CN102540948A - 一种实现合成氨储罐远程监控与自动喷淋的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现合成氨储罐远程监控与自动喷淋的方法。使用本方法能实时在线监控储罐的运行情况，有效提供对合成氨突发外泄事故的快速远程处理，系统中的远程摄像监控系统能直观监视设备运行情况，在发生合成氨泄漏时，首先由远程气动截断阀迅速将储罐从流程中切断出来，同时氨气在线监测仪与自动喷淋系统能将合成氨、氨气喷淋稀释成废液，由废液泵输送到其它工序进行处理，能有效地减轻合成氨泄漏对环境造成的污染，本发明作为一种安全环保措施，适合装备于合成氨储罐或合成氨生产车间，本系统装置简单，投资少，运行费用低，环保经济效益好。

Description

一种实现合成氨储罐远程监控与自动喷淋的方法

技术领域

本发明涉及一种实现合成氨储罐远程监控与自动喷琳的方法，适用于对合成氨贮存设备的有效监控与应急处理，将可能出现的环境污染事故降至最低程度。 

背景技术

作为化学工业原料及中间产品的合成氨，在贮存过程中，容易发生泄漏事故，而且突发性强，难以通过日常检查监控到位，一旦泄漏，立即扩散为气氨，现场烟雾弥漫，气味刺鼻，难以准确判断泄漏点，因此难以制定出准确、有效、快捷的应急救援措施。现场环境恶劣，合成氨对人体危害极大，救援人员即使防护措施完善，也难以安全出入事故现场.合成氨管线与系统相连，必须切断合成氨来源及与系统联系，并用水喷淋。但现场阀门多为手动，关闭难度大，且合成氨腐蚀性较强，现场阀门难以保证完全切断，泄漏难以彻底解决。储罐区压力高，泄漏量大，扩散快，易造成大面积大气环境污染。氨和空气混合达到爆炸极限易会引起燃烧和爆炸，如有油类或其它可燃性物质存在，则危险性更高。中国公开专利文献中有一种目的类似装置，名为“烟酸储罐和氨反应罐的泄漏检测报警装置”(申请号为：CN204510013166.8)的公开文本，它包括检测气体泄漏的检测传感器及变送器、报警器具以及泄漏信号收集发送单元、接收处理单元，中央处理器，多路选择开关，模数转换电路，发送模块、接收模块，检 测变送器，模数转换器和RS232C接口等。据称较为先进，效果不错。但它完全是电子控制系统装置，不同于本发明的合成氨储罐远程监控与自动喷淋系统的实现方法。 

发明内容

本发明的目的，是提供一种用常规设备以装备危化品贮存设备，加强对贮存设备的有效监控及对贮存设备突发外泄事故的有效处理，提高贮存设备的安全长周期稳定运行。实施本方法的装置简单、投资省、操作方便、运行费用低，能有效将危化品贮存设备的环境污染性降至最低，可取得很大的环保效益。 

本系统的实现方法，包括如下步骤： 

一、(1)合成氨储罐现场安装摄像及氨气在线分析仪组成远程监控系统，能在操作室远程实时监控储罐运行情况，在发生氨气泄漏时能远程获取泄漏点位置，对应急事故处理提供依据。 

(2)由快速气动截断阀组成的远程操作系统，能在最短时间内切断合成氨储罐的进出管线，并由喷淋系统产生水幕，将泄漏的气氨喷洗成氨水，再由氨水泵输送到其它工序作进一步回收处理. 

二.摄像头为360度全方位遥控防爆摄像头，氨气在线分析仪安装位置应能代表罐区的典型大气成分，并配以UPS电源，防止断电造成对罐区监视的中断。 

三.由消防水、快速气动截断阀及喷头组成的自动喷淋系统，能通过氨气在线分析仪感知罐区大气氨浓度超标时发出声讯报警，并自动开启快速气动截断阀，由安装于罐区的喷头形成水幕，对泄漏点实 施有效覆盖，防止对大气产生污染。 

四.气动截断阀为快速动作型并配手轮，在仪表压缩空气中断时，能通过手轮进行启闭操作. 

五.合成氨罐进出管线远程截断阀，由总控室DCS及控制屏控制，实现对进出氨罐截断阀的冗余控制。 

六.对控制屏增设UPS电源。 

七.步骤(2)中所述的喷淋系统所形成的氨水废液由罐区周围所设的围堰暂存. 

八.围堰中暂存的氨水由专用的氨水泵输送到氨水回收槽，由回收装置回收再利用. 

九.回收装置由脱碳、脱氨装置组成、能将废液中的COz、NH，先后进行分离，GOz以气相输送回尿素装置，NA，以液态送回氨罐. 

本发明的有益效果是： 

①合成氨储罐远程监控投用后，摄像监控与氨气监测仪准确可靠，方便查找事故原因，制定对策，为解决事故赢得宝贵的时间； 

②切断阀快速灵敏，保证与系统彻底隔离，防止事故进一步扩大； 

③自动喷淋系统动作可靠，形成的水幕防止了气氨扩散至大气，废水回收装置行之有效，杜绝了二次污染。经验证液氮储罐远程监控和自动喷林系统是一套行之有效的，能够防止合成氨泄漏，并对储罐区合成氨泄漏事故能够及时有效处理的配套装置，该系统完善合成氨泄漏事故应急救援措施，保证储罐区重大危险源安全运行，经监控和喷淋系统的合成氨储罐区是不会发生灾难性事故的。 

具体实施方式

合成氨储罐远程监控与喷淋系统的实现方法，包括如下步骤： 

1.安装远程摄像监控系统和氨气在线监测仪，在3个重大危险源储罐区重要部位安装6只监控摄像头，16台氨气在线监测仪，由总控室在线实时对合成氨储罐区设备进行监控，能够及时准确的检测出泄漏气体的方位，气氨浓度＞70ppm＞即自动报警，提醒操作人员采取处理措施。 

2.安装远程快速切断阀。在各储罐产氨、用氨管线和合成氨充装站， 

安装气动快速切断阀共计16台，切断阀均采用全不锈钢材质，并配备手轮装置，开关动作完成小于5秒，并根据安全生产需要选择快速切断阀的作用方式，即使在气源故障情况下仍能保证阀门正确的开关位置，出现险情，可由总控操作人员远程快速关闭切断阀，切断进出合成氨，减少合成氨泄漏量和对周边环境污染。 

3.在储罐区安装多组消防栓和紧急水膜喷淋系统，包括38组喷淋头和消防给水泵等，保证事故处理充足的水源.一旦氨气监测仪监测到储罐区氨气浓度超标(90ppm)，即自动打开消防水切断阀，紧急喷淋系统自动启动，进行连续喷淋，也可由总控操作人员根据现场情况手动进行操作。 

4.合理收集事故排放稀氨水。在储罐区周围制作围堰，围堰高1.5米，由钢精混凝土浇注而成，防止喷淋水泄漏至周边环境，(以自动喷淋系统的喷水流量计，能保证48小时不致外泄)，安装稀氨水废 液回收泵，并配管至氨水槽，通过稀氨水废液回收泵将稀氨水回收至氨水槽，彻底杜绝事故排放稀氨水对水体污染. 

5.远程监控系统包括所有切断阀的控制均采用UPS不间断电源供电，源供电，保证事故停电情况下，仍能进行可靠监控. 

6.针对步骤2，远程操作系统均由总控室DCS控制系统实现控制功能，一旦DCS系统出现故障，整个监控系统将瘫痪，甚至引发更为严重的安全事故(如切断阀误动作)，因此，在总控室单独增加控制屏，与DCS实现冗余控制，增加了系统的可靠性、安全性。针对实际生产中，往往会出现安全阀误动作的情况，一旦安全阀打开，人员难以靠近，要使其关闭非常困难，因此，在安全阀根部安装气动远程快速切断阀，安全阀一旦动作，可由总控室远程切断，同时，将安全阀排放管配管地坑，合成氨引至地坑排放，减轻排放环境污染。 

Claims (9)

1.合成氨储罐远程监控与自动喷淋的实现方法，包括如下步骤：

(1)合成氨储罐现场安装摄像头及氨气在线分析仪组成远程监控系统，能在操作室远程实时监控储罐运行情况，在发生氨气泄漏时能远程获取泄漏点位置，为应急事故处理提供依据；

(2)由快速气动截断阀组成的远程操作系统，能在最短时间内切断合成氨储罐的进出管线，并由喷淋系统产生水幕，将泄漏的氨气喷洗成氨水，再由氨水泵输送到其它工序作进一步回收处理.

2.根据权利要求1所述的合成氨储罐远程监控与喷淋系统的实现方法，其特征在于：所述摄像头为360度全方位遥控防爆摄像头，氨气在线分析仪安装位置应能代表罐区的典型大气成分，并配以UPS电源，防止断电造成对罐区监视的中断。

3.根据权利要求1所述的合成氨储罐远程监控与喷淋系统的实现方法，其特征在于：由消防水、快速气动截断阀及喷头组成的自动喷淋系统，能通过氨气在线分析仪感知罐区大气氨浓度超标时发出声讯报警，并自动开启快速气动截断阀，由安装于罐区的喷头形成水幕，对泄漏点实施有效覆盖，防止对大气产生污染。

4.根据权利要求3所述的合成氨储罐远程监控与喷淋系统的实现方法，其特征在于：所述气动截断阀为快速动作型并配手轮，在仪表压缩空气中断时，能通过手轮进行启闭操作。

5.根据权利要求1所述的合成氨储罐远程监控与喷淋系统的实现方法，其特征在于：所述的氨罐进出管线远程截断阀，由总控室DCS及控制屏控制，实现对进出氨罐截断阀的冗余控制。

6.根据权利要求5所述的合成氨储罐远程监控与喷淋系统的实现方法，其特征在于：对控制屏增设UPS电源。

7.根据权利要求1所述的合成氨储罐远程监控与喷淋系统的实现方法，其特征在于：步骤(2)中所述的喷淋系统所形成的氨水废液由罐区周围所设的围堰暂存.

8.根据权利要求7所述的合成氨储罐远程监控与喷琳系统实现方法，其特征在于：围堰中暂存的氨水由专用的氨水泵输送到氨水回收槽，由回收装置回收再利用。

9.根据权利要求1和8所述的合成氨储罐远程监控与喷淋系统实现方法，其特征在于：所述回收装置由脱碳、脱氨装置组成、能将废液中的CO2、NH3，先后进行分离，CO2以气相输送回尿素装置，NH3以液态送回氨罐。