近年来，随着国家环境标准的提高，火力发电厂烟气脱硝工程在电力行业大量集中开展。液氨作为火力发电厂脱硝系统的还原剂，被广泛使用。对火力发电企业在安全管理、运行管理、设备管理等方面，带来了新的挑战。根据目前国家的设计规程、规范，结合氨区本身的特点进行探讨，重点探讨水淋系统在氨区防扩散方面的设计模式和设计理念，促进氨区水淋系统设计模式的开发。

1氨的特性

氨是无色气体，具有强烈的刺激性气味，分子量为17.03，标准情况下密度为0.7081kg/m3，沸点为-33.35℃，自燃点为651.11℃，与空气混合爆炸极限为15.7%~27.4%根据火灾危险性的分类规定，液氨是乙类可燃液体。

氨具有挥发性、毒性

2液氨的危险性

液氨又称无水氨，是无色液体，具有强烈的刺激性气味。为了便于运输和储存，氨通常通过加压或冷却成液氨。液氨20℃时密度为610.26kg/m3，加压液氨气化时体积膨胀850倍，大量吸热，周围物质温度急剧下降。液氨气化后，与空气混合形成爆炸性混合物，明火、高热能引起燃烧爆炸。低浓度氨对粘膜有刺激作用，高浓度可使组织溶解坏死。液氨和高浓度氨会烧伤眼睛的液氨会烧伤皮肤[1]。

根据化学品分类等规范系列标准，液氨属于易燃气体，类别2压力下气体，液化气体急性毒性-吸入，类别3皮肤腐蚀/刺激，类别1B严重眼损/眼刺激，类别1危害水生环境-急性危害，类别1。

3液氨事故案例及分析

3.1事故案例(表1)

3.2事故案例分析

以上液氨泄漏事故不完全统计，本文定性分析液氨泄漏事故。一是液氨泄漏事故无法得到有效的控制和保护，通常会导致死亡，容易发生大事故。二是吉林宝源丰禽业有限公司的特别重大事故，由火灾导致液氨设备和管道高温发生物理爆炸，液氨发生爆喷性泄漏，在封闭厂房内发生气化和参与燃烧。三是从以上液氨泄漏事故分析，储存液氨设备发生泄漏较少，液氨泄漏多发生在输氨、用氨的设备和管道。

4液氨储存系统水喷淋系统模式

根据液氨泄漏事故的定性分析，氨中毒是造成人员伤亡的主要原因，其次是火灾和爆炸，泄漏点多为法兰、阀门等连接点泄漏。火力发电厂脱硝工程液氨系统应重点防止液氨泄漏和液氨泄漏后的防护。

火力发电厂液氨储存多使用压力式液氨储罐，目前国内与液氨相关的设计规范、管理标准主要从液氨泄漏后防火防爆的角度考虑预防措施，水淋浴系统的设计强度为防火防爆设置，不考虑水对氨的吸收作用。

氨容易溶于水，常温常压下1体积水可溶解约700倍的体积氨(氨水饱和浓度34%)，因此水可作为液氨泄漏后的有效吸收剂和保护剂。因此，火力发电厂液氨贮藏系统水淋浴系统的供水强度，不仅要从吸收和防止扩散的角度来设计，还要考虑防火防爆的需要。

5液氨贮藏系统水淋浴系统供水强度探讨

根据《石油化工企业设计防火规范》8.10.13的要求，消防淋浴供水强度在6L/min&以上的dotm2；《水喷灭火系统设计规范》表3.1.2防护冷却时b级贮藏设施的供给强度为6L/min&；dot；m2、闪光点超过120度的液体火灾供给强度为13L/min&；dot；m2。《水喷灭火系统设计规范》条文说明:6L/(min&；dot；m2)供应强度接近控制壁温，防止罐壁强度下降的临界值，10L/(min&；dot；m2)供应强度可以在露天有风的条件下保护罐壁的满意效果。考虑到液氨罐同时设置单独的冷却淋浴系统，可以在发生泄漏时同时打开，有效保障事故中泄漏氨的吸收。综上所述，液氨罐消防淋浴系统的供给强度必须在9L/min&以上的dot；m2。

本文调查统计了中国大唐集团公司下属火力发电企业液氨储罐的数据，储罐本体最大孔径为80mm。根据DN80管道5mm法兰间隙半周的泄漏计算，20℃时液氨的最大泄漏速度为0.93t/min。氨水饱和浓度为34%，完全吸收时所需水流量约为2.0m3/min。根据吸收效率为50%，消防淋浴吸收水的流量必须在4m3/min以上。根据储罐容积大小、喷嘴的布置及吸收效率，确定不同容积储罐的消防喷淋水流量[2]。

6液氨储存区域水喷淋系统设计建议

火力发电厂液氨储存区域水喷淋系统，应统筹考虑液氨储罐防火防爆防泄漏和冷却降温的需求，多水源多系统进行设计，提供以下建议供参考。

①各液氨罐的冷却淋浴系统应单独设置，水源为工业水，淋浴强度在4.5L/m2&以上的dot；min可以满足液氨罐夏季高温时的冷却需求，作为液氨泄漏的备用淋浴系统。

②液氨储存区消防喷淋水应取自高压消防水系统，室外消防栓用水应取自低压消防水系统。电厂消防供水系统共享管路时，消防淋浴系统和室外消防栓用水应分别从全厂消防水母管连接，其分支母管应设置为具有隔离阀分段的环形管路。

③氨区消防淋浴系统应采用水淋浴方式，喷头应采用实心锥形开口喷嘴，严禁采用管道开口方式，淋浴系统淋浴管应配置为环形配置。

7结语

火电企业作为国家重要的经济命脉，承担着重要的社会责任，构建节能环保、安全稳定生产的环境是所有企业的需求。我们只有深刻理解火力发电厂液氨储存系统泄漏的危险性和危害性，依靠真实的数据，制定科学的预防管理战略，才能真正安全生产，防患于未然。

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