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淺談氨制冷系統(tǒng)中液氨儲罐的安全措施

文檔作者：竇鑫祿文檔來源：中昊(大連）化工研究設計院有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2020年12月27日
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38 純堿工業(yè)
淺談氨制冷系統(tǒng)中液氨儲罐的安全措施
竇鑫祿
(中昊(大連）化工研究設計院有限公司，遼寧大連116023)
摘要：在化工生產中，某些工藝要求在低溫的條件下進行，這就要求化工企業(yè)配備相應的制冷系統(tǒng)
以滿足工藝要求。本文以某項目為背景，著重介紹氨制冷系統(tǒng)中液氨儲罐的安全措施，包括儀表
與閥門的設置、報警系統(tǒng)等。
關鍵詞：液氨儲罐；儀表；閥門；報警;DCS控制系統(tǒng)；SIS安全儀表系統(tǒng)；安全
中圖分類號：TQ086.2 文獻標識碼： B
近年來，很多企業(yè)為滿足生產要求配備了相應的
制冷系統(tǒng)，而制冷系統(tǒng)通常采用氨作為制冷劑，氨是一
種理想的自然制冷工質，具有良好的熱力學性質。氨
屬有毒類介質，毒性2 級，對人的危害主要表現(xiàn)在對上
呼吸道的刺激和腐蝕作用，直接接觸高濃度氨時，接觸
部位可引起堿性化學灼傷，氨還可以引起呼吸道深部
及肺部的損傷。因此化工生產安全性引起了人們的高
度重視，人們對安全措施也提出更高的要求。
1 液氨儲罐的作用
以某項目的氨制冷系統(tǒng)為例，經制冷壓縮機至
蒸發(fā)式冷凝器冷凝下來的低溫液氨流人液氨儲罐，
由液氨儲罐向生產裝置提供低溫冷源，以滿足化學
反應所要求的環(huán)境溫度，因此在氨制冷系統(tǒng)中液氨
儲罐起著中間緩存的作用，是一個中間緩沖罐。
2 液氨儲罐上儀表及控制閥門的設置
2 . 1 溫度儀表的設置
如圖1 液氨儲罐的工藝儀表流程圖所示，在液
氨儲罐上設置現(xiàn)場溫度儀表TG0031，以就地顯示
液氨儲罐上部的溫度值，供現(xiàn)場巡視人員進行溫度
的記錄以及和控制系統(tǒng)溫度值的比較；設置溫度傳
感器TE0001，以進行液氨儲罐的超高溫度監(jiān)測，具
有超高溫報警及連鎖控制功能，用于SIS安全儀表
系統(tǒng);設置溫度傳感器TE0005,以進行液氨儲罐的
文章編號= 1005- 8 3 7 0 ( 2 0 1 9 ) 0 1 - 3 8 - 0 3
下部溫度監(jiān)測；設置溫度傳感器TE0006,以進行液
氨儲罐的高溫監(jiān)測，具有溫度指示、高溫報警及連鎖
控制功能，用于DCS控制系統(tǒng)。
2 . 2 壓力儀表的設置
如圖1 液氨儲罐的工藝儀表流程圖所示，在液
氨儲罐上設置現(xiàn)場壓力儀表PG0035,以就地顯示
液氨儲罐的壓力值，供現(xiàn)場巡視人員進行壓力的記
錄以及和控制系統(tǒng)壓力值的比較；設置壓力傳感器
PT0001，以進行液氨儲罐的高壓監(jiān)測，具有壓力指
示、高壓報警及連鎖控制功能，用于DCS系統(tǒng);設置
壓力傳感器PT0 0 0 2和PT0003(—用一備），以進行
液氨儲罐的超高壓力監(jiān)測具有超高壓報警及連鎖控
制功能，用于SIS安全儀表系統(tǒng)。
2 . 3 液位儀表的設置
如圖1 液氨儲罐的工藝儀表流程圖所示，在液
氨儲罐上設置液位傳感器LT0001，以進行液氨儲
罐的高、低液位的監(jiān)測，具有液位指示及報警功能，
用于DCS系統(tǒng)；設置液位傳感器LT0002,以進行
液氨儲罐的超高液位的監(jiān)測，具有超高液位報警及
連鎖控制功能，用于SIS安全儀表系統(tǒng);設置現(xiàn)場液
位計LG，以就地顯示液氨儲罐的液位高低，供現(xiàn)場
巡視人員進行液位的記錄以及和系統(tǒng)的比較。
2 . 4 控制閥門的設置
如圖1 液氨儲罐的工藝儀表流程圖所示，在所
有進出液氨儲罐的氣氨或者液氨管道上均設置兩級
閥門，一'級手動控制閥門和一'級氣動控制閥門，為提
高其安全性，同時還應配套設置緊急泄氨器。
眾所周知，液氨儲罐屬于壓力容器，為保護液氨
儲罐一級為提高其安全性還應設置安全閥，安全閥
的設計及選型請讀者參考其相關規(guī)范及要求。
3 D C S 控制系統(tǒng)和S I S 安全儀表系統(tǒng)
3 . 1 溫度報警系統(tǒng)
按相關要求溫度報警系統(tǒng)至少分為兩級，第一
級報警閾值為正常工作溫度的上限，本項目液氨儲
罐系統(tǒng)的正常工作溫度tt.在30 °C至35 °C之間，按
規(guī)范要求第一級報警閾值取^ = 3 5 °C ，對應絕對壓
力=1 . 3 8 MPa。第二級為第一級報警閾值的
1.25倍至2 倍，則第二級報警閾值i2 = (l . 25?2)
^ ，本項目取t2 = l . 2 5 ^ ，即t2 =43. 75 °C ，對應絕對
壓力Pt2= l . 75 MPa，且滿足規(guī)范要求的低于介質
的閃點或燃點，同時也低于容器的設計壓力。
當液氨儲罐系統(tǒng)溫度達到第一級報警閾值^ =
35 °C時，通過罐體上的溫度傳感器TE0 0 0 6 將檢測
到的溫度信號轉化為電信號傳送至DCS控制系統(tǒng)，
DCS控制系統(tǒng)發(fā)出報警信號同時連鎖打開降溫噴
淋系統(tǒng)上的氣動電磁控制閥XV0 0 0 4 ,進行噴淋降
溫；當液氨儲罐系統(tǒng)溫度達到第二級報警閾值i2 =
43. 75 °C時，通過罐體上的溫度傳感器TE0 0 0 1 將
檢測到的溫度信號轉化為電信號傳送至SIS安全儀
表系統(tǒng)，SIS安全儀表系統(tǒng)發(fā)出報警信號同時連鎖
液氨儲罐上的氣動電磁控制閥XV0 0 0 1 、XV0 0 0 2 及
XV0 0 0 3 關閉，即關閉所有進出液氨儲罐管道上的
氣動電磁控制閥并連鎖關閉上下游工藝裝置。
3 . 2 壓力報警系統(tǒng)
按相關要求壓力報警系統(tǒng)至少設置兩級，第一
級報警閾值為正常工作壓力的上限，本項目液氨儲
罐系統(tǒng)的正常工作壓力P c 在1. 19 MPa至1. 38
MPa之間，按規(guī)范要求第一級報警閾值為Pi =
1.38 MPa。第二級為容器設計壓力的8 0 % ，本項目
液氨儲罐容器的設計壓力Ps = 2. 10 MPa，則P2 =
8 0 % ，_PS = 1. 68 MPa，此報警閾值低于安全閥的設
定值滿足規(guī)范要求。
當液氨儲罐系統(tǒng)壓力達到第一級報警閾值&amp;amp;
=1. 38 MPa時，通過罐體上的壓力傳感器PT0001
將檢測到的壓力信號轉化為電信號傳送至DCS控
制系統(tǒng)，DCS控制系統(tǒng)發(fā)出報警信號同時連鎖打開
降溫噴淋系統(tǒng)上的氣動電磁控制閥XV0004進行噴
淋降溫；當液氨儲罐系統(tǒng)壓力達到第二級報警閾值
P2 = 1. 68 M P a時，通過罐體上的壓力傳感器
PT0002 或PT0003(—用一備）將檢測到的壓力信
號轉化為電信號傳送至SIS安全儀表系統(tǒng)，SIS安
全儀表系統(tǒng)發(fā)出報警信號同時連鎖液氨儲罐上的氣
動電磁控制閥XV0001、XV0002及XV0003關閉，
即關閉所有進出液氨儲罐管道上的氣動電磁控制閥
并連鎖關閉上下游工藝裝置。
低壓配電系統(tǒng)進線斷路器運行溫度在線監(jiān)測
曹建志
(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山063305)
摘要：介紹了在線無線測溫技術在低壓配電系統(tǒng)中應用，解決了低壓進線斷路器運行過程中發(fā)熱
卻又不能及時發(fā)現(xiàn)，極易造成各類電氣事故這一常見電氣技術問題。
關鍵詞：低壓配電系統(tǒng)；在線無線測溫;低壓進線斷路器
中圖分類號：TM561 文獻標識碼： B 文章編號：1005- 8370(2019)01 - 4 0 - 03
40 純堿工業(yè)
低壓進線斷路器在低壓供電系統(tǒng)中是僅次于配
電變壓器的重要電氣設備，其運行狀態(tài)直接影響著
工藝生產能否安全、連續(xù)、穩(wěn)定的進行。
1 背景
1 . 1 故障現(xiàn)象
我公司共有1 9 個PC室，共有4 1 臺低壓進線
3 . 3 液位報警系統(tǒng)
按相關要求液位報警系統(tǒng)高、低位至少個設置
一級，報警閾值分別為高位限和低位限。本項目液
氨儲罐罐體直徑D = 2 600 mm，規(guī)范規(guī)定儲罐最高
液位時所對應的容積不超過罐體容積的8 0 % ，由此
計算超高液位報警閾值為、= 1 900 mm。高液位
報警閾值為~ = 1 500 mm，低液位報警閾值為/!2 =
500 mm。當液氨儲罐系統(tǒng)液位達到高液位報警閾
值M 或低液位報警閾值&amp;amp; 時，液位傳感器LT0001
將檢測到的液位信號轉化為電信號傳送至DCS控
制系統(tǒng)，DCS控制系統(tǒng)發(fā)出報警信號；當液氨儲罐
系統(tǒng)液位達到超高液位報警閾值A。時，液位傳感器
LT0 0 0 2 將檢測到的液位信號轉化為電信號傳送至
SIS安全儀表系統(tǒng)，SIS安全儀表系統(tǒng)發(fā)出報警信號
同時連鎖液氨儲罐上的氣動電磁控制閥XV0 0 0 1 、
XV0 0 0 2及XV0 0 0 3關閉，即關閉所有進出液氨儲罐管
道上的氣動電磁控制閥并連鎖關閉上下游工藝裝置。
3 . 4 可燃氣體報警系統(tǒng)
按相關要求可燃氣體報警至少應分為兩級，第
一級報警閾值不高于2 5 % LEL，第二級報警閾值不
高于 5 0 % LEL。
斷路器（以下簡稱開關），全部為ABB進口品牌。自
2 0 1 7年以來，此類開關共發(fā)生三起電氣故障：PC6、
PC8 開關主觸頭發(fā)熱，溫度160 °C左右(使用遠紅外
測溫儀測得）；PC7 開關主觸頭嚴重發(fā)熱，溫度200
°C 以上（使用遠紅外測溫儀測得），而且該配電室內
絕緣過熱的氣味較濃。經停電檢查此三臺開關主插
頭發(fā)熱嚴重且其周圍絕緣過熱，后者尤為嚴重。
3 . 5 有毒氣體報警系統(tǒng)
按相關要求有毒氣體報警系統(tǒng)至少應分為兩
級，第一級報警閾值為最高允許濃度的7 5 % ，但當
最高允許濃度較低，現(xiàn)有檢測報警儀器靈敏度達不
到要求的情況，第一級報警閾值可適當提高，其前提
是既能有檢測報警，又能避免職業(yè)中毒，故此本項目
氨的有毒氣體報警的第一級報警閾值為22. 5 mg/
m3,符合要求;第二級報警閾值為最高允許濃度的2
?3 倍，故氨的有毒氣體報警的第二級報警閾值為
50 mg/m3，也滿足要求。
參考文獻
[1] GB50072 — 2 0 1 0冷庫設計規(guī)范[S]
[2] AQ3036 — 2 0 1 0危險化學品重大危險源罐區(qū)現(xiàn)場安全
監(jiān)控裝備設置規(guī)范[S]
收稿日期：2018 — 09 —12
作者簡介：竇鑫祿（1982— ），2 0 0 6年畢業(yè)于北京科技大學熱能與動
力T _程專業(yè)。中昊（大連）化.T 研究設計院有限公司設計員，主要從
事暖通空調及熱T J H 十。

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