摘 要：簡述了液氨的特性及危害性，氨罐區(qū)安全檢測儀表溫度計、壓力變送器、液位計、有毒氣體探測器等的設(shè)置。希望通過文章的分析，能夠為相關(guān)人士提供一定的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：液氨；罐區(qū)；安全監(jiān)控儀表

氨是特別主要的一種化工原材料，被廣泛應(yīng)用到生產(chǎn)領(lǐng)域，只是在運輸上不夠便利，為了提高運輸效率、便于儲存，就會通過壓力和冷卻的方式，對氨氣進行處理，通過加壓或冷卻的氨就變成了看得見的液態(tài)氨，也就是我們常說的液氨，也可以稱無水氨，其存在形態(tài)是無色透明的液體。液氨化學(xué)性質(zhì)明顯，具有強烈的腐蝕性，同時，保存不好，還容易與空氣發(fā)生反應(yīng)，出現(xiàn)揮發(fā)現(xiàn)象，只有全面正確的處理，才能有效避免事故的發(fā)生，確保生產(chǎn)與運輸?shù)陌踩?。本文主要通過對氨的理化特性、危害性、儲存罐區(qū)安全監(jiān)控分析，進一步提出相關(guān)的監(jiān)控儀表設(shè)置措施與方法，以此，降低化學(xué)事故發(fā)生率，保證液氨儲存安全可靠。

1 氨的理化特性和危害性

1.1 氨的理化特性

分子式NH3，分子量為17.03，熔點-77.7℃，沸點-33.5℃，氣體密度0.7708g/l，相對蒸氣密度（空氣=1）0.59，相對密度（水=1）0.7（-33℃），臨界壓力11.40MPa，臨界溫度132.5℃，飽和蒸汽壓1013kPa（26℃），爆炸極限15%～30.2%（體積比），自燃溫度630℃，最大爆炸壓力0.580MPa。易溶于水、乙醇和乙醚。

氨主要用作制冷劑及制取銨鹽和氮肥。

1.2 氨的危害性

氨屬于第2.3類有毒氣體，8類腐蝕品，火災(zāi)爆炸危險性類別為乙類。極易燃，能與空氣形成爆炸性混合物，遇明火、高熱引起燃燒爆炸，與氟、氯等接觸會發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，低濃度氨對眼、粘膜有強烈刺激和腐蝕作用，高濃度氨可引起組織溶解性壞死、皮膚及上呼吸道粘膜化學(xué)性炎癥及燒傷、肺充血、肺水腫甚至可引起反射性呼吸和心搏停止。氨時間加權(quán)平均容許濃度為20mg/m3，短時間接觸容許濃度為30mg/m3，直接致害濃度為360mg/m3。

2 儲存罐區(qū)安全監(jiān)控儀表的設(shè)置

液氨常溫儲存選用臥罐或球罐，液氨儲罐區(qū)就是由一個或若干個儲存液氨的儲罐組成的相對獨立區(qū)域，儲罐區(qū)的設(shè)置首先在場所選址、總圖布置上要符合《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》。在此主要討論檢測儀表的正確設(shè)置，要想設(shè)置好儀表，就需要提前設(shè)定參數(shù)，通過對比發(fā)現(xiàn)變化與差異，一般罐區(qū)監(jiān)控預(yù)警參數(shù)多體現(xiàn)在關(guān)鍵部位，如罐內(nèi)氨液位、溫度、濃度、氣象、壓力等，這些工藝參數(shù)能夠表明限值，如果儀表報警，則會達到指標(biāo)限位數(shù)，使液位、溫度、壓力，氨氣濃度、明火源和風(fēng)速等情況一目了然，對超限情況及時處理。

罐內(nèi)檢測傳感器和罐外檢測傳感器是監(jiān)控儲罐區(qū)監(jiān)測傳感器的主要部分。通過罐內(nèi)檢測傳感器的操作，可以快速檢測到罐內(nèi)液位、壓力和溫度等工藝參數(shù)是否超限，有效避免出現(xiàn)冒頂或異溫度等壓力變化，確保參數(shù)的穩(wěn)定性。罐外檢測傳感器用于明火、氨氣體泄露及相關(guān)的環(huán)境危險因素等的監(jiān)控。

氨罐溫度檢測，一般遠傳型選用隔爆鉑熱電阻，最好選用帶套管的鎧裝熱電阻，這樣便于更換，就地指示型選用帶套管的雙金屬溫度計，溫度計的安裝位置，應(yīng)保證在最低液位時能測量液相的溫度并便于觀察和維修。氨罐壓力一般有設(shè)定值，若超過設(shè)定值，壓力報警同時啟動噴淋系統(tǒng)進行冷卻，所以遠傳壓力表選用智能式隔爆壓力變送器，就地壓力表選用氨用壓力表。壓力表的安裝一定要保證可視、可見、可維護，一般安裝壓力表時，需要充分考慮到敏感壓力問題，在最高液位能測量氣相壓力。如果儀表必須安裝到頂部，則需要選好位置，多數(shù)為了方便查看，布置支罐頂平臺。可以選用外置式超聲波液位計、雷達液位計、磁致伸縮液位計等和差壓變送器同時檢測氨罐液位，監(jiān)測和報警精度≤±5%，且應(yīng)配備高、低液位報警回路，如果氨罐在400m3以上時還應(yīng)配有液位與進出口緊急切斷閥的聯(lián)鎖。進出口緊急切斷閥選用氣動閥，配24V DC供電的電磁閥，電磁閥選用常閉型。

根據(jù)《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設(shè)計規(guī)范》，氨屬于有毒氣體，所以罐區(qū)需設(shè)置有毒氣體報警系統(tǒng)，系統(tǒng)供電采用不間斷電源（UPS）供電。檢測點的設(shè)置要符合以下兩點：

（1）有毒氣體檢測報警儀宜布置在有毒氣體釋放源的最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。

（2）有毒氣體檢測器與釋放源的距離，當(dāng)檢測點位于釋放源的最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)時，有毒氣體檢測點與釋放源的距離不宜大于2m；當(dāng)檢測點位于釋放源的最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)時，有毒氣體檢測點與釋放源的距離小于1m。

氨氣體檢測器一般選用電化學(xué)型或半導(dǎo)體型，檢測器的安裝高度為高出釋放源0.5～2.0m。檢測器的輸出信號一般為4～20mA的直流信號。有毒氣體的測量范圍宜為0～300%最高容許濃度或0～300%短時間接觸容許濃度，氨的短時間接觸容許濃度為30mg/m3。有毒氣體檢測報警系統(tǒng)宜為相對獨立的儀表系統(tǒng)，有毒氣體檢測報警的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采用專用的數(shù)據(jù)采集單元或設(shè)備，不宜將有毒氣體檢測器接入其他信號采集單元或設(shè)備內(nèi)，避免混用。根據(jù)裝置的規(guī)模和特點指示報警設(shè)備（報警控制器）的設(shè)置可按下列方式設(shè)置：（1）氨氣體檢測報警系統(tǒng)與火災(zāi)報警系統(tǒng)合并設(shè)置；（2）指示報警設(shè)備采用獨立的工業(yè)程序控制器、可編程控制器；（3）采用常規(guī)模擬儀表；（4）當(dāng)氨氣體報警系統(tǒng)與生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)合并設(shè)計時，輸入/輸出卡件獨立設(shè)置。一般設(shè)計中氨罐區(qū)控制系統(tǒng)與報警系統(tǒng)都是與生產(chǎn)控制系統(tǒng)合并設(shè)計，所以只要輸入/輸出卡件獨立設(shè)置就可以。

氨罐區(qū)氣象監(jiān)測，一般設(shè)置風(fēng)向風(fēng)速儀、和環(huán)境溫度的檢測，信號送入罐區(qū)安全監(jiān)控系統(tǒng)。

為了保證安全，需要在氨罐區(qū)設(shè)置視頻監(jiān)控和報警系統(tǒng)，對突然出現(xiàn)的不可控因素進行監(jiān)控，特別是危險因素或初期火災(zāi)情況，可以通過遠程監(jiān)控及時了解，攝像頭多數(shù)使用的是防爆型，合理設(shè)置位置，確保不留死角，設(shè)置數(shù)量與高度，要根據(jù)現(xiàn)場情況而定，防火堤對角布置攝像頭，能夠全面覆蓋罐區(qū)，有效監(jiān)控現(xiàn)場情況，高度需要根據(jù)監(jiān)控要求，設(shè)置到頂部，增加視野，按使用目的不同，可以進行罐區(qū)安全系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)或者單獨配置報警裝備，增加靈活性。

氨罐區(qū)火災(zāi)監(jiān)測報警系統(tǒng)設(shè)置要符合《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50116-2013，在現(xiàn)場設(shè)置火災(zāi)報警按紐，在控制室設(shè)置聲光報警控制裝置。

氨罐區(qū)消防滅火裝備的設(shè)置應(yīng)符合《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》GB50160，設(shè)置遠程噴淋水自動滅火控制系統(tǒng)。

總之，氨作為一種重點監(jiān)管的危險化學(xué)品，在儲存、運輸過程中一定要符合國家有關(guān)規(guī)定，需要嚴格各項操作標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)人員要有專業(yè)知識與業(yè)務(wù)能力，加強密閉保存力度，防止氨泄漏事故，同時還要遠離火種和熱源，確保生產(chǎn)、使用氨的場所安全可靠。

參考文獻

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作者簡介：田曉蘭，女，工程師，學(xué)士學(xué)位，山西省化工設(shè)計院自動化與儀表專業(yè)。