液態(tài)烴儲(chǔ)罐危險(xiǎn)性分析及預(yù)防措施

液態(tài)烴儲(chǔ)罐危險(xiǎn)性分析及預(yù)防措施液態(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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)罐火災(zāi)爆炸的因素有靜電、雷擊、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(huì)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)

9000V

，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

300V

以上，就會(huì)發(fā)生靜電放電現(xiàn)象，并產(chǎn)生火花。當(dāng)火花能量超過(guò)

0.3mJ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(chǔ)運(yùn)分廠液化石油氣罐區(qū)排空爆燃，就是因

輸料管端頭板處大量液化石油氣高速噴射，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(huì)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(chǔ)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(huì)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(huì)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(duì)某液化石油氣球罐進(jìn)行開(kāi)閥脫水操作時(shí)，未關(guān)閉球罐脫水包的上游閥，就打開(kāi)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(mén)墊片損壞，出現(xiàn)裂縫，引起泄漏；(2)

液位計(jì)，壓力表?yè)p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(jiàn)一斑，其事故原因?yàn)槲靼裁簹夤疽夯蜌夤芾硭慌_(tái)

400m3

球罐底部閥門(mén)磨損而漏氣，因無(wú)法控制泄漏造成

2

臺(tái)

400m3

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(huì)導(dǎo)致物料從閥門(mén)泄漏。一旦泄漏難以控制，將會(huì)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(duì)策液化烴本身的危險(xiǎn)性比較大，加上多個(gè)儲(chǔ)罐集中布置，儲(chǔ)量大，一旦著火爆炸難以撲救，會(huì)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)離明火或散發(fā)火花的露天地帶，同時(shí)，應(yīng)避開(kāi)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

.5DD0.5D液化乙烯DD0.5D注：

a

、

D

為兩相鄰儲(chǔ)罐中較大罐的直徑，單位

m

。

b

、地上臥式儲(chǔ)罐成排布置時(shí)，排與排之間的防火間距，不應(yīng)小于其中最長(zhǎng)臥式罐長(zhǎng)度之半，且不小于

6m

。(2)

液態(tài)烴儲(chǔ)罐成組布置時(shí)組內(nèi)儲(chǔ)罐不應(yīng)超過(guò)

2

排，一組儲(chǔ)罐的總?cè)萘坎粦?yīng)超過(guò)

4000m3

。(3)

儲(chǔ)罐與儲(chǔ)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

7m

，堤高不超過(guò)

1m

，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(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(kāi)罐檢查、檢修時(shí)的備用儲(chǔ)罐。(5)

儲(chǔ)罐與居民區(qū)的防火間距不應(yīng)小于120m，總?cè)萘看笥?000m3的儲(chǔ)罐與居民區(qū)的防火間距應(yīng)大于500m；生產(chǎn)區(qū)的儲(chǔ)罐與工業(yè)明火之間的防火間距不小于60m，裝卸站與明火之間的防火間距不小于30m。(6)

罐區(qū)應(yīng)設(shè)置寬度不小于

4m

的環(huán)形消防車(chē)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

2.2m

的非燃燒實(shí)體墻隔開(kāi)，并分別設(shè)置入口。2

球罐的安全措施(1)

儲(chǔ)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

16MnR

、

16MnV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(guò)程中造成的應(yīng)力變化，焊接要經(jīng)過(guò)

100%

的無(wú)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

1.5m

，以便接管操作和檢修。(2)

儲(chǔ)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)，以及高液位、超壓報(bào)警裝置，儲(chǔ)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(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置靜電接地及防雷設(shè)施，儲(chǔ)罐防雷接地點(diǎn)不應(yīng)少于

2

個(gè)，接地點(diǎn)離儲(chǔ)罐周邊的間距不宜小于

30m

，接地電阻不應(yīng)小于

10

Ω，為了便于正確檢測(cè)，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

Ω，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(chǔ)罐。(5)

儲(chǔ)罐脫水應(yīng)該用二次脫水裝置，儲(chǔ)罐根部閥不能常開(kāi)，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(cè)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(chǔ)罐超溫超壓而引發(fā)爆炸，要對(duì)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

0.2MPa

，供水強(qiáng)度為

0.15L

/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(pán)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

150mm

。為便于消防車(chē)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

60m

，裝罐區(qū)、增壓泵房、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

30m

，消火栓用水量為

20L

/s

～

45L

/s(

視儲(chǔ)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(duì)球罐不小于

0.35MPa

，對(duì)臥罐不小于

0.25MPa

，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(jí)負(fù)荷，并采用單獨(dú)供電回路，所有儲(chǔ)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

6mm

2

的銅線，靜電接地的電阻值應(yīng)小于

100

Ω。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，制定一整套液態(tài)烴球罐區(qū)安全防范措施。對(duì)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(jí)管理人員和操作人員的崗位安全責(zé)任制，明確“誰(shuí)的崗位，誰(shuí)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(duì)，設(shè)備部門(mén)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(duì)球罐的壓力、液面、溫度進(jìn)行檢查分析，對(duì)查出的隱患和問(wèn)題及時(shí)整改。每年在雷雨季節(jié)到來(lái)之前，請(qǐng)有資質(zhì)的避雷靜電檢測(cè)中心對(duì)所有球罐的避雷靜電設(shè)施進(jìn)行測(cè)試，對(duì)不合格的及時(shí)進(jìn)行整改。(4)

球罐區(qū)屬特級(jí)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)情的過(guò)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(chē)，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(chǎng)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(chǎng)崗位操作人員應(yīng)主動(dòng)向消防隊(duì)介紹火場(chǎng)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(duì)泄露液化石油氣的閥門(mén)，特別是進(jìn)料口處第一道閥門(mén)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(méi)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(shì)，避免擴(kuò)大。對(duì)儲(chǔ)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(chē)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(chǎng)熱流沖擊相鄰區(qū)域，同時(shí)對(duì)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(chǔ)罐和相鄰儲(chǔ)罐時(shí)，水冷卻強(qiáng)度不要低于

0.17L

/s

·

m2

，冷卻要均勻，切不可留下空白點(diǎn)。2

劃定區(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(chǎng)和次火場(chǎng)

)

、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?chē)奈锪虾椭鹪?。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(chǔ)罐有無(wú)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(chǔ)罐著火后未控制火勢(shì)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(hào)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(shì)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(duì)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(chē)”，確保外圍。當(dāng)著火罐的大火因泄漏物料不能切斷而無(wú)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?chē)钠渌鼉?chǔ)罐物料及時(shí)向外轉(zhuǎn)移，開(kāi)辟出一圈空白地帶，以阻擋火勢(shì)蔓延，使無(wú)法堵漏的液態(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(chǔ)罐的過(guò)程中，千萬(wàn)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(chǔ)罐、容器或管道向外高速噴出，