隨著石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,液化石油氣作為一種化工生產(chǎn)的基本原料和新型燃料,已愈來愈受到人們的重視。液化石油氣屬于甲類火災(zāi)危險性物質(zhì),常溫高壓下儲存于壓力容器中,火災(zāi)危險性極大,一旦泄漏極易引起火災(zāi)爆炸,造成人員傷亡和巨大財(cái)產(chǎn)損失。近年來液化石油氣儲罐泄漏事故不斷發(fā)生,例如1998年3月5日發(fā)生在西安市液化石油氣站的爆炸火災(zāi)事故,造成12人死亡,32人受傷,直接損失400多萬。2004看3月29日,遼寧省葫蘆島市某天然氣分離廠液化石油氣儲罐泄漏,消防官兵搶險長達(dá)8h,方排除險情。如何預(yù)防和控制液化石油氣儲罐泄漏危害一直是倍受關(guān)注的安全問題。
?
一、儲罐的種類及特點(diǎn)
1.臥式圓筒罐
臥式圓筒罐主要是由筒體,封頭、人孔、支座、接管、安全閥、液位計(jì)、溫度計(jì)及壓力表等部件組成。圓筒體是一個平滑的曲面,應(yīng)力分布均勻,承載能力較高,且易于制造,便于內(nèi)件的設(shè)置和裝拆,廣泛應(yīng)用于中小型液化石油氣儲配站。
2.球形罐
球形罐主要由殼體、人孔接管及拉桿等組成,其殼體由不同數(shù)量的瓣片組裝焊接而成。球形罐受力均勻,在相同壁厚的條件下,球形殼體的承載能力最高,但制造比較困難,工時成本高,對于大型球罐,由于運(yùn)輸?shù)仍颍仍谥圃鞆S壓好球瓣,然后運(yùn)到現(xiàn)場組裝,由于施工條件差,質(zhì)量不易保證。因此,球形罐用于大型液化石油氣儲配站。
?
二、儲罐泄漏火災(zāi)風(fēng)險分析
1.泄漏物質(zhì)易燃易爆
液化石油氣具有很強(qiáng)的揮發(fā)性,閃點(diǎn)低于-60℃,具有易燃特性,最小點(diǎn)火能量為0.2~0.3mJ,一旦遇到火源,極易發(fā)生燃燒爆炸事故。
當(dāng)液化石油氣發(fā)生泄漏時,1m3液化石油氣可轉(zhuǎn)變成250~300m3的氣態(tài)液化石油氣,液化石油氣的爆炸極限按2%~9%的近似值計(jì)算,則1m3的液態(tài)液化石油氣漏失在大氣中,將會變成3000~15000m3的爆炸性氣體。液化石油氣泄漏形成為爆炸性氣體遇火源發(fā)生化學(xué)性爆炸,其爆炸威力是TNT炸藥當(dāng)量的4~10倍,爆速可達(dá)2000~3000m/s。由于液化石油氣熱值大,1m3發(fā)熱量是煤氣的6倍,火焰溫度高達(dá)1800℃。因此,液化石油氣爆炸起火后,會迅速引燃爆炸區(qū)域的一切可燃物,形成大面積燃燒,造成重大破壞和人員傷亡。液化石油氣的化學(xué)性爆炸比物理性爆炸的破壞作用更大。
儲罐內(nèi)液化石油氣在一定溫度、壓力條件下保持蒸氣壓平衡,當(dāng)罐體突然破裂,罐內(nèi)液體就會因急劇的相變而引起激烈的蒸氣爆炸。當(dāng)儲罐,設(shè)備或附件因泄漏著火后,其本身以及鄰近設(shè)備均會受到火焰烘烤;受熱膨脹后壓力超過儲罐所能承受的強(qiáng)度時,致使破裂,內(nèi)部介質(zhì)在瞬間膨脹,并以高速度釋放出內(nèi)在能量,引發(fā)物理性蒸氣爆炸。噴出的物料立即被火源點(diǎn)燃,出現(xiàn)火球,產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱輻射。若沒有立即點(diǎn)燃,噴出的液化氣與空氣混合形成可燃性氣云,遇鄰近火源則發(fā)生二次化學(xué)性爆炸。
2.易發(fā)生泄漏
造成儲罐泄漏的原因很多。質(zhì)量因素泄漏,如設(shè)計(jì)不當(dāng),選材料不符,強(qiáng)度不足,加工焊接組裝缺陷等。工藝因素泄漏,如高流速介質(zhì)沖擊磨損,反復(fù)應(yīng)力作用,腐蝕破壞,冷脆斷裂,老化變質(zhì),內(nèi)壓超高等。儲罐的排污閥,因其處于儲罐的最低部,最容易被凍裂,并且經(jīng)常操作易損壞發(fā)生泄漏。儲罐本體第一道法蘭墊片,因未及時脫水而導(dǎo)致冬季凍裂,或因法蘭墊片質(zhì)量問題破裂造成泄漏。外來因素破壞,如外來車輛撞擊;基礎(chǔ)下沉或傾斜等。操作失誤引起泄漏,如誤開閉閥門;對液位監(jiān)測錯誤或不及時,超量灌裝引起儲罐超壓,導(dǎo)致儲罐本體破裂或法蘭墊片破裂泄漏;違章檢修等。遼寧省葫蘆島市某天然氣分離廠液化石油氣儲罐泄漏就是因?yàn)樵跈z修時誤將不帶溫井的溫度表卸下,導(dǎo)致液化石油氣儲罐泄漏。