火力发电厂脱硝系统液氨泄漏事故应急管理探析.pdf

第 3期 2 0 1 5年 5月 锅炉制造 BOI LER MANUF ACTURI NG No ． 3 Ma v ． 2 0 1 5 火力发 电厂脱 硝 系统液氨泄漏事故应 急管理探 析 于斌 ， 吴智鹏 广东珠海金湾发电有限公司， 广东 珠海 5 1 9 0 0 0 摘要 结合脱硝系统液氨的毒理特性及危害类型， 分析了火力发电厂在储存与使用液氨中潜在的事故风险， 并从预警监控、 事故分级、 处置程序等方面， 介绍了火电厂安全、 环保事故应急管理体系， 对减少甚至避免液氨 泄漏导致各类事故损失具有指导意义。 关键词 脱硝 ； 液氨 ； 泄漏 ； 应急 中图分类号 T K 3 2 3 文献标识码 A 文章编号 C N 2 31 2 4 9 2 0 1 5 0 3 0 0 5 8 0 4 Co a l fir e d p o we r p l a n t s De n i t r i fic a t i o n S y s t e m a n a l y s i s o f l i q u i d a mmo n i a l e a k a g e a c c i d e n t e me r g e n c y ma n a g e me n t Y u Bi n， Wu Zh i pe n g S h a n g h a i S p e c i a l E q u i p m e n t S u p e r v i s i o n a n d I n s p e c t i o n T e c h n o l o g y I n s t i t u t e ， S h a n g h a i 2 0 0 3 3 3 ， C h i n a Abs t r a c t De n i t r a t i o n s y s t e m t o x i c o l o gy c ha r a c t e r i s t i c s o f l i q u i d a mmo n i a a nd d a ma g e t y p e s，a n a l y s i s o f t h e t he r ma l p o we r p l a n t i n t he s t o r a g e a n d u s e o f l i q ui d a mmo n i a a c c i d e n t p o t e n t i a l r i s k s，a n d f r o m e a r l y wa r n i n g mo n i t o ring，a c c i de n t c l a s s i fic a t i o n a n d t r e a t me n t o f pr o g r a m ，e t c．，t h i s p a pe r i n t r o d u c e s t h e p o we r p l a n t s a f e t y，e n v i r o n me n t a l a c c i d e n t e me r g e n c y ma n a g e me n t s y s t e m ，t o r e d u c e o r a v o i d t h e l i q u i d a mmo n i a l e a k a g e c a u s e a c c i d e n t s l o s s h a s g u i d i n g s i g ni fic a nc e ． Ke y wo r ds d e n i t r i f i c a t i o n； l i q u i d a mmo n i a； l e a k； e me r g e n c y 0 引 言 广东珠海金湾发 电有 限公 司 以下 简称“ 金 湾公司” 26 0 0 M W 超临界燃煤发电机组烟气 脱硝项 目于 2 0 1 3年 8月建成并投运 。系统采用 选择性催化还原 S C R 脱硝工艺 ， 液氨作为还原 剂 ， 共三台 1 0 5 m 储罐储存液氨。氨站内液氨数 量超过临界量 ， 构成 了危险化学品重大危险源 ， 当 泄漏事故发生时将造成严重的人身伤亡及环境污 染事故。为积极预防并及时稳妥的应对液氨泄漏 突发事故 ， 公司建立 了快速有效的抢 险救援应急 处理机制 ， 编制了多层级事故应急预案， 并通过培 训与演练不断提高应急处理能力 ， 形成 了一套完 整实用的应急管理体系。 1 风 险分析 1 ． 1 事故类型 液氨具有腐蚀性 ， 容易挥发成氨气 ， 对人体皮 肤 、 眼及呼吸系统损害较大 ， 空气 中氨气体积含量 达到 1 5 ． 7 ％ 一2 7 ． 4 ％ 时遇 明火 即发生爆 炸。在 受热、 撞击 、 强烈震动或存储设备故障时， 均存在 液氨泄漏危 险。液氨泄漏 所导致 的事 故包括火 收稿 日期 2 0 1 5 0 31 5 作者简介 于 斌 1 9 8 1 一 ， 男， 工学学士， 助理工程 师， 毕业于长沙理工大学 自动化专 业， 在 火力发 电厂从 事安全监察 、 安全培训 、 应 急管理工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3期 于斌 火力发电厂脱硝系统液氨泄漏事故应急管理探析 5 9 灾 、 爆炸 、 中毒 、 窒息 、 腐蚀 、 冻伤等方面。金 湾公 司液氨泄漏事故 主要风险来 源是液 氨储罐 、 氨气 缓冲罐 、 氨管道 以及机 、 泵等配套设施 的不安全状 态 。 1 ． 2 事故分级 金湾公司将夜氨泄漏事故按照其性质 、 严 重 程度 、 可控性和影响范围分为三级 ， 具体如下 I级 泄漏面积大且失去控制 ， 严重威胁 到 员工生命和财产安全 ， 其影响可能超越公 司边界 ， 无法凭借 自身力量消除威胁 ， 需上级单位或政府 部 门主导应 对。事故导致 1人及 以上 死亡 ， 或 3 人及以上重伤； 因环境污染使所在地方经济社会 的正常活动受到严重影响 ； Ⅱ级 需要事发地 附近 区域部分 员工疏 散 ， 事故有蔓延 趋势 ， 对 员工 生命 或企 业 财产 产生 较大威胁 ， 可 由公 司 自身力 量应 对。导致 3人 以下重伤 ； 环境 污染 范 围波及 液 氨储 罐 区以外 其他 区域 ； Ⅲ级 能 由现场值班人员控制 ， 不需要附近区 域员工疏散 ， 不会对其他厂内设施 、 人员立即造成 严重威胁 ， 无人员重伤事故发生 ， 仅氨站内局部环 境污染 。 2 应急准备 2 ． 1 应 急组 织机 构 金湾公司针对液氨泄漏事故特点 ， 成立了应 急组织机构 ， 负责对现场事故直接立即控制 。事 发时 ， 立 即成立应急救援指挥部 ， 并制订策略 ， 安 排人员 ， 动用设备和对外联系。其组织机构如 图 1 所 示 。 2 ． 2监控与预警 2 ． 2 ． 1 风 险 监控 金湾公司规定液氨泄漏的风险监控责任部 门 为运行部 ， 责任人员为运行值班员 、 设备点检员 以 及维修人员 ， 并运用安 全评估 、 摄像监控 、 火灾报 警 、 现场巡点检以及使用便携式检测仪 随时检测 等方式对液氨罐 区及 附属设备进行 日常监控 ， 并 将罐 区氨浓度、 环境温度 、 储罐压力等数据通过传 送装置传至集控室进行实时监控 。同时确定了所 获得信息的报告程序 ， 即 由运行部指定专人定期 对监测报告进行收集、 汇总、 分析和评价 ， 制订有 针对性预防措施 。 应急指挥部 总指 挥 总经理 副总指 挥 副总经 理 应急管理 办公室 主任 生 产经营部经 理 应急 抢 险组 组长 运行 部 、 设 备部 经 理 应 急处 置组 组 长 当值值 应急保 障组 组 长 综 合部 经 理 医疗应 急组 组 长 后勤分 部 主任 消防保 卫组 组长 消保分 部主任 事故调 查组 组长 安监分 部主任 图 1 液氨泄漏应急处置组织机构 2 ． 2 ． 2 预警发布 根据风险监控分析结果 ， 对可能发生的事故 进行预警 ， 并确定了预警级别为 I 级 泄漏造成该区域报警装置连续报警 ， 可 见液氨大量泄漏 ， 现场有人员 中毒 ， 或现场 已可见 明火 ； Ⅱ级 泄 漏 造 成 该 区 域 可 燃 气 体 含 量 或 氨 气 浓度 达 到 报 警 值 ， 现 场 可 见 液 氨 明显 泄 漏 ； Ⅲ级 泄漏造 成该 区域 可 燃气 体 含量 或 氨 气 浓度 达到 报警 值 ， 现场 无 明显 液 氨泄 漏 ， 或 消防 系统退 出运行 时 间超 过 2 4小时 。 确定预警 级别后 ， 相关信 息将通 过 电话 、 短 信 、 网络等方式发布 ， 内容包括事件类别 、 预警级 别 、 起始时间、 可 能影响范 围、 应采 取 的措施 等。 预警 由当值值长发布 ， 发布后运行人员在做好 自 身防护的前提下对预警 区域加强巡视 ， 设备维护 人员及专职消防队开展应急准备 。应急指挥部接 到值 长汇报后 ， 根据 现场泄漏情况 ， 确定泄漏等 级 ， 宣布启动相应预案 ， 并电话通知各应急处置组 组长 ， 要求立即到达临时指定的应急指挥 中心， 各 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 6 0 锅炉制造 总第 2 5 1 期 组长接到命令后 ， 召集所属成员 到达 中心待命。 正确的预警及信息报送十分重要 ， 是分 级响应处 置的前提。 2 ． 3 应急物资 根据相关技术规范、 重大危险源等级 、 设备使 用年限及现场实际处置需要 ， 金湾公司配备 以下 防护用 品和应急救援物资， 如图 2 。 藏量一 牟弓 物瓷名称一 技术或功缘薹求 个 人一 营J l l l 正嚣技宝气畔暇糕一 符台 6 B ／ f 1 8 6 6 4 4塞一 2 气密型化学糖护鼹 符食 A Q ／ T 6 1 0 7 4糍 知 过滤式船毒 暂其一 祷台 G B 1 8 6 6 如 1 个／ 唾 4 化攀安垒游护艇翎b 符备 G B ／ T I 1 6 5 1 一 t 掰， 人一 4十一 乱 游妒葶謇一 符合G B ／ T l 1 6 5 1 l 般／ 4孙 6 辨护 稿 b 纷 台 G B ／ T I 1 6 3 1 一 I 驳 ／ 一 4艇一 7 煎攮式氨气捻’冽仪 检测氯气浓度 2台 8 一 对讲机 茹燃蕊瓣场所，肪麟一 2窘一 0 亳技、豢攮纛帮 幂彝魄损 2 张 l O 一 跨胄 l 礴敞 2 ％ 翱 靛 5 0 0 m L , 2瓶一 罨巾 用子湿水蓐 l l 一 千 净 卫生 ，独立 包蕊 一 3 0条 一 搪鼻 避津 空气 图 2 液氨泄漏专项应 急救援物 资 3 应 急响应 3 ． i 响应启动 多数液氨泄漏事故是从轻微泄漏开始并逐步 扩大的 ， 金湾公司根据初始汇报判断预警级别 ， 由 低到高首先 启动 危 险化 学 品泄 漏现 场处置 方 案 ； 当无法控制时， 启动 液氨泄漏事故应急预 案， 如果 同时造成火灾 、 人身伤亡 、 环境污染 事 故 ， 则启动对应预案 ， 但仅限于相关事故的应急处 置内容 ； 当发生预期为人身重伤及 以上事故 ， 或造 成直接经济损失 i 0 0万元及 以上 时 ， 启 动 突发 事件综合应急预案 。接到预案启动或资源调配 指令后 ， 消防灭火物资 、 防毒急救器材 、 运输车辆 和消防人员集 中待命 ， 各应 急抢 险队指定专人负 责联系， 随时听候现场应急总指挥命令。启动 I 级响应后公司在 1小 时内向粤 电集团、 珠海市安 监局、 南方能监局报告事故应急信息。相关流程 见 图 3 。 3 ． 2应 急处置 3 ． 2 ． i 警戒疏散 避免事故影响范围扩大的关键是根据泄漏程 度 ， 合理设定隔离区域和疏散地点。应急响应启 动后 ， 消防保卫组将在实施救 援前对隔离区域设 警戒线 ， 由专人警戒 ， 同时将疏散地点设 置在上 风 、 侧风 向 ， 沿 途设 立 哨位 ， 并指 派专 人 引导 或 护送 。 生产监 控 其他 应急监控 阿彘 应急指挥部 珠海市应急办公室 联动 4 【 莆芳能蓝后及萼电集 安 监 局 出相应 级别预 圉 后期处 置 图 3液氨泄漏应急晌应流程 3 ． 2 ． 2现场 处置 发生轻微泄漏时 ， 现场人员使用便携式氨气 检测仪或用肥皂水 、 洗 洁精等查漏 ， 禁止 明火查 漏 ； 严重泄漏时 ， 值班人员立 即停运相关设 备运 行 ， 切断液 氨来 源 ， 启 动 消防 喷淋 ， 并用 消 防水 炮进行稀 释。当液 位计爆 裂 时 ， 处 置人 员戴 好 防毒面具 、 胶皮 手套 ， 打 开水 喷头 ， 关 闭液位 计 的上下阀 ， 根据 运行方 式进 行倒 罐 ； 当管 道 、 法 兰 、 阀门出现轻 微泄漏 时 ， 采取 棉被 、 毛毡 临时 包裹 ， 外部喷淋降温水 稀释 ， 并 进行倒罐操 作或 采用直排 事故 应急 池方式 倒 空该罐 ， 将 泄漏 氨 罐及其 系统解 列后 检修 。特别 强调 的是 ， 应 急 处置人员 必须 事先 做好 自身安 全 防护 ， 才允 许 进入事故 现场 ， 现场处 置人员不少 于 2人 ， 严禁 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3期 于斌 火力发电厂脱硝系统液氨泄漏事故应急管理探析 6 1 单独行动。 3 ． 2 ． 3火 灾扑 救 当发生火灾时， 关闭输送液氨的管道阀门， 切 断气 源 ， 随后启 动事故消 防系统 ， 用水稀释、 溶解 泄漏的氨气 ； 如果不能切断气源 ， 马上进行喷水冷 却罐体 ， 严禁扑灭正在稳定燃烧 的气体 。 3 ． 2 ． 4伤员急救 当人员 吸入 液氨 时 ， 迅 速转 移至 空气 新鲜 处 ， 保持 呼 吸 道 通 畅 ， 如 呼 吸 困难 或 停 止 ， 立 即实施人工呼吸； 当皮肤接触液氨时 ， 脱去污 染 衣 物 ， 用 2 ％ 硼 酸 溶 液 或 大 量 清 水 彻 底 冲 洗 ； 当眼睛 接 触 液 氨 时 ， 提 起 眼 睑 ， 用 大 量 流 动 清水 或 生 理 盐 水 冲 洗 至 少 1 5 mi n， 急 救 完 成 后 马上就 近送 至 医院就 医 。 3 ． 3 后 期 处 置 应急处置完成后 ， 要进行现场恢复 ， 主要包括 撤消外 围警戒 ； 配合事故调查和保险理赔 ； 进行现 场保护 、 录像取证和物证保全 ； 防污堵漏 ； 可用应 急物资整理退还、 参战救援人员归 队、 撤离 ； 液氨 泄漏现场无害化清理以及应急救援总结等。其 中， 查明事故原因是快速恢复的基础， 应急指挥部 遵循 “ 四不放过” 的原则提早组织 相关人员进行 事故调查 ， 快速完成 调查 报告 以便 制订下一步恢 复计划。 3 ． 4培训与演练 金湾公司将应急处置演练纳入年度教育培训 计划 ， 有针又 寸 |f 生的组织设备管理及救援抢险人员开 展液氨泄漏突发事故应急演练 ， 不断提高其应急处 置熟练程度及准确性。每次演练都提出不 同的演 练 目的与要求 ， 模拟不 同类型事故发生， 演练结束 后对全过程进行总结评价 ， 力求通过演练 ， 查找应 急管理体系存在的不足， 及时进行调整和完善。 4 改进与完善 应急处置过程中 ， 会使用消防水稀释液氨 ， 或 使用喷淋水为罐体降温冷却 ， 如果稀释降温面积 大 、 时间长 ， 则会造成高浓度氨水 由于无法及时回 收而外溢， 导致周边水体和土壤受到污染。经比 对测算后 ， 金湾公 司将液氨罐 区围堰 由 0 ． 6米加 高至 1 ． 2米 ， 将原有两台 4 0 T ／ H的废水泵扩容为 2 0 0 T ／ H， 并铺设约 4 0 0米管道至废水处理池 ， 有 效缓解了围堰 内水位上涨过快来不及回收导致外 溢的压力 ； 并开创性的采用局部稀释法 ， 即缩小消 防水喷淋区域 ， 采取棉被 、 毛毡 临时包裹 泄漏点 ， 外部喷淋的方法 ， 对泄漏点液氨进行局部稀释 ， 如 此大大减少了消防水的用量 ， 也为事故 处置争取 了宝贵的时间。此外 ， 公司还进行多项改进 ， 如将 氨站 围墙涂成黄色 以醒 目提示 ， 便于外部救援 人 员及车辆进 入厂 区后 能够第一 时间发现事故 地 点 ； 在氨站南北两侧各增设一扇逃生门， 方便有检 修人员在附近作业时 ， 一旦发生事故可 以马上就 近疏散等。 5 结束语 随着火力发 电企业烟气脱 硝技术 的广泛应 用 ， 尤其是液氨使用量的不断增大 ， 近年来 ， 液氨 泄漏事故频发 ， 这给企业及周边地 区的人员生命 安全及 环 境 保 护 带 来 极 大 威 胁。金 湾 公 司 自 2 0 1 3年投人脱硝系统运行以来 ， 发生过两次液氨 轻微泄漏事件 ， 由于应急 响应启 动及时 ， 处置得 当， 未造成人身伤亡及环境污染 。可见 ， 火力发电 厂建立合理完善 的应急管理机制并确保其有效运 作 ， 是减少甚至避免液氨泄漏 突发事故造成损失 的必要保障。 参考文献 [ 1 ] 张秀华， 赵志红． 液氨储罐泄漏 危险性分析评价 [ J ] ． 山西化工 ， 2 0 1 4 4 6 7 6 8 ． [ 2 ] 朱志韬． 浅谈火力发电厂氨站的安全监督管理[ J ] ． 中国科技纵横 ， 2 0 1 4 7 2 1 4 ． [ 3 ] 程民生． 火 电厂脱硝工程液氨泄漏事故风险分析 [ J ] ．中国安全 生产 科学 技术， 2 0 1 3 2 1 4 0 1 43． [ 4 ] 练志民． 火力发电厂脱硝氨站的安全管理[ J ] ． 电力 安全技 术 ， 2 0 1 2 5 5 9 ． [ 5 ] 李明． 液氨泄漏事故处置应急措施探讨 [ J ] ． 安全 、 健康和环境 ， 2 0 1 2 4 5 1 5 2 ． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m