引言
液化氣作為重要的燃料和工業(yè)原料,在工業(yè)和民用方面的用途越來越廣泛,需求量越來越大。液化氣通常是有毒或易燃物質(zhì),在儲存與運輸過程中存在著發(fā)生事故的潛在危險。由于液化氣在很小的體積內(nèi)積聚了大量的能量(1液化氣氣化后體積可膨脹到250左右,其熱值是天然氣的2~3倍),因此如果在其儲存與運輸過程中不采取有效的預(yù)防措施,一旦發(fā)生事故,必然導(dǎo)致慘重的財產(chǎn)損失和人員傷亡。
液化氣在儲存和運輸中發(fā)生事故的全過程包括3個階段。導(dǎo)致液化氣泄漏的因素有機械作用(如碰、打擊)、化學(xué)作用(如腐蝕)及熱作用(如火焰環(huán)境、熱沖擊)等。此外,工作人員在裝運取樣等日常業(yè)務(wù)中是否正確操作,也是導(dǎo)致液化氣泄漏屢發(fā)事故的一個重要因素,許多事故最初往往是由于操作不當(dāng)造成的。
罐體破裂是導(dǎo)致事故發(fā)生的直接原因,因此如何防止罐體破裂成為近年研究的重點,而且取得了一定的成效,大大減少了事故的發(fā)生。了解事故的危害行為確定影響危害后果的各種因素,對于消防人員、液化氣容器設(shè)計部門和城市規(guī)劃部門采取有效措施,消除或減小危害具有直接的參考價值。
1液化氣罐體的破裂
液化氣容器在受到機械作用、化學(xué)作用或熱作用時,由于作用程度的差異,容器將發(fā)生以下幾種情況。
(1)容器突然炸裂,產(chǎn)生巨大的沖擊力,炸裂的碎片以極大的動量向四周拋射出去。例如容器受到物體猛烈的撞擊或振蕩,容器遭受劇烈的熱沖擊等。
(2)容器局部破裂,導(dǎo)致液化氣以氣液兩相的混合物從裂口噴出,依據(jù)液化氣氣化的程度和器壁材料的強度,可產(chǎn)生3種結(jié)果。
a容器壁材料強度能夠隨液化氣迅速氣化導(dǎo)致的壓力增加,則裂口進一步擴大,甚至導(dǎo)致容器炸裂;
b容器壁材料強度不能夠隨液化氣迅速氣化導(dǎo)致的壓力增加,則裂口進一步擴大,甚至導(dǎo)致容器炸裂;
c在容器破裂后裂口在一定時間內(nèi)不再擴大,隨著氣化程度的加劇,裂口重新擴展,直到液化氣全部溢出。
在容器遭受非均勻熱沖擊、小物體撞擊容器或化學(xué)腐蝕的情況下,就會由于局部器壁材料軟化、失效或侵蝕成孔而發(fā)生局部破裂。
(3)安全閥動作及失效。這種情況往往是容器在受到熱沖擊時發(fā)生的。安全閥在初期的動作可以緩解容器內(nèi)由于遭受熱作用而不斷增加的壓力負(fù)荷,為消防人員爭取一定的時間。但通過安全閥泄漏的液化氣在遇火點燃后,勢必增加容器的熱負(fù)荷,導(dǎo)致進一步的泄漏甚至容器破裂。另外,在高溫環(huán)境下安全閥會因組件軟化而失效。如果閥門由于失效無法打開,就會使容器由于壓力過高而爆炸。