液態(tài)烴罐區(qū)的火災(zāi)預(yù)防與泄漏火災(zāi)撲救技術(shù)

1、液態(tài)烴罐區(qū)的火災(zāi)預(yù)防與泄漏火災(zāi)撲救技術(shù)    液態(tài)烴，除了液化石油氣外，還有液化乙烷、乙烯、丙烷、丁二烯、天然氣等，為了儲存、輸送之便，這些物質(zhì)必須常壓下降低溫度或常溫下增加壓力變成液體。常溫常壓下，其爆炸極限均小于10%，屬于易燃?xì)怏w，與空氣能夠形成爆炸性混合物，遇熱源和明火有著火爆炸危險(xiǎn)，是甲A類火災(zāi)危險(xiǎn)物質(zhì)。 一、火災(zāi)危險(xiǎn)性分析儲罐區(qū)一直是石油化工企業(yè)防火防爆的重點(diǎn)，液態(tài)烴球罐區(qū)更是防火工作的重中之重。如果管理不到位，存在的事故隱患不及時(shí)消除，就可能發(fā)生火災(zāi)爆炸事故，危及生產(chǎn)和人的生命安全，使企業(yè)蒙受巨大損失。引起液態(tài)烴儲罐火災(zāi)爆炸的因素有靜電、雷

2、擊、誤操作、設(shè)備故障、違章動(dòng)火、泄漏、外界因素(停電、停水、停氣、停汽)等幾條，具體為： 1易燃易爆氣體，如液化石油氣、發(fā)生小孔噴射時(shí)，因流速快，會產(chǎn)生高位靜電，實(shí)踐證明，液化石油氣在高速噴射時(shí)產(chǎn)生的靜電電位高達(dá)9000 V，特別是氣體中伴有其它微粒物質(zhì)時(shí)，其靜電危險(xiǎn)性更大，而當(dāng)帶電體與不帶電或靜電電位很低的物體相接近時(shí)，只要電位差達(dá)到300 V以上，就會發(fā)生靜電放電現(xiàn)象，并產(chǎn)生火花。當(dāng)火花能量超過0.3 mJ時(shí)，就足以引燃處于爆炸濃度極限范圍內(nèi)的液化石油氣，引起燃燒和爆炸。1998年2月26日，江西九江石化總廠儲運(yùn)分廠液化石油氣罐區(qū)排空爆燃，就是因805.2輸料管端頭板處大量液化石油氣高速噴

3、射，積聚靜電，并放電產(chǎn)生火花引燃液化石油氣和空氣的混合物燃爆起火。 2若避雷裝置因管理疏漏，導(dǎo)致避雷效果降低可失去作用而遭雷擊，會引起配電間停電，所有電氣設(shè)備將停止運(yùn)行，可燃?xì)怏w報(bào)警設(shè)施處于失控狀態(tài)，消防電動(dòng)泵不能啟動(dòng)。一旦儲罐發(fā)生火災(zāi)，如果電氣設(shè)備未及時(shí)修復(fù)，不能滿足火災(zāi)用水量和水壓的要求，因?yàn)橄绹娏芾鋮s系統(tǒng)、消防水炮的供水一般由工業(yè)水供給。 3設(shè)備出現(xiàn)故障，如丁二烯罐區(qū)冷凍機(jī)出現(xiàn)故障停止運(yùn)行，就會使丁二烯罐內(nèi)溫度升高，造成丁二烯聚合。低溫罐區(qū)壓縮機(jī)故障，則會使乙烯罐內(nèi)溫度升高，罐底壓力上升，造成球罐超壓，易導(dǎo)致球罐變形和韌性破裂。 4液態(tài)烴球罐由于誤操作而引發(fā)的火災(zāi)事故發(fā)生頻率較多，其中

4、最典型的就是“88?10?22”小梁山液化石油氣惡性爆燃事故，死亡26人，燒傷15人。其事故原因是：操作工在對某液化石油氣球罐進(jìn)行開閥脫水操作時(shí)，未關(guān)閉球罐脫水包的上游閥，就打開脫水包的下游閥，在帶壓情況下，邊進(jìn)料邊脫水，致使水和液化石油氣一起排出，液化石油氣向外擴(kuò)散并積聚，遇火源引起爆燃。 5液化烴罐區(qū)發(fā)生頻率最多的還是要數(shù)因液化烴貯罐泄漏而引發(fā)的事故，主要有：(1)罐體閥門墊片損壞，出現(xiàn)裂縫，引起泄漏；(2)液位計(jì)，壓力表損壞；(3)管道破裂；(4)罐體焊縫破裂；(5)壓縮機(jī)損壞等原因。從發(fā)生在1998年3月5日西安大爆炸事故中就可見一斑，其事故原因?yàn)槲靼裁簹夤疽夯蜌夤芾硭慌_400

5、 m3球罐底部閥門磨損而漏氣，因無法控制泄漏造成2臺400 m3球罐爆裂，大火澆了37個(gè)小時(shí)，33人受傷，11人死亡。由于液態(tài)烴球罐危險(xiǎn)性比一般的油罐大，所以操作條件苛刻，不允許有超溫、超壓、液位失控、物料泄漏現(xiàn)象發(fā)生。否則，由于其特殊性質(zhì)，會導(dǎo)致物料從閥門泄漏。一旦泄漏難以控制，將會發(fā)生類似西安“98?3?5”液化石油氣大爆炸的惡性火災(zāi)事故。 二、預(yù)防對策 液化烴本身的危險(xiǎn)性比較大，加上多個(gè)儲罐集中布置，儲量大，一旦著火爆炸難以撲救，會造成嚴(yán)重后果。由于這方面原因引起的火災(zāi)事故不勝枚舉，我們應(yīng)從中吸取教訓(xùn)，防患于未“燃”。 1球罐區(qū)的平面布置。 (1)液化烴球罐應(yīng)布置在通風(fēng)良好、遠(yuǎn)離明火或散

6、發(fā)火花的露天地帶，同時(shí)，應(yīng)避開雷區(qū)、地震帶和易受洪水侵襲等地區(qū)，球罐區(qū)之間的防火間距不應(yīng)小于表1的規(guī)定：表1 球罐之間的防火間距名稱 地上球罐 地上臥罐 半地下及地下臥罐液化碳三、碳四? 0.5D D 0.5D液化乙烯DD 0.5D                        注：(1)D為兩相鄰儲罐中較大罐的直徑，m。(2)地上臥式儲罐成排布置時(shí)，排與排

7、之間的防火間距，不應(yīng)小于其中最長臥式罐長度之半，且不小于6m。 (2)液態(tài)烴儲罐成組布置時(shí)組內(nèi)儲罐不應(yīng)超過2排，一組儲罐的總?cè)萘坎粦?yīng)超過4000 m3。 (3)儲罐與儲罐組四周應(yīng)設(shè)防火堤，兩相鄰防火堤外側(cè)基腳之間的距離不應(yīng)小于7 m，堤高不超過1 m，罐體基礎(chǔ)外露部分及罐組內(nèi)的地面應(yīng)為非燃料材料。 (4)儲罐區(qū)應(yīng)設(shè)置備用儲罐，以供發(fā)生事故時(shí)倒罐用或作為開罐檢查、檢修時(shí)的備用儲罐。 (5)儲罐與居民區(qū)的防火間距不應(yīng)小于120 m，總?cè)萘看笥?000 m3的儲罐與居民區(qū)的防火間距應(yīng)大于500 m；生產(chǎn)區(qū)的儲罐與工業(yè)明火之間的防火間距不小于60 m，裝卸站與明火之間的防火間距不小于30 m。 (6)

8、罐區(qū)應(yīng)設(shè)置寬度不小于4 m的環(huán)形消防車道，并宜設(shè)至少兩個(gè)安全出口。 (7)生產(chǎn)區(qū)與輔助區(qū)之間應(yīng)用不低于2.2 m的非燃燒實(shí)體墻隔開，并分別設(shè)置入口。 2球罐的安全措施 (1)儲罐強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，要把好罐體的選材、材料制作工藝、焊接工藝和壁厚關(guān)，罐材應(yīng)用16 MnR、16 MnV鋼，不準(zhǔn)使用A3鋼、沸騰鋼和含碳量大于0.24%的材料，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%的無損探傷，安裝時(shí)應(yīng)選擇剛性不燃的堅(jiān)固基礎(chǔ)作為罐體基座，罐距地面的高度一般不小于1.5 m，以便接管操作和檢修。 (2)儲罐應(yīng)設(shè)液位計(jì)、壓力表、安全閥、緊急切斷裝置及防凍排污閥、溫度計(jì)，以及高液

9、位、超壓報(bào)警裝置，儲罐的安全閥及放空管應(yīng)接入全廠性火炬。獨(dú)立的放空管應(yīng)通往安全地帶。 (3)儲罐應(yīng)設(shè)置靜電接地及防雷設(shè)施，儲罐防雷接地點(diǎn)不應(yīng)少于2個(gè)，接地點(diǎn)離儲罐周邊的間距不宜小于30 m，接地電阻不應(yīng)小于10 ，為了便于正確檢測，接地線應(yīng)作可拆裝處理。此外，為消除由于管內(nèi)液態(tài)烴流動(dòng)與管壁摩擦產(chǎn)生的靜電，液態(tài)烴工藝管道，不帶電的金屬部分，都應(yīng)可靠接地保護(hù)，接地電阻不得大于10 ，所有法蘭及絲扣連接處應(yīng)焊上導(dǎo)線或用銅片跨接。 (4)緊急泄壓放空設(shè)施，采取的措施有兩種：一種是有安全泄壓閥和放空管經(jīng)密閉管道泄放至火炬系統(tǒng)焚燒放空；二是倒罐泄壓，即設(shè)置應(yīng)急管線，使物料安全轉(zhuǎn)移至備用儲罐。 (5)儲罐脫

10、水應(yīng)該用二次脫水裝置，儲罐根部閥不能常開，脫水系統(tǒng)應(yīng)有伴熱功能。 (6)液態(tài)烴類罐組應(yīng)該按規(guī)范要求設(shè)置可燃?xì)怏w檢測報(bào)警器，罐區(qū)內(nèi)電器設(shè)備均應(yīng)防爆。 (7)為防止火災(zāi)時(shí)儲罐超溫超壓而引發(fā)爆炸，要對著火罐及周邊罐及時(shí)降溫，固定噴淋裝置是行之有效的措施之一。一般供水壓力不得小于0.2 MPa，供水強(qiáng)度為0.15 L/s?m2，著火罐和相鄰罐分別按其全表面和一半表面計(jì)算用水量。目前，該裝置大多采用盤管或噴頭兩種方式。 (8)罐區(qū)消防供水應(yīng)采用環(huán)狀管網(wǎng)，給水干管不應(yīng)少于二條，管徑不小于150 mm。為便于消防車向管網(wǎng)供水，還應(yīng)設(shè)水泵接合器，且至少2個(gè)。罐區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)消火栓，其一般間距為60 m，裝罐區(qū)、增壓

11、泵房、加熱氣化區(qū)等重點(diǎn)部位附近應(yīng)設(shè)置箱式消火栓，其保護(hù)半徑約為30 m，消火栓用水量為20 L/s45 L/s(視儲罐大小而定)。大型罐區(qū)應(yīng)設(shè)固定帶架水槍，其供水壓力對球罐不小于0.35 MPa，對臥罐不小于0.25 MPa，該水槍具有射程遠(yuǎn)、流量大、旋轉(zhuǎn)靈活等特點(diǎn)，是罐區(qū)消防的重要設(shè)施之一。 (9)罐區(qū)消防用電應(yīng)為二級負(fù)荷，并采用單獨(dú)供電回路，所有儲罐的金屬設(shè)備、容器、管道等都應(yīng)具有良好的電器連接和接地，電器連接的跨接線應(yīng)用截面不小于6 mm2的銅線，靜電接地的電阻值應(yīng)小于100 。? 3罐區(qū)的安全管理 減少液態(tài)烴球罐區(qū)的火災(zāi)危害，除了在硬件上下功夫外，更重要的是以人為本，在管理上下功夫，制

12、定一整套液態(tài)烴球罐區(qū)安全防范措施。對于關(guān)鍵機(jī)組，如壓縮機(jī)、冷凍機(jī)，實(shí)行特護(hù)機(jī)組維護(hù)制度，使機(jī)、電、儀、操、管五位一體化。 (1)建立罐區(qū)各級管理人員和操作人員的崗位安全責(zé)任制，明確“誰的崗位，誰負(fù)責(zé)”。加強(qiáng)職工的技術(shù)培訓(xùn)，提供操作技能，堅(jiān)持安全生產(chǎn)思想教育，提高責(zé)任心，防止誤操作。 (2)液態(tài)烴球罐區(qū)要嚴(yán)格按壓力容器安全檢查規(guī)程定期進(jìn)行檢查，其安全附件也須定期檢查核對，設(shè)備部門必須確保密封點(diǎn)泄漏率小于0.5，儀表完好率、使用率95%以上，自控率達(dá)90%以上，并有設(shè)備搶修措施。 (3)定期對球罐的壓力、液面、溫度進(jìn)行檢查分析，對查出的隱患和問題及時(shí)整改。每年在雷雨季節(jié)到來之前，請有資質(zhì)的避雷靜電

13、檢測中心對所有球罐的避雷靜電設(shè)施進(jìn)行測試，對不合格的及時(shí)進(jìn)行整改。 (4)球罐區(qū)屬特級動(dòng)火區(qū)，如需動(dòng)火，須由企業(yè)主管領(lǐng)導(dǎo)或其委托人特批，落實(shí)安全措施，方可動(dòng)火。 (5)建立液態(tài)烴應(yīng)急處理預(yù)案，尤其是泄漏應(yīng)急預(yù)案更是至關(guān)重要。                         三、液態(tài)烴泄漏火災(zāi)的戰(zhàn)術(shù)探討 根據(jù)液態(tài)烴的性質(zhì)和泄漏、燃燒特點(diǎn)，在處置泄漏、排除險(xiǎn)情的

14、過程中，必須貫徹“先防爆、后排除”的指導(dǎo)思想，堅(jiān)持“先控制火源，后制止泄漏”的處置原則，靈活運(yùn)用，竭力斷料，冷卻保護(hù)；劃定區(qū)域，攻退結(jié)合；小步突前、逐步前進(jìn)；丟卒保車，確保外圍的處置措施。具體措施為： 1竭力斷料，冷卻保護(hù)。 在火災(zāi)初起階段，著火單位應(yīng)迅速組織職工按應(yīng)急預(yù)案關(guān)閥斷料，并同時(shí)啟動(dòng)現(xiàn)場所有的消防設(shè)備進(jìn)行噴淋冷卻。生產(chǎn)上要做好停送物料、轉(zhuǎn)移物料的準(zhǔn)備，必須切斷通往火災(zāi)部位的物源。 消防隊(duì)到達(dá)后，著火單位的領(lǐng)導(dǎo)和現(xiàn)場崗位操作人員應(yīng)主動(dòng)向消防隊(duì)介紹火場的一切情況，并密切配合消防人員深入泄露部位偵察情況。此時(shí)應(yīng)特別注意人身的安全保護(hù)，防止燒傷、窒息、中毒等人身事故的發(fā)生。 對泄露液化石油氣

15、的閥門，特別是進(jìn)料口處第一道閥門要盡量關(guān)死，第一道法蘭的泄露部位能用哈夫卡子堵料封堵則一定要封堵。倘若二者均沒有做到，則不要急于將火撲滅，此時(shí)必須加強(qiáng)冷卻保護(hù)，控制火勢，避免擴(kuò)大。對儲罐、容器及管道和設(shè)備支持結(jié)構(gòu)進(jìn)行噴淋冷卻，可使漏出的液化石油氣在密集的水幕控制范圍中燃燒掉而不造成設(shè)備、管道的危險(xiǎn)。 救火時(shí)消防車輛必須?？吭谥鸩课坏纳巷L(fēng)方向。滅火時(shí)，設(shè)置噴霧水槍于著火區(qū)邊緣側(cè)風(fēng)向形成一道水幕屏障，以阻擋火場熱流沖擊相鄰區(qū)域，同時(shí)對鄰近容器設(shè)施進(jìn)行冷卻保護(hù)，尤其是受火焰輻射強(qiáng)烈的一面。出水冷卻燃料儲罐和相鄰儲罐時(shí)，水冷卻強(qiáng)度不要低于0.17 L/s?m2，冷卻要均勻，切不可留下空白點(diǎn)。 2劃定

16、區(qū)域，攻退結(jié)合。 當(dāng)火災(zāi)一時(shí)不能撲救時(shí)，指揮員應(yīng)該迅速確定出撲救區(qū)域(分為主火場和次火場)、保護(hù)區(qū)域和安全撤離區(qū)域，集中一部分力量冷卻控制著火區(qū)域防止擴(kuò)大，分出部分力量消除著火區(qū)域周圍的物料和著火源。 在明確撲救策略的同時(shí)，也要考慮危急情況下的撤退路線，這是組織撲救力量，掌握主動(dòng)權(quán)、防止人員傷亡的重要一招。在滅火時(shí)，必須時(shí)刻注意罐體和燃料情況，要注意觀察儲罐有無爆炸征兆。當(dāng)燃燒的火焰由紅變白，光芒耀眼，從燃燒處發(fā)出刺耳的哨聲，罐體有抖動(dòng)現(xiàn)象時(shí)，全體人員應(yīng)立即撤離到預(yù)定的安全區(qū)域。 3小部突前，逐步前進(jìn)。 在液化石油氣儲罐著火后未控制火勢時(shí)，切忌急躁盲目大隊(duì)人員壓進(jìn)，應(yīng)防止突發(fā)性爆炸。要善于選擇

17、有利地形，在著火區(qū)兩邊側(cè)風(fēng)向，派遣小部隊(duì)突前。一般分第一線組和第二線組，每組相距約20米左右，保持信號聯(lián)系，實(shí)施縱向掩護(hù)撲救。兩邊要同時(shí)分布分組的逐步前進(jìn)，切斷火勢朝下風(fēng)向蔓延的通道。由于液態(tài)烴燃燒溫度高，在第一線組出水撲救人員要穿鋁鉑隔熱服等防熱服，或組織第二組水槍手對第一線組水槍手進(jìn)行掩護(hù)。還必須替換第一線組水槍手，以使撲火的兵力分配得當(dāng)，自身安全得到保護(hù)。 4“丟卒保車”，確保外圍。 當(dāng)著火罐的大火因泄漏物料不能切斷而無法撲滅時(shí)，應(yīng)該用大量的水流射向所有受熱物的表面，以確保未著火區(qū)域的安全。趁此期間，要將著火物周圍的其它儲罐物料及時(shí)向外轉(zhuǎn)移，開辟出一圈空白地帶，以阻擋火勢蔓延，使無法堵漏

18、的液態(tài)烴能夠在撲火力量的控制范圍內(nèi)燃燒。 在控制燃燒、冷卻儲罐的過程中，千萬不能將火撲滅，以防第二次爆炸(化學(xué)性爆炸)，或設(shè)備爆裂導(dǎo)致第三次爆炸，造成更大面積的燃料。這是因?yàn)橐簯B(tài)烴由儲罐、容器或管道向外高速噴出，能夠產(chǎn)生靜電，電壓高達(dá)幾千伏，放電火花即可引燃可燃?xì)怏w。 在控制燃料、冷卻儲罐的過程時(shí)，由于火焰體積因氣體的擴(kuò)大而加速增大，或者火勢(尤其是燃燒的儲罐或設(shè)施)的噪音不斷增大，這預(yù)示儲罐壓力有升高的可能，也意味關(guān)閉儲罐就有隨時(shí)爆炸的可能。此時(shí)，保護(hù)人的生命是第一位的，要迅速果斷地下令現(xiàn)場所有人員撤退。 所以，在無法切斷液態(tài)烴氣源的緊急情況下，不要顧及一處一地的損失，而要把火勢控制在一定的范