摘 要:天然气处理站是天津市甲级防火防爆单位,也是大港油田公司消防安全生产重点单位,储存着大量的易燃易爆物品稳定轻烃和液化石油气。其中液化石油气属于甲类火灾危险性物质,常温高压下储存于压力容器中,火灾危险性极大,一旦泄漏极易引起火灾爆炸,造成人员伤亡和巨大财产损失。因此,对液化石油气储罐进行火灾风险分析,提出相应的危害预防及控制措施,对确保液化石油气储存过程的安全,预防重大事故的发生具有重要意义。
关键词:液化石油气储罐;泄露;危害预防和控制措施
1 液化石油气主要危险性分析
天然气处理站是天津市甲级防火防爆单位,也是油田公司消防安全生产重点单位,目前拥有两套日处理量均为10015万方/天的液化气回收装置,主要生产稳定轻烃和液化石油气,在储罐区储存着大量的易燃易爆物品稳定轻烃和液化石油气。天然气处理站现有5具1000方球形储罐储存液化石油气,下面着重对液化石油气的性质进行一下简单介绍。
1.1易燃易爆性
液化石油气属于一级可燃气体,比煤气(一氧化碳)、汽油等物质更易燃。闪点低于-60℃,具有易燃特性,最小点火能量为0.2~0.3mJ,液化石油气与空气混合后,一旦遇到火源或静电火花,都会迅速引起燃烧。液化石油气的爆炸极限为1.5%~9.5%,爆炸范围宽且爆炸下限低,泄漏扩散后很容易发生爆炸。液化石油气燃烧热值高,燃烧速度快,爆炸时燃烧速度为每秒数百米到数千米,火焰温度高达2000℃,着火时热辐射很强,极易引燃引爆周围易燃易爆物质,使火势扩大。
1.2 易挥发性
液化石油气在常温常压下极易气化,在低温或高压的条件下被压缩液化成液态,储存在压力容器中。液化石油气一旦从容器或管道中泄漏出来,压力降低后会急剧气化,体积会骤然膨胀250倍左右,并能迅速扩散蔓延。液化石油气气态比重是空气的1.5~2.5倍,由于它比空气重,因而不易扩散掉,能长时间飘浮在地面或流向低洼处积聚,并在平地上能沿地面迅速扩散至远处,而不是扩散到空气中去,极易酿成大面积的火灾或爆炸事故。
1.3 受热易膨胀性
液化石油气液态时的热膨胀系数远大于气态,体积膨胀系数是水的十几倍,温度越高,膨胀越大。储存在容器内的液化石油气,在一定的温度和饱和蒸气压下是处于气液共存的平衡状态,随着温度的升高,液态体积会不断膨胀,气态压力也会不断增大。当液化石油气泄漏后发生燃烧爆炸时,周围其他储罐受到火焰烧烤,压力会迅速升高,从而发生物理爆炸,不仅引起液化石油气大量释放至大气中,而且产生的爆炸碎片还会造成新的燃烧爆炸,形成多米诺连锁反应。
1.4 易产生静电
液化石油气是一种多成分的混合气体,气体中含有液体或固体杂质,其电阻率高达106~1010Ω・m,因此液化石油气从容器、设备或管道处高速喷出时,极易因摩擦产生静电,并产生放电火花,引起可燃气体燃烧或爆炸。液化石油气中含有的液体或固体杂质越多,流速越快,产生的静电荷越多。据测定,当静电电压在350~450伏时,所产生的放电火花就能引起可燃气体燃烧或爆炸。由于液化石油气气体从管口、喷嘴或破损处高速喷出时,极易产生高电位静电,所以其放电火花足以引起火灾或爆炸事故。
1.5 具有毒害性
组成液化石油气的所有碳氢化合物均有较强的麻醉作用,吸入大量高浓度的气态液化石油气会引起人员中毒,出现头晕、乏力、恶心、呕吐等症状,严重者可出现麻醉及意识丧失。若在相对密闭的空间内,液态液化石油气大量汽化,导致空气中氧含量的减少,可使人员中毒窒息死亡。因此,在储存、灌装、使用液化石油气时要有良好的通风,在灭火时也要加以注意。
1.6 具有隐蔽性
液化石油气体无色无嗅,当储罐产生微小的裂纹,泄漏量较小时,不易被发觉,只有当大量气体急骤散发时,可以见到白雾或听到喷射声,遇明火发生燃烧爆炸时已经扩散了相当大的面积,导致突发事故。
此外,液化石油气还具有溶解性,一旦液化石油气泄漏后,会从周围环境中吸收大量热量气化,从而使温度急剧降低,致人冻伤。
2 泄露火灾风险预防控制措施
2.1 加强设备管理,严防气体泄漏
2.1.1 加强安全管理,制定相应的定期检查制度
液化石油气储罐投入使用后应定期检查储罐各密封点、焊缝及罐体有无渗漏,检查储罐进出口阀门、阀体及连接部位是否完好,检查罐底、底板、圈板腐蚀情况,检查储罐基础及外形有无变形,罐底是否凹陷和倾斜,压力容器要按规定定期检验。储罐上的压力表,液位计,安全阀,紧急切断阀等安全附件和设备应经常检查维修,定期校验,保证齐全、灵敏可靠。
2.1.2 规范安全操作,减少泄露量
制订切实可行的安全管理办法和操作规程,加强操作人员的安全教育和业务培训,能够熟练掌握操作技术及消除故障和隐患的方法,杜绝误操作及违章行为的发生。进入储罐区进行操作及化验的人员必须穿防静电服装和鞋。储罐操作人员定时对罐区内储罐的压力,液位、温度和安全附件及主要操作控制阀门进行安全巡查。夏季要根据储罐温度变化,及时开启喷淋装置,冬季要注意排水防冻。
2.2 合理布局,降低泄露风险
2.2.1 合理设置储罐,
储罐区四周设置用非燃烧材料建造的防火堤,防火堤高度为1.0~2.2m,防火堤上不得开设孔、洞,管线穿越时应用非燃烧材料填封,使储罐漏液时不致于外流。在不同方向设两个以上的安全出入台阶或坡道,储罐区周围设置宽度不小于6m的环形消防车道。储罐分组布置并设防火堤时,相邻防火堤的间距不应小于7米。
2.2.2 设置消防给水及灭火设施
罐区消防供水采用环状管网,给水干管不少于2条,管径不少于150mm。为便于消防车向管网供水,还应设水泵结合器,且至少2个,罐区内应设消火栓,其间距一般应为60m装罐区等重点部位附近应设箱式消火栓,其保护半径应为30m,,大型罐区设固定带架水***,其供水压力不小于0.35MPa,对卧式罐不小于0.25MPa。储罐上安装消防喷淋和水喷雾设施,供灭火和降温用。罐区内按规范配备相应的移动式灭火器材,如干粉灭火器等液化石油气相关的站区和环境要杜绝明火、点火花和静电火花的产生,罐区内严禁明火,同时注意防止静电产生,严格执行动火审批制度;罐区应具有良好的通风条件,不得有使液化气聚集、积存的地方。
2.3 及时发现泄露,妥善处置泄露事故
2.3.1 .及时发现泄漏
为了能及时检测到液化石油气非正常超量泄漏,以便抢修人员尽快进行泄漏处理,应在储罐区内设置可燃气体浓度检测和报警装置,观察仪表要设置在昼夜有人值班的安全场所,其报警值应取液化石油气爆炸浓度下限的20%。罐区正常巡查的工作人员,应配备手提式防爆型可燃气体浓度检测报警器。检漏报警装置应定期检测保养,保证运转正常。
参考文献
《液化石油气储罐泄露危害预防和控制的安全措施》
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