大型液氨储罐检修前的工艺处理方法分析

2022-09-10

一、前言

某化肥厂拥有两个大型液氨储罐, 两个液氨储罐的均为双夹层、内拱顶、低温, 高度为19546mm、规格内径为16542mm, 体积为4200m3。在2013年10月, 该化肥厂对两座大型液氨储罐进行了检修, 其检修难度相对较大, 为了保证检修的安全性, 应该抽调专门的操作人员编著施工方案, 明确安全要点, 严密的做好检修的前期准备工作, 保证大型液氨储罐检修工作的安全性。

二、大型液氨储罐系统简介

大型液氨储罐系统主要包括以下几个部分:火炬系统、氨气压缩系统、液氨输送泵、液氨储罐。氨储罐中的液氨经过立式液氨泵的提压作用, 再经过氨加热器的复热作用, 将液氨的温度升高至26℃左右, 输送给下游的用户, 液氨在常压下闪蒸出的气氨以及吸收氨罐的热量和外界环境产生的热量, 再通过小冰机压缩冷凝进行回收。但是, 如果发生异常状况, 液氨不能及时的回收并输送至火炬系统中进行燃烧, 而是被释放到周围的空气中, 将会污染环境, 导致人员中毒。此外, 由于储罐较大, 其检修前的工艺处理难度相对较大, 主要原因表现为以下几个方面: (1) 该化肥厂的两个大型液氨储罐采用并联的方式, 进行分开检修, 因此在检修的过程中应该做到完全隔离, 防止氨跑入待检的氨储罐中, 造成爆炸、着火以及人员中毒的事故; (2) 氨储罐的容量相对较大, 残余的氨量约为25t-29t左右, 不能直接将其排放到大气中, 将其制成氨水的难度也相对较大; (3) 氨储罐壁的设计温度为零下35℃, 在检修前的处理过程中, 应该严格的控制罐壁温度上升的速度, 其温度上升的速度不能超过1.5℃/h, 当温度升高至20℃时停止;

三、大型液氨储罐检修前的工艺处理方法

1. 将大型液氨储罐中低势能的液氨抽出。

氨泵采用2012-J型竖泵, 由于液氨先流入3.5m的吸入槽, 利用潜在吸入槽底部的吸入头对液氨进行加压输送, 因此, 为了尽可能利用氨泵把所有的液氨输送到尿素装置中, 应该将吸入头尽可能的压低, 或者可以采取一定的措施, 当液氨槽的液位到达氨泵连锁液位时, 解除连锁, 把氨储槽的氨连续不断的送入至尿素装置中, 以此减轻排放废氨时的压力, 为了保证安全以及输送的质量, 应该派专门的技术人员对氨泵进行监护, 如果压力降低, 则表明液氨抽出干净, 氨泵无法继续输送液氨, 这时监护人员应该断开氨泵的电源。

2. 排除氨储槽中残余的液氨。

残余的液氨中通常含有少量的润滑油, 其利用价值相对较小, 因此应该对这部分液氨进行稀释处理, 然后排除到6立方米水池中, 该水池的底部安装有废氨分布器, 该分布器能够将废氨均匀的排入水池中, 连续供应消防水, 当水池的液位高于溢出孔后, 进入中和水池中, 加入适量的酸进行中和, 将PH值调至6-9, 运送至氧化塘。

3. 用氮气除净氨储槽中残余的液氨。

由于液氨的特性, 致使其虽然经过上述一系列的处理工艺后, 仍然有一部分残余的液氨无法排除干净, 并且还有少量的油污化合物粘着在罐壁上无法排除, 由于液氨的挥发性会降低氨储罐的气相压力。因此, 为了解决该问题, 可以通过采取向氨储罐中冲入氮气的方法进行处理, 将氨储罐内的压力控制在14kPa-16kPa之间, 控制氨储罐压力的下降趋势, 这样在提高罐壁温度的同时, 还能将更多的液氨清理出去。由于该处理过程时间相对较长, 操作人员应该有足够的耐性, 严格的控制排放阀门和氮气阀门, 避免由于失误操作导致氨储罐内的压力过大而造成设备的损毁, 或者严重的造成安全事故等。由于润滑油密度比同样压力和温度条件下的液氨密度大, 其会大量的沉在罐底, 当氨储罐中的液氨都排除干净后, 氨储罐的温度将迅速的上升, 当温度上升至20℃时, 润滑油的粘度降低, 会沿着罐壁脱落, 氮气会将罐壁粘着的油污清除干净。此外, 在进行排放之前, 还应该检查排放口以及稀释水池是否有油污排除, 如果检测结果表明并没有残余的油污排除, 则表明氮气将氨储槽中残余的液氨清除干净。

4. 用消防水冲洗。

当罐壁的温度上升至24℃后, 罐壁排放阀, 并且停止充入氮气, 用消防水进行清洗, 其操作流程表现为:在氨储罐的顶部, 用消防水进行冲洗, 由于在冲水的过程中, 氨储罐中的压力会随之降低, 因此在冲水的过程中, 应该时刻注意氨储罐的压力, 当压力降低时, 应该充入适量的氮气, 保证整个冲洗过程中氨储罐的压力维持在8.5kPa左右, 然后将充氮阀关闭, 侵泡8h-9h。

5. 空气置换。

当分析取样氨储罐内的液氨小于0.5%时, 进行空气置换。拆开氨储罐底部的入孔以及顶部的入孔, 使用轴流风机向孔内鼓风, 为了加快置换的速度, 应该将呼吸阀的阀芯抽出, 保证大气和罐内的气体相同, 然后再在接口处接入仪表空气, 保证空气置换的过程中, 氨储罐的压力低于2.4kPa, 置换的时间选定为35h, 当罐顶的分析氨小小于等于0.05%时, 表明完全分析合格。