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氨分解工艺作为热处理工艺的辅助工艺，在金属热处理制造的生产现场经常被使用，氨分解工艺由于涉及到氨气、氢氮混合气以及氨气分解炉，处理工艺过程还涉及到压力容器等特种设备，相对一般的工贸行业生产工艺具有较高的危险性。下面我们针对其工艺原理、风险辨识及管控措施等方面进行简单的讲解

一、氨分解的工艺原理及流程

根据氨分解的反应式2NH3—3H2+N2一22080卡，可见1摩尔氨(气态)在一定的压力和温度及镍触媒催化下，可分解为3／2摩尔的氢气和1／2摩尔的氮气，并吸收一定的热量。

一般的工艺流程为：氨瓶中流出的液态氨首先进入氨汽化器。汽化采用水浴加热的形式，汽化器为一管板式换热器，管程通氨，壳程为由电热器加热的热水，热水和液氨进行换热，使液氨汽化至45℃左右，压力为1.5Mpa的气态氨。（随着温度的升高，氨气压力也相应升高），形成的氨气进入氨罐或缓冲罐，输出的氨气在0.05MPa左右由调节阀调节控制。氨气在进入分解炉前先通过流量计和热交换器进行预热再进入氨分解炉进行分解反应，通常预热的热量来自分解炉反应后的分解气。在炉内，氨气加热至800-850℃，在镍催化剂的作用下，分解为氢氮混合气体。然后经热交换器，通入中间罐进行冷却，再通入纯化罐在纯化系统中除去未反应完全的残氨，在纯化系统中装有的分子筛可以同时除去杂质水份和残氨。之后用氢氮压缩机使分解气增压至0.75-0.8MPa后进入缓冲罐和混配罐，在送至需要使用气体的工艺。此过程中每斤氨可产生2.6M3混合气体。

氨分解装置工艺图

二、氨分解风险辨识

1、物料的风险

液氨、氨气：

氨气是一种无色透明而具有刺激性气味的气体。极易溶于水，水溶液呈碱性。相对密度0.60（空气=1）。气氨加压到0.7～0.8MPa时就变成液氨，同时放出大量的热，相反液态氨蒸发时要吸收大量的热，所以氨可作制冷剂，接触液氨可引起严重冻伤。?

氨与空气混合到一定比例时，遇明火能引起爆炸，其爆炸极限为15.7%～27.4%。遇明火、高热能引起燃烧爆炸；与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。若遇高热容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。?

a)?液氨泄漏危险性：液氨泄漏将会造成人员伤亡，根据有关资料，1吨液氨泄漏并全部气化，半径48m内的人员将造成严重伤害。?

b)?液氨贮存和充装危害性：正常情况下槽罐存在20%的气相空间，槽罐内压力是该温度下的液氨饱和蒸汽压。如果未留有气相空间全部充满液体，则在温度升高时液体体积膨胀没有余地，槽罐内压力大幅上升，而液氨的膨胀系数较大，一旦槽罐充满氨，在0～60℃范围内，液氨温度每升高1℃，其压力升高约1.32～1.80MPa，因而过量充装极易发生物理爆炸。?

c)?液氨的健康危害性：低浓度氨对粘膜有刺激作用，高浓度氨可引起组织溶解性坏死。急性中毒：轻度者出现眼、口有辛辣感，流涕、咳嗽，声音嘶哑、吞咽困难，头昏、头痛，眼结膜充血、水肿，口唇和口腔、眼部充血，胸闷和胸骨区疼痛等。重度中毒者会引起喉头水肿、喉痉挛，发生窒息。外露皮肤可出现II度化学灼伤，眼睑、口唇、鼻腔、咽部及喉头水肿，粘膜糜烂、可能出现溃疡。?

氢氮混合气：

氢气极易扩散和渗透，在高温时能还原金属氧化物。其蒸气能与空气形成爆 炸性混合物，遇热或明火即爆。氢气极易燃，爆炸极限4.1％-74.2％(在空气中)，最低爆炸,0.2x104J，自燃点550℃。

而氨分解装置产生的气体为氮氢混合气，产气比例为3：1(氢气：氮气)。混合气体密度约为0．3575kg／m3；混合气中氢气占主要成分，混合气中混合惰性气体氮气对于氢气的爆炸范围有一定的抑制作用，但一旦泄漏后，以氢气占比居多的混合气体与空气迅速混合，也极有可能与空气形成燃爆型气体，遇明火、高热能引发火灾爆炸事故。

2、生产过程中的风险

在生产过程中，使用液氨升温气化、分解制氢化学反应过程中，氨气分解炉操作温度在氨气的燃点以上，且是在一定压力下进行操作。若正常操作下， 发生氨气分解炉泄漏事故，高温氨气、氢气有可能发生燃烧，进而引起火灾事故； 操作不当，开停炉违章作业、有可能使高温氨气、氢气排入大气，也有可能发生火灾事故。

氨分解制氢系统液氨储罐、氢气系统管线、氨分解制氢装置等密封点发生可燃物质泄漏，或设备、管线穿孔裂口等情况均可能导致易燃物质泄漏，泄漏易燃物或与空气形成爆炸性混合气体，与点火源发生燃烧爆炸，或泄漏后即刻与点火源发生燃烧。

氮氢混合气是氨分解系统到混合气混配罐之前的主要危险物质，它们的存在不能避免。出气侧介质为氮氢混合气，分解炉工作温度800℃～850℃，高于混合气体重氢气的引燃温度。在上述工艺条件下，防止装置内部发生化学性爆炸 就是要防止空气进入装置内部与混合气体形成爆炸危险环境。

分解炉、中间罐、储罐设计不合理、设备结构形状不连续、焊缝布置不当等， 可引起应力集中：操作温度材质选择不当，制造容器时焊接质量达不到要求， 以及热处理不当等，可能使材料韧性降低；在日常生产中，炉体内罐钢板长期处于高温、高湿环境中，机械性能和抗腐蚀能力下降，易发生电化学腐蚀。如不定期维护和检查，极易发生泄漏。储罐受到腐蚀性介质的侵蚀，强度降低或安全附件缺失等，均有可能使容器在使用过程中发生爆炸。 各类泵等工艺装置存在质量问题；管道、阀门、冷凝器、电气仪表、安全装 置、法兰、垫片等附件的质量或安装质量不符合规定；设备及附件由于腐蚀、磨损、 疲劳破坏与变形、骤冷或急热使材质强度下降与老化等；安全仪表、温度控制、缓和气配比装置显示失效；物料在设备、管道、泵等处堵塞或积聚而造成损坏，以及泵与转动设备的密封不严与磨损、腐蚀等；受到外力(如车辆撞击、物体倒落)或人为因素所致，造成设备及附件损坏等造成可燃气体泄漏、聚集，与空气即形成爆炸性混合物，若再遇到明火源即会造成火灾爆炸事故。

氨分解分解炉和汽化器均有电加热偶方式加热，混合气进入混配系统之前经过氢气压缩机，如果此类电气设备短路、过载，接触不良等，产生电火花，在易燃液体或蒸气泄漏聚集时，可引发火灾、爆炸事故。

3、储存过程中的风险

液氨储罐区属于乙类火灾爆炸场所，储存过程发生泄漏，遇到明火、高温发生火灾、爆炸事故。例如储罐、管线、阀门、法兰等破损、泄漏；泵破裂或转动设备密封处泄漏；运输液氨的槽车在进厂运输过程中发生事故造成液氨泄漏；在从槽车向液氨储罐内充装液氨过程中发生泄漏；储罐、管、阀等因加工、材质、焊接等质量不好或安装不当而泄漏；撞击或人为损坏造成容器、管道泄漏，以及储罐超装溢出；由自然灾害（如雷击、台风、地震）造成设备破裂泄漏。

再如超温、超压造成破裂、泄漏，以卸料压缩机最为危险；安全阀等安全附件失灵、损坏或操作不当；物料在容器、管道中堵塞而造成破裂，泄漏；垫片撕裂造成泄漏，以及骤冷、急热造成设备破裂、泄漏；承压容器未按有关规定及操作规程操作；转动部件不洁而摩擦产生的高温及高温物件遇易燃物品。

三：风险管控措施

1、 液氨储罐

1) 无事故池的企业，液氨储罐的围堰高度应为1.0m，围堰大小不影响维修和正常使用。围堰内部做防腐处理。进出围堰的各类管线、电缆，不宜在围堰身穿过，应尽量从围堰上跨越或围堰基础以下穿过。

2) 液氨储罐上方安装防爆型氨气浓度检测仪，设定报警浓度为30ppm。

3) 在室外的储氨罐上方应有遮阳棚。

4) 氨制冷机房贮氨器上方应设置水喷淋系统。

5) 液氨储罐应设液位计、压力表和安全阀等安全附件，且应定期校验；低温液氨储罐应设温度指示仪。压力表量程应不小于最大工作压力的1.5倍，不大于最大工作压力的3倍。安全阀每年应由具备相应资质的检验部门校验并铅封。安全阀每开启一次，应重新校正。

6) 在厂区内显著位置应设风向标。

7) 压力容器、非专业操作人员免进区域、关键操作部位等应设置安全标识

8) 作业现场应配置空气呼吸器、橡胶手套等防护用具和急救药品。

9) 液氨场所应设置洗眼器、淋洗器等安全卫生防护设施，其服务半径应不大于15m。

10) 液氨场所应配备酸性饮料（食用柠檬水、食用乳酸溶液）或食醋、2%硼酸溶液、生理盐水等抢救药品。

11) 企业应建立健全并落实液氨使用的有关安全管理制度和安全操作规程。

12) 涉及液氨制冷的特种作业人员，应取得相关特种作业操作证，持证上岗。

13) 企业的从业人员应经过液氨使用管理及应急处置等有关安全知识的培训。

14) 企业应建立健全液氨泄漏等事故应急救援预案，并定期组织演练。

15) 企业应建立设备管理档案，并妥善保存。

2、 氨分解区域

1) 区域应与其他生产区域有防火墙隔离。

2) 区域安装防爆型氨气浓度检测仪，设定报警浓度为30ppm。

3) 区域安装防爆的排风装置，排风应与泄漏检测报警器连锁。

4) 管道法兰连接部位做好静电跨接

5) 氨气系统使用氨用阀门，阀门所有零部件不允许使用铜材料。

6) 照明系统应使用防爆灯具和电气

7) 制定分解炉的安全操作规程

8) 定期检测炉体的超温、超压等报警系统是否良好

3、 混合气使用区域

1) 区域安装防爆型氢气浓度检测仪。

2) 管道法兰连接部位做好静电跨接。

3) 区域安装防爆的排风装置，排风应与泄漏检测报警器连锁。

今天先介绍到这里，太晚了，要睡觉了，明天还有搬砖，有遗漏的后续再做补充！！！参考的相关文献改天再列吧。

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