液氮储罐及管道的危险、有害因素分析

一、液氮储罐的危险、有害因素分析

液氮储罐属于低温液体储罐，氮气具有窒息性，因此在进出料和储存过程中，存在物理爆炸、窒息、冻伤等危险、有害因素，其危险性主要在于：

1）液氮低温液体储罐的保温设施若未定期检测，一旦其保温性能降低，罐体表面、软管等部位会有凝霜，人员不慎接触有发生冻伤的可能。同时若罐内温度升高，会导致低温液体急剧气化，有发生超压爆炸的危险。

2）该装置液氮低温储罐为压力储罐，其储罐本体及其相关安全附件、真空管道、安全阀、爆破片等若未定期校验，有发生超压爆炸、人员窒息、冻伤等危险。

3）储罐若缺乏有效的防雷击设施，有遭雷击的可能，并可引发二次事故。

4）储罐在进出料过程中若未严格按照操作规程进行，有发生气体泄漏、冻伤、窒息等危险。

5）罐内物质若储存过久，未定期置换，储罐及相关附件维护不及时，极易发生泄漏、超压爆炸、罐内杂质超标而引发火灾爆炸等危险。

6）在运输过程中，其槽车若发生严重碰撞、震动，造成罐体破损、承压强度下降，有引发超压爆炸的危险。

7）低温液体储罐在储存过程中出现超温超压而未能及时打开放空阀泄压，并且罐体安全附件如安全阀、爆破片失灵有发生超压爆炸的危险性。

8）液氮储罐在储存过程中，管路或阀门发生泄漏，只是壳体结霜、出汗不但损坏设备，还有发生人员冻伤和窒息的危险性。

9）液氮储罐安全阀等安全附件若失效，当实际压力超过其承受压力时，有发生超压爆炸的危险。

10）液氮储罐的设计、制造、材料和安装若不符合相关标准、规范要求，易造成安全隐患，有发生罐体变形、物料泄漏的危险，并有引发窒息、冻伤可能。

11）储罐基础若发生下沉变形，可引发刚性连接管道、阀门、管件等破裂，造成物料泄漏，同样有发生上述危险的可能。

12）罐区物料的输送泵、管道、阀门等，若维护不善，有发生泄漏的可能，并可伤及人体。

13）台风等恶劣天气可对罐区设备、设施造成破坏而引发二次事故。

14）若罐区消防通道损坏、堵塞等导致通道不畅，在发生事故时影响消防车通行，易使事故扩大。

15）储罐检修、进罐作业若不经充分置换，可能引起人身伤害。

16）在卸车、装车区，槽车未标示停车位，胡乱停放，槽车前后间距不足、停放不整齐，槽车发生碰撞，极可能发生火灾、爆炸事故。槽车停放距离不符合要求，接管被拉脱、甩出等，物料喷出，可能发生超压爆炸、冻伤、窒息事故。

二、管道的危险、有害因素分析

1）制氮系统附属管道由于气体压力超材质破坏强度极限，可能导致物理爆炸。

2）制氮系统管线密封不严，设备发生裂纹或破碎，将发生泄漏事件，喷洒到操作人员的身体上，会造成人体冷冻伤害。

3）在进行修理安装工作时，擦拭物、煤油、汽油等易燃液体落入制氮系统管线内，制氮机起动时可能导致爆炸。

4）管道内气体压力脉动对管道具有破坏性作用，使制氮系统管线发生强烈振动。强烈的管道振动使得管路附件的连接部位发生松动和破裂，轻则造成泄漏，重则引起爆炸。

一、外界环境影响

1.高温高压
液氮是由空气压缩冷却制成的，气化是能恢复成氮气。当外部温度压力超出罐体能承受的冷却温度和压力时就会发生爆炸。

2.碰撞震动
液氮容器罐体设计有专门的防震设计，除静置存储，运输液氮罐还可以在充装状态下运输使用。但液氮罐罐体在受到非常强烈的碰撞和震动后，会引起罐体保温层或者其他部件的损坏，这样外部环境会直接影响到气化物，造成爆炸。

二、质量因素

1.选材不当
液氮容器罐体一般采用纯铝箔和不锈钢冷热轧钢板制作，如果这些材料的规格和质量不符合规范标准的要求，达不到冷冻液氮的承受条件，就有可能发生爆炸。

2.保温差
液氮罐有内外双胆，一旦内胆外表反射材料与隔热材料脱落，就会造成相邻反射材料与外胆直接接触，使内胆的液氮膨胀气化，甚至发生爆炸。

3.阀门、仪表等附件陈旧老化
在长期的使用过程中，如果液氮罐的阀门、仪表等附件不经常检查和更换，一旦这些附件陈旧老化，就会造成液氮温度升高或泄漏，会导致发生爆炸。

不同于低温液氧有发生化学爆炸的可能，液氮储罐发生爆炸的原因是低温液氮剧烈蒸发产生物理爆炸。以下是可能导致低温液氮储罐发生物理性爆炸的因素。

一、泄压装置失效。

1、呼吸阀及其他调节装置不够灵敏；

2、安全阀缺陷；

2.1 起跳压力设置过高；

2.2 超过设定压力却未起跳（制造质量问题、未定期校验）；

3、爆破片缺陷；

3.1 起跳压力设置过高（选型不匹配）；

3.2 未定期保养/更换；   

4、其他现场仪表失效；

5、配套设备、配件及相关保护装置未按压力元件设计选型或者设计不合理。

二、压力急剧升高。

1、液氮大量汽化

1.1 非人为因素

设备因素主要有：珠光砂塌陷、珠光砂填少了、珠光砂结冰、未充干燥的氮气维持正压、罐体外壁遭破坏、其他安装/焊接瑕疵；

1.2 人为因素

人为因素主要有： 现场点检人员疏忽、未定期检验校验现场安全装置、连锁设计不合理或人为打校验、安装失误；

2、液氮储罐的液位太高

2.1 操作失误

2.2 节流阀失效

2.3 连锁失效