扶西氣站儲(chǔ)罐注水搶險(xiǎn)方案及防堵漏措施

1、扶西氣站儲(chǔ)罐注水搶險(xiǎn)方案及防堵漏措施姓名：XXX部門：XXX扶西氣站儲(chǔ)罐注水搶險(xiǎn)方案及防堵漏措施1概述自1998年3月西安煤氣儲(chǔ)罐爆炸事故發(fā)生后、如何搞好 LPG儲(chǔ)配 站的安全管理工作、采取何種行之有效的防泄漏措施、顯得日益重要和 緊迫。勞動(dòng)部、建設(shè)部為此專門發(fā)文、要求 LPG儲(chǔ)罐法蘭一律改用凹凸 面式、這雖然是較好的也是合理的措施、儀對(duì)于在役的LPG氣站如何進(jìn)行改造。最重要的是、現(xiàn)有的LPG站在改造前如何保證安全生產(chǎn)、萬(wàn)一 出量現(xiàn)類似事故時(shí)、采取何種行之有效的措施。這是一個(gè)現(xiàn)實(shí)難題。佛 山市扶西氣站擔(dān)負(fù)著佛山市區(qū)管道液化氣和近半的瓶裝用戶的供應(yīng) 任務(wù)、現(xiàn)有六座100m3四座200m3地上臥罐

2、、總罐容積1400m是佛 山市區(qū)重要的石油氣儲(chǔ)配基地。我司在學(xué)習(xí)北京、深圳等兄弟煤氣公司 有關(guān)儲(chǔ)罐泄漏搶險(xiǎn)和發(fā)電廠對(duì)高壓蒸汽堵漏搶險(xiǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上， 設(shè)計(jì)了 一套符合扶西氣站運(yùn)行的注水堵漏搶險(xiǎn)方案，下面就該方案進(jìn)行介紹。2 貯罐注水堵漏的工作原理該臥式石油氣貯罐的注水方案如圖 1。方案將臥式罐排污閥后管 4 改為快速接頭連接、 6 為高壓水管。當(dāng)發(fā)生罐底管泄漏時(shí)。通過(guò)高壓軟 管及接頭 5 將水引入貯罐、由于液化石油氣不溶于水、易與水分界、其 液相比重在 0506 之間、比水輕。故水進(jìn)入貯罐后，將逐漸積聚 在罐底、石油氣被頂托浮于上層、達(dá)到置換罐底管道及閥門泄漏介質(zhì)的 目的。為罐底管道及閥門的搶修

3、創(chuàng)造有利條件、降低搶修風(fēng)險(xiǎn)。作為配 套、在管道搶修工具上， 根據(jù)不同的管件結(jié)構(gòu)、 我們除配備一些直管型、 彎管型夾具外針對(duì)較難解決的法蘭盤間泄漏，專門設(shè)計(jì)了一套設(shè)備夾 具。從而保證對(duì)大部分管件類型都可實(shí)施帶壓堵漏作業(yè)。在氣站設(shè)置該 注水設(shè)施，除可適用于儲(chǔ)罐底部以下管道，閥門及管件發(fā)生液相泄漏進(jìn) 行封堵外，還用于儲(chǔ)罐的清洗與置換，檢罐時(shí)的水壓實(shí)驗(yàn)。3 工藝流程注水堵漏在工藝上分三部， 一是注水口位置與形式， 二是高壓水供 應(yīng)系統(tǒng)。31 注水接入點(diǎn) 在設(shè)計(jì)上。注水接入點(diǎn)設(shè)備排污管口、以便于單罐操作、又不影響 非事故罐的作業(yè)、如果設(shè)在其它管段、勢(shì)必、影響其它罐的操作、關(guān)聯(lián) 太多、我們單獨(dú)敷設(shè)一條1.

4、 6Mpa級(jí)的高壓供水管從泵房至儲(chǔ)罐K隔離 墻外側(cè)、供水末端均勻設(shè)置 4 個(gè)控制閥、止回閥及高壓軟管連接快速接 頭、儲(chǔ)罐排污管 4、亦改成快速接頭迎接、當(dāng)需要注水時(shí)、取掉末端排 管、以高壓軟管引水注入貯罐底部。這樣、平時(shí)高壓注水管與貯罐工乙 管線互成獨(dú)立系統(tǒng)、當(dāng)需要接入時(shí)、由快裝接頭與高壓膠管相連。以確 保正常運(yùn)行時(shí)、液化氣與高壓水系統(tǒng)不相連。使用時(shí)，又能快速引入、 這樣還有個(gè)好處、即不用在罐區(qū)內(nèi)開控、方便施工。3. 2 倒罐及放散系統(tǒng) 事故狀態(tài)下，高壓水由貯罐底部排污管注入儲(chǔ)罐當(dāng)注入一定容積的 水后，即在貯罐下部形成水封阻止液化氣外泄。以贏得時(shí)間對(duì)貯罐進(jìn)行 搶修?；?qū)⑹鹿使迌?nèi)的液化氣倒入其它

5、罐中并可問(wèn)時(shí)緊急放散來(lái)降低貯 罐壓力、也可利用放散匯總管接出站外安全地帶放空燃燒。放散管由各貯罐上部緊急放空管二個(gè)閥門間連接管道上三通接出， 放散支管安裝球閥進(jìn)行控制、 各放散支管接到放散匯總管， 液相倒耀時(shí)、 流速約為 2. 8m/s?？紤]到有利于液化氣放散時(shí)的安全警戒、 將站外放散點(diǎn)設(shè)在圍墻外 北側(cè)的菜田內(nèi)，放散總管安裝至側(cè)圍墻邊，用截止閥控制、管道端頭裝 快速接頭、可用高壓膠管迅速接出站外。3 3 高壓注水系統(tǒng)為了提高系統(tǒng)的快速反應(yīng)能力和可操作性， 我們采用了佛山水泵廠 的FP80-1 /8xADL8 95. 5w自動(dòng)補(bǔ)氣式氣壓給水設(shè)民主要配備有 DL 注罐泵、VMP亙壓泵、補(bǔ)氣罐、安全

6、泄壓閥、水泵控制箱。見圖3。其工作原理足：利用密閉的氣壓罐內(nèi)空氣的可壓縮性來(lái)改變氣壓罐 內(nèi)空氣的體積和壓力，達(dá)到為給水設(shè)備貯存、調(diào)節(jié)和輸送水量的目的、 氣壓罐可取代水塔或高壓水稻。 由氣壓罐內(nèi)壓力的變化自動(dòng)控制水泵的 啟閉。當(dāng)氣壓罐內(nèi)空氣量不足時(shí)能自動(dòng)補(bǔ)氣，為防止補(bǔ)氣過(guò)多影響氣壓 罐的貯水量，在罐體上裝限氣裝置、當(dāng)出水管網(wǎng)耗水量少于亙壓水泵的 供水量時(shí)，氣壓罐內(nèi)水壓逐漸升高、當(dāng)壓力表上壓力達(dá)到設(shè)定的最高工 作壓力P2時(shí)，電控箱發(fā)出信號(hào)，使恒壓水泵停止工作.隨著罐內(nèi)儲(chǔ)存 水量的減少，出水管網(wǎng)壓力下降至設(shè)定壓力 P1時(shí)、電控箱發(fā)出信號(hào)、 啟動(dòng)恒壓泵。在注水作業(yè)時(shí)。耗水量大于恒壓泵供水量，水網(wǎng)壓力繼

7、續(xù) 下降至P3、電控箱發(fā)出信號(hào)、啟動(dòng)注罐泵，否則、僅由恒壓泵供水。由 此可見平時(shí)水網(wǎng)的恒壓，是由氣壓罐和恒壓泵來(lái)?yè)?dān)當(dāng)，能避免消防水泵 在無(wú)事故的情況廠頻繁啟動(dòng)，避免消防泵磨損，保證消防泵安全可靠， 而需要大水流量時(shí)，注罐泵能自動(dòng)啟動(dòng)，使注水作業(yè)更加簡(jiǎn)便、該裝置 還設(shè)置了“自動(dòng)”檔和“手動(dòng)”檔。為避免注水壓力過(guò)高，設(shè)置了安全 泄壓閥和旁路。有關(guān)技術(shù)指標(biāo)見表 1。供水管網(wǎng)水壓設(shè)定在1. 4十0. 05Mpa（由壓力開關(guān)控制，可調(diào)）， 由于水網(wǎng)保持恒定水壓、當(dāng)需要注水時(shí)，直接用軟管接入儲(chǔ)罐，打開控 制閥，水泵即自動(dòng)啟動(dòng)、大大提高了快速作戰(zhàn)能力。 4. 1 墊片的選用長(zhǎng)期以來(lái)，氣站一直使用石棉橡膠板(

8、GB539-83)牌號(hào)NY3O0綠 色或黑色，適用條件：壓力 PV2. 5MPs t v 150C，擴(kuò)張強(qiáng)度(橫向) > 11. OMpa這種墊片的特點(diǎn)是：(1) 石棉橡膠墊的壓縮率通常為 7 1 7 ，彈性偏低，墊片的比 壓力值為26 35Mp6墊片系數(shù)為2. 0 3. 5之間，另外，使用時(shí)間延 長(zhǎng)，墊片系數(shù)也會(huì)下降、變小。我們知道，墊片系數(shù)就是有效緊固力超 過(guò)管系操作壓力的倍數(shù)， 即墊片單位面積比壓的剩余值 6g 與密封壓力 P 之比值6g/p= m墊片系數(shù)高，密封效果好、墊片系數(shù)偏低時(shí)、當(dāng)管系 介質(zhì)工況波動(dòng)較大時(shí)、就容易產(chǎn)生超過(guò)某一臨界值的現(xiàn)象。出現(xiàn)泄漏、 甚至將墊片吹跑。(2)

9、抗張強(qiáng)度偏小、不適宜大規(guī)格化和耐高壓。(3) 使用年限不宜太長(zhǎng) (中石化規(guī)定最適宜一年左右為好 )。(4) 石棉橡膠板含有氯離子和硫化物、吸水后容易與金屬法蘭形成 腐蝕原電池、產(chǎn)生應(yīng)力松馳，造成滲漏。聚四氯乙烯墊片。也有應(yīng)力松馳的現(xiàn)象， 彈性回復(fù)性不好。 經(jīng)比較、 我們選用了波齒復(fù)合墊片這種新型的密封件。 它采用了類似于波形金屬 墊片的骨架。即在軟鐵板上。精密切削加工出鋸齒形同心圓溝槽、其上 復(fù)合上一層適當(dāng)厚度的膨脹石墨而成。使用時(shí)、由于法蘭的壓緊，復(fù)合在墊片上的石墨被壓縮進(jìn)入溝槽， 金屬骨架上、下表面的環(huán)形齒峰與法蘭面接觸。并在這蘭的進(jìn)一步壓緊 下產(chǎn)生彈性變形。 使石墨被高度壓縮和封閉在金屬

10、骨架勺法蘭之間形成 的環(huán)形密閉空間里、 具有金屬墊片密封和非金屬膨脹石墨密封的雙重作 用、使之與其它墊片相比具有一系列更為優(yōu)異的性能特點(diǎn)：(1) 優(yōu)異的密封性：波齒復(fù)合墊片不僅在 35Mpa壓緊下能達(dá)到極高的密封性(泄漏率可達(dá)10-5CM3/S級(jí))，而且在低比壓下仍有優(yōu)異的密 封性，在15MPa比壓下氣密性仍達(dá)到10-3CM3/ S級(jí)指標(biāo)(石棉橡膠板標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)定僅為 10-2CM3S)(2) 回彈性能優(yōu)良，密封壽命長(zhǎng)、不會(huì)老化、應(yīng)力松弛、滲漏。(3) 安全可靠性高。(4) 使用安裝方便(5)適應(yīng)性廣、高、低溫和高、低壓(真空一25MPa都適用。(6)價(jià) 廉、比纏繞式墊片或齒形墊便宜。我們?cè)陂_罐檢

11、查中，全部更換了波齒 復(fù)合墊，替代石棉橡膠墊、兩年來(lái)，未發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。4 2 帶壓堵漏工具除了配備直管形和彎管形夾具及防護(hù)用品工具外， 我們主要針對(duì)較 易發(fā)生的法蘭片間泄漏，開發(fā)了一套設(shè)備和夾具。夾具依據(jù)弗曼內(nèi)特在線帶壓堵漏法設(shè)計(jì)， 其工作原理是： 利用泄漏 部位的部分外表面與專用夾具構(gòu)成新的密封空間， 采用大于介質(zhì)系統(tǒng)內(nèi) 壓力的外部推力，將密封劑料輸送并充滿密封空間，在泄漏通道處又建 立一個(gè)固定的、新的密封結(jié)構(gòu)，從而消除介質(zhì)的泄漏。5 演練效果扶西氣站于 1999年 11 月 24日對(duì)高壓注水堵漏系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)際操 作演習(xí)，以5號(hào)100m3空罐作為目標(biāo)罐，假設(shè)其罐底出液管把蘭片發(fā)生 泄漏，對(duì)其

12、進(jìn)行緊急搶險(xiǎn)動(dòng)作。接到命令時(shí)，水壓維持在1. 35 1. 4Mpa范圍內(nèi)；將注水口快裝 接頭與排污管口快裝接頭相接，然后開啟排污管閥門，使注水口與罐內(nèi) 連通，此時(shí)罐內(nèi)壓力為0. 45Mpa當(dāng)開啟注水閥時(shí)，注水泵壓力降至 1. iMpa注水口壓力為1. 0Mpa按預(yù)期效果注水。注水過(guò)程中，罐內(nèi) 壓力變化不大。14分鐘后，停止注水動(dòng)作，此時(shí)罐內(nèi)液位為 25CM即入水體積 12.5m;,注水流量為53. 57m3/h,基本達(dá)到了設(shè)計(jì)流量。在場(chǎng)消防及公司領(lǐng)導(dǎo)對(duì)此套系統(tǒng)的使用效果均感到很滿意， 認(rèn)為可 以滿足應(yīng)急需要。國(guó)家安全生產(chǎn)檢查團(tuán)到我站檢查工作,也對(duì)我站的安 全管理給予了高度評(píng)價(jià),認(rèn)為我站配備有此

13、類搶險(xiǎn)系統(tǒng),進(jìn)一步完善了 我站的防范安全措施。但在系統(tǒng)操作過(guò)程中, 仍應(yīng)注意注水流速不應(yīng)過(guò)大, 以避免液化石 油氣與水混流不易分層。6幾點(diǎn)體會(huì)(1) 石油氣貯罐的注水堵漏方案需綜合考慮才能取得預(yù)期的效果。 我們?cè)谥贫ǚ桨负瓦x擇設(shè)備上都綜合考慮了各個(gè)方面的因素, 因而取得 較好的效果。 例如泵的選擇及貯罐快速接頭的選擇就考慮了既要滿足快 速搶險(xiǎn)的要求,又要滿足平時(shí)消防噴淋及罐檢工作的要求。(2) 石油氣貯罐底部法蘭墊片的選擇不可掉以輕心,石棉橡膠墊片 存在著微滲漏,墊片系數(shù)偏小,且隨時(shí)間延長(zhǎng)而下降等缺陷,因而,當(dāng) 罐底部法蘭結(jié)構(gòu)安裝平面法蘭時(shí),有潛在的危險(xiǎn)。吸取西安球罐爆炸的 教訓(xùn),我們?cè)诠迿z中將底部法蘭墊片全部更換為波齒復(fù)合墊片,這種墊 片具有較高的密封性能,回彈性能較好,防滲能力強(qiáng),使用一年來(lái),效 果良好,我們認(rèn)為,在目前暫不能改變貯罐法蘭結(jié)構(gòu)情況下,采用此種 墊片對(duì)降低裝置泄漏率,防止意外泄漏事故發(fā)生,是有很大幫助的。(3) 除注水堵漏外,我們還考慮了在線帶壓堵漏夾具,即應(yīng)用弗曼 內(nèi)特不停車堵漏技術(shù),該技術(shù)在我國(guó)化工、機(jī)械、電力、石化系統(tǒng)都早 有應(yīng)用,其技術(shù)核心是密封劑,我們采用的是橡膠棒作密封劑,堵漏試驗(yàn)情況良好。但使用要注意安全守則(4) 儲(chǔ)罐的第一道閥門應(yīng)有足夠的強(qiáng)