李 欢 王涌川 方 枝 周文慧

(中国地质大学工程学院，湖北 武汉 430074)

1 引言

我国经济快速发展的同时，氨成为工农业生产中的必需品，根据中商产业研究院数据库最新数据显示，2014年我国合成氨产量约达5699.49万吨。本文采用了事故树分析法(Fault Tree Analysis，简称FTA)对液氨泄漏进行分析。

2 液氨泄漏分析及泄漏量计算

造成液氨泄漏的原因很多，液氨在泄漏时会使周围空气降温，容易对人体造成冻伤；高浓度的液氨会对器官造成强烈刺激和腐蚀，严重可致死。当浓度在15.7%-27%时，遇明火易发生爆炸。

液氨从高压罐体管道连接处泄漏至常压大气中，在喷口处氨液体全部蒸发成气体，因此液氨泄漏以气体形式存在。依据伯努利方程建立液体经小孔泄漏的速度计算公式：

式中Q为气体泄漏速度，kg/s；Cd为气体泄漏系数；A为裂口面积，0.00196m2；P为容器压力；M为分子量，17g/mol；R为气体常数；T为气体温度，278K；Y为流出系数，取1.0。

3 实例分析及风险控制措施

本文以江苏灵谷化工合成氨为例，采用FTA方法得到导致液氨泄漏事故的主要风险因素，从而寻找控制事故发生的最佳方案，为预防液氨泄漏提供技术支持和参考依据。

3.1 事故树的建立和分析

FTA是从要分析的特定事故开始，层层分析其发生原因，直到找出事故的基本原因为止。本文综合考虑了31个基本事件，各基本事件详见表1。

表1 事故树的基本事件表

(续表1)

对事故树进行分析，得出结果如下：

(1)最小割集，共31个。

K={{X0}；{X1}；…{X10，X8}；{X11，X8}}

(2)最小径集，共2个。

P1={X0，X1，…，X29，X30，X31}

P2={X0，X1，X2，…，X30，X31}

3.2 结果分析

由分析结果得出，此事故树的最小割集达31个，最小径集有2个。无论从最小割集还是最小径集分析，液氨储罐均存在着极大的泄漏风险。

3.3 风险控制措施

本文从最小割集出发，根据5E原则提出相应的风险控制措施。

(1)制定科学、规范的液氨储罐管理制度和操作规程，强化安全管理责任和意识；(2)优化液氨储罐的设计，减少因储罐设计等缺陷导致液氨泄漏事故的发生；(3)加强对液氨储罐检查、维修、保养，严防因安全阀或液位计失灵导致液氨泄漏。

4 结论

本文对液氨储罐泄漏，采用FTA进行了专项分析，得出了导致液氨泄漏的基本风险因素，并且分析得出：阀门失效、管道破裂等为导致液氨储罐泄漏的主要风险因素；然后根据5E原则制定风险控制的措施。

[1] Ling Zhongru.2014年中国合成氨产量数据统计分析[EB/OL].中商情报网，2015-02-08.

[2] 林杰.合成氨企业环境风险分析与对策措施建议——以福建三明某化工厂为例[J].化学工程与设备，2015，(06)：251-255.

[3] 张景林，崔国璋.安全系统工程[M].北京：煤炭工业出版社，2002.

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