液氨的安全生产管理一、液氨的物化特性及用途(一)液氨的物化特性液氨的分子式是NH3,英文名称是Ammonia。
无色气体,有刺激性恶臭味。
分子量17、03。
相对密度0、7714g/l。
熔点-77、7℃。
沸点-33、35℃。
自燃点651、11℃。
蒸气密度0、6。
蒸气压1013、08kPa(25、7℃)。
氨蒸气与空气混合物爆炸极限16~25%(最易引燃浓度17%)。
氨在20℃水中溶解度34%,25℃时,在无水乙醇中溶解度10%,在甲醇中溶解度16%,溶于氯仿、乙醚,它是许多元素和化合物的良好溶剂。
水溶液呈碱性,0、1N水溶液PH值为11、1。
液态氨将侵蚀某些塑料制品,橡胶和涂层。
遇热、明火,难以点燃而危险性较低; 但氨和空气混合物达到上述浓度范围遇明火会燃烧和爆炸,如有油类或其它可燃性物质存在,则危险性更高。
与硫酸或其它强无机酸反应放热,混合物可达到沸腾。
不能与下列物质共存:乙醛、丙烯醛、硼、卤素、环氧乙烷、次氯酸、硝酸、汞、氯化银、硫、锑、双氧水等。
消防措施:消防人员必须穿戴全身防护服。
切断气源。
用水保持火场中容器冷却。
用水喷淋保护切断气源的人员。
储运须知:包装标志:有毒气体。
副标志:易燃气体。
包装方法:耐低压或中压的钢瓶。
储运条件:储存于阴凉、通风良好、不燃结构建筑的库房。
远离火源和热源。
设备都要接地线(管线连接处要有跨接线)。
与其他化学物品,特别是氧化性气体,氟、溴、碘和酸类、油脂、汞等隔离储运。
平时检查钢瓶漏气情况。
搬运时穿戴全身防护服(橡皮手套、围裙、化学面罩)。
戴好钢瓶的安全帽及防震橡胶圈,避免滚动和撞击,防止容器受损。
泄漏处理:处理泄漏物必须穿戴全身防护服。
钢瓶泄漏应使阀门处于顶部,并关闭阀门。
无法关闭时,应将气瓶浸入水中。
接触机会:用于制造硝酸、炸药、合成纤维、化肥; 也可用作制冷剂。
侵入途径:氨气主要经呼吸道吸入。
毒理学简介:人吸入LCLo:5000 ppm/5M。
大鼠吸入LC50:2000 ppm/4H。
小鼠吸入LC50:4230 ppm/1H。
对粘膜和皮肤有碱性刺激及腐蚀作用,可造成组织溶解性坏死。
高浓度时可引起反射性呼吸停止和心脏停搏。
人接触553mg/m3可发生强烈的刺激症状,可耐受1、25分钟;3500~7000mg/m3浓度下可立即死亡。
临床表现:急性中毒:短期内吸入大量氨气后可出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、痰可带血丝、胸闷、呼吸困难,可伴有头晕、头痛、恶心、呕吐、乏力等,可出现紫绀、眼结膜及咽部充血及水肿、呼吸率快、肺部罗音等。
严重者可发生肺水肿、急性呼吸窘迫综合征,喉水肿痉挛或支气管粘膜坏死脱落致窒息,还可并发气胸、纵膈气肿。
胸部X线检查呈支气管炎、支气管周围炎、肺炎或肺水肿表现。
血气分析示动脉血氧分压降低。
误服氨水可致消化道灼伤,有口腔、胸、腹部疼痛,呕血、虚脱,可发生食道、胃穿孔。
同时可能发生呼吸道刺激症状。
吸入极高浓度可迅速死亡。
眼接触液氨或高浓度氨气可引起灼伤,严重者可发生角膜穿孔。
皮肤接触液氨可致灼伤。
处理:吸入者应迅速脱离现场,至空气新鲜处。
维持呼吸功能。
卧床静息。
及时观察血气分析及胸部X线片变化。
给对症、支持治疗。
防治肺水肿、喉痉挛、水肿或支气管粘膜脱落造成窒息,合理氧疗; 保持呼吸道通畅,应用支气管舒缓剂; 早期、适量、短程应用糖皮质激素,如可按病情给地塞米松10~60mg/d,分次给药,待病情好转后减量,大剂量应用一般不超过3~5日。
注意及时进行气管切开,短期内限制液体入量。
合理应用抗生素。
脱水剂及吗啡应慎用。
强心剂应减量应用。
误服者给饮牛奶,有腐蚀症状时忌洗胃。
对症处理,参见。
眼污染后立即用流动清水或凉开水冲洗至少10分钟。
参见。
皮肤污染时立即脱去污染的衣着,用流动清水冲洗至少30分钟。
参见。
标准:车间空气卫生标准: 中国(MAC)30mg/m3;美国(ACGIH TLV-TWA)17mg/m3,STEL24mg/m3美国(NIOSH-IDLH): +300 ppm[R28](二)用途氨是设备型、技术密集性的工业产品,在国民经济中有重要意义。
氨是制取氮肥和多种化工产品的原料,也是一种制冷剂、分散剂、缓蚀剂等,广泛用于化肥、炸药、化纤、塑料、造纸、冶金、机械制造、炼油、橡胶、食品、皮革、医药、日用化工等行业。
氨是化肥的主要氮源,农业上所施用的氮肥硫酸铵、硝酸铵、氧化铵、磷酸铵、碳酸氢铵、尿素、氨水以及各种含氮复混肥料,都是以氨为原料。
氨在催化剂存在的条件下,经氧化制成硝酸,是主要无机酸之一。
从硝酸再加工可制成硝酸铵、硝化甘油、三硝基甲苯和硝基纤维等炸药。
如多孔型硝酸铵,经吸油后是常用的民用炸药,广泛用于矿山、工程建设中。
氨在化纤和塑料工业中,以氨、尿素等为原料,可以生产已内酰胺、酚醛树脂、脲醛树脂、已二胺、三聚氰胺等产品。
氨在炼油和天然气加工厂中,常用作缓蚀剂,以中和石油馏分中的酸性组分,来保护加工厂的设备。
氨在橡胶工业中,用作天然橡胶和合成橡胶的稳定剂,可以在贮藏和运输中防止凝聚。
氨在皮革工业中,用作鞣液中预防淤渣和霉菌产生的养护剂,也可用作皮毛的防蠹剂。
氨在食品和饮料工业中,用作培养酵母和微生物的氮源,与适当的糖蜜混合,也可用为反刍动物饲料的氮源。
氨在医药工业中常用作生产磺胺类药物、维生素、蛋氨酸和其他氨基酸的原料。
由氨制成的肼(联氨)与无机酸化合成盐,是呋喃西林等药物的原料。
氨在日用化工产品中是日用氨水、洗涤剂、去污剂、牙粉和化妆晶等的原料。
氨与氧一起在水质处理中,用来净化工厂用水和城市用水三、液氨贮存、运输和装卸的技术特点和注意事项由于液氨在常温下是带压力的,带压贮存的氨具有巨大的势能,一旦容器发生破裂,由于氨的热力状态要与降低了的压力相适应,液氨将自发地闪蒸成为气氨。
一旦发生泄漏,氨对人体的伤害是巨大的,因此液氨的贮存、运输容器的设计制造,运输、装卸过程都必须执行国家和有关部门制定的标准、规程和规范。
(一)液氨的贮存液氨贮存方式由于温度、压力的条件不同,应按规定选用贮存容器。
我国有《压力容器安全技术监察规程》、《化工企业压力容器管理规程》等法规,规定了压力容界的压力等级和种类。
1、压力容器的分类一般将最高工作压力Pw≥0、1MPa(1kgf/cm2)(不包括液体静压力)的容器称为压力容器。
a按压力分类压力容器的分类方法很多,按《压力容器安全技术监察规程》中的分类如下:按压力容器的设计压力(P)分为低压、中压、高压和超高压四个等级,见表2-1。
液氨贮存的容器属于低压容器和中压容器。
氨水贮存属于常压或低压容器。
表2-1 压力容器的压力分类名称压力,Mpa名称压力,MPa低压容器(代号L)中压容器(代号M)0、1≤P <1、61、6≤P<10高压容器(代号H)超高压容器(代号U)10≤P<100P≥100 b按用途分类按压力容器在生产工艺过程中的作用原理来划分,分为反应压力容器、换热压力容器、分离压力容器和贮存压力容器四类。
贮存压力容器是装载气体、液体或气液体的容器。
液氨贮运器的形式有贮罐、槽车和钢瓶等。
按照不同地区的气温和贮存条件的变化,原则上可在-33℃到+43℃的范围内任意选用,以控制其相应的气化压力。
实际上,一般采用压缩、冷冻或两者结合的方法,因此有三种贮存形式,即高压常温、加压冷冻和常压冷冻。
这三种贮存形式也适用于液氨的运输设备。
2、、液氨贮罐的种类 a高压常温贮罐贮罐的贮氨量少于1000t时,使用几个高压常温贮罐比较经济,规格再大就要受到壁厚的限制。
b 加压冷冻贮罐这是中等规模的贮氨方式,一般为球形。
通过让液氨在控制的压力下蒸发,使液氨维持在所需的温度,一般温度为0-5℃。
氨蒸气经压缩、水冷、液化回到贮罐。
加压冷冻贮罐是大型氨厂的贮氨形式之一,我国使用的有两种规格:①直径为25、1m,公称容积为8250m3,贮存液氨5000t,设计力0、4MPa,工作压力0、36MPa,设计和工作温度为-10℃到+4℃,隔热材料为聚氨基甲酸酯;②直径 21、5m,容积5200m3,贮氨2800t,设计压力0、49Mpa,工作压力0、39MPa,设计温度为O℃,工作温度为4℃。
隔热材料为聚氨基甲酸乙酯。
c常压冷冻贮罐更大规模的贮氨方式采用常压冷冻贮罐,一般采用立式圆罐。
附有冷冻装置的液氨贮存设施,其压力降至接近常压,一部分液氨蒸发,使液氨温度降至-33℃左右。
氨蒸汽通过冷冻机组的压缩、冷却、液化,返回贮增。
一部分不凝气体由罐顶自控排出。
贮罐输出液氨时,由液氨泵和加热器加热后输出。
系统中设有压力自控和液位自控。
贮罐的基础是工程的重要部分。
为了防止冰冻,常压冷冻用氨贮罐的基础采取两种措施,一种是隔热法,采用绝热材料隔冷,另一种是分离法,以分布均匀的桩基,把槽罐抬高离地1、5m以上,使空气流通。
贮存管理中有以下几种情况。
‘1)贮罐当受外热通过绝热层传人贮罐,小量氨将被蒸发,热量由氨的蒸发而带走。
这些氨蒸气由压缩机加以压缩、水冷、液化,回到贮罐。
②如果贮罐是装满的,产生氨蒸气很多,就需要用较大的压缩机来循环。
③若从贮罐中抽出液氨时,可以采用加热方式形成一定压力把液氨输出或用液氨泵。
④如把液氨装入冷冻的运输装置如船或车,液氨要通过绝热的管道,在贮存温度下用泵输出。
在选择贮罐类型时,要注意使用温度、容积和贮量的关系见2--2。
因为液氨体积随温度的降低而减少,因此等量的氨,在冷冻贮存时其容积比常温贮存为小。
如贮存1t液氨在40℃时为1、86m3;-33℃时,只有1、56 m3。
此外,由于温度升高引起液氨膨胀,因此常温贮漕要留10-15%的余地,综合以上多种因素。
贮存等量液氨时,常温贮罐要比常压贮罐增多加25%容积。
表2-2 液氨贮罐的选用范围类型外形温度℃压力Mpa电耗kwh/t最大容量t10吨钢材贮氨量,t高压常温加压冷冻常压冷冻卧式圆柱球形立式圆柱20~40-3、4-331、5~2、00、40、00203060200300050001、35~2、751041~45d液氨钢瓶①钢瓶的规格小量贮氨采用钢瓶。
国产钢瓶有四种规格:Ap200、Ap20,如表23 国产液氨钢瓶的规格型号容积(L)充氨量(kg)自重(kg)内径(mm)壁厚(mm)总长(mm)针型阀设计使用年限(年)型号数量Ap200Ap2083041510041400xx02045029582328006003502111086421001800132514 00QF-11QF-11QF-11QF-11221112121212②液氨钢瓶的技术性能如下设计压力2、94MPa水压试验压力4、41MPa气密试验压力2、94MPa使用温度-40℃~+60℃安全塞熔化温度683℃外接螺纹G18、75mm③液氨钢瓶的使用和保管对液氨钢瓶必须加强安全管理。
因为液氨钢瓶内灌装的氨液处在高压状态。