氨的危险性分析及事故类型
1.氨的特性
氨,为无色,有刺激性和恶臭味的气体,在常温下呈气态;在常温加压1.554MPa或冷却到-33.4℃就可变成液态;液态氨是在高压或低温状态下储存,在不同的温度、压力下,具有不同的爆炸极限。
外观与性状:无色、强碱性、极易挥发的气体、有刺激性恶臭气味。
相对密度(水-1):0.82 (-79℃)
相对密度(空气二1):0.6
熔点:-77.7℃
沸点:-33.5℃
爆炸上限(体积分数):27.4%
爆炸下限(体积分数):15.7%
饱和蒸气压:506.62kPa (4.7℃)
临界温度:132.5℃
临界压力:11.4MPa
闪点:无资料
引燃温度:651℃
危险性类别:根据《常用危险化学品的分类及标志》(GB13690 -1992)的分类,将该物质划为第2.3类有毒气体。
侵入途径:食入,吸入,皮肤及眼睛接触。
可燃特性:氨在常温常压下是气体,虽然在空气中难以燃烧,但在空气中持续接触火源,会发出绿色的火焰,燃烧后生成氮气和水。
爆炸特性:氨按一定的比例与空气或氧气混合,遇火源会引起爆炸。另外,液氨与氟、氯、溴、碘、强酸接触,会产生剧烈反应而爆炸、飞溅。
腐蚀特性:对铜、铜合金等有强烈的腐蚀性,故氨系统中不宜使用铜零部件。
健康危害:低浓度氨对粘膜有刺激作用,高浓度氨可造成组织溶解坏死,中毒严重者可引起死亡。
环境影响:对环境有严重危害,对水体、土壤和大气可造成污染。
2.氨系统事故类型
(1)液氨泄漏
1)液氨在充装过程中由于操作不慎或误操作造成泄漏。
2)储罐、蒸发器、缓冲罐、阀门、管道及附件因腐蚀损坏造成泄漏。
3)运行巡视不到位或检修质量问题,造成设备漏泄。
(2)蒸发器及缓冲罐爆炸。氨泄漏后与空气混合遇明火或高热后可能发生爆炸。
(3)储罐爆炸。因高温、雷击、过量储存或其他不可抗力引发储罐爆炸。
(4)运行和检修定期工作不到位,造成氨区设备损坏,使氨区不能正常运行。
(5)液氨运输槽车运输量超限或设备维护不当,发生泄漏,爆炸起火。
3.氨系统泄漏事故可能发生的部位
(1)烟气脱硝系统氨区内液氨储罐、卸料压缩机、蒸发器、缓冲罐等设备及其管线、阀门、法兰。
(2)脱硝反应器及氨区至脱硝反应器间的设备、管线、阀门、法兰等。
(3)现场运输液氨槽车及卸氨系统连接的管路。
4.液氨泄漏的危害
(1)易气化扩散
发生泄漏时,由液相变为气相,液氨会迅速气化,体积迅速扩大,没有及时气化的液氨以液滴的形式雾化在蒸气中;在泄漏初期,由于液氨的部分蒸发,使得氨蒸汽的云团密度高于空气密度,氨气随风飘移,易形成大面积染毒区和燃烧爆炸区,需及时对危害范围内的人员进行疏散,并采取禁绝火源措施。
(2)易中毒伤亡
氨有毒,有刺激性和恶臭味的气体,容易挥发,氨泄漏至大气中,扩散到一定的范围,易造成急性中毒和灼伤,国标规定每立方米空气中氨气的最高允许浓度为30mg/m3。
暴露于72xl0-6五分钟后,鼻、咽受到刺激;暴露于500X10-6三十分钟后,上呼吸道受到刺激,出现流泪、脉搏加快、血压增高;暴露于1000X10-6以上,可引起死亡;大量接触致慢性呼吸道病;2%氨水污液接触皮肤15分钟后,引起灼烧感和起水泡;70xl0-6蒸汽刺激眼睛,如不及时用水冲洗,会部分或全部失明;误服,灼烧喉胃,引起呕吐,并能致死。
氨气侵入人体的主要途径是皮肤,呼吸道和消化道等部位。轻度中毒症状为:眼口有干辣感,流泪,流鼻涕,咳嗽,声音嘶哑,吞食食物困难,头昏疼痛,检查时可见眼膜充血水肿,肺部可听到少数干罗音;重度中毒症状为:在高浓度氨气作用下,头、面部等外露部位皮肤或造成重二度化学灼伤,还可出现昏迷,精神错乱,痉挛,也可造成心肌炎或心力衰竭,少数因反射性声门痉挛或呼吸停止呈触电式死亡。
(3)易燃烧爆炸
氨既是有毒气体,又是一种可燃气体,氨的自燃点为651℃,燃烧值为2.37~2.51J/m3,临界温度为132.5℃,临界压力为11.4MPa,当氨在空气中的含量达11%N 14%时,遇明火即可燃烧,其火焰呈黄绿色,有油类存在时,更增加燃烧危险;当空气中氨的含量达15.7%~27.4%时,遇火源就会引起爆炸,最易引燃浓度为17%,产生最大爆炸压力为0.58MPa;液氨容器受热会膨胀,压力会升高,能使储罐爆炸.
(4)易污染环境
氨可以污染空气,在风力的作用下,这种有毒气体随风飘移,造成大范围的空气污染,对人畜产生危害:如果液氨大量泄漏流到河流、湖泊、水库等水域,则造成水污染,严重时该水域的水未经处理不能使用。
(5)易发生次生事故
氨不稳定,遇热分解,与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应,若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。
5.预警级别
根据氨的特性,氨系统泄漏事件按空气中含有有毒气体体积浓度值进行分级。
(1)三级事件
氨区空气中氨气浓度至20mg/m3 (27xl0-6),未达30mg/m3 (40xl0-6)。
(2)二级事件
氨区空气中氨气浓度超过30mg/m3 (40xl0-6)、未达到500mg/m3 (660xl0-6)。
(3) -级事件
氨区空气中氨气浓度超过500 mg/m3 (660xl0-6)、液氨运输槽车接卸或在厂区内发生泄漏等。