石油液化氣球罐危險性分析及預(yù)防措施.doc

石油液化氣球罐危險性分析及預(yù)防措施 【關(guān)鍵詞】石油液化氣球罐,危險性分析,預(yù)防措施【摘要】液化石油氣具有易燃、易爆、破壞力強(qiáng)的特點(diǎn)，在儲存與運(yùn)輸過程中存在著潛在的危險。對液化石油氣泄漏后發(fā)生火災(zāi)爆炸的模擬情況進(jìn)行分析，并提出了一系列加強(qiáng)液化石油氣球罐操作的措施和防災(zāi)的對策，以確保液化石油氣球罐的安全穩(wěn)定運(yùn)行。液化石油氣具有易燃、易爆、破壞力強(qiáng)的特點(diǎn)，在儲存與運(yùn)輸過程中存在著潛在的危險。對液化石油氣泄漏后發(fā)生火災(zāi)爆炸的模擬情況進(jìn)行分析，并提出了一系列加強(qiáng)液化石油氣球罐操作的措施和防災(zāi)的對策，以確保液化石油氣球罐的安全穩(wěn)定運(yùn)行。1前言液化石油氣是石油化工廠生產(chǎn)的基本原料，也是一種常用燃料。由于液化石油氣具有易燃、易爆、破壞力強(qiáng)的危險特性，所以在儲存與運(yùn)輸過程中存在著潛在的危險。這方面已發(fā)生過多起事故，造成了嚴(yán)重的人身傷亡和大量的財產(chǎn)損失。如1984年11月19日，墨西哥城由于液化石油氣容器泄漏引發(fā)的火災(zāi)，造成500多人死亡，7000多人受傷，大量財產(chǎn)損壞。我國注化石油氣事故也時有發(fā)生，如1998年3月5日，西安市煤氣公司液化石油氣管理所儲罐區(qū)發(fā)生了一起因液化石油氣泄漏而引發(fā)的惡性火災(zāi)爆炸事故，造成11人死亡、1人失蹤、33人受傷，炸毀400m3球形儲罐2個，100 m3臥式儲罐4個，燒毀氣罐車10輛，經(jīng)濟(jì)損失慘重。實(shí)踐證明，液化石油氣的泄漏是液化石油氣罐區(qū)潛在的最大危險，由于液化石油氣貯罐采用高壓球罐，一旦發(fā)生火災(zāi)，便迅速蔓延擴(kuò)大，造成災(zāi)害升級。我車間3000單元和5000單元共有4只液化石油氣球罐，每只罐容積為1000 m3，周圍貯罐林立，球罐的安全問題必須引起高度重視。2球罐泄漏的危險特性液化石油氣球罐是按三類壓力容器進(jìn)行設(shè)計、制造、安全、管理、使用的，一般情況下質(zhì)量是能保證的。但在使用過程中，往往由于某種原因而出現(xiàn)泄漏問題，或罐體焊縫開裂，或在與其連接的管線焊縫處開裂、甚至發(fā)生斷裂等。一旦發(fā)生這樣的情況，就會出現(xiàn)大量的、帶有一定壓力的液化石油氣從斷裂處向外噴出，迅速擴(kuò)散，形成可燃性蒸氣云或爆炸性氣體混合物，遇到明火立即發(fā)生燃燒爆炸，給周圍造成難以估計的危險和破壞。以一個1000 m3液化石油氣球罐為例，如罐體焊縫突然斷裂，罐內(nèi)液化石油氣全部泄漏出來，則對周圍環(huán)境的危害進(jìn)行估算。2.1爆炸性混合物的擴(kuò)散范圍設(shè)1000m3球罐充填系數(shù)為0.8，液化石油氣的密度以550kg/ m3計，液化石油氣重量為：10000.8550440440t液化石油氣液態(tài)時體積為800 m3，在常溫壓下液態(tài)液化石油氣揮發(fā)后體積迅速擴(kuò)大250300倍，如按275倍計算，800 m3液態(tài)液化石油氣變成氣態(tài)時的體積為：8002752.210 m5（3）與空氣混合物形成爆炸上限混合氣體，其爆炸上限為12，所需空氣量V1上；V1上2.210 m50.121.8310 6（m3）爆炸上限混合氣體的體積V2上V2上2.210 m5+1.831062.0510 6（m3）假設(shè)在無風(fēng)條件下，如泄漏成半球形由斷口處向周圍擴(kuò)散，其擴(kuò)散半徑為上:上=v2上/（2/3）1/3=99.3（m）即擴(kuò)散半徑為99.3m。與空氣混合物形成爆炸下限混合氣體，爆炸下限為1.5，所需空氣量為V1下：V1下2.2105/0.0151.47107（m2）=1.49107（3）爆炸下限混合氣體的體積為V2下：V2下2.2105+1.471071.49107（m3）假設(shè)在無風(fēng)條件下，如泄漏成半球形擴(kuò)散，則其擴(kuò)散半徑為r下:r下=v2下/（2/3）1/3=1.49107/（2/3）1/3=192.3（m）上述計算表明，在無風(fēng)條件下，以斷口為中心，半徑在99.3192.3m范圍內(nèi)為爆炸性混合氣體存在區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)遇明火即產(chǎn)生爆炸或燃燒。2.2爆炸能量的估算根據(jù)燃燒性混合物的有效燃燒值與TNT的燃燒熱值之比試驗(yàn)表明：丙烷的TNT當(dāng)量系數(shù)為3.36，即1kg丙烷的爆炸力相當(dāng)于3.36kgTNT炸藥的爆炸力。則400t丙烷的爆炸力為：WTNT4003.361344t（TNT的當(dāng)量），即相當(dāng)于1344t TNT炸藥的爆炸力。需要說明的是以上的計算是一種理想狀態(tài)，實(shí)際上液化石油氣的泄漏與漏點(diǎn)的大小、容器、管道內(nèi)的壓力及周圍環(huán)境如氣溫、氣壓、風(fēng)速等有密切的關(guān)系。泄漏出的液化石油氣初始是液態(tài)，很快氣化成氣態(tài)，并與周圍空氣混合?；旌衔锏臐舛扔陕c(diǎn)向外逐步降低，其濃度分布曲線如圖1、圖2所示。圖1所示的是泄漏點(diǎn)較小、較慢的情況，可燃性氣體擴(kuò)散速度相對較快（周邊空氣多、可燃?xì)馍伲ㄉ舷孪薮嬖诘姆秶鄬^寬，爆炸力接近理論計算值。由圖2可以看出，在泄漏量大，泄漏速度快的情況下，可燃?xì)鈹U(kuò)散速度相對較慢（周圍空氣不夠用，可燃?xì)舛啵?，爆炸上下限存在的范圍相對較窄，實(shí)際爆炸力與理論計算值相差較遠(yuǎn)。3防止液化石油氣泄漏措施（1）嚴(yán)防球罐超溫、超壓、超裝。（2）加強(qiáng)巡檢，重點(diǎn)檢查球罐的液位、壓力、溫度變化情況，檢查現(xiàn)場有無泄漏點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。（3）球罐首次收料時，罐內(nèi)應(yīng)充入氮?dú)猓ㄒ话銥?.4MPa），以防液化石油氣進(jìn)罐后因壓力低突然汽化，造成球罐低溫脆裂而大量泄漏。（4）加強(qiáng)球罐的切水管理，杜絕邊收料邊切水。球罐切水采用密閉切水系統(tǒng)，切水時先切至切水罐，切斷與球罐的聯(lián)系后，再由切水罐往外切水。（5）對球罐區(qū)域的可燃性氣體報警儀和球罐的超壓、超液位報警儀進(jìn)行定期檢查和測試，確保其處于良好的工作狀態(tài)，以便及時發(fā)現(xiàn)問題。（6）加強(qiáng)球罐附件的檢查和維護(hù)，特別是安全閥、液位計等，確保其完好。（7）對球罐進(jìn)行定期檢測，有些液化石油氣含有較高的硫化氫等含硫物，易使罐內(nèi)壁腐蝕。以及早發(fā)現(xiàn)球罐存在的缺陷，防止液化石油氣泄漏事故的發(fā)生。4罐區(qū)的防災(zāi)對策為預(yù)防液化石油氣罐區(qū)泄漏引起火災(zāi)爆炸事故，首先必須加強(qiáng)對罐區(qū)的科學(xué)管理，避免液化石油氣泄漏。同時一旦泄漏，也應(yīng)有相應(yīng)的防災(zāi)措施，及時處理，防止釀成更大事故。針對我車間液化石油氣球罐及周圍油罐的情況，提出以下防災(zāi)對策措施：（1）加強(qiáng)液化石油氣球罐泄漏事故預(yù)案的演練，使車間相關(guān)人員熟悉事故處理步驟，萬一有事故發(fā)生時，努力將事故消滅在萌芽狀態(tài)。（2）保持球罐區(qū)域地面有一定的坡度。液化石油氣球罐發(fā)生火災(zāi)時，罐體很可能受到破壞，罐內(nèi)液石油氣大量流于罐區(qū)內(nèi)，如液體不能及時排出，就會聚焦在球罐低部燃燒，造成火熱擴(kuò)大、災(zāi)害升級。為使罐區(qū)內(nèi)聚焦的液化石油氣及時排除，罐區(qū)內(nèi)的地面坡度采用1：40為宜，一般不應(yīng)小于1：60，有這樣坡度的地面，聚焦在罐區(qū)內(nèi)的液化石油氣能迅速排出，確保罐區(qū)的安全。（3）保持水噴淋設(shè)施處于良好的備用狀態(tài)。水噴淋系統(tǒng)是液化石油氣球罐的有效防火措施。（4）及時降壓。液化石油氣球罐為高壓容器，發(fā)生火災(zāi)時比普通常壓油罐更危險。所以，當(dāng)球罐發(fā)生火災(zāi)時應(yīng)及時采取降壓措施，以減少球罐爆炸的危險性。當(dāng)球罐著火時，要盡快降低罐內(nèi)壓力，以保護(hù)其安全。降壓可通過在緊急放空線上安裝氣罐閥來進(jìn)行遙控操作。（5）增設(shè)注水線，并保護(hù)注水設(shè)施處于備用狀態(tài)。大量事故表明，球罐底部的法蘭、閥門等密封點(diǎn)最易發(fā)生泄漏。球罐增設(shè)注水線后，一旦底部發(fā)生泄漏，就可通過注水線往球罐內(nèi)注水。因水的密度比液化石油氣要大得多，水沉降在罐底，這樣從泄漏點(diǎn)漏出的物料是水，而不是液石油氣，這就為泄漏點(diǎn)的處理提供了方便和安全。（6）在球罐進(jìn)出料線上設(shè)立快速切斷閥。設(shè)立快速切斷閥后可遙控關(guān)閉閥門，及時切斷液化石油氣的進(jìn)出，有效地控制事故的蔓延，為事故處理提供保障。（7）增強(qiáng)球罐支架的耐燒強(qiáng)度。建議在罐體的鋼支架之外用耐火材料全部進(jìn)行保護(hù)，以增加支架的耐燒性能。（8）在液化石油氣罐區(qū)設(shè)置相應(yīng)的蒸汽幕設(shè)施。蒸汽幕是一種新型的防火設(shè)施，其特點(diǎn)是可以有效地防止蒸氣云蔓延，稀