Ｉ０｛研Ｉ究ｌ进ｌ展 火电厂液氨使用安全问题研究 张占梅 ，ｆ－．ｆ世德 ，李（１．重庆大学城市建设与环境工程学院，重庆摘锐 ４０００３９） ４０００４５；２．重庆远达水务有限公司，重庆要：本文论述了液氨泄漏事故发生的主要原因，运用层次分析法对液氨泄漏原因权重进行分析，并 提出防止液氨泄漏的安全对策及泄漏后的处理措施和技术，为火电厂烟气脱硝中液氨的安全使用提供了理 论依据和技术支持，为火电厂的安全生产运行提供保障。 关键词：火电厂；液氨；泄漏；安全措施；处理技术 中图分类号：Ｘ９８２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１ ００６—５３７７（２００８）１ １—００２２—０３ 罐存在缺陷；液氨储罐及其附件（法 、阀门、弯头 ｌ ０ｌ 等）泄漏，储罐阀门、管道破裂，造成氨气泄漏，并 液氨作为一一种常用的化 Ｉ 原料，丰要作为制造硝 指出这是南车载金属软管发生爆裂造成的。山东莘县 酸、无机和有机化工产品、化学肥料以及冷冻、冶金、 的 个储量为２０ｍ 的液氨储罐向一・储量为ｌ ８．２ｍ 的 医药等工业原料，属于乙类易燃、易爆的有毒液体，其 液氨槽车允装过程巾发生了液氨泄漏事故。饶国宁等 危害主要表现为高毒性、 燃、爆炸性和府蚀性。 指出事故发生的原因是南车载金属软管发生爆裂造成 近几年随昔围家对火电厂气体污染物排放标准和总 的。付婷婷埘新疆原吕吉化肥厂‘起液氨泄漏事故的 量控制要求的提高，对燃煤锅炉烟气脱硫脱硝力度进一步 分析中指出是由ｌｆ埘使用的金属软管从术进行榆测、 加大，新建和改扩建火电 须预留脱硝空间。液氨是燃 试压等检验『 作，金属管老化造成了液氨泄漏。陈国 煤电Ｊ 烟气脱硝的常用还原剂，然而由于其特殊的理化性 民等在对桂林市恭城稀有命属冶炼厂液氨储罐泄漏救 质及液氨泄漏事故发生的频繁性，电厂 脱硝 液氨作还原 援纪实分析一一文小指出，泄漏原 是没有对储罐进行 剂，对周边环境和【ｊｆ』近居民易构成极大的隐患，可见液氨 定期罐检造成的。陈习文等在对铜陵Ｉｉｒ液氨汽车罐车 用于电厂脱疏脱硝的复杂性主要小在工艺上， 足安全问 泄漏事故的分析中指出，泄漏原因是操作人员的不安 题。鉴于 上述情况，本文对火电厂用液氨脱硝的安全技术 全行为造成了过磅时罐 的安个阀被汽车磅房上部水 问题及液氨泄漏后紧急处理技术进行ｌｒ探讨。 泥横梁碰断。 综合以 分析可知，造成液氨泄漏事故的十要原 因有： ２液氨泄漏事故原Ｌ夫Ｉ研究 ２．１ 液氨泄漏事故原因分析 （１）公司或企业对危险化学品的使用没有引起足够 （２）阀门泄漏丰要是因为ｒ 家生产使用的阀门型 住２００７年全 开展液氨系统 门专项整治工作中 重视，无安伞操作规程或操作规 不健全； 提到发牛的多起液氨阀门破裂事故，主要原因是选崩 的阀门 号和材晚不符合相关标准的要求。吴爱香 号和材质不符合 特种设备安全监察条例 和 压力管 等埘液氨球罐泄漏事故后果分析与评价中提到的液氨 道原件制造许可规则））两项条件； 储罐发生事故的主要原因有：液氨储罐超ＬＥ；液氨储 （３）液氨充装、运输、储存、营销过程中工作人 中国环保产业２００８．１ｌ 黧 员的不安全行为； （４）对液氨使用人员的教育培训力度不够； （５）液氨储罐、球罐等存储设备没有定期进行 安检。 标准值 表１ Ｓａａｔｙ标度法 含义 ２．２液氨泄漏事故原因主次分析 液氨泄漏事故原因的主次分析也就是对泄漏原因 进行排序。层次分析法（ＡＨＰ）作为确定指标权重的 常用方法由美国运筹学家Ｔ．Ｉ ．Ｓａａｔｙ在２０世纪７０年代 提出来的一种分析相互关联相互制约的众多因素构成 的复杂系统的一种定量与定性相结合，简洁、实用的 多目标决策方法。层次分析法一般分为３个步骤：１） 建立系统的递阶层次结构；２）构造判断矩阵；３）层 次排序及一致性检验，即解判断矩阵得出特征根和特 征向量，并检验判断矩阵的一致性，若不满足一致性 条件，则调整判断矩阵，直到满足为止。本文利用层 次分析法对上述液氨泄漏的五个原因按照层次分析模 型构造单层判断矩阵，判断矩阵的构成是对安全生产 专家和企业安全生产管理人员的咨询结果进行统计处 理得到的。 ２．２．１递阶层次结构 由于本文仅是利用层次分析法对液氨泄漏的原因进 行排序，不涉及多层次的综合权重，故只是单层次排序 分析。 ２．２．２构造判断矩阵 判断矩阵是层次分析的核心内容，采用 Ｔ．Ｌ． ｌＳａａｔｙ提出的标度法如表ｌ，对液氨泄漏的五个原 因进行两两判断比较构造出液氨泄漏原因的判断矩阵表 如表２。 ２．２ ３层次排序及一致性检验 层次排序就是 ‘算液氨泄漏五个原因的重要程度， 计算液氨泄漏判断矩阵所对应的最大特征值 的特征向 量ｗ－ ｗｚ，Ａ，Ｗ ，经归一化后得到的特征向量即为权重， 也就是五个泄漏原因的重要性，且归一化后∑ｗ，＝Ｉ。根据 以下公式用Ｅｘｃｅｌ软件采用根法计算判断矩阵的权重Ｗ 和归一化后的权重Ｗ 。 ：１ ＝ ～ｗｉ ＝ ｊ＝ｌ 喜 ｗ＝ｌ２．２６７９，０．５２９６，１．２ １ ６７，１．７８２６，０．３８３８ Ｉ 将上面的特征向量归一化后得权重 Ｗ ＝【０．３６６９，０．０８５７，０．１ ９６９，０．２８８４，０．０６２ １Ｊ 根据以下公式进行一致性检验，一致性检验是判 断权重分配是否合理的过程，当一致性指标因子ＣＲ＜ ０．１时说明权重合理。 Ａｉ＝毒ｗ， ＝喜 Ｃ［－ ＣＲ＝ Ｃ１ 计算得：ＣＩ＝Ｏ．０３６３，查表ＲＩ＝Ｉ．１２，一致性比例 ＣＲ＝０．０３２＜０．１，说明权重的分配合理。 从上面的分析可知，液氨泄漏的主要原因是企业对 危险化学品的使用没有引起足够的重视，无安全操作规 程或者操作规程不健全，其次是对液氨使用人员的教育 培训力度不够，再者就是液氨充装、运输、储存、经销 过程中工作人员的不安全行为。 ３液氨泄漏安全对策及处理技术 火电厂脱硝液氨储罐系统的安全，不仅涉及企业本 身的经济效益，而且还涉及到社会安定及居民的生命安 全，因而重视其安全性是十分重要的。安全距离是限制 事故扩大化的必要措施。由于电厂设备结构较紧凑，火 电厂在整体规划时应为液氨储存和供应系统寻找一个合 适的位置，保证有足够的安全空问，同时液氨系统的设 计应通过法规及设计标准严格规范化，液氨储罐与储罐 之间也必须有一定的安全距离。 ３．１ 火电厂自身的安全措施 （１）火电厂对液氨的购买、储存、使用及液氨储罐 的充装过程要制定严格的操作规程，对液氨储存及运行 系统的材质要严把质量关，严格按照规范选材； （２）火电厂液氨系统用的连接栓、法兰、密封垫等 ＣＨＩＮＡ ＥＮＶｌＲＯＮＭＥＮＴＡＬ ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ ＩＮＤＵＳＴＲＹ ２００８．１ １ 研一 究ｌ进一 展 １ 研ｉ究ｌ ．进Ｉ展 ｌ 瓤 ｌ必须采用液氨库中使用的高质量３５ＣｒＭｏ连接栓、高颈对 养物质的负荷，必须对含氨废水进行处理。日前对于高 接法兰、焊缝应射线探伤来防治氨泄漏； 设备淋水系统以及操作人员的洗眼和淋浴设备； （４）在液氨储存区域要设置危险化学品警告牌， 严禁一切明火； 浓度含氨废水的处理多采用汽提法。在高ｐＩＩ值的条件 度含氨废水的处理技术为： （１）生物法，其 ｌ 艺包括ＡＯ、Ａ Ｏ、ＳＢＲ等，脱 氮效率可达７０％～９５％，…一次污染小且较经济，但占地 （３）在氨气供应区域设置氨气监测报警设备、氨气 下，汽提法对氨氮的去除率可达９７％以上。对中、低浓 （５）消防没施应齐全、完好，应配备固定式冷却水 面积大，低温时效率低； 喷淋系统、手提式千粉灭火器。 ３．２加强液氨操作人员的教育培训力度 火电 应聘请专门的安全专家对操作人员进行液氨贮 （２）离子交换法，其氦氮的去除率达９０％以上，但 再生液为高浓度氨氮废水，仍需进一步处理。 燕山大学发明＿ｒ一种利用铵离了在含有金属离子和 磷酸根的溶液中形成磷酸铵复盐沉淀的方法，此方法对 卜的氨。此方法技＿术原理简单，成本低廉，能够取得事 半功倍的效果：既可有效地防止水体污染，义可实现氮 存、充装、使用及运行维护系统的培训，并制定奖惩措施。 其安拿知识进行考核，考核不合格者应进行重新培训。 ３．３规范火电厂液氨使用工作人员的安全行为 液氨操作人员培训合格后方可上岗，并应每季度或半年划‘ 于成分单 的含氨废水经过滤沉淀后可以脱除９９．５％以 （１）火电厂液氨使用人员要严格遵守操作规程，在液 磷的回收和资源再利用，降低唆水治理成本。对于水幕 氨储罐的充装过程中严格控制液氨充装量，贮量不得超过 法处理液氨泄漏后的高含氨废水，宜采用燕山大学发明 睹罐容积的８５％，液氨储罐的储存系数小应大于０．９； （２）定期检查安全阀、压力表等安全装置的完好 性，开妥善维护，确保其灵敏可靠； （３） 禁在不安全情况一Ｆ操作运行液氨系统。 ３．４液氨泄漏后的处理技术 的这种沉淀法处理。 ４小结 本文存讨论液氨泄漏原 的拱础 ，运用层次分析法 对泄漏原因的牛次进行排序，得｝｛｛液氨｝ｆ｝ｃ漏的主要原因。 对于不同的原因提…＿ｒ液氨泄漏后的安全对策及处理技 当火电厂液氨贮存系统和运行系统Ⅲ现意外泄漏时， 液氨系统的运行人员应利用电厂配备的手套面罩等防护器 术，井对液氨泄漏／／，－ｎ９含氨废水处珊技术进行比较分析， 材在第一 时间内做到安全堵漏，降低泄漏量，缩小氨泄漏 得出液氨泄漏后的高含氮废水ｎ采用沉淀法处理的结论。 的影响范围；管理人员要立即报厂生产安全负责人，如果 是大范围的泄漏， 立 报所在区域的消防部门，讦迅速 组织救援队伍，疏散周围群众，及时利用电厂的消防设施 参考文献： …吴爱香，张瑞芳液氨球罐泄漏事故后果分析与 价 安全，２００５，５：１６ １７ ［２］饶困宁 盼、网桦，等液氨趟漏事故危喻定蕈分析研究［ＮＩ安全与环境学报， ２００４ ４：１ ６５／６６ 采用水幕法对泄漏气体进行封闭（此法可起到捕集氨气和 阻Ｉｊ 氨气扩散的作用）；对产生的含氨废水，必须构筑嘲 堤或挖坑收容，用泵转移至槽车或专用收集器内，同收或 运 废物处理场所处置，禁止直接排放。 为防止含氨废水对环境造成二次污染，增加水体营 ［３］付婷婷 起液氨 漏事故∞教训 安防科技安拿管理 ，２００５，５：４１ ［４］际国民，等桂林巾稀有金属冶炼厂短氨储罐 漏救援纪实ｆＪ Ｊ安全生产与 监督，２００７，７： ｌ５ｌ际习文，金平铜陵＿ｔ＝４ ８液氨汽车罐车泄漏事故 急处置过程和则加强汽车 罐车事故匝急工作的思考…特种设备安全技术，２００７，４：３２—３３ ［６］ 焕臣，订树柏，舍生层次 析法『Ｍ］ｊ 京：禾斗 版衬，１ ９８６ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｓａｆｅｔｙ Ｕｓａｇｅ ｏｆＡｎｈｙｄｒｏｕｓ Ａｍｍｏｎｉａ ｉｎ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔｓ ＺＨＡＮＧ Ｚｈａｎ—ｍｅｉ’ＨＥ Ｓｈｉ—ｄｅ ．ＬＩ Ｒｕｉ ．（１ｌＣｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｕｒｂａｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００４５； ２＿Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｙｕａｎｄａ Ｗａｔｅｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＣｏＬｔｄ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００３９，Ｃｈｉｎａ） ．，Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｅｘｐｌｉｃａｔｅｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ ｒｅａｓｏｎｓ ｆｏｒ ｌｅａｋ ａｃｃｉｄｅｎｔ ｏｆ ａｎｈｙｄｒｏｕｓ ａｍｍｏｎｉａｍａｋｅｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ，ａｎｈｙｄｒｏｕｓａｍｍｏｎｉａｌｅａｋｉｎｇ ｒｅａｓｏｎｓｂｙａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄｓｏｆａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｖｅｌｅｖｅｌｓａｎｄｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｔｈｅｓａｆｅｔｙｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓｉｎｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇｌｅａｋ ｏｆａｎｈｙｄｒｏｕｓ ａｍｍｏｎｉａ ａｎｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｆｔｅｒ ｌｅａｋａｇｅＴｈｅ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ ｔｃｈｎｉｅａｌｃ ｓｕｐｐｏｒｔｆｏｒ ．ｔｈｅｓａｆｅｔｙｕｓａｇｅｏｆａｎｈｙｄｒｏｕｓａｍｍｏｎｉａｏｆｆｌｕｅｇａｓｄｅｎｉｔｒａｔｉｏｎｉｎ ｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅｓｇｕａｒａｎｔｅｅｆｏｒｓａｆｅｔｙｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｉｎ ｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ；ａｎｈｙｄｒｏＵＳ ａｍｍｏｎｉａ；ｌｅａｋａｇｅ；ｓａｆｅｔｙ ｍｅａｓｕｒｅｓ；ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ 中国环保产业２００８