1、工业炸药生产企业硝酸铵溶液贮罐（区）安全管理规程编 制 说 明（ 征 求 意 见 稿 )2016 年 05 月- 1 -工业炸药生产企业硝酸铵溶液贮罐（区）安全管理规程编制说明一、任务来源及计划要求2012 年 9 月，工业和信息化部办公厅以工信厅科2012182 号文工业和信息化部办公厅关于印发 2012 年第三批行业标准制修订计划的通知下达了民爆行业标准工业炸药生产企业硝酸铵溶液储罐（区）安全管理规程（计划编号为：2012-2169T-MB）的制定计划，该标准主要起草单位为福建海峡科化股份有限公司（以下简称“海峡科化公司” ） ，完成年限为 2013 年，技术归口单位为民爆器材标准化技术委
2、员会。二、主要工作过程1起草初稿采用高温硝酸铵溶液代替结晶固体硝酸铵制造工业炸药是一种节能降耗的清洁生产模式，是民用爆炸物品行业鼓励发展方向。本标准立项之初，硝酸铵溶液 、 硝酸铵溶液运输车辆正在制订行业标准，在工业炸药生产企业内新建或改建硝酸铵溶液储罐的工程设计时没有统一标准，许多在用设备和设施、作业过程存在安全隐患，本标准项目期望能统一设计标准，规范操作过程，确保储存、应用过程的安全，推动技术进步。该任务下达后，海峡科化公司立即启动了标准的编制工作。由于海峡科化公司是国内最早开展硝酸铵溶液应用技术研究并进行产业化应用的单位，具有良好的研究基础及多年的应用经验，已经培养锻炼了一批掌握核心技术
3、及操作技能的队伍，因此标准的起草工作仍以原技术研究团队为主，补充一至二名专业从事标准管理工作的专职标准化员，组成了海峡科化公司内部的- 2 -标准编制工作组开展工作。编制组以多年研究及应用硝酸铵溶液的成果为基础，同相关单位和部分专家进行了联系，特别是认真请教了民爆行业工程设计单位、安全评价单位有关专家，收集了民爆行业内其它生产企业的意见，走访、听取并借鉴了硝酸铵生产企业管理经验，查阅了化工、民爆行业历年发布的，涉及有关危险化学品储存、运输、装卸等方面内容的法规、管理办法、文件、标准等，在此基础上编制组于 2013 年 6 月底前整理起草了本标准的初稿。2调研、分析与征求意见工作2013 年 7
4、 月初，海峡科化公司将初稿发往 15 个民爆行业相关单位，征求对标准初稿的意见。至 2013 年 9 月底，收到了中国五洲工程设计集团有限公司、四川雅化实业集团股份有限公司、福建双华化工有限公司、重庆顺安爆破器材有限公司、山东保利民爆济南科技有限公司、海峡科化公司永安分公司等单位的反馈意见，意见大致为：第一：该标准不宜将运输设备及运输管理的相关内容纳入其中。虽然运输过程及运输设备是使用硝酸铵溶液作为工业炸药原材料技术的关键一环，但此标准界定的范围是“工业炸药生产企业” ， 运输过程及运输设备的管理应该遵守危险化学品运输的管理规定，故本标准没必要也不能将运输设备及运输管理内容纳入。第二：标准内的
5、一些技术要求与指标过细、过高，实际操作过程难以达到，应充分考虑不同企业的实际情况，使出台的标准更具有行业指导性。一些具体意见如下：标准规定“由于某种原因导致运输车内的硝酸铵溶液无法及时卸料，预计等待时间超过 24h 时，运输车应返回硝酸铵生产厂家，将运输车内的溶液- 3 -泵送回储罐或硝酸铵结晶系统” ，各单位反映实际使用过程有多种情况，难以达到以上要求：例如溶液出厂时温度偏低，那么不足 24 小时可能出现结晶；有些使用单位需要长距离运输，路途就要一天，即使有情况暂时卸不了，也不可能返厂，只有采取防结晶措施；返厂的运输费用谁来承担也是需要考虑的问题。标准规定“4.1.a 罐体、保温层外壳、工艺
6、接口等与溶液直接接触部分的材质应选用 304（美国 ASTM 牌号）或更高等级的耐热、耐腐蚀不锈钢” ，有单位认为该条款规定得太死，不利于技术进步，建议更改为“罐体、保温层外壳、工艺接口等与溶液直接接触部分的材质应选用耐热、耐腐蚀不锈钢或同性能材料。 ”标准规定“4.2.3 在物料管道上应（宜）设置防止硝酸铵结晶堵塞的装置（宜采用压力不大于 0.4mpa 的蒸汽或采用高压水） ”，有单位认为不必将防堵塞装置的安装位置和疏通所使用介质做明确规定，各企业可根据自身情况灵活选择，建议更改为“在物料管道上应（宜）设置防止硝酸铵结晶堵塞的装置” 。标准规定“5.2.3 储罐内每次补充溶液后，必须搅拌均匀
7、并重新取样检测浓度、ph 值，作为投料生产的依据” ，有单位认为此条款与罐体安全管理关系不大，主要内容属质量管理范畴，质量控制应从源头抓起，建议删除。标准规定“5.2.4 允许对储罐内硝酸铵溶液进行浓度、ph 值的调整，但不得直接在 20m3 以上容积的储罐内加入其它材料进行水相材料的制备” ，有单位认为在储罐内对溶液进行浓度或 ph 值调整存在安全隐患，建议更改为“不宜对储罐内硝酸铵溶液进行浓度、ph 值的调整，不应在储罐内加入其- 4 -它材料进行水相材料的制备” 。根据收集到的反馈意见，海峡科化公司内部编制组逐条进行分析与讨论，采纳第一条修改意见，删除了运输设备及运输管理的章节，部分采纳
8、了其它具体条款内容的修改意见，在此基础上编制组形成了标准的第一稿，于 2013年 10 月初上报给民爆标技委，希望得到下一步工作的计划安排。3标准编制工作的暂停民爆标技委收到标准稿时，适逢民用爆炸物品工程设计安全规范（GB 50089）启动了标准修改程序，且计划在修改过程增加硝酸铵溶液危险等级、计算药量、总平面布置、消防、防雷等工程设计方面的内容。鉴于本标准规定的主要相关内容与 GB 50089 有重合之处，民爆标技委决定暂停本标准的编制工作，待 GB 50089 完成修改工作后再研究决定。4标准编制工作的重新启动与任务分工GB 50089 是民爆行业内的一部纲领性标准，牵涉的内容多、面广，因
9、此修改的难度大、时间长，至 2015 年 12 月才完成报批稿。该标准修改工作结束后，民爆标技委经过研究，决定重新启动本标准的编制工作， 2016 年 3月通知主编单位海峡科化公司。同时，民爆标技委联系了其它几家生产企业，包括贵州久联民爆器材发展股份有限公司、四川雅化集团绵阳实业有限公司、重庆顺安爆破器材有限公司等，组成标准的编制组，共同推进标准的编制工作。编制组的分工如下：姓名 职务/职称 单位 项目分工苏明阳 高级工程师 福建海峡科化股份有限公 司 起草标准，对技术内容把 关唐义 总工 重庆顺安爆破器材有限公 司 参与确定标准的技术内容- 5 -林辉 高级工程师 四川雅化实业集团股份有 限
10、公司 参与确定标准的技术内容杨祖一 教授级高工 中国爆破器材行业协会 对技术内容进行把关彭文林 总工 贵州久联 对标准的技术内容提供依 据王亚 高级工程师 中国爆破器材行业协会 对标准格式及内容进行把 关陈志贵 高级工程师 福建海峡科化股份有限公 司 参与确定标准的技术内容编制组成立并明确分工后，立即找来 GB 50089 标准报批稿，将 GB 50089 中与硝酸铵溶液相关的规定条款进行汇总罗列与对比，删除了标准第一稿中有关硝酸铵溶液储罐（区）的危险等级、计算药量、总平面布置、消防、防雷等工程设计方面的内容，对于与 GB 50089 有冲突的条款内容进行了修改，并结合近两年来硝酸铵溶液储存、
11、应用技术的进步情况，以及工业炸药生产企业的积累安全管理经验，对标准的其它内容进行的充实与补充，形成标准的第二稿。2016 年 5 月 18 日-19 日，民爆标技委在贵阳市召开了标技委领导以及相关单位参加的标准编制研讨会，这次会议讨论了标准的框架与结构，重点关注了根据 GB 50089 予以调整修改后的具体条款内容，逐字逐句对标准的内容进行斟酌、推敲与修改。由于编制组前期所做的工作十分细致与到位，并广泛非正式的征求多家生产企业意见，因此总体上该标准结构上比较合理，描述清晰、严谨，内容上比较结合实践，具有可操作性与指导性，会上所提出需要修改意见并不多。鉴于第二稿已经比较成熟，会议同意编制组会后根
12、据讨论意见加以修改，形成征求意见稿，上报到标技委后向行业公开征求意见。三、编制原则- 6 -本标准的编写立足于民爆行业的实际，使其能够更好地指导硝酸铵溶液使用过程的安全生产，保证硝酸铵溶液储存、卸料、生产、检修及设备安装等过程中的安全性，规范操作与管理，消除安全隐患，提高本质安全性。四、主要技术内容说明1范围本标准规定了工业炸药生产企业硝酸铵溶液储罐（区）的一般规定、设备和设施、生产操作、检修安全管理等内容，不包括运输设备的安全管理内容。本标准适用于使用硝酸铵溶液作为原材料生产工业炸药的生产企业，不适用于硝酸铵生产企业。2规范性引用文件3一般规定本章是针对硝酸铵溶液的一般性、指导性的总体规定，
13、其它的安全管理规定在 GB 28263民用爆炸物品生产、销售企业安全管理规程均有要求，故 3.8 规定“储罐（区）的安全管理除满足本标准要求外，还应严格执行 GB 28263 的相关规定” 。4储罐设备、设施管理4.1本条是对罐体及附件的材质进行要求，硝酸铵生产企业及工业炸药生产企业用得最多的是 304（美国 ASTM 牌号） ，当然也可以选择更高等级耐热、耐腐蚀的不锈钢或同样性能的材料。4.2露天布置储罐的保温外皮特别是对接部分如果没有密封好，雨水或雪水渗进去，会很大程度影响保温性能。保温材料耐火等级分为 A 级不燃材料、B1 级难燃材料、B2 级可燃材料、- 7 -B3 级易燃材料。硝酸铵
14、溶液属于高温物质且危险物品，所以保温材料首选应该是 A 级材料，如岩棉，但存在空隙多，保温效果较差的缺点。现在广泛应用的聚胺脂材料加阻燃剂，操作工艺简单，死角少，保温效果良好，但其本质仍为可燃有机物质，有一定风险。4.3储罐内设置消防喷淋系统是十分有必要的，也是降温最好措施，可以在溶液温度失控情况下迅速降温。4.4硝酸铵溶液静止一段时间后，上下层的温度会发生变化，一般上层高、下层低，所以应该在不同高度位置上安装温度仪进行监测。由于储罐是露天放置，大多是封闭式，储罐内溶液的多少完全靠液位仪表指示，所以必须安装两个或两上以上的液位仪。4.5从生产及安全两方面需要，储罐都应该设置搅拌系统，可以采用压
15、缩空气搅拌、机械搅拌、射流混合等，机械搅拌又有顶装及侧装形式。压缩空气搅拌主要应确保气源的洁净，不能带入任何油雾，所以应该要可靠的过滤；机械搅拌侧装的形式容易滴漏，应该注意密封，以及机械密封冷却水的监控。4.6本条是 GB 50057建筑物防雷设计规范中对储罐的通用规定。4.7由于生产过程使用的硝酸铵溶液浓度高、温度也较高，在外界条件变化时，容易结晶并堵塞管道，特别是在弯头与三通位置，因此必须做好具有伴热或加热措施。4.8当硝酸铵溶液输送管道发生结晶堵塞时，最有效的办法是通入蒸汽进行溶解与吹扫，所以在各条管道的适当位置上最好设置疏通接口，可以接入压缩空气或蒸汽。4.9本条是防止硝酸铵溶液自流投
16、料时，因为一个阀门泄漏造成的安全事- 8 -故。4.10由于储罐的容积往往小于运输槽罐车，卸料时容易溢出储罐，因此控制系统应设置高液位报警，当液位超高时能自动联锁关闭储罐进料阀门。4.11在储存过程，由于硝酸铵溶液热量的逐渐丧失，其温度会逐渐下降，因此需要设置自动加热功能，为确保安全生产，对温度的控制就至关重要，并且要设置温度失控情况下应急处置的措施，因此规定了相关联锁要求，及必要时启动自动喷淋降温的措施。4.12生产过程，硝酸铵溶液一般是通过泵送或位差放料到工业炸药水相配制罐，若控制不当，容易投料过多，硝酸铵溶液溢出配制罐，因此要求与放料阀门、输送泵连锁。5生产操作管理5.1 卸料过程装卸是
17、需要操作人员协助的操作过程，可能是某些生产企业唯一需要人工辅助的环节，其它操作过程均可以实现无人操作或远程控制，由于硝酸铵溶液的高温特性，因此特别应注意防止连接过程泄漏、高温料液烫伤等安全问题。所以 5.1.6 规定操作者操作卸料过程应佩戴护目眼镜、隔热防水手套；5.1.7 规定放料前应确保接头连接牢固；5.1.9 规定操作者打开放料阀门后应迅速离开，与接头处保持一定的安全距离进行观察，即使出现泄漏时不会烫伤人员；5.1.11 的卸料后应确保放料管道没有残留高温余料时，方可关闭阀门并拆卸接头。5.1.13 槽罐车停靠卸料时，实际上是增加了该区域硝酸铵的计算药量，也增加了事故扩大的可能性，因此应
18、该尽量缩短卸料时间，更不允许长时间在卸料区域等待。5.2 储存与生产过程- 9 -5.2.1 纯净高温的硝酸铵溶液是相对安全与稳定的，当有杂质混入后硝酸铵溶液呈分解放热反应，可能引发爆炸事故，由于储罐内储存的溶液量比较大，其发生事故的破坏威力也将十分巨大，为确保储存过程的安全性，因此规定不允许将储罐作为配制罐使用，不得将其它材料加入储罐进行配料生产。西安近代化学研究所张为鹏等人就压缩机油、硝酸、氯化物等杂质对硝酸铵溶液热分解特性进行了系统的研究。其定性的试验表明：硝酸和氯化物的共同作用比其单独作用对硝酸铵的催化分解影响显著，并且这个反应为放热反应；引起硝酸铵催化分解的主导因素是氯离子；在氯化物
19、存在时，硝酸铵溶液酸度对分解反应速率影响显著，如果酸度足够高，硝酸铵溶液的催化分解在高于 0时便可以进行。他们还对不同温度下含杂质的硝酸铵溶液热分解放气量进行试验，结果表明：当温度高于 175时，压缩机油、酸、氯化物均可促进硝酸铵的分解，反应有气体放出；当温度低于 140时的反应结果见下表，从表中可看出，仅当酸和氯化物同时存在时反应现象明显，并且该反应为放热反应。因此控制硝酸铵溶液的 PH 值及 Cl含量是安全使用硝酸铵溶液的关键。140时含杂质的 90%AN 溶液的反应性杂质 现象1%油8%HNO32.0%Cl-1%油+1.8%HNO2 h 内未检测到气体生成2 h 内未检测到气体生成2 h 内未检测到气体生成2 h 内未检测到气体生成
