8万吨合成氨安全设施设计专篇 - 图文(9)

2019-08-31 12:41

4.3危险、有害程度 4.3.1风险程度分析

4.3.1.1定量分析建设项目工艺流程中涉及具有爆炸性、可燃性、毒性、腐蚀性的化学品数量、浓度(含量)、状态和所在的作业场所(部位)及其状况(温度、压力)

表4-10 爆炸性、可燃性、毒性、腐蚀性化学品一览表

序名称(化压力 温度 使用、产生 储存方式 储量 主要危险特性 号 学名) (MPa) (℃) 或储存场所 造气、气柜、脱1 半水煤气 常压 常温 气柜 5000m3 火灾、爆炸、中毒 硫、压缩等设备 变换、碳化、脱2 变换气 0.8 常温 无储存 火灾、爆炸 碳系统设备 3 净化气 0.8 常温 脱碳系统设备 4 二氧化碳 0.8 常温 脱碳系统设备 无储存 中毒、窒息 常温 精炼、压缩、合5 精炼气 无储存 火灾、爆炸 成系统设备 6 甲烷 常压 常温 合成弛放气 无储存 火灾、爆炸 碳化、合成工7 氨 1.6 氨贮槽 103.5t 火灾、爆炸、中毒 常温 段、液氨贮罐区 8 醋酸 常温 铜洗系统 醋酸铜储槽 t 腐蚀 9 二氧化硫 常压 常温 造气、脱硫系统 气柜 腐蚀、中毒 表4-11 生产及作业过程中主要危险、有害因素汇总表

序作业中接触的 作业或岗位名称 号 危险物质 1 合成氨生产 CO、 H2 1.1 造气作业 CH4、 CO2 CO、 H2 1.2 变换反应作业 CH4、 CO2 CO、 H2 1.3 压缩作业 CH4、 CO2 CO、 H2 1.4 碳化作业 CH4、 CO2 NH3 1.5 铜洗合成作业 H2 CH4、 NH3 PSA-CO2/R CO、 H2 1.6 脱碳作业 CH4、 CO2 NH3

作业中接触的 危险能量 热能、流体动能 作业过程 主要危险、有害因素 火灾、爆炸、中毒和高温灼烫 火灾、爆炸、中毒和高温灼热能、流体动能 烫 热能、流体动能 火灾、爆炸、中毒 热能、流体动能 火灾、爆炸、中毒 热能、流体动能 火灾、爆炸、中毒 热能和压力势能 火灾、爆炸、中毒 41

4.3.1.2定性分析具有爆炸性、可燃性、毒性、腐蚀性的化学品的危险程度

(1)易燃易爆化学品固有危险程度分析

本项目具有爆炸性、可燃性的化学品主要有半水煤气、变换气、净化气、精炼气、合成弛放气、氨气等,其中可燃气体成份主要是氢气、一氧化碳、甲烷气、氨气。

表4-12 合成氨生产中各种气体大致组份(V%,干气)

组份 气体名称 半水煤气 变换气 净化气 精炼气 合成弛放气 H2 37.06 51.00 71.80 73.90 56.30 N2 23.20 17.70 25.0 24.80 19.90 CO 30.70 1.00 1.40 CO2 7.50 29.40 0.50 CH4 0.94 0.70 1.00 1.00 10.00 Ar 0.30 0.20 0.30 0.30 5.00 NH3 0.30 8.80 表4-13 合成氨各工艺气在空气中的爆炸范围及爆炸危险度

气体名称 半水煤气 变换气 净化气 精炼气 合成弛放气 氨 下限(V%)L下 5.28 4.07 4.07 4.01 4.54 15.7 上限(V%)L上 70.32 70.37 70.24 70.35 42.75 27.4 爆炸危险度H 12.32 16.29 16.26 16.54 8.42 0.75 注:H?L上?L下,H数值越大,其爆炸危险性越大,表中所列变换气、净化L下气、精炼气的爆炸危险性最大,氨爆炸危险性较小。

在生产过程中,如发生气体泄漏遇火源,或在设备检修时,违章动火均会发生火灾或爆炸事故。

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(2)毒害性化学品固有危险程度分析

氮肥生产介质中,主要毒害性化学物质有半水煤气中的一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫化氢,变换气中的二氧化碳,氨气等。 表4-14 小氮肥厂主要有毒物质汇总表

序名称(化学号 名) 分子式 危险和危害性质 危规号 储存方式 储量 卫生标准 (mg/m3) H2+CH4+CO+CO21 半水煤气 +SO2+H2S等混可燃、有毒气体 合气 2 一氧化碳 3 二氧化碳 氨 硫化氢

CO CO2 气柜 5000m3 可燃、有毒气体 21005 无储存 不燃有害气体 22019 无储存 / / 30 18000 4 NH3 有毒、可燃气体 23003 氨贮槽 103.5t 30 5 H2S 不燃有毒气体 21006 无储存 / 10 ①半水煤气是混合性气体,其中的主要有毒气体成份为一氧化碳(30.7%)。一氧化碳在血中与血红蛋白结合而造成组织缺氧。

急性中毒:轻度中毒者出现头痛、头晕、耳鸣、心悸、恶心、呕吐、无力,血液碳氧血红蛋白浓度可高于10%;中度中毒者除上述症状外,还有皮肤粘膜呈樱红色、脉快、烦躁、步态不稳、浅至中度昏迷,血液碳氧血红蛋白浓度可高于30%;重度患者深度昏迷、瞳孔缩小、肌张力增强、频繁抽搐、大小便失禁、休克、肺水肿、严重心肌损害等,血液碳氧血红蛋白浓度可高于50%。部分患者昏迷苏醒后,约经2~60天的症状缓解期后,又可能出现迟发性脑病,以意识精神障碍、锥体系或锥体外系损害为主。

②在低浓度时,对呼吸中枢呈兴奋作用,高浓度时则产生抑制甚至麻痹作用。中毒机制中还兼有缺氧的因素。

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急性中毒:人进入高浓度二氧化碳环境,在几秒钟内迅速昏迷倒下,反射消失、瞳孔扩大或缩小、大小便失禁、呕吐等,更严重者出现呼吸停止及休克,甚至死亡。固态(干冰)和液态二氧化碳在常压下迅速汽化,能造成-80~-430C低温,引起皮肤和眼睛严重的冻伤。

慢性影响:经常接触较高浓度的二氧化碳者,可有头晕、头痛、失眠、易兴奋、无力等神经功能紊乱症。

③氨对粘膜有刺激作用,高浓度可造成组织溶解坏死。

急性中毒:轻度者出现流泪、咽痛、咳嗽、咯痰等;中度中毒出现呼吸困难、紫绀、间质性肺炎,严重者发生中毒性肺水肿,或有呼吸窘迫综合症,患者咯大量粉红色泡沫痰,可发生喉头水肿或支气管粘膜坏死脱落窒息。当氨浓

3度达到1750~4550 mg/m(2500~6500ppm)接触0.5h可危及生命;3500~7000

mg/m3(5000~10000ppm)只要几分钟即可迅速致命。

液氨或高浓度氨可致眼灼伤,液氨可致皮肤灼伤。 ④硫化氢是强烈的神经毒物,对粘膜有强烈刺激作用。

急性中毒:短期内吸入高浓度硫化氢后出现流泪、眼痛、眼内异物感、畏光、视物模糊、流涕、咳嗽、胸闷、头痛、头晕、意识模糊等。部分患者可有心肌损害。重者可出现脑水肿。极高浓度(1000 mg/m3以上)时可在数秒内突然昏迷,呼吸和心跳骤停,发生闪电型死亡。高浓度接触眼结膜发生水肿和角膜溃疡。

长期低浓度接触,引起神经衰弱综合征和植物神经功能紊乱。

⑤对苯二酚属有毒物质,成人误服1g,即可出现头痛、头晕、呕吐、窒息感、呼吸困难、震颤、肌肉抽搐、惊厥等。严重者可出现呕血、血尿和溶血性黄疸。尿呈青色或棕绿色。皮肤可因原发性刺激和变态反应而致皮炎,可引起皮肤色素脱失。眼部接触本品粉尘或蒸气,可有结膜和角膜炎。

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⑥二硫化碳是损害神经和血管的毒物。

急性中毒:轻度中毒有头晕、头痛、眼及鼻粘膜刺激症状;中度中毒尚有酒醉表现;重度中毒可呈短时间的兴奋状态,继之出现昏迷、意识丧失,伴有强直性及阵挛性抽搐。可因呼吸中枢麻痹而死亡。严重中毒后可遗留神衰综合征,中枢和周围神经永久性损害。

慢性中毒:表现有神经衰弱综合征,植物神经功能紊乱,多发性周围神经病,中毒性脑病。眼底检查:视网膜微动脉瘤,动脉硬化,视神经萎缩。

(3)腐蚀性化学品固有危险程度分析

本项目涉及的腐蚀性化学品主要有醋酸、二氧化硫、硫化氢等。其中,醋酸主要用来配制醋酸铜((CH3COO)2Cu〃H2O)溶液,在铜洗工段用于净化原料气。醋酸铜溶液具有一定腐蚀性。此外,半水煤气中的少量二氧化硫,碳化系统的稀氨水等,对设备具有腐蚀性。

(4)定量分析建设项目涉及具有爆炸性、可燃性、毒性、腐蚀性的化学品的各个作业场所的固有危险程度

合成氨生产过程工艺介质均为气体,其中,只有半水煤气和液氨有储存装臵。由于整个系统设备管道多,其总容积无法进行估算,且在发生气体泄漏时,只要停车并关闭管路阀门即可切断气源。因此,以下仅就半水煤气柜和氨储槽的固有危险性进行定量分析。

①半水煤气

本项目的气柜为5000m3,按85%的容积率计算,半水煤气总储量为4250m3。半水煤气燃烧热值约9627.8kj/m3,则总热值为40918.15Mj。

在正常生产情况下,由于半水煤气柜处于正压状态(约500mmH2O),而半水煤气含氧量≤0.5%,因此,如果气柜发生泄漏,气体漏出遇明火可发生着火燃烧,但不会发生气柜化学爆炸。

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