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1、深能合和电力（河源）有限公司氨站液氨储罐置换方案深能合和电力（河源）有限公司氨站液氨储罐置换方案日期： 2015年07月10日 编写： 初审： 审核： 批准： 目 录1总则21.1编制目的21.2适用范围21.3主要内容21.4液氨储罐概况22氨气置换原理32.1置换方法32.2置换原理33液氨储罐置换流程43.1液氨在储罐间的运输流程43.2液氨储罐氨气置换流程44液氨储罐空气置换流程55置换废水处理方案76液氨储罐压力试验流程76.1液氨储罐水压试验76.2液氨储罐气密性试验87液氨储罐水置换流程88液氨储罐内检期间运行方案108.1液氨储罐液位控制值调整108.2液氨储罐控制逻辑调整10
2、9液氨储罐内检期间液氨供给方案1110液氨储罐置换应急处置方案11附录1 液氨储罐倒运操作票12附录2 液氨储罐气体置换操作票18附录3 液氨泄漏事故应急预案24附录4 工作安全分析（JSA）36附录5 书面安全工作程序（WSWP）381 总则1.1 编制目的为了规范深能合和电力（河源）有限公司氨站液氨储罐置换工作流程，建立统一的实施标准，确保置换工作安全、有效进行，保证储罐内氨气置换彻底，同时维持氨站正常供氨，特制订此方案。1.2 适用范围本方案作为深能合和电力（河源）有限公司氨站液氨储罐置换工作的唯一参照标准，液氨储罐置换工作前相关人员应熟悉本方案各项内容，并且严格按照本方案执行。1.3
3、主要内容a) 液氨储罐剩余液氨倒运方案；b) 液氨储罐氨气置换方案；c) 置换废水处理方案；d) 液氨储罐空气置换方案；e) 液氨储罐压力试验及气密性试验方案；f) 液氨储罐水置换方案；g) 液氨储罐内检期间运行方案；h) 液氨储罐内检期间液氨供给方案。1.4 液氨储罐概况本体材质：Q345R(16MnR)容积：92 m最高工作压力：2.0MPa设计压力：2.2MPa尺寸：3.8m6.8m2 氨气置换原理2.1 置换方法水置换法：利用外接管道将水从液氨储罐底部排放管注入罐体内，罐体内的氨气迅速溶于水中形成氨水，由此形成的一定负压将保证外接水可连续注入并充满整个储罐，达到完全吸收储罐内氨气目的。
4、吸收产生的氨水将由外接水持续置换而出，直至排水水质达到控制标准后停止注水，将储罐接通大气，排放储罐内存水，即实现罐内氨气的置换。2.2 置换原理氨气极易溶于水，在常温、常压下，1体积水能溶解约700体积的氨气，溶解后水溶液呈弱碱性，因此水可作为氨气良好的吸收剂，氨气与水发生如下反应：NH3(g)+H2O(l)NH3H2O(l) （Q0）；NH3H2O(l)NH4+OH-；a) 氨气溶于水中为放热反应，置换过程中应监测液氨储罐温度变化趋势，严格控制罐内温度上涨速度。b) 氨气溶于水中，由于体积变化，液氨储罐内会产生一定真空度，若近似认为氨气全部溶解，而此时水未充满整个储罐的情况下，真空度最大值即
5、为-0.10MPa。 c) 由于氨溶液呈碱性，因此液氨储罐置换时可持续注水至溢流管导出，监测排水pH，当pH7.5时，即吸收反应产生的氨水全部被持续注入的水置换出来，可作为置换工作结束的判断依据。d) 根据液氨储罐参数，基于储罐压力卸至0.05MPa计算：置换前储罐内氨气余量：0.355 t；注入水量：92 t；注满水后氨水质量百分数：0.38%。3 液氨储罐置换流程3.1 液氨在储罐间的运输流程液氨储罐置换前需保证储罐内液氨量使用至最低位0.5 m，液氨出口气动阀将因逻辑保护值限制无法开启，需对储罐内剩余的液氨执行在储罐间运输的操作流程，以保证需置换的储罐内无液氨，具体操作流程详见附录 1
6、液氨在储罐间运输操作票。3.2 液氨储罐氨气置换流程3.2.1 置换前准备工作：a) 非置换储罐正常运行，无影响系统正常供氨的缺陷发生。b) 准备相关防护用品、工具放置于氨站指定地点，以方便随时取用。c) 依靠置换储罐的气氨管到向氨气缓冲罐供氨，当置换储罐压力降至0.30MPa时，切换至非置换储罐正常供氨。d) 通过顶部排放管道将置换储罐压力卸至0.00MPa，排放的氨气通过氨气稀释槽喷淋吸收。e) 按照工作票程序，执行罐体及相关仪表的隔离。f) 由检修人员铺设#2冷却塔至置换储罐底部对空管之间的注水管、置换储罐至氨站废水池之间的排水管，在#2冷却塔底部水池中安装临时注水泵，并将临时系统按图1
7、方式连接。g) 按图1方式连接置换储罐至氨站废水池间的排水管道时，需先对置换储罐安全阀1进行隔离，拆卸中通过人工连续喷淋的方式吸收残余氨气。h) 检修人员选取一块真空表替换储罐其中一块压力表，以便在注水操作时观察罐内负压情况。3.2.2 储罐氨气置换：a) 保持罐体上除真空表隔离门外的所有一次门处于关闭状态，启动临时注水泵，全开置换储罐排放阀1后微开置换储罐排放阀2，使外接水缓慢注入储罐，避免氨气溶解过快导致储罐内压力变化过大。b) 利用储罐超声波液位计观察储罐内液位上升情况，同时观察真空表示数，随着储罐内液位持续上涨，罐内真空度逐渐减小，当真空度接近0.0 MPa时，应将真空表隔离，随后恢复
8、压力表测量。c) 当置换储罐内压力上升至0.1 MPa时，缓慢开启置换储罐安全阀1前隔离阀，使注入储罐的水从临时溢流管溢流至氨站废水池。d) 在溢流管口连续监测排水pH，直至pH8.0，水置换结束，停运临时注水泵，停止向罐内注水。e) 开启置换储罐排污阀3，排放储罐内水至废水池，此时空气从临时溢流管内自然吸入，直至排尽罐内所有存水。f) 自此置换结束，可开启置换储罐上部两个人孔门进行自然通风。连接的临时系统无需撤除，以便罐体恢复时置换空气使用4 液氨储罐空气置换流程液氨储罐完成人孔门封闭后，需首先置换液氨储罐内的空气，选用水作为置换介质，具体流程如下：a) 检查按照图1方式连接的临时注水系统符
9、合连接要求。b) 开启液氨储罐安全阀1隔离阀，液氨储罐排放阀1，液氨储罐排放阀2，启动临时注水泵向储罐内注水，使空气从储罐上部临时溢流管排出。c) 当注水至储罐溢流后，关闭储罐安全阀1隔离阀，液氨储罐排放阀1，液氨储罐排放阀2，停运临时注水泵，空气置换结束。d) 拆除临时连接管路，将液氨储罐安全阀1回装系统。12图1 液氨储罐氨气、空气置换流程示意图5 置换废水处理方案置换液氨储罐完成液氨倒运，并且压力降至0.30 MPa时，储罐内共含有气氨体积（标态下）为368 Nm3，按照标准状态下氨气密度0.771 g/L计算，共有氨气284 kg 。通过实验验证，0.4%的氨水挥发性较小，溶液pH约为
10、12，对周围环境影响较小，置换吸收产生的废水氨含量应控制在小于0.4%的范围，通过监测废水pH可实现控制。通过上述计算及实验结果，吸收284 kg 氨气预计产生360 t含氨废水，通过氨站废水泵输送至工业废水系统B非经常性废水储存槽进行稀释、曝气、中和（预计需要浓度31%的盐酸2吨）处理，控制废水pH约在78范围内，按照工业废水正常处理流程对废水进行处理，产水输送至复用水池。6 液氨储罐压力试验流程为保障氨站安全运行，液氨储罐压力试验不采用外接打压设备方式，采用压缩氮气作为供压源提供液氨储罐试验压力，氮气由外接氮气瓶组通过氨站氮气系统管道提供。具体试验流程如下：6.1 液氨储罐水压试验a) 完
11、成氮气瓶组与氨站氮气系统连接，调整氮气母管减压阀出口压力至0.1MPa。b) 开启氮气母管至液氨储罐隔离阀，液氨储罐气氨入口隔离阀，使氮气充入液氨储罐。c) 检查液氨储罐人孔门法兰连接处、液氨储罐安全门1法兰连接处无漏水情况方可进行升压操作。d) 以0.1MPa为单位提升减压阀出口压力，每次调整后应保证液氨储罐内压力达到设定值后方可再次提升压力。e) 当液氨储罐压力到达0.5MPa、1.0MPa、1.5MPa三个压力点时，应维持30min，检查设备无漏点后方可进行下一步操作。f) 当储罐压力1.5MPa无漏点后，水压试验结束，关闭相应阀门，通过氮气系统排放阀将管路卸压。6.2 液氨储罐气密性试
12、验a) 重新调整氮气母管减压阀出口压力至0.10MPa，开启氮气母管至液氨储罐相关阀门。b) 开启液氨储罐排放阀1，缓慢开启液氨储罐排放阀2，排放液氨储罐内存水至3m后关闭上述排放阀。c) 继续提升氮气母管减压阀出口压力，以0.10 MPa为单位，直至液氨储罐压力升至1.50 MPa停止充入氮气，关闭相关阀门。d) 液氨储罐保压24小时，观察储罐压力有无下降：若储罐压力下降应用肥皂水查找漏点，将液氨储罐卸压后处理，重新进行水压试验及气密性试验；若储罐压力无变化，则可进行液氨储罐水置换。7 液氨储罐水置换流程a) 气密性试验结束后，开启液氨储罐排放阀1，缓慢微开液氨储罐排放阀3，依靠储罐内氮气压
13、力使储罐内存水排至氨站水池。b) 当储罐内存水排尽后，继续通过底部排放管道将氮气排出。c) 直至液氨储罐压力降至与非置换储罐压力相同时，停止储罐卸压，关闭相关阀门，液氨储罐水置换结束。图2 液氨储罐压力试验及水置换示意图8 液氨储罐内检期间运行方案两台机组运行，一台液氨储罐内检情况下：采用单台液氨储罐连续向液氨蒸发系统供氨的运行方式，运行工况作如下调整：8.1 液氨储罐液位控制值调整8.1.1 液氨储罐低液位控制值运行液氨储罐低位控制由0.50 m调整为1.20 m（液位为人为约定值，不需更改系统低位报警值），即运行时液氨储罐液位接近或到达1.20 m时必须开展卸氨工作，保证液氨正常供给。8.
14、1.2 液氨储罐高液位控制值运行液氨储罐高位控制由2.50 m调整为2.80 m（液位为人为约定值，不需更改系统高位报警值），即卸氨时控制液氨储罐的最高液位。8.2 液氨储罐控制逻辑调整根据现有氨站系统逻辑：两台液氨储罐只能有一台被选择为“卸氨”，一台被选择为“供氨”，或者是“备用”，并且单台液氨储罐“备用”、“卸氨”、“供氨”三个模式只能选择一个，即单台液氨储罐不能同时进行卸氨和供氨工作。但是单台液氨储罐运行必须满足液氨储罐处于卸氨状态下同时可以供氨，未避免对固有逻辑进行修改造成可能带来的逻辑保护改变，采用如下方式进行调整：a) 卸氨准备工作就绪后，运行操作人员将液氨蒸发槽入口液氨流量调节阀
15、和氨气缓冲罐入口气氨流量调节阀切换至“手动”控制状态。b) 运行操作人员将液氨储罐液相出口管开关阀关闭，运行液氨储罐由“供氨”状态切换至“卸氨”状态。c) 检修热控人员立即通过就地控制阀门执行机构，使液氨储罐液相出口管开关阀开启。d) 运行操作人员根据氨气缓冲罐压力调整液氨蒸发槽入口液氨流量调节阀和氨气缓冲罐入口气氨流量调节阀开度，平稳后可切换至“自动”状态。e) 卸氨操作人员按照正常卸氨操作流程开展卸氨工作。9 液氨储罐内检期间液氨供给方案单台液氨储罐运行状态下，液位储存区间调整为1.20 m2.80 m，约储存25 t液氨，按照两台机组正常运行状态下计算，液氨储罐每日下降0.40 m，液氨供给负责人须在储罐液位到达2.00 m时联系液氨供应商供货，保证液氨
