氨分解工艺及风险辨识管控
氨分解工艺作为热处理工艺的辅助工艺，常用于金属热处理制造的生产现场。 氨分解工艺涉及氨气、氢氮混合气体和氨分解炉，处理工艺还涉及压力容器等特种压力容器。 设备与一般工贸行业的生产过程相比，具有较高的风险。下面我们将简要阐述其工艺原理、风险识别和控制措施。
1、氨分解的工艺原理及过程
根据氨分解反应式2NH3-3H2+N2-22080 cal可知，1摩尔氨（气态）在一定压力下可分解为3/2摩尔氢气和1/2摩尔氮气和温度并由镍催化剂催化。 ，并吸收一定的热量。
一般工艺流程为：从氨瓶流出的液氨首先进入氨汽化器。 汽化采用水浴加热的形式。 汽化器为管板式换热器，管程流动氨，壳程电加热器加热热水。 热水与液氨交换热量，使液氨汽化至45℃左右。 气态氨，压力1.5Mpa。 （随着温度升高，氨压力也相应升高）。 形成的氨进入氨罐或缓冲罐，输出氨由调节阀控制在0.05MPa左右。 氨气在进入分解炉前经过流量计和热交换器预热，然后进入氨分解炉进行分解反应。 通常预热的热量来自于分解炉内反应后的分解气体。 在炉内，氨气被加热到800-850℃，在镍催化剂的作用下分解成氢氮混合气体。 然后经过热交换器，进入中间罐冷却，然后进入净化罐，除去净化系统中未反应的残留氨。 净化系统中安装的分子筛可以同时去除杂质水和残余氨。 然后用氢氮压缩机将分解气体加压至0.75-0.8MPa，然后进入缓冲罐和混合罐，然后送至需要使用气体的工序。 在此过程中，每公斤氨可产生2.6M3混合气体。
氨分解装置工艺流程图
2.氨分解风险识别
1、重大风险
液氨、氨气：
氨是一种无色透明气体，有刺激性气味。 极易溶于水，水溶液呈碱性。 相对密度0.60（空气=1）。 当气态氨加压到0.7~0.8MPa时，变成液态氨并放出大量的热。 相反，液氨蒸发时吸收大量热量，因此氨可以用作制冷剂。 接触液氨会导致严重冻伤。
当氨与空气混合到一定比例时，遇明火即可爆炸，其爆炸极限为15.7%～27.4%。 遇明火、高热能引起燃烧、爆炸； 与氟、氯等接触时会发生剧烈的化学反应。如果容器因高热而内部压力升高，则有破裂和爆炸的危险。
a) 液氨泄漏风险：液氨泄漏会造成人员伤亡。 据有关资料显示，如果1吨液氨泄漏并完全汽化，半径48m内的人员将受到重伤。
b) 液氨储存和充装的危害：正常情况下，罐内有20%的气相空间，罐内压力为液氨在该温度下的饱和蒸气压。 如果没有留下完全充满液体的气相空间，当温度升高时，液体体积膨胀就没有空间，罐内压力会显着升高。 但液氨的膨胀系数较大。 一旦罐内充满氨，温度将在 0 至 60°C 范围内升高。 液氨温度每升高1℃，其压力约增加1.32～1.80MPa，因此过量灌装容易发生物理爆炸。
c)液氨的健康危害：低浓度的氨会刺激粘膜，高浓度的氨会引起组织溶解和坏死。 急性中毒：轻者可出现眼口刺痛、流鼻涕、咳嗽、声音嘶哑、吞咽困难、头晕、头痛、结膜充血水肿、口唇眼充血、胸闷胸痛等。 ETC。 。 严重中毒可引起喉水肿、喉痉挛、窒息。 裸露皮肤可发生二级化学烧伤，眼睑、唇、鼻腔、咽喉部水肿，粘膜糜烂、溃疡。
氢氮混合物：
氢气容易扩散和渗透，在高温下可以还原金属氧化物。 其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇热或明火会爆炸。 氢气极易燃烧，爆炸极限为4.1%-74.2%（空气中），最小爆炸为0.0%，自燃点为550℃。
氨分解装置产生的气体为氮气和氢气的混合物，产气比为3：1（氢气：氮气）。 混合气体的密度约为0./m3； 混合气体的主要成分为氢气。 混合气体中混入的惰性气体氮气对氢气的爆炸范围有一定的抑制作用。 但一旦泄漏，大部分氢气与空气迅速混合的混合气体也非常危险。 与空气可形成爆炸性气体，遇明火或高热可引起火灾、爆炸事故。
2、生产过程中的风险
生产过程中采用液氨加热气化、分解发生化学反应生成氢气。 氨分解炉的操作温度在氨的燃点以上，在一定的压力下操作。 氨分解炉在正常运行情况下，如果发生泄漏事故，可能会导致高温氨和氢气燃烧，从而引发火灾事故； 操作不当，违规启停炉操作，可能导致高温氨气和氢气排放到大气中，还可能发生火灾事故。
氨分解制氢系统的液氨储罐、制氢系统管道、氨分解制氢装置等密封点或设备、管道的孔洞、裂缝等易燃物质泄漏，可能导致易燃物质泄漏、易燃物泄漏物质或与空气接触。 形成爆炸性混合气体，遇火源燃烧爆炸，或泄漏后立即遇火源燃烧。
氮氢混合气体是氨分解系统到达混合气体混合罐之前的主要危险物质，它们的存在是无法避免的。 出口侧介质为氮氢混合物，分解炉工作温度为800℃～850℃，高于混合气体中重氢的着火温度。 在上述工艺条件下，防止装置内部发生化学爆炸，就是防止空气进入装置内与气体混合形成爆炸性环境。
分解炉、中间罐、储罐设计不合理，设备结构形状不连续，焊缝布置不当等都会造成应力集中：工作温度材料选择不当，制造容器时焊接质量不够，热处理不当，等，可能会降低材料的韧性； 日常生产中，炉体罐体钢板长期暴露在高温高湿环境下，力学性能和耐腐蚀性能下降，容易发生电化学腐蚀。 如果不定期维护和检查，很容易发生泄漏。 受腐蚀性介质腐蚀、强度降低或缺少安全附件的储罐可能会导致容器在使用过程中发生爆炸。 各类泵及其他工艺设备存在质量问题； 管道、阀门、冷凝器、电器仪表、安全装置、法兰、垫片等附件质量或者安装质量不符合规定的； 设备及配件因腐蚀、磨损、疲劳和变形而损坏，突然冷却或快速加热导致材料强度下降和老化； 安全仪表、温度控制装置和调节气体配比装置出现故障； 物料堵塞或堆积在设备、管道、泵等内，造成损坏，以及泵和旋转设备的密封松动、磨损和腐蚀等； 由于外力（如车辆碰撞、坠落物体）或人为因素造成设备、附件等损坏，引起可燃气体泄漏和积聚，与空气形成爆炸性混合物。 接触明火源会引起火灾、爆炸事故。
氨分解炉和汽化器均采用电热偶加热。 混合气体经过氢气压缩机后进入混合系统。 此类电气设备如果短路、过载或接触不良，会产生火花，导致易燃液体或蒸汽泄漏。 聚集时可能会发生火灾和爆炸。
3、储存过程中的风险
液氨储罐区属乙级火灾爆炸场所。 储存过程中会发生泄漏，遇明火、高温时会发生火灾、爆炸事故。 例如储罐、管道、阀门、法兰等损坏或泄漏； 泵损坏或旋转设备密封泄漏； 运输液氨的罐车在运输进厂过程中发生事故，造成液氨泄漏； 储罐液氨充装过程中发生泄漏； 由于加工、材料、焊接等不良或安装不当造成储罐、管道、阀门等泄漏； 因撞击或人为损坏造成的容器、管道泄漏，储罐溢流； 自然灾害（如雷击、台风、地震）造成的设备破裂、漏电。
再如超温、超压导致破裂、泄漏，其中以压缩机卸载最为危险； 安全阀和其他安全附件发生故障、损坏或操作不当； 物料堵塞容器、管道造成破裂、泄漏； 垫片撕裂造成泄漏，以及骤冷骤热造成设备破裂泄漏； 未按照有关规定和操作规程操作承压容器的； 由于旋转部件不洁以及高温物体遇到易燃物质而产生摩擦而产生高温。
三：风险管控措施
1、液氨储罐
1）无事故池的企业，液氨储罐围堰高度宜为1.0m。 围堰的大小不影响维护和正常使用。 围堰内部经过防腐处理。 进出围堰的各类管道、电缆不应穿过围堰体。 应尽量越过围堰或从围堰基础下通过。
2）液氨储罐上方安装防爆氨浓度检测仪，报警浓度设置为30ppm。
3）室外氨储罐上方应有遮阳篷。
4）氨制冷机房氨储罐上方应设置喷水系统。
5）液氨储罐应配备液位计、压力表、安全阀等安全附件，并应定期校准； 低温液氨储罐应设有温度指示器。 压力表的测量范围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。 安全阀每年应由具有相应资质的检验部门进行校验和密封。 每次开启安全阀时，应重新标定。
6）厂区内显着位置应设置风向标。
7）压力容器、非专业操作人员无法进入的区域以及关键操作部位应设置安全标志。
8）工作现场应配备空气呼吸器、橡胶手套等防护用品和急救药品。
9）液氨场所应配备洗眼器、淋浴器等安全卫生防护设施，其服务半径不宜大于15m。
10）液氨场所应配备酸性饮料（食用柠檬水、食用乳酸液）或醋、2%硼酸溶液、生理盐水等救援药品。
11）企业应当建立健全并执行液氨使用相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，持证作业。
13）应对企业从业人员进行液氨使用管理、应急处置等安全知识培训。
（十四）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
1）该区域应通过防火墙与其他生产区域隔离。
2）在该区域安装防爆型氨浓度检测仪，报警浓度设置为30ppm。
3）区域内安装防爆排风装置，排风应与检漏报警器联动。
4）在管道法兰连接部位制作静电跳线
5）氨系统采用氨阀门，阀门各部位不允许使用铜材料。
6）照明系统应采用防爆灯具和电器
7）制定分解炉的安全操作规程
8）定期检查炉子超温、超压等报警系统是否完好
3、混合气体使用区
1) 在该区域安装防爆型氢气浓度检测仪。
2）在管道法兰连接处制作静电跳线。
3）区域内安装防爆排风装置，排风应与检漏报警器联动。
今天我就介绍到这里。 已经太晚了。 我要去睡觉了。 明天我还要搬砖。 有什么遗漏的我会在后续补充！ ！ ！ 改天会列出相关参考文献。