摘 要：介绍了液氨在SCR烟气脱硝技术中的作用，阐述了液氨在储存与装卸、消防、特种设备安全管理、电气安全管理、防雷防静电安全管理方面的设计，指出了液氨急性中毒的现场自救与互救的方法。
关键词：SCR烟气脱硝；液氨；安全设计
0 前言
2013年6月3日，吉林宝源丰禽业有限公司发生火灾爆炸，造成液氨泄漏，导致121人死亡的特别重大安全事故。2013年8月31日，上海翁牌冷藏实业有限公司发生液氨泄漏事故，造成15人死亡的重大安全事故。液氨泄漏事故频发，液氨的安全管理工作显得尤为重要。
为保护环境，火力发电厂烟气排放必须符合国家达标排放标准，火力发电厂纷纷采用先进的除硫脱氮除尘技术。其中以液氨作为还原剂，采用选择性催化还原法（SCR）技术，在催化剂作用下进行选择性催化还原，在NH3/NO=1的情况下，可以达到80～90%的脱硝效率，从而有效的保护了环境。
1 SCR烟气脱氮技术原理
氨气作为脱硝剂被喷入高温烟气脱硝装置中，火力发电厂通常在以二氧化钛为载体的五氧化二钒催化剂的作用下将烟气中NOx 分解成为N2和H2O，其反应方程式如下：
2 SCR烟气脱氮工艺流程图
液氨从液氨槽罐车由卸料压缩机送入液氨储槽，再经过蒸发槽蒸发为氨气后通过氨缓冲槽和输送管道进人锅炉区，通过与空气均匀混合后由分布导阀进入SCR反应器内部反应。
3 液氨管理安全技术
3.1 液氨储存与装卸设计管理
3.1.1 场所选址设计
液氨储存和装卸场所的卫生防护距离应符合《石油化工企业卫生防护距离》（SH3093-1999）的要求，液氨储存和装卸场所应集中布置在厂区边缘地带，应在工厂全年最小频率风向的上方位，液氨储存和装卸场所不应设置在地下或半地下。
3.1.2 液氨储罐区的安全设计
罐区内液氨储罐与架空电力线的最近水平距离不应小于电杆（塔）高度的1.5倍，液氨储罐的基础、防火堤及有关的码头、管架、管墩等，，均应采用非燃烧材料，其耐火极限不应低于3h，液氨储罐的承重支柱耐火极限不应低于1.5h，液氨储罐的防火间距应符合安全要求；液氨储罐的储存系数不应大于0.9，储罐个数不宜少于2个；确定液氨储罐容量时，日储量计算应为生产装置年开工天数的平均日进料量；液氨储罐应设置防晒、冷却水喷淋降温设施或有良好的绝热保温措施；在储罐20m以内，严禁堆放易燃、可燃物品；液氨罐区邻近江河、海岸布置时，必须采取防止泄漏和含氨废水流入水域的措施；液氨储存场所应设氨气体检测报警仪或可燃气体监测报警仪；液氨储存场所构成重大危险源的，应按重大危险源的要求设置相应的安全标志。
液氨储罐和装卸站台、周边建筑设施、道路等之间的防火间距应符合《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）的有关规定。
3.1.3 防火堤设计
液氨储罐组或储罐区四周应设置高度不小于1.0m的不燃烧实体防火堤。
防火堤的设置应符合下列规定：
1.防火堤的有效容量不应小于其中最大储罐的容量。低温液氨储罐防火堤内有效容积应为一个最大储罐容积60%。
2.防火堤的设计高度应为1.0～2.2m，防火堤设计高度应比计算高度高出0.2m，隔堤高度应比防火堤低0.2～0.3m。
3.防火堤内地面，应有不小于3‰的坡度。
4.罐组所设防火堤，必须是闭合的。隔堤与防火堤也必须是闭合的。
5.防火堤及隔堤选型宜采用砖砌防火堤、钢筋混凝土防火堤或浆砌毛石防火堤。防火堤及隔堤应能承受所容纳稀释氨水的静压及温度变化的影响，且不渗漏。防火堤内应采用现浇混凝土地面，并宜坡向四周。
3.1.4 液氨装卸设施设计
1.液氨装卸站的进、出口，应分开设置；当进、出口合用时，站内应设回车场；
2.采用液氨泵充装时，其液氨装卸车鹤位与充装泵的距离，不应小于8m；
3.在距装卸车鹤位10m以外的装卸液氨管道上，除设置便于操作的紧急切断阀外，应设置远程切断装置；
4.液氨装卸车，应采用液下装卸方式；
5.液氨严禁就地排放；
6.液氨汽车装卸车鹤位之间的距离，不应小于4m；
7.液氨的汽车装卸车场，应采用现浇混凝土地面。
3.2 消防设计
储罐区、装卸区，宜设置环形消防车道；环形消防车道至少应有两处与其它车道连通。消防道路的路面宽度不应小于4m，路面内缘转弯半径不宜小于12m，路面上净空高度不应低于4m。供消防车停留的空地，其坡度不宜大于3%。
储罐的中心至不同方向的两条消防车道的距离，均不应大于120m。当仅一侧有消防车道时，车道至任何储罐的中心，不应大于80m
液氨储存、装卸场所应建立健全岗位防火责任制，配备经过培训的兼职或专职的消防人员。
液氨储存、装卸场所应设置完善的消防水系统，配置相应的消防设备、设施和灭火器材；岗位应配置通讯和报警装置。
液氨储罐区，应设明显的防火警示标志，通道、出入口和通向消防设施的道路应保持畅通。
3.3 特种设备安全管理设计
液氨储罐、压力管道、液氨槽罐车的生产（含设计、制造、安装、改造、维修）、使用、检验检测及其监督检查等必须符合《特种设备安全监察条例》、《压力容器安全技术监察规程》等相关规定要求。
特种设备使用单位应当向直辖市或者设区的市的特种设备安全监督管理部门登记，并设专（兼）职人员管理。登记标志应当置于或者附着于该特种设备的显著位置
液氨储罐使用前或检修后应做气密性能试验。
液氨储罐、液氨槽罐车的液面计、压力计、温度计、安全阀等安全附件应完整、灵敏可靠。
贮量1t以上的储罐基础，每年应测定基础下沉状况。
液氨储槽应设置放水管和气体放空接合管。气体放空管管径不应小于储罐所选的安全阀入口管的管径。
气体放空接合管应设置在罐体顶部。当罐体顶部设有人孔时，气体放空接合管可设置在人孔盖上。
液氨储槽应设置全启式安全阀。安全阀应设置在罐体的气体放空接合管上，并应高于罐顶。安全阀的规格应按现行的《压力容器安全技术监察规程》的有关规定计算出的泄放量和泄放面积确定；安全阀的开启压力（定压）不得大于球罐和卧罐的设计压力。
安全阀应铅直安装。安全阀入口处应安装氨用切断阀，正常运行时，该阀必须保持全开并加铅封，切断阀的直径不应小于安全阀的入口直径。
安全阀宜设旁通线，旁通线的管径不宜小于安全阀的入口直径。
气体放空管宜设蒸汽或氮气灭火接管。
当液氨储罐的设计压力相同时，储罐之间宜设气相平衡管。平衡管直径不宜大于储罐气体放空管直径，亦不宜小于40mm
3.4 电气安全管理设计
电力电缆不应和液氨管道、热力管道敷设在同一管沟内；
液氨储存、装卸区域的照明灯具和控制开关应采用防爆型、密闭型的；
设施的电器开关宜设置在远离防火（护）堤处，不准将电器开关设在防火（护）堤内；
电气线路在液氨储存、装卸区域内一般不应有中间接头，在特殊情况下，线路需设中间接头时，必须在相应的防爆接线盒（分线盒）内连接和分路；
应急照明灯具和灯光疏散指示标志的备用电源的连续供电时间不应少于30min。
3.5 防雷防静电安全管理设计
3.5.1 液氨储存和装卸场所防直击雷应采取以下措施：
1.应装设独立避雷针或架空避雷线（网），爆炸危险1区应在避雷针的保护范围以内。避雷针的尖端应设在爆炸危险2区之外，使被保护的建筑物及风帽、放散管等突出屋面的物体均处于接闪器的保护范围内。架空避雷网的网格尺寸不应大于5m×5m或6m×4m。
2.排放管的管口上方半径5m的半球体空间应处于接闪器的保护范围内。接闪器与雷闪的接触点应设在上述空间之外。
3.独立避雷针的杆塔、架空避雷线的端部和架空避雷网的各支柱处应至少设一根引下线。对用金属制成或有焊接、绑扎连接钢筋网的杆塔、支柱，宜利用其作为引下线。
4.架空避雷线、避雷网至屋面和各种突出屋面的风帽、放散管等物体之间的距离，按照《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）要求设定，不应小于3m。
3.5.2 液氨储存、装卸场所的所有金属装置、设备、管道、储罐等都必须进行静电连接并接地。
液氨管道在下列部位，应有防静电接地：
1.进出装置或设施处；
2.爆炸危险场所的边界；
3.管道泵及其过滤器、缓冲器等。
金属设备与设备之间，管道与管道之间，当金属法兰采用金属螺栓或卡子紧固时，一般可不必另装静电连接线，但应保证至少有两个螺栓或卡子间具有良好的导电接触面。
储罐内各金属构件（搅拌器、升降器、仪表管道、金属浮体等），必须与罐体等电位连接并接地。
为消除人体静电，在扶梯进口处，应设置接地金属棒，或在已接地的金属栏杆上留出一米长的裸露金属面。
风管及保温层的保护罩当采用薄金属板制作时，应咬口并利用机械固定的螺栓等电位连接。
液氨装卸岗位（场所）人员，必须进行专业教育、培训，经考核合格，取得特殊工种作业证和安全作业证后，方可从事装卸作业。
3.6 急性中毒的现场自救与互救
1.吸入是接触的主要途径。氨的刺激性是可靠的有害浓度报警信号，吸入中毒者，应迅速脱离现场，至空气新鲜处。松开患者的衣领与裤带。
2.化学毒物沾染皮肤时，应迅速脱去污染的衣物，用大量流动清水冲洗15～30分钟。
3.口服中毒者，视情况采取催吐方法。对中毒引起的呼吸、心跳停止者，应进行心肺复苏术。
4 结语
SCR烟气脱硝技术正逐步在火电厂推广使用，液氨的安全管理工作在做好本质安全的同时，要加强人员的培训教育工作，制定科学的安全操作规程，既做到污染物达标排放，又做到安全生产，具有十分现实的意义。
参考文献
[1]梁鹏.环境影响评价技术方法 .北京 中国环境科学出版社.2013
[2]上海昊浦环保科技有限公司烟气脱硝技术介绍
[3]《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）