液化石油氣儲(chǔ)罐泄漏危害預(yù)防和控制措施

張哲

摘 要：液化石油氣是一級(jí)火災(zāi)危險(xiǎn)類(lèi)物，其常溫高壓下儲(chǔ)存于壓力容器中如果發(fā)生泄漏現(xiàn)象，可能會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生，造成財(cái)產(chǎn)及人員損失。液化石油氣有特殊氣味、易燃、呈黃棕色油狀、無(wú)色氣體液體，具有甲類(lèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性。為降低其安全事故發(fā)生的幾率，本文就液化石油氣儲(chǔ)罐泄漏危害預(yù)防與控制措施進(jìn)行簡(jiǎn)要探討。

關(guān)鍵詞：液化石油氣儲(chǔ)罐 儲(chǔ)存 危險(xiǎn) 泄漏

一、液化石油氣主要危險(xiǎn)性分析

1.易燃易爆性。液化石油氣相比于煤氣與汽油等物質(zhì)來(lái)說(shuō)更易燃燒，其閃點(diǎn)溫度低于零下60攝氏度，最小點(diǎn)火能量?jī)H為0.2～0.3mJ，屬于一類(lèi)可燃性氣體。當(dāng)空氣與液化石油氣相混合，接觸靜電火花或火源后就會(huì)引發(fā)其快速燃燒。液化石油的爆炸下限較低而且爆炸范圍較寬，其爆炸極限為1.5%～9.5%。燃燒速度快、燃燒熱值高都是液化石油氣燃燒的特點(diǎn)，發(fā)生爆炸時(shí)其火焰溫度可達(dá)到2000攝氏度，爆炸燃燒速度為每秒幾百到數(shù)千米；同時(shí)當(dāng)產(chǎn)生爆炸、發(fā)生著火時(shí)其熱輻射較高，易點(diǎn)燃周?chē)兹?、易爆物品，將火?shì)范圍擴(kuò)大。

2.易揮發(fā)性。在常溫、常壓條件下液化石油氣極易揮發(fā)，而在高壓、低溫的狀態(tài)下被壓縮發(fā)生液化現(xiàn)象形成液體存儲(chǔ)在壓力容器中。如液化氣體從容器與管道中泄露出來(lái)其體積會(huì)增加250倍左右，且可以迅速擴(kuò)散蔓延。液化石油氣呈現(xiàn)氣體狀態(tài)時(shí)比重是空氣的1.5～2.5倍，由于其重量比空氣重會(huì)沉積在低洼處或長(zhǎng)時(shí)間懸浮于大地表面沿平地向周?chē)鷶U(kuò)散到遠(yuǎn)處，因其并不能與空氣相混合，可能會(huì)造成大面積爆炸與火災(zāi)事故的發(fā)生。

3.受熱易膨脹性。大氣熱膨脹系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于液化石油氣處于液態(tài)時(shí)熱膨脹系數(shù)，而液化石油氣的體積膨脹系數(shù)是水的十幾倍，所處溫度越高其膨脹體積越大。處于一定溫度與飽和蒸氣壓時(shí)，內(nèi)部液體與氣體會(huì)處于水油平衡狀態(tài)，伴隨溫度的升高液態(tài)體積也會(huì)不斷增大，當(dāng)空間一定時(shí)會(huì)造成其內(nèi)部壓力過(guò)大。當(dāng)爆炸、泄漏與燃燒事件發(fā)生在存儲(chǔ)罐周?chē)鷷r(shí)，周?chē)摅w受到火焰炙烤致其溫度升高，內(nèi)部壓力變大導(dǎo)致爆炸發(fā)生，將液化石油氣大量釋放到大氣中，爆炸產(chǎn)生的碎片可能導(dǎo)致新的燃燒爆炸事件發(fā)生，形成連鎖反應(yīng)發(fā)生帶來(lái)更大的財(cái)產(chǎn)損失。

4.易產(chǎn)生靜電。多成分混合氣體是液化石油氣的基本組成成分，液體與固體雜質(zhì)經(jīng)常存在于氣體中，其電阻率可達(dá)106～1010Ω？m，因此，當(dāng)液化石油氣高速?lài)娚涑鰰r(shí)，因摩擦生電產(chǎn)生電火花，易引起爆炸與氣體燃燒事故的發(fā)生。通常情況下液化石油氣中含有雜質(zhì)與液體成分越多，流速就越快，產(chǎn)生的靜電荷就越多。據(jù)相關(guān)研究得出，可燃?xì)怏w燃燒或爆炸的發(fā)生是靜電電壓處于350～450伏時(shí)產(chǎn)生放電火花所引起的。因液化石油氣氣體從噴嘴、管口或破損處高速?lài)姵鰰r(shí)產(chǎn)生高電位靜電的同時(shí)產(chǎn)生電火花，這種電火花足以引起火災(zāi)及爆炸事故的發(fā)生。

5.具有毒害性。碳?xì)浠衔锸且夯蜌獾慕M成部分，其具有較強(qiáng)的麻醉功能，當(dāng)人們吸入較高濃度的液化石油氣液體時(shí)候可能引起受害者中毒，出現(xiàn)惡心、頭痛、嘔吐等相關(guān)并發(fā)癥，嚴(yán)重可會(huì)引起意識(shí)喪失。在空氣不流通、空間相對(duì)密閉的情況下，液態(tài)石油氣氣化產(chǎn)生大量有毒氣體致空氣中氧含量減少，嚴(yán)重可致人因缺氧、中毒窒息而死亡。所以，液化石油氣的儲(chǔ)存、灌裝及使用時(shí)應(yīng)處于通風(fēng)良好的環(huán)境中。

6.具有隱蔽性。液化石油氣體無(wú)色無(wú)味，由于存儲(chǔ)罐損壞而產(chǎn)生微小細(xì)紋及裂縫，泄漏量較小所以不易被人們發(fā)覺(jué)。當(dāng)大量氣體從一定空間中迅速散發(fā)時(shí)，就可看到白霧與氣體噴射聲。如遇明火發(fā)生燃燒爆炸時(shí)，這時(shí)可燃?xì)怏w已擴(kuò)散相當(dāng)大面積，導(dǎo)致突發(fā)事件的發(fā)生。

二、泄露火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防

1.加強(qiáng)設(shè)備管理，嚴(yán)防氣體泄漏。加強(qiáng)安全管理，制定相應(yīng)的定期檢查制度，應(yīng)定期檢查投入使用的液化石油氣儲(chǔ)存罐罐體的各個(gè)密封點(diǎn)、焊接處及罐體有無(wú)泄漏情況的發(fā)生；儲(chǔ)存罐閥口、閥體、罐體連接部位是否完整；檢查罐底、罐圈板等處腐蝕情況、罐體外形有無(wú)形變，罐底是否凹陷或突出等。不僅如此，儲(chǔ)存罐上的液壓計(jì)、壓力表、安全閥等安全附件與安全設(shè)備應(yīng)經(jīng)常檢修，安全校驗(yàn)，確保設(shè)備的靈敏性與可靠性。

2.合理布局，降低泄露風(fēng)險(xiǎn)。①合理設(shè)置儲(chǔ)罐。儲(chǔ)罐區(qū)周?chē)鷳?yīng)采用非燃燒材料搭建一到兩米的防火堤，不得在防火堤上開(kāi)取孔眼，保證在罐體發(fā)生泄漏后液體不外漏。周?chē)鷳?yīng)設(shè)置寬度不小于6m的環(huán)形消防道，且相鄰的防火堤之間間距不得小于7m。②設(shè)置消防給水及滅火設(shè)施。罐區(qū)消防供水應(yīng)使用環(huán)狀管網(wǎng)，且給水主管數(shù)量不得少于兩條、直徑不得低于150mm；還應(yīng)設(shè)置至少兩個(gè)水泵接合器，消火栓間距一般為60m，可保護(hù)半徑為30m的范圍；大型罐區(qū)應(yīng)配置供水壓力不低于0.35MPa、臥式罐不小于0.25MPa的帶架水槍?zhuān)环绹娏芘c水霧設(shè)置可用于滅火、降溫；還應(yīng)配備如干粉滅火器等移動(dòng)滅火器材；與石油相關(guān)站區(qū)應(yīng)杜絕明火、電火花、靜電的產(chǎn)生；保持良好通風(fēng)，液化氣不得聚集存放。

3.及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄露，妥善處置泄露事故。在罐區(qū)安裝檢測(cè)可燃?xì)怏w濃度的報(bào)警裝置可方便搶修人員對(duì)泄漏進(jìn)行有效處理，觀察儀表應(yīng)安裝在晝夜有人值班的安全場(chǎng)所，報(bào)警值應(yīng)取液化石油氣爆炸濃度下限的20%。報(bào)警裝置應(yīng)市場(chǎng)檢測(cè)與保養(yǎng)，保證其正常工作。

三、改進(jìn)措施與對(duì)策

液化石油氣貯罐的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂失效是一種力學(xué)、環(huán)境破壞過(guò)程，貯罐在運(yùn)行中，持久拉伸應(yīng)力與化學(xué)侵蝕作用使金屬產(chǎn)生裂紋并使其擴(kuò)展。從分析中得知應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂是由拉伸應(yīng)力和特定的腐蝕環(huán)境的綜合作用產(chǎn)生的，產(chǎn)生斷裂失效的時(shí)間比應(yīng)力和腐蝕性環(huán)境單獨(dú)的作用或二者簡(jiǎn)單地疊加所需的時(shí)間要短。應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂引起的失效常常是因?yàn)榛瘜W(xué)環(huán)境及遠(yuǎn)低于金屬的屈服強(qiáng)度的拉應(yīng)力同時(shí)作用下造成的，在這種情況下，細(xì)小的裂紋向金屬材料里伸展，而表面僅呈現(xiàn)出模糊不清的均勻的腐蝕跡象，因此，不可能有破壞跡象的宏觀標(biāo)志。當(dāng)LPG中含有大量H2S時(shí)，其在拉應(yīng)力的促使下，在液化石油氣貯罐正常運(yùn)行中可能會(huì)造成失穩(wěn)而破壞，造成災(zāi)難性事故。為防止液化石油氣中的H2S造成貯罐的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂失效，我們應(yīng)在貯罐的設(shè)計(jì)與制造上、LPG的生產(chǎn)工藝上、充裝的工藝上、相應(yīng)的儲(chǔ)運(yùn)上、管理操作上和檢驗(yàn)方面采取一些必要的措施與對(duì)策：（1）為防止液化石油氣儲(chǔ)罐中的H2S超標(biāo)，相關(guān)生產(chǎn)單位應(yīng)按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，堅(jiān)決采用新的脫水與脫硫工藝，盡量減少液化石油氣中H2S的含量與濃度；（2）相應(yīng)的設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)液化石油氣儲(chǔ)罐時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用合理的結(jié)構(gòu)，盡量避免在應(yīng)力較高的區(qū)域開(kāi)孔和布置縱向的焊縫，用以防止開(kāi)孔處的應(yīng)力集中與焊接的殘余應(yīng)力；（3）對(duì)于大型臥式貯罐制造加工后，應(yīng)采用整體熱處理措施，在保證焊縫和母材消氫熱處理的同時(shí)，消除焊后殘余應(yīng)力；（4）液化石油氣的供應(yīng)及充裝單位應(yīng)當(dāng)規(guī)范管理，需做到排污裝置及系統(tǒng)完善與完好，并在定期對(duì)液化石油氣儲(chǔ)罐進(jìn)行排污，以減少儲(chǔ)罐中殘液的H2S含量與濃度；（5）相應(yīng)的貯運(yùn)LPG的貯罐且H2S的含量與濃度較高時(shí)，需按照相關(guān)規(guī)定，做到定期地進(jìn)行開(kāi)罐檢驗(yàn)工作，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)相關(guān)的問(wèn)題，以防止H2S所產(chǎn)生的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。

四、結(jié)語(yǔ)

目前，液化石油氣作為一種非常重要的清潔能源，其開(kāi)發(fā)前景潛力巨大。相關(guān)企業(yè)與部門(mén)應(yīng)做好液化石油氣儲(chǔ)存罐的防泄漏與定期檢查控制措施，在保證安全系統(tǒng)完好、運(yùn)行穩(wěn)定的情況下建立完善的安全管理體系，保證液化石油氣儲(chǔ)罐的安全性，預(yù)防安全事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

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