30000m3低温液氨储罐检修工艺处理方案

低温液氨库区位于广东省湛江港，库区内有 2 座 30000 m3的双壁低温液氨储罐和 2 台 2000 m3常温球罐，2001年 9 月开始项目建设，2004年4月正式投产使用。至2020年，2台低温液氨储罐已运行16年，目前装置整体运行平稳、可靠，装置各项指标、运行参数均能达到设计及运行要求。但T-101B（30000m³）低温液氨储罐存在珠光砂局部沉降、储罐局部漏冷，部分管线、阀门局部漏冷，液位计不准系统等一系列问题。为确保储罐的安全、稳定、长周期运行，本着安全、环保、节能的原则，对T-101B（30000m³）低温液氨储罐进行检修及升级改造。

1、液氨储罐结构简介及检修内容

30000 m3低温液氨储罐为金属单容罐，储罐结构为立式平底圆筒型双层金属储罐，外罐为球型拱顶，内罐为吊顶。储罐内罐主要材料为A537CL.2/A516Gr60，外罐材料为16MnR，内罐底部保冷材料采用玻璃砖，内罐吊顶保冷材料为玻璃棉，内外罐筒体夹层填充珠光砂作为保冷隔热材料。

低温液氨储罐检修工艺处理流程为，液氨物料回收→氮气置换→T-101A/B（2台低温液氨储罐）隔离→空气置换→罐体检维修→氮气置换→实气置换→预冷调试开车。

储罐检修的主要工作内容包括储罐珠光砂的换填，同时对储罐内部相关仪表、附件进行检查、维修，对内罐底板、壁板、拱顶板进行无损检测，对储罐外壁防腐层进行检查，视检查情况进行除锈防腐等。

2、液氨储罐检修工艺处理方案

2.1、工艺处理前的准备工作

T-101B罐内液相物料尽最大可能抽出外输。

工艺处理前的人员、临时管线焊制等准备工作已结束。

2.2、T-101B罐内残存液氨的倒空

（1）罐内液氨倒罐

T-101B罐内残存液氨经P-101A/B泵增压、换热器E-103复热后送至球罐T-102A/B。

（2）罐内氨气化再液化回收流程

由于泵的安装高度限制，储罐内的液体无法抽空。储罐“残液区”氨液体通过球罐向低温储罐输送气氨将低温液氨气化后，利用氨压缩机抽出液化后返输至液氨球罐，从而达到残液回收的目的。

通过上述工序，完成对装置物料液氨的回收工作，最大限度的降低物料消耗，同时将系统压力卸掉。

2.3 置换附属管线

与T-101B罐连接的液氨管线数量较多，若不进行置换处理，加盲板隔绝的步骤将无法实施。因此，必须对这些附属管线进行合格置换，以达到加盲板的目的。此步骤可以与储罐的氮气置换同时进行。

2.4 加盲板隔离

所有与储罐相连的管线均应加装盲板进行隔离，以防止物料意外进入储罐，导致人员窒息、中毒等严重事故。同时，必须确保在检修前所有盲板均已正确安装，并在检修完成后及时将所有盲板拆除。

2.5 低温液氨储罐氮气置换

再液化回收系统用于回收T-101B储罐内的气态氨。压缩机C-101A持续运行，直到氮气浓度过高导致压缩机报警并停机，从而最大限度地回收储罐内的气态氨。

关闭T-101B低温液氨储罐与装置系统的连接阀门，利用厂区管网氮气，将储罐及装置系统内氨气体置换合格：

管网氮气→低温罐内罐/夹层→水洗槽；

管网氮气→低温罐内罐/夹层→装置系统管线→水洗槽。

利用厂区管网氮气，通过开车储罐置换管线，从内罐底部→吊顶→顶部排气氨管线→水洗槽，进行低温罐内罐的氮气置换，通过罐顶预留阀门取样分析氨气含量，内罐氨气含量基本合格后通过开车储罐置换管线，从内罐底部→吊顶→内罐夹层→夹层氮气置换管线→临时气氨管线→水洗槽，对夹层空间进行氮气置换。

其中，夹层氮气置换是本工序的关键环节。常压低温储罐的内罐与外罐气相相通，夹层内充满氨气，并且珠光砂已密实填充。要将这部分氨气彻底置换干净，难度较大。置换过程中应控制储罐压力在一个稳定的值（～7KPa），小流量置换（～200Nm³/h）以防止夹层珠光砂喷溅。置换过程中每6小时监测一次氨气含量。夹层初次监测合格（NH3浓度≤0.5%）后需将储罐系统静置12小时后再次对内罐、夹层进行氨气含量监测，重复此项操作2次，若均不合格需继续进行置换，直至NH3浓度≤0.5%为止。

储罐氮气置换合格后，利用储罐内氮气，通过工艺管线对装置系统进行氮气置换直至合格。

详细操作步骤：

内罐的置换操作流程：

内罐还有大量的氨气体，充氮气后排气去水洗槽。在罐顶KG012处测量罐内氨含量，当含量达到爆炸下限时，罐内气体改为就地放空。

内罐置换流程：

外罐的置换操作流程：

置换时将储罐与工艺系统切断，关闭罐顶进液阀门、出液阀门等液。通过罐底罐壁的温度测点来观察储罐温度升高情况。控制罐T-101B温升，温升速度最大不超过3 ℃/h，相邻两个温度点之间的温差≤15℃；储罐压力控制在8～10KPa。

外罐置换口要控制排放速度，防止气相夹带大量珠光砂飘逸。通过罐顶取样口KG010取样分析罐内的氨气体含量。通过罐内壁、罐底及平均温度及观察罐内温度，待温度升至0℃后，且内、外罐氨气体含量≤20mg/m³暂停N2置换作业，静置12h观察储罐情况后再次测量罐内氨含量，当罐内氨含量仍能满足≤20mg/m³时，重复此项操作越4天，若氨含量均能满足要求，则氮气置换结果合格。

2.6.空气置换

T-101B储罐内外罐及夹层氮气置换合格后，利用厂区管网仪表空气/压缩空气对储罐及装置系统进行空气置换。

置换流程及流量控制与氮气置换基本一致，置换气体直接排放至大气而无需进水洗槽，当排放口氧含量～18.5%，空气置换合格，具备开罐检查、大修条件。

3、结论

大型低温常压液氨储罐在检修前的工艺处理，相较于低温液化烃储罐而言，其难度更大。这主要归因于液氨具有毒性且有特殊气味，从而对工艺处理提出了更高的要求。然而，本次所采用的工艺处理方案较为科学合理，能够安全、迅速且无污染地为储罐开罐检修营造良好的条件，进而为储罐的安全生产和平稳运行提供了有力的保障。同时，本方案的成功实施也为今后类似规模和类型的液氨储罐检修提供了宝贵的经验和参考依据。