合成工段是合成氨厂生产中心，具有高温、高压、易燃、易爆、不毒等特点。在合成氨生产过程中，如果因生产操作不当或设备故障，造成大量高压气体向外泄漏，有可能发生重大火灾、爆炸和人员中毒等严重后果，其破坏性非常严重，甚至会影响整个合成氨的生产及周边环境。故在合成工段生产中必须严格执行工艺操作指标和安全规程，严格管好设备及压力容器，防止高压气体外泄。如发生高压气体意外泄漏，必须有一套有效的防范应急救援预案，以防止事态的扩大和减少事故损失。

合成工段危险源的确定（一）

1. 合成氨的生成 N2+3H2=2NH3+Q

2. 合成反应主要参数 温度475-515℃；压力28MPa，

3. 合成塔内主要气体成分（体积比）

H2：70%；CH4：18%；N2：2.0%；NH3：2.0%

4. 合成塔内主要气体的物化性质

H2：爆炸极限4%—75%；最小引燃（爆）能量0.019mmJ

CH4：爆炸极限5%—15%；最小引燃（爆）能量0.28mmJ

NH3：爆炸极限15.7%—27.4%；最小引燃（爆）能量0.77%mmJ

（本系统内是液态氨，如外泄，每1t液氨蒸发后可变成1316L氨气）NH3对人体的呼吸道、皮肤、眼睛都有较强的刺激性和灼伤性。

5. 合成系统内危险物总量（按目前各厂通用ф800合成塔估算）

标准中ф800氨合成塔，在28MPa，反应压力下，其有效容积约为2—2.5m3的H2、CH4、N2、NH3及约5—6t液氨（不包括氨冷器）。

如果在较短时间内，系统内高压气体大量释放到空间，气体体积立即扩大280倍数，约在10分钟之内充满空间，形成重大火灾和爆炸危险因素。加之液氨大量外泄，蒸发为气态氨后，占据空间更大，人根本无法生存（氨的最高允许浓度为30mg/m3）。

合成工段高压气体大量外泄的主要部位及原因（二）

1.合成塔出口到废锅一段，由于目前广泛使用提温型内件，塔出口温度达350℃，如果选用材质不当或管道、法兰、螺栓的缺陷，管材焊接质量不合格，加之长期使用受到腐蚀和高流速气体冲刷，均可能发生设备管线损坏、气体外泄。

2.氨循环机是合成工段主要运转设备，由于操作不当，H2/N2波动或塔内压差增大，加之运转部件受震动，管道的腐蚀、阀门管件的缺陷，加之开、停、倒车操作失误，均能使大量高压气体外泄。

3.合成氨冷器，由于它属低温设备（其操作温度在-10℃左右），高压管道长期受低温腐蚀，易破裂而产生泄漏。

4.合成塔上电极焊盖，由于更换电炉、经常检查、拆装，易产生气体外泄。

5.循环机跳闸，发现处理不及时系统超压严重，引起局部管道爆裂或容器、法兰泄漏。

6.合成操作工违章作业或合成系统温度下降，处理不及时，不果断，联系不及时，造成系统超温超压，严重引起局部管道爆裂，设备法兰泄漏。

从目前江苏省小合成氨厂常见情况来看，以循环机操作失误较多。但目前合成装置使用都达10年以上，多数管材均应检查、测厚，以防事故。

合成气体大量外泄特点及危害性（三）

1. 着火

主要部位：合成塔出口，合成塔小盖，管径较小的管道如压力表管等。

特点：着火快（H2的引燃能量小）；温度极高，超过1000℃（H2热值高）；火力强（压力高）；不易被扑灭（多数在气体烧完后方才熄灭）。

主要危险性：人员被烧伤，甚至死亡。电气仪表烧坏，厂房设施烧坏。

2. 有毒气体外泄

主要危险性在：氨冷器1、2两级放氨。

原因：阀门损坏，氨管线破裂。

特点：短时间不会着火或爆炸，但由于液氨蒸发速度极快（压力高更快），1kg液氨蒸发后成为1316L氨气，迅速占据空间，使操作人员不能及时处理关闭阀门，被迫撤离现场，严重时，液氨会灼伤人皮肤，氨气会使人眼睛和呼吸道受伤。

3. 爆炸

主要部位：循环机及管道

特点：

a.由于管道或阀门等部位损坏处破口较大，大量高压气体冲出后，未及时着火，大量可燃气体充满空间，引起爆炸。

b.由于高压气体温度较低，或气体中N2和NH3含量相对高一点（N2不燃，NH3爆炸下限比H2高），或高压状态的液氨突然减压后，气体体积迅速扩大，使混合气中氨成分增多，减少了着火的可能性。

c.高压气体大量冲出，产生特别巨大的晌声，使人有恐惧感。

d.由于气体中含有大量的氨气，对人伤害特别大，人员不易处理本岗位阀门等，也造成联系、指挥不便。

主要危害性：大量高压气体外泄，在短时间内未着火，如外泄不能得到控制，其发生空间爆炸的可能性极大。发生重大爆炸，其车间厂房、设备、管道等全部被毁，人员如不能及时撤离，性命难保，后果非常严重。

突发性气体大量泄漏事故的预防（四）

1. 操作人员应严格按照操作规程进行操作，防止因检查不周或失误而造成事故。

2. 严格执行工艺指标，严禁超压运行。

3. 各设备的压力表、安全阀等安全装置要灵活可靠，定期校验。

4. 压力容器、设备不准使用玻璃管、玻璃板式液位计，应使用全封闭磁翻板液位计。

5. 合成岗位要有防止高压气体串低压系统。

6. 加强设备管理，认真做好设备、管道、阀门的检查工作，对不能保证安全生产的设备、管道、阀门要及时进行修理或更换。

7. 设备上的螺丝应按要求上齐，活门压盖上的螺栓要统一长度，不准上双螺帽或加厚垫圈。

8. 及时消除设备管道的振动，防止因振动、摩擦而造成事故。

9. 严禁带压紧螺栓。

合成高压气体大量外泄后的紧急救援预案（五）

1.尽量在短时间内切断有关阀门、使泄漏停止（如效果不明显，应及时卸压），并联系各有关部门。

2.如外泄气体已经着火，初起火势不大，除迅速切断阀门卸压外，用蒸汽或干粉灭火。如火势较大，则抢险人员应穿上岗位配备的防火服、呼吸器到现场关阀门，确保本人免受伤害。如火势太大，控制不了，应组织人员撤离，并联系消防部门对已着火的厂房设施喷水、降温（水不能喷到高温的设备和管道上及电气设施上）。

3.如外泄气体气量 不大，又未着火，但氨味较浓，人不能接近，应尽快佩戴自吸式空气呼吸器，关闭各对外联系阀门及应切断的阀门，能制止泄漏最好，如泄漏仍在继续和扩大，应考虑人员撤离现场，并用备用应急水源喷淋泄漏部位。

4.如大量高压气体外泄，又未立即着火，这种情况非常危险，应沉着冷静在最短时间内关闭对外联系阀门，用专用全厂信号（不能用手机或电话）通知总配电房，对合成工段所在地拉闸断电。安排各岗位有序撤离到安全处。厂区道路管制，车辆疏散。其他远离合成工段的岗位也应紧急停车，防止合成工段岗位发生爆炸后，事故扩大到别的岗位。

5.厂区内正在进行的动火或高处等作业，应立即停止，人员撤离。

6加强设备管理，认真做好设备、管道、阀门的检查工作，对不能保证安全生产的设备、管道、阀门要及时进行修理或更换。

7. 设备上的螺丝应按要求上齐，活门压盖上的螺栓要统一长度，不准上双螺帽或加厚垫圈。

8. 及时消除设备管道的振动，防止因振动、摩擦而造成事故。

9. 严禁带压紧螺栓。

高压合成气体外泄应急救援指挥职责及分工（六）

1. 厂合成高压气体外泄应急救援指挥领导小组成员。

厂长：负责安全生产副厂长；生产、安全、设备、动力、消防、卫生部门负责人

2. 领导小组下设现场救援指挥部

地点：氮肥厂总调度室

现场指挥：氮肥厂厂长（副厂长）

夜间：值班干部、调度员

3. 现场救援指挥部人员分工

a.安全科长协助指挥做好事故报警，及时分析事故状态和事故扩大的可能性，并做好情况通报工作。

b.消防（保卫）科长指挥灭火、警戒、疏散人员、判断火情发展情况，随时联系消防专业队伍来现场参与灭火。

c.生产科长（调度员）负责事故处理时生产联系，指挥未发生事故的工段停车，调度事故现场保证供水、供蒸汽。联系事故区的停送电。

d.设备（动力）科长协助工程抢险、抢修等。

e.卫生所长负责现场医疗救护及中毒、烧伤、灼伤及其他意外伤害人员的抢救工作。

f.后勤供应部门负责对处理事故所需的各种器材、工具及其它物品进行及时合理的调配。

合成高压气体大量外泄后的紧急救援预案（七）

1.尽量在短时间内切断有关阀门、使泄漏停止（如效果不明显，应及时卸压），并联系各有关部门。

2.如外泄气体已经着火，初起火势不大，除迅速切断阀门卸压外，用蒸汽或干粉灭火。如火势较大，则抢险人员应穿上岗位配备的防火服、呼吸器到现场关阀门，确保本人免受伤害。如火势太大，控制不了，应组织人员撤离，并联系消防部门对已着火的厂房设施喷水、降温（水不能喷到高温的设备和管道上及电气设施上）。