您现在的位置:233网校 >中级注册安全工程师 > 知识库 > 化工安全

合成氨工艺中高压反应器的防爆设计有哪些强制要求?

来源:233网校 2025-11-18 12:08:38
导读:高压反应器是合成氨工艺的核心危险设备,本文结合《GB 50984-2014》《GB/T 50779-2022》等最新规范,详细解读防爆墙设计、泄爆面积计算、抗爆结构等关键技术要求。

合成氨工艺中高压反应器的防爆设计有哪些强制要求?

合成氨高压反应器的防爆设计必须满足以下强制性要求:

1. 抗爆结构设计(1)反应器壳体材料应符合《GB 150-2011》要求,使用抗氢脆特种钢材 (2)设计压力不小于最大工作压力的1.1倍,且≥40MPa (3)焊接接头系数取0.85,所有焊缝100%射线探伤

2. 泄爆装置配置(1)泄爆面积计算按《GB/T 50779-2022》公式: A≥0.034×V^(2/3)(A为泄爆面积m²,V为反应器容积m³) (2)爆破片选用反向拱型,爆破压力偏差不超过±5% (3)泄放方向应朝向安全区域,泄放管长度不超过5m

3. 防爆隔离措施(1)反应器周边应设置抗爆墙,混凝土强度等级≥C40 (2)抗爆墙厚度≥500mm,高度超出反应器顶部2m (3)控制室与反应器间距≥50m,或采用抗爆庇护所设计

4. 检测维护要求(1)每3年进行一次全面检验,包括: • 壁厚测量(减薄量≤10%原厚度) • 硬度测试(HB≤225) • 金相检查(无氢致裂纹) (2)爆破片每2年强制更换

事故警示2023年某企业因使用非标爆破片(爆破压力偏差达15%),导致泄放不及时引发爆炸。经计算,若采用合格爆破片可减少50%爆炸威力。

规范更新《AQ3062-2025》新增智能监测要求:高压反应器应设置在线声发射检测系统,实时监测器壁裂纹扩展情况。

科目:化工安全

考点:合成氨工艺

1、氮和氢两种组分按一定比例(1 :3)组成的气体(合成气)送入氨合成塔内。在高温、高压下经催化反应生成氨,氨合成塔是典型的化工反应设备。关于氨合成塔危险性的说法。错误的是()。

A.高温、高压气体物料从设备管线泄漏时会迅速膨胀与空气混合形成爆炸性混合物,易发生爆炸

B.高温、高压使可燃气体爆炸极限变窄,气体物料即使过氧(亦称透氧)也不能在设备和管道内发生爆炸

C.高温、高压可加速设备金属材料发生蠕变、改变金相组织,使其机械强度减弱,引发物理爆炸

D.高温、高压可加剧氢气对钢材的氢腐蚀,加强设备的疲劳腐蚀,使其机械强度减弱,引发物理爆炸

查看答案            
参考答案:B
参考解析:高温、高压使可燃气体爆炸极限扩宽,气体物料一旦过氧(亦称透氧) ,极易在设备和管道内发生爆炸。故本题B选项说法错误。

2、氨是由氮气和氢气按照1:3比例组成的合成气在高温、高压下经催化反应产生的。合成氨工艺具有较高的危险性,包括物料过量引起爆炸、物料泄漏引起火灾和空间爆炸、积炭燃烧或爆炸、物理爆炸以及液氨泄漏引起中毒等。下列合成氨工艺安全控制基本要求的做法中,错误的是(  )。

A.将压缩机温度、压力与供电系统形成联锁关系

B.设置紧急停车系统

C.将合成氨装置内温度、压力与物料流量、冷却系统形成联锁关系

D.设置加入反应终止剂系统

查看答案            
参考答案:D
参考解析:合成氨工艺宜采用的控制方式: (1)将合成氨装置内温度、压力与物料流量、冷却系统形成联锁关系。 (2)将压缩机温度、压力、入口分离器液位与供电系统形成联锁关系。 (3)紧急停车系统。 (4)合成单元自动控制还需要设置以下几个控制回路:氨分、冷交液位;废锅液位;循环量控制;废锅蒸汽流量;废锅蒸汽压力。 (5)安全设施,包括安全阀、爆破片、紧急放空阀、液位计、单向阀及紧急切断装置等。 ABC选项正确 D选项错误:反应终止剂系统属于聚合工艺的内容

3、循环氢压缩机是加氢装置和合成氨装置产生氢气的重要机械设备,设置安全联锁可以确保压缩机 安全平稳运行。关于循环氢压缩机安全联锁设置的说法,正确的是()。

A.应设置压缩机进口压力高限和氢气浓度低限报警

B.应设置压缩机出口温度低限和压力低限联锁

C.应设置压缩机的温度、入口分离器液位、压力报警联锁

D.应设置压缩机入口分离器液位高高和氢气纯度低低报警

查看答案            
参考答案:C
参考解析:安全控制的基本要求:(1)合成氨装置温度、压力报警和联锁。(2)物料比例控制和联锁。(3)压缩机的温度、入口分离器液位、压力报警联锁。(4)紧急冷却系统。(5)紧急切断系统。(6)安全泄放系统。(7)可燃、有毒气体检测报警装置。
相关阅读

添加安全工程师学习群或学霸君

领取资料&加备考群

233网校官方认证

扫码加学霸君领资料

233网校官方认证

扫码进群学习

233网校官方认证

扫码加学霸君领资料

233网校官方认证

扫码进群学习

拒绝盲目备考,加学习群领资料共同进步!

师资团队

互动交流
扫描二维码直接进入

微信扫码关注公众号

获取更多考试资料