥；關閉地下槽液相管4、5閥；緩慢打開地下槽氣相往儲罐聯通閥，控制好儲罐壓力，直至地下槽壓力和儲罐壓力平衡。

（5）當地下槽壓力和儲罐壓力平衡后，開大地下槽氣相和儲罐聯通閥；重復步驟1，緩慢打開1 閥將儲罐液氨排往地下槽；當地下槽液位滿后，再重復步驟2，將地下槽內液氨壓往老氨庫。重復上訴步驟直至儲罐無液氨排出。儲罐內液氨是否排空可以從儲罐液相管上壓力表上判斷，當儲罐液相管上壓力表壓力與儲罐氣相壓力平衡說明液氨已基本排空。

圖1 液氮儲槽壓氨流程示意圖

2 N2置換儲罐

當儲罐內液氨排完后，將事故罐頂部進氨閥和底部液氨送出閥打開與儲罐連通，將氨冰機系統、氨輸出泵系統與儲罐相連的管線閥門全部打開與儲罐，使整個液氨儲罐系統成為一個整體，以便通入氮氣將整個系統一同置換。

為保證加入N2置換時不影響到其他系統，需要在儲罐系統與外界相連管線上加盲板隔離，加盲板位置有1、生產工序氨冷凍系統冷氨泵送出管處；2、儲罐出口液氨至老氨庫管線處；3、馳放氣管與外管網相連閥門處。當加好盲板后，通過放空閥將儲罐壓力降低至0.5kPa，從系統低點氨泵進口處緩慢補入氮氣充壓至3.0kPa再打開放空閥降低系統壓力，采用一充一放的方法置換儲罐，逐步稀釋儲罐內氣氨濃度；在置換過程中隨著系統內N2濃度的增加，罐內溫度開始增長，控制罐內溫升速率＜2.7℃/h，在置換過程定期在罐頂放空閥處取樣分析，當儲罐內氨含量降低至25%時，氣氨洗滌系統處理能力還有較大余量時可以常開N2閥和放空閥，加大系統內氣體流通量，加快N2置換速度，同時注意控制好系統壓力。當儲罐內氨含量小于5%且儲罐溫度漲至5℃以上時，停止置換，維持氮氣保壓3.0kPa。

3 水循環清洗儲罐

因為儲罐可能有死角，內壁也吸附有氨氣會不斷解析，為確保系統內氨完全被吸收，需要進水沖洗儲罐。從脫鹽水總管導淋配管至冷氨泵出口留頭處，關閉罐與儲罐的液相聯通閥，關閉罐進氨閥打開儲罐進氨閥，緩慢打開進脫鹽水閥，給儲罐進脫鹽水，期間注意控制好儲罐氣液相壓力和溫度情況（噴水時用加水量嚴格控制罐內溫升速率＜2.7℃/h，保證罐內壓力在3.5～4kPa）；待從儲罐壓力考克閥處有水排出則停止進脫鹽水，進脫鹽水量約為50噸左右；期間要注意剛進脫鹽水時因為氨氣被水吸收罐內氣體體積瞬間減小，儲罐壓力會瞬間有較大降低，因此在剛進脫鹽水時一定要控制好進水量，同時要及時打開補入N2閥，防止儲罐被抽為負壓，這也是為什么我們在進水前要用N2置換稀釋氨氣濃度的原因。

當進好脫鹽水后，啟動氨庫氨泵，通過氨泵返回線給儲罐進行循環水洗；8小時后間隔1小時取樣分析儲罐內氨水濃度。氨水濃度無變化時打開氨泵出口至罐返回管，關閉氨泵返回線將儲罐內氨水打入罐中；待儲罐內液位下降至最低后停下氨泵，關閉儲罐液相出口閥，打開罐液相連通閥，再通過氨泵出口至罐返回管給罐進行循環水洗。循環水洗8小時后間隔一小時取樣分析，待氨水濃度不上漲、無變化時停下氨泵關閉氨泵出口至罐返回管，再啟動氨泵將氨水送往尿素氨水槽或者外接槽車進行統一處理。當氨泵不打量后可從儲罐出口管低點導淋接出膠管將氨水排出到接收槽中統一處理。

4 氮氣、空氣逐一置換儲罐

當排完氨水后，通過放空閥將儲罐壓力降低至0.1kPa，從氨泵進口處補入氮氣充壓至3.0kPa，繼續置換稀釋儲罐內氣氨濃度，在置換過程定期在罐頂放空閥處取樣分析，當儲罐內氨含量小于0.5%時，停止氮氣置換。然后打開頂部人孔和側面各人孔，安裝軸流風機，向罐內鼓入空氣，加強罐內部氣流的擾動，防止形成死角。在通風8小時后，再次分析罐內氧氣、有毒氣體含量，多點取樣直至入罐分析合格后，可安全交出。參見圖2。

圖2 液氮儲槽置換流程示意圖（如篇幅如所限，刪除此圖和上文圖注）

5 結語

本次液氨儲罐工藝處理比較徹底，安全、快速地完成了交出，實現了設備安全退役；罐內剩余的液氨全部回收，避免了浪費；稀氨水通過統一回收處理，氣氨也是經過洗滌完后才排往大氣，沒有造成環境污染。