摘要：結(jié)合工程項(xiàng)目，介紹了液氨長(zhǎng)距離管道輸送技術(shù)，探討了設(shè)計(jì)和施工技術(shù)規(guī)范的選擇、輸送方式的選擇和管道的安全防護(hù)措施。為克服管道的阻力和防止液氨氣化，對(duì)液氨長(zhǎng)距離輸送管道進(jìn)行了水力計(jì)算。

關(guān)鍵詞：液氨；長(zhǎng)距離管道輸送；水力計(jì)算；安全防護(hù)

YING Jie，MEN ji，SUN Yachao，WANG Chunhai

Abstract：Combined with an engineering project，the liquid ammonia long-distance pipeline transportation technology is introduced，and the selection of technical codes for design and construction，selection of transportation mode and pipeline safety protection measures are discussed.In order to overcome the resistance of the pipeline and prevent the liquid ammonia from gasification，the hydraulic calculation of long-distance transportation pipeline is performed.

Key words：liquid ammonia；long-distance pipeline transportation；hydraulic calculation；safety protection

????液氨主要用于生產(chǎn)硝酸、尿素和其他化學(xué)肥料，還可用作醫(yī)藥和農(nóng)藥的生產(chǎn)原料。本項(xiàng)目液氨為某磷化公司開(kāi)發(fā)煤化工項(xiàng)目的最終產(chǎn)品，直供某化工公司。目前該化工公司一期工程正常生產(chǎn)，需購(gòu)液氨13×10⁴t/a以上；規(guī)劃建設(shè)的二期工程增加液氨需求12×10⁴t/a。為保證整個(gè)工程的正常生產(chǎn)，磷化公司已經(jīng)與該化工公司達(dá)成協(xié)議，由磷化公司建設(shè)一條約8km的液氨長(zhǎng)距離輸送管道，將液氨直接輸送至化工公司一、二期工程廠區(qū)。該項(xiàng)目設(shè)計(jì)輸送能力為26×10⁴t/a，每年按330d計(jì)算，每天輸送12h，則輸送量約為66t/h。

??? ①?液氨的物理化學(xué)性質(zhì)

????液氨為無(wú)色液體，有強(qiáng)烈刺激性氣味，極易氣化。18℃時(shí)的密度為0.6132g/cm³，白燃點(diǎn)為651.11℃，爆炸極限為16%～25%，沸點(diǎn)為-33.5℃，熔點(diǎn)為-77.7℃，低于-77.7℃時(shí)成為具有臭味的無(wú)色結(jié)晶。

???②?壓力和溫度

???液氨長(zhǎng)距離輸送管道的起點(diǎn)設(shè)計(jì)壓力為2.16MPa，起點(diǎn)運(yùn)行壓力為1.6～2.006MPa，輸送溫度為18℃。

????一般情況下，液氨合成氨工業(yè)的最終化學(xué)產(chǎn)品在常溫常壓下是氣體，有刺激性，通常在工業(yè)廠區(qū)不同工段內(nèi)短距離輸送，屬于A2類(lèi)有毒氣體，可燃，與空氣在一定比例下混合，遇明火會(huì)燃燒和爆炸。

????本項(xiàng)目的液氨為高壓常溫液體，通過(guò)長(zhǎng)距離輸送管道輸送至8km之外的化工公司，設(shè)計(jì)管道敷設(shè)所經(jīng)地區(qū)在城鎮(zhèn)區(qū)域之內(nèi)，目前尚沒(méi)有專(zhuān)用的設(shè)計(jì)規(guī)范可遵循，GB 50028—2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)管道在人口密集的城鎮(zhèn)區(qū)域內(nèi)的布置有專(zhuān)業(yè)且嚴(yán)格的要求，對(duì)公共安全尤其重視。結(jié)合具體情況，并借鑒國(guó)內(nèi)外類(lèi)似工程的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為本項(xiàng)目可以參照GB 50028—2006，按照該規(guī)范規(guī)定的安全保證措施進(jìn)行設(shè)計(jì)，如地區(qū)等級(jí)的劃分、管道選線(xiàn)原則、管道穿跨越工程、管道敷設(shè)要求等。對(duì)液氨輸送管道的水力計(jì)算也可參照GB 50028—2006中液態(tài)液化石油氣的相關(guān)公式。對(duì)液氨輸送管道施工方面的要求，如管道的強(qiáng)度試驗(yàn)、嚴(yán)密性試驗(yàn)等可參照CJJ 33—2005《城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉涔こ淌┕ぜ膀?yàn)收規(guī)范》中的相關(guān)條文。

???液氨陸上運(yùn)輸可選擇鐵路槽車(chē)、公路槽車(chē)和長(zhǎng)距離管道輸送3種方式。

????管道輸送相對(duì)于鐵路槽車(chē)和公路槽車(chē)方式具有很多優(yōu)點(diǎn)：①管道輸送穩(wěn)定可靠，輸送及時(shí)且具有可連續(xù)性，不受外界因素影響。②管道輸送安全性好，管理簡(jiǎn)單。管道埋于地下，安全可靠，環(huán)保；而鐵路、公路槽車(chē)運(yùn)輸受天氣、交通情況的影響，裝卸車(chē)場(chǎng)地和時(shí)間安排都較困難，管道輸送省去了裝卸車(chē)環(huán)節(jié)。③管道輸送有很好的經(jīng)濟(jì)性。鐵路、公路槽車(chē)運(yùn)輸雖靈活，但運(yùn)輸量小，特別是運(yùn)輸成本(油料消耗、車(chē)輛折舊及維修、道路稅費(fèi)等)基本正比于運(yùn)輸距離，所以只適于短距離運(yùn)輸。

????此外，在西方一些發(fā)達(dá)國(guó)家，已有實(shí)例證明長(zhǎng)距離管道輸送液氨安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理。因此本項(xiàng)目中液氨也采用長(zhǎng)距離管道輸送的方式

????該液氨長(zhǎng)距離輸送管道全長(zhǎng)約8km，沿線(xiàn)經(jīng)過(guò)丘陵、平原，穿越鐵路1次、省級(jí)公路2次、鄉(xiāng)村公路4次，埋深1.5km左右，整條長(zhǎng)距離輸送管道采用犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)措施。管道依地形每0.5km設(shè)標(biāo)志樁或檢測(cè)樁，管道轉(zhuǎn)角處和穿跨越處兩側(cè)設(shè)標(biāo)志樁，標(biāo)志樁用來(lái)標(biāo)志管道的位置，檢測(cè)樁處可定期檢測(cè)管道的防腐情況^[1]。

????由于液氨在常溫下的沸點(diǎn)隨壓力的升高而升高，因此常溫下液氨必須在有一定壓力的管道內(nèi)輸送。液氨管道輸送時(shí)，必須保證管道中任何一點(diǎn)的壓力都高于液氨在輸送溫度下的飽和蒸氣壓力，否則液氨會(huì)在管道中氣化形成氣塞，大大降低管道的流通能力^[2]。因此本項(xiàng)目液氨長(zhǎng)距離輸送管道的技術(shù)要點(diǎn)是克服管道的阻力和防止液氨氣化，以便能安全地輸送液氨。故需對(duì)本項(xiàng)目的液氨長(zhǎng)距離輸送管道進(jìn)行水力計(jì)算，參照GB 50028—2006中液態(tài)液化石油氣管道摩擦阻力公式，見(jiàn)式(1)、(2)。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。