液化石油氣罐區(qū)火災的預防

1、液化石油氣罐區(qū)火災的預防  引言1 在常溫下稍加壓就容易液化的天然石油伴氣或石油煉制工程中生產(chǎn)的石油氣，統(tǒng)稱為液化石油氣。早在本世紀初，人們就在加工精制汽油的過程中，發(fā)現(xiàn)了這種新的能源，隨著石油工業(yè)的迅速發(fā)展，液化石油氣的產(chǎn)量也在迅速增加。由于液化石油氣具有使用方便、燃燒性能好、無污染等特點，它作為優(yōu)良的燃料被工業(yè)生產(chǎn)、家庭生活及社會服務行業(yè)所廣泛采納。目前，我國家用液化石油氣在城市已基本普及，隨之而來的大量液化石油氣的儲存與使用所存在的消防安全問題也擺在了我們的面前。 關于液化石油氣罐區(qū)的防火問題，雖然已有了一些防火技術規(guī)范和要求，但仍不能適應目前要求嚴格的消防安全的需要。施行證實

2、，液化石油氣罐區(qū)的火災爆炸原因，有其主要原因，也有其多面性。因此，筆者在對北京燕山石化公司煉油廠液化石油氣罐區(qū)進行實際考察的基礎上，對液化石油氣罐區(qū)的火災危險性及防火措施作一些初步探討和研究。 液化石油氣罐區(qū)的火災危險性分析2 1、液化石油氣的組成 液化石油氣主要有丙烷、丙烯、丁烯組成，所以其組份的物化性質便決定了液化石油氣的特性，詳見下表： 烴類名稱 丙烷 丁烷 異丁烷 丙烯 丁烯 分子式 C3H8 C4H10 C4H10 C3H6 C4H8 相對密度 氣體 液體 著火溫度 493 482 420 497 445 最高火焰溫度 1979 1990 1973 1935 2032 爆炸極限 %

3、上限 10 下限 氣體熱值 kcal/m3 高值 22,40 29,500 29,170 20,800 27,500 低值 19,950 25,900 25,610 19,400 25,700 沸點下的汽化熱kcal/kg 15時與小體積膨脹系數(shù)的相對值   2、液化石油氣的火災危險性 液化石油氣在常溫柔常壓下極易揮發(fā)，體積能迅速擴展250倍350倍；石油氣比重較空氣重1.5倍2.0倍，往往停滯聚集在地勢低處，一時不易被風吹散；液化石油氣爆炸下限低，下下限幅值較大；液化石油氣的爆燃速度很快，燃速為0.38m/s0.5m/s，爆速為2000m/s3000m/s；液化石油氣著火能很低，手

4、電筒的電火花便可將其引爆；液化石油氣的熱膨脹系數(shù)很大，約為水的十多倍，液化石油氣溫度每上升1，其溫度應力增加值為2.0MPa3.0MPa，因此充裝過量是十分危險的，一般不超過85%，以上這些特性說明了液化石油氣是易燃、易爆的高危險性物質。 3、液化石油氣罐區(qū)的火災危險性 液化石油氣罐區(qū)的火災、爆炸是泄漏型的，因此罐區(qū)的火災危險性主要是液化石油氣泄漏的火災危險性。罐區(qū)液化石油氣儲存系統(tǒng)是封閉的，但在使用過程中，由于種種原因，如儲罐的焊縫和線出現(xiàn)裂口，就會出現(xiàn)帶壓的液化石油氣從裂口噴出，急劇擴散，形成可爆性蒸氣云或爆炸性氣體混合物，一旦遇火源便會發(fā)生燃燒和爆炸，其危害將波及四周大范圍的爆炸性可燃氣

5、體，而1kg液化石油氣的爆炸威力與3.5kg的TNT的爆炸威力相當，因此液化石油氣的火災爆炸會給人員和設備造成極大的損害，例如：1979年12月18日，某市的液化石油氣罐區(qū)一4000m3球罐突然破裂，泄漏的液化石油氣發(fā)生爆炸燃燒，四周的儲罐也相繼發(fā)生爆炸，形成數(shù)萬m3的爆炸空間，氣云呈蘑菇狀上升，高達幾十米，當場死亡27人，受傷59人，200m范圍內(nèi)的建筑遭到破壞，500m范圍內(nèi)的390萬株樹苗被燒毀，直接經(jīng)濟損失600多萬元，29家工廠停產(chǎn)24h36h，造成了極其惡劣的后果。因此，液化石油氣罐區(qū)被劃為甲級防火區(qū)。 液化石油氣罐區(qū)泄漏原因分析3 液化石油氣罐區(qū)的火災和爆炸主要是由泄漏

6、引起的，其過程示意圖為圖1： 圖1 當設備產(chǎn)生微小的裂痕，泄漏量較小時，其不易被察覺，易蓄積在較低洼處；當裂口較大或內(nèi)壓過大時，氣體泄漏時多帶嘯叫聲，在地面上可形成1m2m或更厚的霧層，處于霧層中的人及裝置一旦有火災或爆炸發(fā)生，都將遭受傷害。 因此，明確發(fā)生泄漏的原因是研究制止泄漏的根本，而造成泄漏的原因有很多，但概括起來不外設備和工藝操作兩方面。就設備來講，有制定上的原因，有制造上的原因，也有修理管理上的原因，如制定不合理，選材不得當；就工藝操作來講，則主要是人為的錯誤操作，如誤開閉閥門等。 下面，我們以事故樹的形式將這些原因表達出來，如圖2。 圖2 液化石油氣泄漏是造成火災或爆炸的主要因素

7、，而火源是引起火災或爆炸的導火索，在罐區(qū)內(nèi)假設無火源，即使泄漏出液化氣來也不會發(fā)生火災或爆炸，所以控制火源的產(chǎn)生也很重要，下面用事故樹法表示火源產(chǎn)生的各種原因，如圖3。 液化石油氣罐的防火措施4 在了解了液化石油氣罐的火災危險性及其發(fā)生泄漏和產(chǎn)生火源的原因后，我們應該看到關于液化石油氣罐區(qū)，除了滿足生產(chǎn)和貯存需要，還應同時滿足安全消防的需要，力求經(jīng)濟合理，保證安全。 一關于罐區(qū)地理環(huán)境的要求 貯罐區(qū)的總平面布局，應選擇人員集中和火源的常年主導風向的下風向以及優(yōu)良的通風地帶，嚴禁布置在山谷地區(qū)的風處；罐區(qū)與罐瓶、修瓶、動力等生產(chǎn)車間和生活區(qū)應分區(qū)設置；罐區(qū)沿防火墻應有消防通道圍繞，并有

8、兩個獨立的可通過消防車的出口，道寬應大于7m，或保證可錯車，道路的路面不應低于中級路面，道路兩側采用漫流措施；貯罐之間、罐區(qū)之間以及罐區(qū)與相鄰建筑之間應滿足有關制定防火規(guī)范的要求，以防止火災蔓延和進行火災撲救。 二防止罐區(qū)液化氣泄漏的措施 1、設備方面的防泄漏措施 關于貯罐罐體，目前采納的主要是球形貯罐，由于物料壓力高，因此在罐體的制定、制造、安裝和使用過程中應嚴格執(zhí)行壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程的規(guī)定，材料通常按第三類壓力容器要求選擇，制定溫度為-40+50，制定壓力一般按48時丙烷飽和蒸汽壓16kg/cm2計算，同時要求球罐應安裝壓力表、液面計、溫度表、安全閥等安全附件，并保證在其使用過程中靈敏度

9、可靠；關于罐區(qū)內(nèi)和各種管線，應采納無縫鋼管，并且地上鋪設，常常操作的閥門集中布置，管線應采納焊接連接，并在中間加設法蘭，以便于動火檢修時的隔斷；關于液化氣泵也應采用正確的安裝和使用方法。 2、工藝方面的防泄漏措施 關于工藝過程來說，主要是人為的誤操作，造成設備超負荷運行或跑漏液化氣，而誤操作造成的泄漏又以閥門、孔蓋的操作失誤為最多，因此強化對操作人員的思想和業(yè)務教育，使之嫻熟掌握操作技術及消除故障和隱患的方法，并以抽堵盲板、泄壓與排凈、正常生產(chǎn)操作、定期修理等各方面制定完善的規(guī)章制度。 三防止罐區(qū)液化氣擴散的措施 貯罐發(fā)生泄漏是難以意料的，重要的是一旦發(fā)生泄漏，如何控制和制止泄漏，以減少發(fā)生事

10、故的危害。為達到這個目的，可以從以下幾方面加以合計： 1、設置液化氣報警系統(tǒng)。要盡快制止泄漏的液化石油氣擴散，使災害消滅在萌芽狀態(tài)，就應采納可燃氣體報警設備，其探頭布置在液化石油氣易泄漏地方的下風向的離地50cm處，并使之報警濃度達到液化石油氣爆炸下限四分之一。 2、堵漏，及時堵塞、修補漏洞是安全技術的基礎之一，其方法很多，應依據(jù)實際狀況采納，如及時緊箍松動了的元件，拆換老化的墊圈，及時補焊腐蝕了的部分。 3、在罐區(qū)四周應建堅實的防火堤，其高度應保證容量和貯罐容量相等。為了防止擴散，在堤上還可合計安裝水霧噴頭，將水噴酒成水幕狀，把泄漏的罐密封起來，這是一種國內(nèi)尚未有記載的新方法，可以在制定、安裝、使用等方面進行嘗試。 4、罐區(qū)內(nèi)地面應有一定的坡度。發(fā)生事故時，罐體可能受到破壞，貯存液體可能大量流入罐區(qū)內(nèi)，如果液體不能及時排出，就會越積越多，發(fā)生較大事故。實驗證實，25mm厚的液化氣罐壁鋼板，明火條件下16min升溫可達690，液體石油氣儲罐均為高壓容器，一