液化石油氣儲(chǔ)罐泄漏危害預(yù)防和控制的安全措施.doc

液化石油氣儲(chǔ)罐泄漏危害預(yù)防和控制的安全措施隨著石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，液化石油氣作為一種化工生產(chǎn)的基本原料和新型燃料，已愈來愈受到人們的重視。液化石油氣屬于甲類火災(zāi)危險(xiǎn)性物質(zhì)，常溫高壓下儲(chǔ)存于壓力容器中，火災(zāi)危險(xiǎn)性極大，一旦泄漏極易引起火災(zāi)爆炸，造成人員傷亡和巨大財(cái)產(chǎn)損失。近年來液化石油氣儲(chǔ)罐泄漏事故不斷發(fā)生，例如1998年3月5日發(fā)生在西安市液化石油氣站的爆炸火災(zāi)事故，造成12人死亡，32人受傷，直接損失400多萬。2004看3月29日，遼寧省葫蘆島市某天然氣分離廠液化石油氣儲(chǔ)罐泄漏，消防官兵搶險(xiǎn)長達(dá)8h，方排除險(xiǎn)情。如何預(yù)防和控制液化石油氣儲(chǔ)罐泄漏危害一直是倍受關(guān)注的安全問題。 一、儲(chǔ)罐的種類及特點(diǎn)1.臥式圓筒罐臥式圓筒罐主要是由筒體，封頭、人孔、支座、接管、安全閥、液位計(jì)、溫度計(jì)及壓力表等部件組成。圓筒體是一個(gè)平滑的曲面，應(yīng)力分布均勻，承載能力較高，且易于制造，便于內(nèi)件的設(shè)置和裝拆，廣泛應(yīng)用于中小型液化石油氣儲(chǔ)配站。2.球形罐球形罐主要由殼體、人孔接管及拉桿等組成，其殼體由不同數(shù)量的瓣片組裝焊接而成。球形罐受力均勻，在相同壁厚的條件下，球形殼體的承載能力最高，但制造比較困難，工時(shí)成本高，對于大型球罐，由于運(yùn)輸?shù)仍?，要先在制造廠壓好球瓣，然后運(yùn)到現(xiàn)場組裝，由于施工條件差，質(zhì)量不易保證。因此，球形罐用于大型液化石油氣儲(chǔ)配站。 二、儲(chǔ)罐泄漏火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析1.泄漏物質(zhì)易燃易爆液化石油氣具有很強(qiáng)的揮發(fā)性，閃點(diǎn)低于-60，具有易燃特性，最小點(diǎn)火能量為0.20.3mJ，一旦遇到火源，極易發(fā)生燃燒爆炸事故。當(dāng)液化石油氣發(fā)生泄漏時(shí)，1m3液化石油氣可轉(zhuǎn)變成250300m3的氣態(tài)液化石油氣，液化石油氣的爆炸極限按29的近似值計(jì)算，則1m3的液態(tài)液化石油氣漏失在大氣中，將會(huì)變成300015000m3的爆炸性氣體。液化石油氣泄漏形成為爆炸性氣體遇火源發(fā)生化學(xué)性爆炸，其爆炸威力是TNT炸藥當(dāng)量的410倍，爆速可達(dá)20003000m/s。由于液化石油氣熱值大，1m3發(fā)熱量是煤氣的6倍，火焰溫度高達(dá)1800。因此，液化石油氣爆炸起火后，會(huì)迅速引燃爆炸區(qū)域的一切可燃物，形成大面積燃燒，造成重大破壞和人員傷亡。液化石油氣的化學(xué)性爆炸比物理性爆炸的破壞作用更大。儲(chǔ)罐內(nèi)液化石油氣在一定溫度、壓力條件下保持蒸氣壓平衡，當(dāng)罐體突然破裂，罐內(nèi)液體就會(huì)因急劇的相變而引起激烈的蒸氣爆炸。當(dāng)儲(chǔ)罐，設(shè)備或附件因泄漏著火后，其本身以及鄰近設(shè)備均會(huì)受到火焰烘烤；受熱膨脹后壓力超過儲(chǔ)罐所能承受的強(qiáng)度時(shí)，致使破裂，內(nèi)部介質(zhì)在瞬間膨脹，并以高速度釋放出內(nèi)在能量，引發(fā)物理性蒸氣爆炸。噴出的物料立即被火源點(diǎn)燃，出現(xiàn)火球，產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱輻射。若沒有立即點(diǎn)燃，噴出的液化氣與空氣混合形成可燃性氣云，遇鄰近火源則發(fā)生二次化學(xué)性爆炸。2.易發(fā)生泄漏造成儲(chǔ)罐泄漏的原因很多。質(zhì)量因素泄漏，如設(shè)計(jì)不當(dāng)，選材料不符，強(qiáng)度不足，加工焊接組裝缺陷等。工藝因素泄漏，如高流速介質(zhì)沖擊磨損，反復(fù)應(yīng)力作用，腐蝕破壞，冷脆斷裂，老化變質(zhì)，內(nèi)壓超高等。儲(chǔ)罐的排污閥，因其處于儲(chǔ)罐的最低部，最容易被凍裂，并且經(jīng)常操作易損壞發(fā)生泄漏。儲(chǔ)罐本體第一道法蘭墊片，因未及時(shí)脫水而導(dǎo)致冬季凍裂，或因法蘭墊片質(zhì)量問題破裂造成泄漏。外來因素破壞，如外來車輛撞擊；基礎(chǔ)下沉或傾斜等。操作失誤引起泄漏，如誤開閉閥門；對液位監(jiān)測錯(cuò)誤或不及時(shí)，超量灌裝引起儲(chǔ)罐超壓，導(dǎo)致儲(chǔ)罐本體破裂或法蘭墊片破裂泄漏；違章檢修等。遼寧省葫蘆島市某天然氣分離廠液化石油氣儲(chǔ)罐泄漏就是因?yàn)樵跈z修時(shí)誤將不帶溫井的溫度表卸下，導(dǎo)致液化石油氣儲(chǔ)罐泄漏。3.受熱易膨脹導(dǎo)致泄漏液化石油氣液態(tài)時(shí)的熱膨脹系數(shù)遠(yuǎn)大于氣態(tài)，體積膨脹系數(shù)是水的十幾倍，溫度越高，膨脹越大。在鄰近火災(zāi)的烘烤下或夏季高溫的作用下，液相的液化石油氣易受熱體積膨脹而使其飽和蒸氣壓增大，造成儲(chǔ)罐、管道破裂，引起液化石油氣大量釋放至大氣中。4.泄漏氣體易積聚氣態(tài)的液化石油氣氣體比空氣重，為空氣的1.52.0倍，泄漏后沿地面擴(kuò)散，容易停滯集聚在地面的空隙、管道、下水道等低洼處，不易逸散，即使在平地上，也能沿地隨風(fēng)漂流而不易逸散到空氣中，遠(yuǎn)處的明火也能將泄漏出來的液化石油氣點(diǎn)燃并回燃，增加了發(fā)生火災(zāi)爆炸的危險(xiǎn)性。5.泄漏事故具有隱蔽性液化石油氣體無色無嗅，當(dāng)儲(chǔ)罐產(chǎn)生微小的裂紋，泄漏量較小時(shí)，不易被發(fā)覺，只有當(dāng)大量氣體急驟散發(fā)時(shí)，可以見到白霧或聽到噴射聲，遇明火發(fā)生燃燒爆炸時(shí)已經(jīng)擴(kuò)散了相當(dāng)大的面積，導(dǎo)致突發(fā)事故。6.泄漏物質(zhì)具有毒害性組成液化石油氣的全體碳?xì)浠衔锞休^強(qiáng)的麻醉作用，吸入大量高濃度的氣態(tài)液化石油氣會(huì)引起人員中毒，出現(xiàn)頭暈、乏力、惡心、嘔吐等癥狀，嚴(yán)重者可出現(xiàn)麻醉及意識喪失。若在相對密閉的空間內(nèi)，液態(tài)液化石油氣大量汽化，導(dǎo)致空氣中氧含量的減少，可使人員中毒窒息死亡。 三、泄漏火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防控制措施1.加強(qiáng)設(shè)備質(zhì)量管理，杜絕泄漏現(xiàn)象液化石油氣儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)、選材、加工，制造和安裝應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼制壓力容器GB150、鋼制臥式容器JB4731和壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程的有關(guān)規(guī)定。材料通常按第三類壓力容器要求選擇，罐體應(yīng)進(jìn)行熱處理，以消除焊接過程中造成的應(yīng)力變化，焊接要經(jīng)過100的損探傷，安裝時(shí)應(yīng)選擇剛性不燃的堅(jiān)固基礎(chǔ)作為罐體基礎(chǔ)。法蘭、墊片和緊固件的壓力等級應(yīng)高于設(shè)計(jì)壓力。儲(chǔ)罐本體第一道法蘭墊片應(yīng)用符合聚四氟乙烯，不得采用其他耐油石棉法蘭墊片。埋地儲(chǔ)罐應(yīng)采用嚴(yán)格的防腐措施，防腐設(shè)計(jì)應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)鋼質(zhì)管道及儲(chǔ)罐腐蝕控制工程設(shè)計(jì)規(guī)范SY0007的有關(guān)規(guī)定，并應(yīng)采用最高級別防腐絕緣保護(hù)層，儲(chǔ)罐還應(yīng)作陰極防腐，采用電化學(xué)防腐措施后，引出管道的閥門后要安裝絕緣法蘭隔斷。儲(chǔ)罐在投用以前，必須嚴(yán)格按照壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程進(jìn)行強(qiáng)度和氣密性試驗(yàn)。使用后，加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)，定期進(jìn)行開罐檢驗(yàn)，從根本上保證設(shè)備的安全運(yùn)行，防止設(shè)備故障導(dǎo)致泄漏。2.合理設(shè)置儲(chǔ)罐，降低泄漏風(fēng)險(xiǎn)液化石油氣儲(chǔ)罐或儲(chǔ)罐區(qū)與明火或散發(fā)火花地點(diǎn)、建筑物、堆場的防火間距應(yīng)符合建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GBJ16-87（2001年版）的要求。儲(chǔ)罐之間的防火間距不宜小于相鄰較大罐的直徑，整個(gè)儲(chǔ)罐的總?cè)莘e超過3000m3時(shí)，應(yīng)分組布置，組內(nèi)儲(chǔ)罐宜采用單排布置，組與組之間的防炎9距不宜小于20m，以防止火災(zāi)蔓延和便于進(jìn)行火災(zāi)撲救。儲(chǔ)罐與儲(chǔ)罐組四周應(yīng)設(shè)防火堤，其高度為1.02.2m，使儲(chǔ)罐漏液時(shí)不致于外流，并且通風(fēng)較好，不會(huì)窩氣。儲(chǔ)罐區(qū)還應(yīng)設(shè)置寬度不小于6m的環(huán)形消防車道，并宜設(shè)置至少2個(gè)安全出口。儲(chǔ)罐區(qū)應(yīng)設(shè)置備用儲(chǔ)罐，以供發(fā)生事故時(shí)倒罐用或作為開罐檢查、檢修的備用儲(chǔ)罐。儲(chǔ)罐的進(jìn)液管道和液相回流管道直接接入儲(chǔ)罐內(nèi)的氣相空間，一旦管道發(fā)生泄漏事故，直接泄出去的是氣體，其危害性比直接泄漏出液體要小得多。儲(chǔ)罐脫水排污應(yīng)采用二次脫水裝置，即脫水包，脫水包設(shè)計(jì)壓力不應(yīng)小于儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)壓力，儲(chǔ)罐至脫水包之間要有切斷閥。在寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)，從儲(chǔ)罐底部引出的脫水排污管的根部應(yīng)加裝伴熱或保溫裝置，以防止排污管閥門及其法蘭墊片凍裂。在城市建成區(qū)內(nèi)的加氣站，液化石油氣罐應(yīng)埋地設(shè)置，可減少暴露在地面上的易燃易爆化工設(shè)施，杜絕氣站內(nèi)因車輛頻繁出入而碰撞液化石油氣設(shè)備，造成大量泄漏的意外情況發(fā)生，避免了夏季液化石油氣受熱后引起壓力升高造成泄漏，同時(shí)減小鄰近火災(zāi)的影響，埋地儲(chǔ)罐的閥件、管道等泄漏液化石油氣時(shí)，也容易進(jìn)行有效的堵漏，有利于降低泄漏風(fēng)險(xiǎn)，提高安全性。3.規(guī)范安全操作，減少泄漏量制訂一套切實(shí)可行的安全管理辦法和各項(xiàng)操作規(guī)程。加強(qiáng)操作人員的安全教育和業(yè)務(wù)培訓(xùn)，使之嫻熟掌握操作技術(shù)及消防故障和隱患的方法，杜絕誤操作，違章行為的發(fā)生。進(jìn)入儲(chǔ)罐區(qū)從事充氣、檢修和殘液回收的操作人員應(yīng)穿防靜電服裝和鞋。儲(chǔ)罐操作人員定時(shí)對罐區(qū)內(nèi)儲(chǔ)罐的壓力，液位、溫度和安全裝置及主要操作控制閥門進(jìn)行安全巡查。嚴(yán)格執(zhí)行動(dòng)火檢修制度。夏季要根據(jù)儲(chǔ)罐溫度變化，及時(shí)開啟噴淋裝置，冬季要注意排水防凍。4.防止泄漏氣體聚集液化石油氣儲(chǔ)罐區(qū)宜布置在本單位或本地區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)，不要建在窩風(fēng)地帶，應(yīng)選擇有良好通風(fēng)的地段，以便泄漏出來的液化石油氣能及時(shí)散去。液化石油氣儲(chǔ)罐宜露天設(shè)置，嚴(yán)禁設(shè)在室內(nèi)或地下室內(nèi)，以防止泄出來的液化石油氣氣體在室內(nèi)積聚，形成爆炸性危險(xiǎn)氣體。儲(chǔ)罐區(qū)內(nèi)要嚴(yán)格控制低洼點(diǎn)，除必須設(shè)置的儲(chǔ)罐閥門、操作井、地下卸液口、消防水池、地下消火栓、消防水泵接口等設(shè)施外，嚴(yán)禁設(shè)置地下和半地下建、構(gòu)筑物裝置。5.設(shè)置防泄漏安全裝置儲(chǔ)罐要設(shè)有液位，溫度、壓力測量儀表。液位測量應(yīng)設(shè)高低液位報(bào)警；壓力測量應(yīng)設(shè)壓力上限報(bào)警，較大容積的儲(chǔ)罐，液位和壓力的測量宜設(shè)遠(yuǎn)傳二次儀表，防止超溫、超壓、超液位發(fā)生泄漏。液化石油氣儲(chǔ)罐必須設(shè)有全啟封閉式彈簧安全閥。大于100m3的儲(chǔ)罐宜設(shè)有2個(gè)處于工作狀態(tài)的安全閥，防止儲(chǔ)罐超壓泄漏。凡在安全閥與罐體間設(shè)置的閥，必須處于開啟狀態(tài)，并要有鉛封。安全閥的開啟壓力不得超儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力。安全閥要每年檢驗(yàn)一次。儲(chǔ)罐區(qū)應(yīng)設(shè)置緊急切斷系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)能在事故狀態(tài)下迅速關(guān)閉重要的液化石油氣管道閥門和切斷液化石油氣泵、壓縮機(jī)的電源，避免液化石油氣大量外泄。在儲(chǔ)罐的出液管道的進(jìn)液管道等部位設(shè)置管道內(nèi)置的緊急切斷閥，緊急切斷按鈕安裝在經(jīng)常有人操作的區(qū)域附近，為了避免控制系統(tǒng)誤動(dòng)作，緊急切斷閥應(yīng)能由手動(dòng)啟動(dòng)的遙控切斷系統(tǒng)操縱關(guān)閉，只能手動(dòng)復(fù)位，緊急切斷閥宜為氣動(dòng)閥。儲(chǔ)罐的進(jìn)液管、液相回流管和氣相回流管上應(yīng)設(shè)止回閥，出液管上宜設(shè)過流閥，止回閥和過流閥有自動(dòng)關(guān)閉功能，可有效防止液化石油氣管道發(fā)生意外泄漏事故。止回閥和過流閥設(shè)在儲(chǔ)罐內(nèi)，增強(qiáng)了儲(chǔ)罐首級關(guān)閉的安全可靠性。儲(chǔ)罐內(nèi)未設(shè)置控制閥門的出液管道和排污管道，儲(chǔ)罐的第一道法蘭處最為危險(xiǎn)，應(yīng)在該處配備堵漏裝置。6.及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏為了能及時(shí)檢測到液化石油氣非正常超量泄漏，以便工作人員盡快進(jìn)行泄漏處理，應(yīng)在儲(chǔ)罐區(qū)、卸車點(diǎn)周圍等危險(xiǎn)場所，特別是低洼的閥門操作井、地下卸液口等容易積聚液化石油氣氣體的地方，均應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w濃度檢測和報(bào)警裝置，觀察儀表要設(shè)置在晝夜有人值班的安全場所，其報(bào)警值應(yīng)取液化石油氣爆炸濃度下限的20。罐區(qū)正常巡查的工作人員，應(yīng)配備手提式防爆型可燃?xì)怏w濃度檢測報(bào)警器。檢漏報(bào)警裝置應(yīng)定期檢測保養(yǎng)，保證運(yùn)轉(zhuǎn)正常。7.設(shè)置消防給水及滅火設(shè)施罐區(qū)消防供水洞庭湖采用環(huán)狀管網(wǎng)，給水干管不應(yīng)少于2條，管徑不少于150mm。為便于消防車向管網(wǎng)供水，還應(yīng)設(shè)水泵結(jié)合器，且至少2個(gè)，罐區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)消火栓，其間距一般應(yīng)為60m裝罐區(qū)等重點(diǎn)部位附近應(yīng)設(shè)箱式消火栓，其保護(hù)半徑應(yīng)為30m，消火栓用水量為20L/s45L/s（視儲(chǔ)罐大小而定），大型罐區(qū)設(shè)固定帶架水槍，其供水壓力不小于0.35MPa，對臥式罐不小于0.25MPa。儲(chǔ)罐上安裝消防噴淋和水噴霧設(shè)施，供滅火和降溫用。罐區(qū)內(nèi)按規(guī)范配備相應(yīng)的移動(dòng)式滅火器材，如干粉滅火器等。8.妥善處置泄漏事故當(dāng)發(fā)生液化石油氣泄漏時(shí)，及時(shí)有效地堵漏，是防止火災(zāi)、爆炸、人員中毒等事故發(fā)生和控制其嚴(yán)重程度的重要手段，可采取關(guān)閉閥門、轉(zhuǎn)移物料、帶壓堵漏、注水堵漏等多種措施進(jìn)行堵漏。如果通過關(guān)閉上游閥門可控制泄漏，應(yīng)立即設(shè)法關(guān)閉有關(guān)閥門，切斷氣源。如果儲(chǔ)罐設(shè)有備用卸料儲(chǔ)槽或與其他有剩余空間的液化石油氣儲(chǔ)罐連通，可將泄漏罐內(nèi)的液化石油氣轉(zhuǎn)移，或打開火炬放空閥放空，以減緩泄漏速度和總的泄漏量。當(dāng)液化石油氣管道、法蘭發(fā)生泄漏時(shí)，可利用預(yù)制的夾具和密封膠及密封膠注入工具進(jìn)行帶壓堵漏，參照有關(guān)帶壓堵漏技術(shù)規(guī)定執(zhí)行。當(dāng)儲(chǔ)罐底部或出口管線發(fā)生泄漏時(shí)，可通過底部的注水管線注入高壓水將液化石油氣液面墊起，使水成為泄漏物料，之后