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磁翻板液位计装置设计及液氨工艺运行中采取的安全措施

 国内某化工企业是全国18个大型化工基地胺一,曾经是我国zui大的合成氨、氮肥、三聚氰生产企业,共生产90多种200多个型号的化工产品。2014年开始,因原料天然气供应量不足,严重影响该企业尿素装置的正常运行,为彻底解决原料供应问题,该企业对其尿素生产进行调整,决定直接外购液氨作原料进行尿素生产;但当时其所在省份内的液氨多为小型化工企业生产,液氨价格高,且因采用汽车运输而成本较高,而省外液氨价格相对较低,且因采用火车运输而成本较低。为此,计划利用企业已有的危险化学品铁路专用线申请液氨运输到站资质,新建磁翻板液位计站,实现外购省外液氨的铁路运输,以降低液氨的使用成本。

 
磁翻板液位计设计中采用的安全措施
 
设计中涉及的磁翻板液位计过程采取了防泄漏、防火、防爆、防尘、防毒、防腐蚀等措施,主要从工艺系统、设备及管道、总平面布置、电气、自控仪表及火灾报警等方面采取了相应的安全措施,以保证磁翻板液位计的安全,将风险及危害降至zui低。具体措施如下。
 
5.1工艺系统设计采取的安全措施
 
(1)据工艺要求、物料性质,化工专用设备———磁翻板液位计设备按照符合国家或行业标准、符合安全人机工程的原则进行设计选型,以zui大限度地减轻作业人员的劳动强度。(2)输送液氨、气氨的管道完好,连接紧密,无泄漏,残气排放至氨吸收罐。(3)液氨一旦泄漏会引起人员窒息或中毒,其管道及接卸设计应采取可靠的监测仪器和仪表及自动报警设施;操作现场尽量控制人员的数量,减少人员接触有窒息或毒性物质的机会。(4)在可能超压的设备或管线上设置安全阀,以实现安全泄压。(5)工艺安全泄压系统的设计,充分考虑设备及管线的设计压力,以及允许zui高工作压力与安全阀设定压力的关系,并对火灾时的排放量以及停水、停电等事故状态下的排放量进行计算及比较,选用可靠的安全泄压设备;工艺管线上安装安全阀、泄压设施、自动控制检测仪表、报警系统等,确保作业的安全可靠。(6)工艺管线设计中管路、管件及阀门所选用的材料,保证足够的机械强度及使用寿命;工艺管线设计充分考虑抗震、脆性破裂、温度应力、失稳、高温蠕变、腐蚀破裂及密封泄漏等因素,采取相应的安全措施予以控制。(7)提高装卸设备、法兰与接口等连接处与设备动密封处的密封性能,防危险物料泄漏。
 
5.2设备与管道设计采取的安全措施
(1)项目中存储液氨的容器属于压力容器,须由专业厂家设计制造,制造厂须持有相应的制造许可证,并应对设备主体及零部件的质量与安全负责,须出具安全、质量保证书和产品合格证,从本质上保证磁翻板液位计装置的安全运行。(2)卸氨压缩机选用立式直连无油润滑活塞式压缩机,采用进口钢制阀片,设计上避开了多而小的弹簧结构,进口阀部位增设溢流阀以防液击,卸氨压缩机设计较为先进、安全。
 
5.3电气设计采取的安全措施
 
(1)项目供电电源、电气负荷分类按照《供配电系统设计规范》(GB50052—2009)设置电气负荷为三级。(2)按照爆炸危险区域划分等级和火灾危险场所选择电气设备的防爆及防护等级,液氨零位罐、卸氨压缩机、汽车装卸点、火车栈桥区域为2区危险区域,须根据爆炸危险区域的分区以及电气设备种类和防爆结构要求,选择相应的电气设备;电缆全部采用阻燃电缆,火灾和爆炸危险场所根据场所类别选择防爆型灯具和配电箱。(3)磁翻板液位计装置区域内建筑物按第二类防雷建筑物进行防雷设计,防雷保护接地系统电阻不大于4Ω,各建筑物接地装置用镀锌扁钢-40X4相互连接,防雷接地、工作接地、保护接地共用1套接地装置。(4)汽车装卸万向装卸臂采取与专用静电接地柱连接消除静电的措施。
 
5.4自控仪表及火灾报警设计采取的安全措施
 
(1)磁翻板液位计装置所有工艺参数的显示、报警、 联锁均由 DCS 完成, DCS 位于安全区的 控制室内。 (2) 就地液位显示采用磁翻板液位计, 远 传液位计采用隔爆型差压变送器, 所选择的液位 测量仪表性能安全可靠。 (3) 液氨接卸装置中的流量计分别采用了 电磁流量计和旋涡流量计, 均为隔爆型, 性能安 全可靠。 (4) 液氨接卸装置中的调节阀选用隔爆型 电动开关阀, 性能安全可靠。 (5) 液氨接卸装置中的液氨储存和接卸区 域等危险场所配置一定数量的隔爆型有毒气体检 测报警器, 以确保设备、 人身安全。 (6) 本项目生产环境属爆炸危险环境, 为 保障安全生产, 保护界区内人员和设备的安全, 设置 1 套区域火灾自动报警系统, 火灾报警控制 器设置在控制室内, 为壁挂式安装; 在罐区和装 卸区设置防爆火灾手动报警按钮, 火灾报警设备 安装在管廊架上或装置钢立柱上; 控制室、 机柜 室和配电室设置感烟探测器, 吸顶式安装。 (7) 本项目的关键设备为卸氨压缩机, 为 确保其安全可靠运行, 卸氨压缩机设置有进、 出 流量高高和低低报警停车联锁, 以及电机过载、 短路、 缺相停机联锁。