(川化股份有限公司,四川 成都610301)
[中图分类号] TQ 113.25+2 [文献标志码] B [文章编号]1004-9932(2014)01-0035-03
1 概 述
川化股份有限公司300 kt/a合成氨装置的液氨储罐(以下简称氨罐)建成于1976年6月,为碳钢球状容器,直径21 m,容积5 200 m3,壳体壁厚17~20 mm,设计压力0.5 MPa,工作压力0.4 MPa,工作温度3.4 ℃,最大液氨储存量 4 012 m3(2 800 t),常储量1 000 t。在正常工况下,从合成装置氨冷冻系统送来的液氨输入氨罐,由液氨输送泵(L-GA101)将液氨输送到其他氨加工装置。为保持氨罐的操作压力和温度(0.4 MPa,0~3.4 ℃),系统的2台氨压缩机(L-GC101A/B)抽取罐内气氨进行压缩冷凝回收。压缩机的运转是根据氨罐的压力自动调整负荷运行。
液氨属易燃、易爆的有毒液体,且极易蒸发,一旦大量泄漏,将严重污染环境,并可能造成大规模的人员伤亡事故,因此对于直径21 m、容积达 5 200 m3的液氨储罐而言,采取积极有效的安全管理措施保证其安全运行具有十分重要的意义。
故障树分析(FTA)是一种从原因到结果描述事故关系的有向逻辑“树”,是安全系统工程中的重要分析方法之一。本文结合川化股份有限公司300 kt/a合成氨装置液氨储罐运行情况,建立液氨罐泄漏事件故障树,对故障树的33个基本原因事件进行定性研究,分析事故发生的可能途径,进而提出保障其安全运行、管理的建议。
2 故障树分析
2.1 故障树构建
由于氨罐为露天布置,正压运行并静电接地,电器均为防爆型,且液氨泄漏后会迅速气化扩散,因聚集而发生灾难性火灾爆炸事故的可能性较小,但泄漏导致人员伤害的可能性较大。结合国内外发生的液氨泄漏事故,本文主要考虑正常运行中氨泄漏的危害。根据顶上事件的确定原则,结合该装置的可能发生事故情况,选择“氨罐泄漏”为顶上事件。分析的物理边界定为氨罐区域;分析深度为导致主故障——氨罐在正常运行状态下泄漏的故障和破坏的基本事件;计算顶上事件的最小割集,确定基本事件的结构重要度。系统初始条件:氨罐系统安全附件设置有2只并联全启式安全阀、现场玻璃液位计和双法兰差压变送器远传数显液位计、就地压力表和远传数显压力表及温度远传显示,可实现高低液位报警、超压报警的气体报警系统和连续监测现场氨浓度泄漏报警系统,视频监控,同时设置有防护围堰、3台消防炮等应急设施。分析初始条件为前端的合成氨装置处于正常运行、2台氨压缩机(小冰机)处于备用状态。
对氨罐泄漏的原因,