探索硝酸貯存系統安全技術
發布時間：2010-01-14 共2頁
中國石化巴陵分公司己內酰胺產品部是一個年產7萬t己內酰胺的大型石油化工企業，年需外購進濃硝酸約4.7萬t。硝酸采用汽車和火車槽車外供，經卸車系統卸入硝酸貯罐。卸車系統設計為真空卸車，卸畫能力為50m3/h，經輸送管道與工藝水混合，將濃硝酸稀釋濃度至75%，常溫常壓貯存在2個400 m3拱頂貯罐內（T10230A，B）。收料管道材質為：內襯四氟材料的碳鋼管道；貯罐材質為：0Gr-19Ni9(A),00Gr19Ni11(304L)(B)。系統運行過程中，暴露出貯罐、管道連接處、泵的密封容易發生泄漏；收料過程中，貯罐的排空管、呼吸閥處大量排出NOx物，造成地面嚴重腐蝕，現場環境污染嚴重。因此，針對其存在的問題，進行系統危險性分析，提出相應的處理安全技術措施至關重要。
1 危險性分析
硝酸貯存系統的危險性一是由其物質特殊的理化特性決定，二是取決于貯存設施系統安全性與可靠性，三是對系統的操作與管理，其危險性主要表現為：
1.1 介質易揮發性
硝酸受光或熱的作用或在放置中變黃。硝酸在空氣中發煙（NOx），尤其是在貯罐下料過程及濃硝酸稀釋放熱過程中，嚴重影響著貯罐內物料的穩定性。在這些過程中貯罐呼吸閥口處、排放管口發煙最嚴重，易對周圍環境產生污染，易腐蝕周圍設施、設備。
1.2 介質強腐蝕性
硝酸有強腐蝕性及強氧化性，尤其是溫度超高時，腐蝕性極強。這就對管道、貯罐材質的抗腐蝕性提出了嚴格要求，對收付料泵結構形式亦相對要求密封。硝酸大量泄漏時極易對設備基礎、貯罐區地面、不水道造成嚴重腐蝕。
1.3 介質稀釋放熱性
能與水以任何比例相混溶，同時伴隨大量的熱量，需及時進行熱交換處理，降低貯存與下料溫度，盡量降低其溫度對揮發性的作用
1.4 強氧化性
遇H發孔劑、松節油立即燃燒。遇木屑強烈氧化以致起火燃燒。遇氰化物則主生劇毒氣體。與氨、硫化氫、二氫化碳等混合時有爆炸的危險。烴類及硝基化合物溶解在硝酸中能形成一種液體炸藥，某些有機物遇到濃硝酸能引起燃燒。
1.5 毒性
吸入較大量硝酸霧及蒸氣時刺激呼吸道。嚴重者經數小時至48小時產生肺水腫，可致死。濃硝酸可引起嚴重灼傷。
1.6 現行設計規范缺陷
石油化工企業現行規范中，對無機酸的貯罐設計規范一般仍遵循石油化工貯罐設計規范有關要求，對于貯罐系統設計防環境污染、防腐蝕、人身安全無具體設計規范要求。
1.7 施工安裝缺陷
施工選材與設計要求不相符，或者施工焊接方法不正確，焊接工藝不規范，焊接存在氣孔、夾渣等，易主生腐蝕而泄漏。
1.8 操作與管理缺陷
人工操作進行卸車，且收付料泵開停未實施遠程控制；操作人員缺乏對其危險性的認識，未采取適當的防護措施。
2 安全技術措施
針對硝酸的特殊性，以及系統物質的貯存和收付過程可能出現的危害，必須采取一系列預防污染、腐蝕和人身傷害。
2.1 貯存結構設計安全
對T10230設計為Ф7 500×800、V400m3。介質：硝酸濃度75%。設計溫度、設計壓力——采用常溫、常壓、拱頂結構設計。必須考慮貯罐收付料及氣相壓力的存在，防止負壓、正壓發生面損壞貯罐，因此項部設置Ф100的吸氣閥，輔助設置Ф100的氣相排空管，且氣相經吸收槽吸收NOx并利用。設置單法蘭液位遠傳及光纖液位計，防止液位失真、滿罐發生。貯罐作防雷接地處理。
1 危險性分析
硝酸貯存系統的危險性一是由其物質特殊的理化特性決定，二是取決于貯存設施系統安全性與可靠性，三是對系統的操作與管理，其危險性主要表現為：
1.1 介質易揮發性
硝酸受光或熱的作用或在放置中變黃。硝酸在空氣中發煙（NOx），尤其是在貯罐下料過程及濃硝酸稀釋放熱過程中，嚴重影響著貯罐內物料的穩定性。在這些過程中貯罐呼吸閥口處、排放管口發煙最嚴重，易對周圍環境產生污染，易腐蝕周圍設施、設備。
1.2 介質強腐蝕性
硝酸有強腐蝕性及強氧化性，尤其是溫度超高時，腐蝕性極強。這就對管道、貯罐材質的抗腐蝕性提出了嚴格要求，對收付料泵結構形式亦相對要求密封。硝酸大量泄漏時極易對設備基礎、貯罐區地面、不水道造成嚴重腐蝕。
1.3 介質稀釋放熱性
能與水以任何比例相混溶，同時伴隨大量的熱量，需及時進行熱交換處理，降低貯存與下料溫度，盡量降低其溫度對揮發性的作用
1.4 強氧化性
遇H發孔劑、松節油立即燃燒。遇木屑強烈氧化以致起火燃燒。遇氰化物則主生劇毒氣體。與氨、硫化氫、二氫化碳等混合時有爆炸的危險。烴類及硝基化合物溶解在硝酸中能形成一種液體炸藥，某些有機物遇到濃硝酸能引起燃燒。
1.5 毒性
吸入較大量硝酸霧及蒸氣時刺激呼吸道。嚴重者經數小時至48小時產生肺水腫，可致死。濃硝酸可引起嚴重灼傷。
1.6 現行設計規范缺陷
石油化工企業現行規范中，對無機酸的貯罐設計規范一般仍遵循石油化工貯罐設計規范有關要求，對于貯罐系統設計防環境污染、防腐蝕、人身安全無具體設計規范要求。
1.7 施工安裝缺陷
施工選材與設計要求不相符，或者施工焊接方法不正確，焊接工藝不規范，焊接存在氣孔、夾渣等，易主生腐蝕而泄漏。
1.8 操作與管理缺陷
人工操作進行卸車，且收付料泵開停未實施遠程控制；操作人員缺乏對其危險性的認識，未采取適當的防護措施。
2 安全技術措施
針對硝酸的特殊性，以及系統物質的貯存和收付過程可能出現的危害，必須采取一系列預防污染、腐蝕和人身傷害。
2.1 貯存結構設計安全
對T10230設計為Ф7 500×800、V400m3。介質：硝酸濃度75%。設計溫度、設計壓力——采用常溫、常壓、拱頂結構設計。必須考慮貯罐收付料及氣相壓力的存在，防止負壓、正壓發生面損壞貯罐，因此項部設置Ф100的吸氣閥，輔助設置Ф100的氣相排空管，且氣相經吸收槽吸收NOx并利用。設置單法蘭液位遠傳及光纖液位計，防止液位失真、滿罐發生。貯罐作防雷接地處理。
