缩略图

浅谈合成氨企业安全监管

作者

熊宏林

常德市安乡县应急管理局 415600

引言

合成氨工业作为基础化工产业,在国民经济中占有重要地位,但其生产工艺复杂、涉及危险化学品众多、事故风险较高。金牛化工作为一家年产20 万吨氨的中型化工企业,具有合成氨企业的典型性和代表性。

、 深刻认识合成氨企业的高风险特性

1.工艺性复杂:合成氨生产具有典型的化工生产特征,工艺流程复杂且风险点多。该工艺流程涵盖了造气、气体净化脱硫、一氧化碳变换、二氧化碳脱除、气体压缩、氨合成以及冷冻分离等多个关键生产单元。每个单元的操作都需要精确控制各项工艺参数,包括反应温度、系统压力、介质流量、设备液位等指标,任何微小偏差都可能导致超温超压,造成易燃易爆、有毒有害物质泄漏等风险。金牛化工液氨储存区被列为一级重大危险源,最大储存量达 1800m3 ,年储存量达10 万吨,泄漏风险极高。

2.操作条件严苛:合成工段通常在极其严苛的高温高压环境下进行,具体操作温度范围通常维持在 400-500C 之间,同时需要承受15-30 兆帕的高压。这种操作条件对设备材质、密封性能及操作人员提出了极高要求。同时各单元之间存在着错综复杂的联锁保护,包括工艺联锁、设备联锁、安全联锁等多重保护机制,构成一个严密的控制系统网络,确保整个生产系统安全稳定运行。

3.重大危险源分布集中:在化工生产装置区域内,液氨储罐区、合成反应塔系统、大型气柜设施、高压氢气输送系统以及煤气化/天然气转化炉区等关键生产单元都属于重大危险源的范畴。金牛化工存在液氨储存区、合成车间和甲醇罐区三个重大危险源。重大危险源区域由于储存或使用大量易燃易爆、有毒有害物质,需采取特别严格的安全管控措施。

4.事故后果及其严重:由于涉及危险化学品的特殊性质,一旦发生安全事故,极有可能引发灾难性后果,包括剧烈火灾、强烈爆炸、有毒气体泄漏等事故。此类事故具有连锁反应,容易产生多米诺骨牌效应,对事故现场造成毁灭性破坏,还可能波及周边区域,对社会公共安全构成重大威胁(如液氨泄漏,有毒氨气会快速扩散,可能造成大范围人员伤亡和环境污染),产生恶劣的社会影响。

二、合成氨企业安全监管的关键着力点

1. 抓牢重大危险源包保责任制

① 压实责任:确保企业主要负责人、技术负责人、操作负责人三级包保责任清晰明了、公示到位、履职留痕(检查记录、培训记录、演练记录等)。

② 精准监管:将重大危险源(尤其是液氨储罐区、合成装置)作为检查的必查项,对照《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》《重大危险源安全包保责任制办法》逐条核查,实行PDCA 闭环管理。

③ 监控预警:金牛化工建有 DCS 系统、SIS 系统、及重大危险源安全管理系统、危险化学品双重预防机制系统、特殊作业许可与作业过程管理系统、人员定位系统等智能化管控平台。重点检查重大危险源监测监控系统(温度、压力、液位、可燃/有毒气体报警)、紧急切断装置、安全仪表系统(SIS)是否有效投用、定期测试和维护。

2.紧盯特殊作业环节

① 作业票证: 动火、受限空间、高处、盲板抽堵、吊装等“ 特殊作业”是事故高发区。必须严格检查作业票证审批流程是否规范(特别是升级管理要求)、风险分析是否全面、安全措施是否落实到位、监护人是否称职并全程在场。

② 现场核查:监管人员应增加对特殊作业现场的“ 四不两直” 抽查频次,重点看现场气体检测是否真实、隔离是否彻底、防护器材是否合规可用、应急处置准备是否充分。

3. 严把设备设施本质安全关

① 设计合规性:关注新改扩项目是否严格履行安全设施“ 三同时” ,设计单位资质、设计标准是否符合规范(如 GB/T50493《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》、GB50160《石油化工企业设计防火标准》等)。

② 设备完整性: 检查压力容器(合成塔、换热器、储罐等)、压力管道(尤其是高温高压管道)、安全阀、爆破片等特种设备及安全附件的定期检验、检测、维护保养记录。严防设备带病运行、超期服役。

③ 防腐与防泄漏:合成氨系统腐蚀性强(湿 H2S、氨等)。重点检查易腐蚀部位(如变换、脱碳系统管道、阀门、设备)的测厚记录、腐蚀监测措施和泄漏检测(如 LDAR)执行情况。法兰、阀门、机泵密封等动静密封点是泄漏防控重点。

4.夯实工艺安全管理基础

① 操作规程:检查操作规程是否齐全、有效、可操作性强,是否定期评审修订。重点关注开停车、异常工况处置等高风险操作步骤。

② 工艺安全信息:确保企业完整收集并有效利用工艺管道和仪表流程图、物料安全数据(MSDS)、设备设计资料、工艺危害分析报告等关键信息。

③ 工艺危害分析(PHA): 检查企业是否按法规要求定期(如每 3-5年)对工艺装置进行全面、系统的 PHA(如 HAZOP 分析),分析建议是否落实整改。

④ 变更管理:严查工艺、设备、仪表、原材料等的变更管理程序执行情况,杜绝未批先改、随意变更。

强化人员能力与安全文化

① 持证上岗:检查主要负责人、安全管理人员、特种作业人员(化工自动化控制仪表、压力容器操作、电工、焊工等)是否持有效证件。

② 培训实效性:检查三级安全教育、年度再培训、专项培训(如应急处置、新工艺新设备)是否落实,内容是否贴合岗位风险,考核是否严格。

③ 应急处置能力:重点检查企业应急预案(特别是针对液氨泄漏、火灾爆炸、全厂停电、中毒窒息等典型事故)的针对性和可操作性;应急物资的配备和维护情况;应急演练的频次与质量等。

三、合成氨企业安全监管发展趋势

随着科技进步和管理创新,合成氨企业智能化监管成为主流方向。通过物联网、大数据等技术实现对重大危险源的实时监控和风险预警。金牛化工正从传统的符合性监管转向全过程智能风险管控。

协同监管不断提高。消防、应急多次联合开展重大危险源“ 消地协作”督导检查,在减少企业重大风险隐患,促进企业本质安全方面取得了良好效果。应急与消防、环保、市场监管等部门多次开展联合安全检查,取得良好效果。通过联合协同监管,进一步强化了企业主体责任。

聘请第三方服务机构参与安全监管。合成氨企业工艺复杂,安全风险等级高,亟需专业人员队伍进行有效监管。科学选择和有效整合第三方服务机构参,可显著提升企业安全防控能力,降低事故发生概率。

推动合成氨企业向本质安全化发展,应从源头降低安全风险。利用数字孪生、人工智能等技术提升监管效能,是合成氨企业未来发展的必然趋势。

四、结论

合成氨企业的安全监管是一项系统工程,需要政府、企业和社会各方共同努力。本文以湖南金牛化工有限公司为例,分析了合成氨生产的安全风险特征和监管现状,提出了针对性的优化建议。研究表明,合成氨的安全监管需要从重大危险源包保责任制、特殊作业环节、本质安全关、工艺安全管理、强化人员能力与安全文化等方面多管齐下。

参考文献:

[1]石斌,刘润滋. 合成氨化工企业安全风险评估计算与分析方法研究[J]. 当代化工研究, 2021, (16): 147-149.

[2]成莉燕,赵培植,慕红梅,等. 合成氨生产安全管理及环境保护措施 [J].广州化工, 2020, 48 (19): 185-187.