摘 要:在液氨罐車定期檢驗(yàn)前,利用全封閉中和水池溶解系統(tǒng),對(duì)液氨罐車進(jìn)行殘氨吸收,完成液氨罐車殘氨的排放、稀釋,并增設(shè)溢流口氨濃度監(jiān)測(cè)裝置對(duì)殘氨濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè),以考察液氨罐車內(nèi)的殘氨情況。結(jié)果表明,全封閉中和水池能有效降低液氨罐車內(nèi)殘氨濃度,減小氨氣的刺激性氣味,降低對(duì)環(huán)境的影響,并能保證液氨罐車定期檢驗(yàn)安全。
關(guān)鍵詞:液氨;罐車;中和;定期檢驗(yàn)
1 氨氣的安全隱患
氨(NH3)是一種無(wú)色氣體,有強(qiáng)烈的刺激性氣味。極易溶于水、乙醇和乙醚,常溫常壓下1體積水可溶解700倍體積氨。氨主要用作制冷劑以及制造硝酸、銨鹽和化肥,是一種非常重要的工業(yè)原料。氨是一種易燃?xì)怏w,在空氣中能形成爆炸混合物,遇明火、高熱引起燃燒爆炸。同時(shí),對(duì)眼、呼吸道粘膜有強(qiáng)烈刺激和腐蝕作用,急性氨中毒引起眼和呼吸道刺激癥狀,支氣管炎或支氣管周圍炎、肺炎,重度中毒者可發(fā)生中毒性肺水腫。高濃度氨可引起反射性呼吸和心搏停止,可致眼和皮膚灼傷[1-5]。
由于氨具有比較活潑的化學(xué)性質(zhì),使用中泄露可對(duì)接觸人員的健康造成影響,也可能引發(fā)事故。為避免液氨罐車在定期檢驗(yàn)中發(fā)生事故,在定期檢驗(yàn)前需要對(duì)液氨罐車殘氨進(jìn)行處理。
2 液氨罐車殘氨處理技術(shù)
目前,福建省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院罐車檢驗(yàn)站是福建省內(nèi)唯一的液氨罐車檢驗(yàn)單位,每年檢驗(yàn)約30部液氨罐車。由于液氨的易揮發(fā)性、強(qiáng)腐蝕性及其強(qiáng)烈刺激性氣味的特性,給液氨罐車檢驗(yàn)帶來(lái)了安全隱患,合理處理液氨罐車殘氨成為檢驗(yàn)的關(guān)鍵步驟。按照TSG R7001-2013《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》規(guī)定,使用單位送檢液氨罐車時(shí),必須做好罐內(nèi)殘氨的排放、中和、處理和置換工作。由于氨極易溶于水,在常溫常壓下1體積水可溶解700倍體積氨,采用全封閉中和水池直接溶解的方式進(jìn)行殘氨吸收,可有效減小氨氣的刺激性氣味,降低對(duì)環(huán)境的影響,并能保證液氨罐車定期檢驗(yàn)安全。
2.1 殘氨溶解系統(tǒng)組成
2.1.1 殘氨中和水池120立方米(8×8×2.5m)。
2.1.2 離心泵Ⅰ、噴射泵Ⅱ。
2.1.3 監(jiān)測(cè)報(bào)警儀Ⅳ。
2.2 殘氨溶解系統(tǒng)工作原理
由于液氨罐車送檢時(shí),其刺激性氣味主要存在于以下工作程序中:(1)罐車進(jìn)站罐體開罐前,殘氨溶解于中和水池時(shí);(2)罐車罐體開罐時(shí)。
圖1 液氨罐車殘氨處理原理圖
說(shuō)明:
(1)A、B、C、D、E、H、I為不銹鋼球閥,F(xiàn)、G為罐體上液、氣相閥門。
(2)Ⅰ為離心泵,為噴射泵提供動(dòng)力源;Ⅱ?yàn)閲娚浔?,使殘氨與水充分混合溶解。
(3)管道②應(yīng)能提供清水量100t/h。
(4)全密封水池考慮大部分埋地,可露出地面50cm。水池密封程度應(yīng)能保證。
(5)池外靠近池子只操作閥門A、B、H、I。以保證池子整體美觀及操作安全性。
針對(duì)以上情況,檢驗(yàn)站采用全封閉中和水池直接溶解的方式進(jìn)行殘氨吸收,并增設(shè)溢流口氨濃度監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行殘氨濃度監(jiān)測(cè)[6-7]。殘氨處理原理圖見圖1,其主要工作過(guò)程為:
(1)中和池容積達(dá)到120m3以上,并且做成全密封狀態(tài)。
(2)選型安裝離心泵Ⅰ、噴射泵Ⅱ,離心泵作為噴射泵的動(dòng)力源。
(3)噴射泵能使殘余氨氣與水充分接觸并溶解,排至中和池。
(4)噴射泵被引射流體管③與罐體液相管⑩相接,工作流體管⑨與離心泵出口連接,離心泵入口做成三通,一路與池內(nèi)管①連接,池水循環(huán)利用,另一路與清水供應(yīng)管②連接。當(dāng)通過(guò)監(jiān)測(cè)報(bào)警儀Ⅳ,監(jiān)測(cè)到池水氨濃度達(dá)到一定值時(shí),開啟閥門C,關(guān)閉閥門A,通過(guò)管②將工作流體切換成清水,避免池水氨濃度超標(biāo)。池水通過(guò)溢流管⑥流入化糞池管道出口并入污水排放系統(tǒng)自然排放。
(5)池內(nèi)及溢流口管道處安裝氨濃度監(jiān)測(cè)儀Ⅲ、Ⅳ,池內(nèi)氨水濃度較低時(shí),池內(nèi)水作為噴射泵工作流體水循環(huán)使用,水位低于溢流口,池水不排放。當(dāng)濃度達(dá)到某一閥值時(shí),清水作為噴射泵工作流體水繼續(xù)工作,池內(nèi)水增加,多余的水經(jīng)溢流口排放。
(6)當(dāng)溢流口測(cè)到排放濃度超標(biāo)時(shí),關(guān)閉溢流口閥門H,停止噴射泵工作,開啟閥門A、C,關(guān)閉閥門D,通過(guò)清水供應(yīng)管②往池內(nèi)加注大量清水,稀釋后經(jīng)管道⑦、閥門I排放到化糞池管道出口。
(7)噴射泵可致被引射流體罐內(nèi)形成一定負(fù)壓,這時(shí)關(guān)閉罐體液相閥門,將液相管⑩與中和池中倒吸管⑧相聯(lián)接,使池內(nèi)水被倒吸至罐體內(nèi),進(jìn)一步將罐體內(nèi)剩余殘氨完全吸收并融解。融解后的水由倒吸管排入中和池。后續(xù)操作按上步濃度監(jiān)測(cè)后的結(jié)果操作。
(8)待罐內(nèi)水排凈后,進(jìn)入正常抽真空、開罐檢驗(yàn)程序。
3 結(jié)束語(yǔ)
經(jīng)殘氨中和溶解系統(tǒng)處理,并抽真空液氨罐車,開罐檢驗(yàn)時(shí),液氨罐車內(nèi)的氨氣已基本放空,其刺激性氣味對(duì)環(huán)境的影響可忽略不計(jì),達(dá)到了殘氨處理的目的,能保證液氨罐車定期檢驗(yàn)安全。
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作者簡(jiǎn)介:王芳(1987,4-),男,福建福州,助理工程師,碩士研究生,研究方向:化工過(guò)程機(jī)械。