液氨球罐检验置换方案修改版副本.docx
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液氨球罐检验置换方案修改版副本
重庆*******化工有限公司
液氨球罐检验置换方案
编制：
****
审核：
批准：
实施日期:
重庆********化工有限公司
液氨球罐置换方案
一、基本情况
重庆********化工有限公司液氨球罐装置于2008年3月投入使用至今，接近三年时间。
根据《重庆市特种设备安全监察条例》（2009）和《固定式压力容器安全技术监察规程》等文件的规定，公司已与市特检中心取得联系，拟于2011年1月进行首次全面检验。
为确保检验置换及检修完毕投入使用置换工作安全、高效、有序的进行，特制定本方案。
球罐技术参数：
φ12300*52V=1000m3设计温度：
59℃操作温度：
常温
设计压力（G）：
2.5MPa操作压力（G）：
1.6MPa材质:
16MnR
单重207150kg
氨--物理性质（详细）
1
名称
氨
24
因体比热容,-103℃时
2.189kj/（kg•k）,0.523BTU/（1b·R）
2
化学式
NH3
25
气体摩尔熵,25℃时
192.67j/（mol•k）
3
CAS注册号
7664-41-7
26
气体摩尔生成熵,25℃时
-98.94j/（mol•k）
4
相对分子质量
17.031
27
气体摩尔生成焓,25℃时
-45.9kj/mol
5
熔点
195.41K,-77.74℃,-107.93oF
28
气体摩尔吉布斯生成能,25℃时
-16.4kj/mol
6
沸点，101.325kPa（1atm）
239.72K,-33.43℃,-28.17oF
29
溶解度参数
29.217（j/cm3）0.5
7
临界温度
405.65K,-132.5℃,-270.5oF
30
液体摩尔体积
24.993cm3/mol
8
临界压力
11.3mPa,112.78bar,111.3atm,1635.74psia
31
在水中的溶解度,25℃时
全溶
9
临界体积
72.47cm3/mol
32
辛醇-水分配系数,lgKow
---
10
临界密度
0.235g/cm3
33
在水中的亨利定律常数,25℃时
---
11
临界压缩系数
0.242
34
气体黏度,25℃时
101.15×10-7Pa•s,101.15μP
12
偏心因子
0.252
35
液体黏度,25℃时
0.135mPa•s,0.082cp
13
液体刻密度,25℃时
0.602g/cm3
36
气体热导率,25℃时
0.02466W/（m•k）
14
液体热膨胀系数,25℃时
0.00251/℃
37
液体热导率,25℃时
0.5024W/（m•k）
15
表面张力,25℃时
19.75×10-3N/m,19.75dyn/cm
38
空气中爆炸低限含量
161%（φ）
16
气体密度,101.325kPa（atm）和70oF（21.1℃）时
0.705kg/m3,0.0440lb/ft3
39
空气中爆炸高限含量
25%（φ）
17
气体相对密度,101.325kPa（1atm）和70oF时（空气=1）
0.588
40
闪点
---
18
汽化热,沸点下
1336.97kj/kg,574.9BTU/1b
41
自燃点
651.1℃,1204oF
19
熔化热,熔点下
332.16kj/kg,142.83BTU/1b
42
燃烧热,25℃（77oF）气态时
18603.1kj/kg,7999.3BTU/1b
20
气体定压比热容cp,25℃时
2.112kj/（kg•k）,0.505BTU/（1b·R）
43
美国政府工业卫生工作者会议（ACGIH）阈值浓度
25×10-6（φ）
21
气体定容比热容cp,25℃时
1.624kj/（kg•k）,0.388BTU/（1b·R）
44
美国职业安全与卫生管理局（OSHA）允许浓度值
50×10-6（φ）
22
气体比热容比,cp/cv
1.301
45
美国国立职业安全与卫生研究所（NIOSH）推荐浓度值
25×10-6（φ）
23
液体比热容,25℃时
4.708kj/（kg•k）,1.125BTU/（1b·R）
二、方案编制依据：
（一）四川蓝星机械有限公司设计的球罐施工图
（二）五车间原料罐区工艺流程图
（三）《压力容器技术监察规程》1999年
（四）《在用压力容器检验规程》1990年
（五）GB1350094－1998《球形储罐施工及验收规范》
（六）TB4730－94《压力容器无损检测》
（七）各施工单位提供的竣工资料
（八）各地同行业球罐置换实例
三、组织机构
为明确分工，落实责任，保证置换工作顺利实施，成立球罐置换领导小组：
组长：
****
副组长：
******
成员：
******
******担任现场总指挥，负责下达整个置换过程现场工作指令。
******担任技术总负责，负责整个置换过程现场技术工作指导。
各部门职责如下：
（一）生产部（部门负责人：
******）：
1.主要负责置换现场的管理及协调工作。
（二）安全环保部（部门负责人：
******）：
1.负责置换现场的安全监护工作；
2.负责建立采样分析化验小组并检查球罐和输气管道的防静电接地工作及指标检测是否达到要求；
3.依照方案负责检查布署各项安全工作。
（三）五车间（负责人：
******）：
依照分工成立监护小组、阀门操控小组、置换放散小组、组织抢修抢险小组。
1、负责对球罐和输气管道上所有开关阀门、安全阀、压力表等设施认真检查维护，做到坚固、严密、有效；
2、负责落实现场安全监护工作；
3、负责阀门开启与关闭、并将各类主要仪表的读数及时向现场指挥汇报；
4、负责置换放散及设备调试工作；
5、负责采样分析化验工作；
6、负责置换前期材料准备工作。
（四）营销部（部门负责人：
******）：
负责购置置换所需的仪器、仪表等设备。
（五）生产部调度室（负责人：
******）：
负责公司各车间部门的协同配合。
四、球罐的置换方法
参照国内相关行业对球罐置换的做法，以及同行业对球罐置换的实际经验，拟定使用间接置换法。
氮气+水置换法，用水吸收罐里的氨气，同时向罐中充氮气以补充氨气溶解造成的体积差，再用空气置换球罐里的氨水及氮气。
此方法利用消防水池（栓）、消防泵房，充足的储水量以及配备的双电源等良好条件完成置换，过程操作简单、费用较低且可以确保罐内的氨气不会与罐外的空气形成爆炸性混合物。
因此此法可靠性好、安全系数高、成功性大。
但是置换用水浪费较大，置换过程中会大量放热，氨气大量溶解球罐可能形成负压，排出的氨水需要进一步处理，在置换过程上需要控制得当。
五、置换步骤
1、实施步骤
基本流程：
球罐降压→加水吸收同时补充氮气→空气置换→冲洗罐内杂质→开罐检测→开罐检验
材料需求：
瓶装氮气（12MP，6m3）80瓶左右（根据现场实际测量氨气含量进行增减），六车间负责制作T型氮气+水进料管道（图形见附件），其他设备结合公司消防水站，无须另行增加设备。
为控制氨气溶于水所产生的热量过快增长及体积减小产生的负压，在置换过程中采取氮气补充体积防止产生负压，进水速度根据球罐温度及压力进行控制。
详细操作过程分两步：
Ⅰ转移部分氨气——降压
现氨球罐压力为0.6——0.7MPa，液位960mm左右，根据同行业人员经验，罐体剩余液氨在3—5吨之间。
（1）利用四车间需要氨循环使用，将二车间卧罐作为中间贮槽，使球罐液氨及部分氨气转移至四车间氨系统，数量按实际操作的最大数值进行转移；
（2）球罐余氨经二车间卧罐进入尾气吸收塔吸收系统（截断与1车间4车间相连管道），处理量按实际操作的最大数值进行处理；
（3）将氨气压缩机管线恢复原状，即调换现氨气压缩机进出口管线；
（4）利用现有管道，
（5）开启球罐液相至二车间液氨卧罐管线进出口及中间阀门，排氨至两罐平衡；
（6）开启球罐顶部气相至氨气压缩机阀门，打开氨气压缩机出口至卧式液氨中间罐阀门，开启氨气压缩机，直至球罐压力在0.10——0.15MPa，关闭氨气压缩机进出口及卧罐进口阀门。
Ⅱ剩余氨气置换
（1）利用液相输出管线排污管线直接排污至水池，此时应注意控制排放速度，防止回收池温度上升过快，溶解度降低，大量氨气挥发至空气中。
（2）当球罐压力降至0.03—0.05MPa时，关闭排污阀门。
（3）由六车间人员安装制作氮气及水进料管道并接上氮气、水管。
（4）检查连接点及相关设施。
（5）缓慢开启氮气进口阀门，往球罐充氮气，充10--15m3后缓慢开启进水口。
（6）密切注视球罐压力及温度，并根据温度及压力调节进水速度。
控制压力在0.03-0.05MPa之间，温度不超过30℃。
（7）在上述条件下，充氮气200立方米左右时停止充装。
（8）开启气相，液相排污阀门泄压，球罐压力在0.05MPa左右时，测量排气中氨气含量并关闭所有排污阀。
（9）如氨气含量在15%以上重复5、6、8步骤至氨含量在10%左右。
（10）打开底部排污阀门，缓慢进水，直至球罐成常压。
（11）打开顶部人孔，用水冲洗整改球罐内部直至检测合格。
2、注意事项
（1）球罐置换工作避免夜间进行，避开雷雨天气，确认周围环境无明火发生。
（2）置换排污池区域应配备消防喷淋设备，专职人员监护。
（3）带气作业及人孔开启环节防爆措施严格遵守，必要时加水喷淋作业。
（4）氨水对球罐有腐蚀，须尽快处理，由安保部协调环保水处理，进入废水池，与其他水稀释综合处理。
（5）氨球罐置换进水系统须保证不出现停水现象。
方案名称
氮气+水置换
方案简述
用水吸收罐里的氨气同时用氮气补充形成的负压，直至吸收完全。
优点
价格低廉，操作方便，安全系数高
缺点
浪费水资源，操作过程要求严格
费用概算
氮气、水费、水泵电费及排污处理费用合计不超过7000元
六、置换前的准备工作
（一）高压喷淋装置调试到位。
排污及置换临时管线制作安装。
（二）铺设临时管道及附属设施。
（三）认真检测球罐和输气管道的防静电接地，其接地电阻不得大于5欧姆。
（四）对球罐和输气管道上所有开关阀门、安全阀、压力表等设施认真检查维护，做到坚固、严密、有效、开关迅速、动作灵活，并要配备必要的抢修机具、设备和材料。
（五）对各取样点、重点阀门设立监控点，专人值守，明确职责。
（六）参与置换的人员必须熟知自己岗位的任务、操作规程，明确责任，严禁违规操作、越权操作。
并且要在置换前进行模拟操作，已确保正式置换时能准确操作。
（七）制定周密的置换实施方案和操作规程，落实各级领导和各个工作岗位的责任，并要确保置换时指挥联络畅通。
（八）在一定范围内设置防火安全警戒区域，禁止一切火源，禁止无关人员和车辆进入。
对站内消防和保安设备进行详细的检查，确保使用正常。
（九）置换工作实施前打开球罐底部排污阀排污。
（十）置换工作实施前关闭置换区域内所有阀门。
八、置换纪律
（一）球罐开罐检验工作周期性强、工序繁多、操作严密、危险性很大的工作，只允许现场指挥人员发布操作指令，其他人员无权指挥操作人员。
（二）各岗位操作人员还须按照指令操作，不得擅自行动，做到有呼必应，令行禁止。
（三）操作人员须坚守岗位，高度负责、履行职责，不许串岗，不得擅离职守。
（四）参与置换人员须穿戴防静电工作服，上交手机。
（五）各操作人员必须熟悉置换方案，明确程序、职责。
熟悉操作要求，开启、关闭阀门必须两人在场，一人操作，一人监护。
（六）置换过程如有特殊情况发生，应迅速报告现场指挥。
九、置换时间
待定。
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