任戈峰
隨著石油化學工業(yè)的發(fā)展,液化石油氣作為一種化工基本原料和新型燃料得到日益廣泛的應用,與此同時,液化石油氣儲罐卻因保存或使用不當屢屢發(fā)生事故。1998年,由于400m3球罐根部法蘭與排污閥之間的耐油石棉橡膠墊片泄漏,造成西安市煤氣公司液化石油氣站儲罐區(qū)爆炸,3次爆炸共燒毀400m3球罐2臺、100m3臥罐4臺、槽車7輛,死亡12人,受傷30余人,直接經(jīng)濟損失達477萬元;天津市液化氣公司灌裝站1臺50m3的液化石油氣臥罐在充裝過程中爆炸,燒毀了廠房和價值37萬美元的由丹麥進口的液化石油氣自動灌裝線,燒掉液化石油氣118t,直接經(jīng)濟損失近100萬元,7人受傷。
從上述事故中可以看到,加強液化石油氣儲罐安全性能的研究,制定防止事故發(fā)生的對策和措施,明確事故發(fā)生后的應急處置方法,已成為確保液化石油氣儲罐安全使用的重要課題。
液化石油氣儲罐的危險因素
液化石油氣儲罐的危險因素主要包括以下3個方面。
1.儲罐超溫、超壓、超裝、超負荷運行
由于液化石油氣具有易燃易爆的特性,所以對儲罐的標準要求很高。一般儲罐壓力不得超過1.6MPa,冬天氣溫應設法保持在-35℃以上,夏天氣溫不宜超過35℃。液化氣槽車和儲罐的充裝系數(shù)不應超過其容積的80%。進儲罐的充裝液化氣溫度界限應保證其蒸氣壓不超過儲罐的允許操作壓力。
2.管道及附件的穩(wěn)定性,設備閥門、管線老化
液化石油氣儲罐工藝配管一般有:液相進出口管、液相回流管、氣相管、排污管、放散管、安全閥放散管等,儲罐工藝配管配置的閥門近20個,運行中需要注意管系產(chǎn)生的荷載、應力、振動,進行必要的應力分析,確定管系的支承和防振措施。很多企業(yè)在實際的生產(chǎn)過程中往往忽略這一點,使與儲罐連接的管道、附件的穩(wěn)定性以及設備閥門和管線的老化等問題成為生產(chǎn)中的安全隱患。
3.氣溫變化運行風險
以2006年12月4日撫順市東洲區(qū)撫順液化氣有限公司發(fā)生的事故為例,操作員在對一個儲氣罐進行例行的脫水操作時,由于天氣太冷,導致罐體底部的脫水閥閥門被凍住,大量液化氣泄出,液態(tài)液化氣泄漏了近200m3,而整個罐區(qū)儲存著4600m3液化氣,一旦發(fā)生爆炸,后果不堪設想。由于擔心泄漏的液化氣發(fā)生爆炸,事發(fā)地附近的100多戶居民被疏散,事發(fā)地周圍的部分企業(yè)出于安全考慮也被迫停產(chǎn),造成了嚴重的損失。由此可知,若不考慮到氣溫變化造成的運行風險,則很有可能凍凝、凍壞設備管線,給液化石油氣儲罐的安全性帶來危害。
事故防范的技術措施
針對液化石油氣儲罐的安全,應該采取以下技術措施予以保障。
1.預防儲罐事故的技術措施
儲罐的設計、制造、安裝、檢查和驗收應符合規(guī)范的有關規(guī)定,液化石油氣站儲罐的設計壓力為1.77MPa。為防止儲罐超裝可能引發(fā)的事故隱患,應設置液位上、下限報警裝置。壓力、溫度、液位3個計量儀表,除現(xiàn)場指示外,還應能遠傳至監(jiān)控室,以便值班運行人員隨時監(jiān)視。在液化石油氣罐區(qū)設置完善的燃氣泄漏報警裝置,一旦出現(xiàn)意外,可以緊急切斷液化石油氣泵。重視對儲罐基礎沉降的限制,防止儲罐接管嚴重受力,形成事故隱患。
2. 預防儲罐接管部位事故的技術措施
若儲罐外接管的第一道法蘭及閥門發(fā)生泄漏,處理較為困難。為此,第一道法蘭接口的連接,應采用高頸對焊法蘭、金屬纏繞片(帶外環(huán))和高強度螺栓緊固的組合。閥門及附件應按系統(tǒng)設計壓力提高一級配置,并采用液化石油氣介質專用閥門的附件。
由于儲罐首級關閉控制系統(tǒng)的作用極其重要,因此,在進液管、氣相回流管上宜選擇內(nèi)置式止回閥;出液管上應選擇內(nèi)置式過流閥或外置式緊急切斷閥。罐外第一道閥門的進口側應對著儲罐,即在閥桿發(fā)生脫扣等事故時,可采用裝卡堵漏,此時的閥體上腔處于卸壓區(qū)。采取以上措施,才可避免儲罐的第一道法蘭接口和閥門處發(fā)生泄漏。
對于因儲罐的排污管接口和閥門凍裂而引發(fā)的泄漏,液化石油氣經(jīng)營單位應采取事故防范和處理措施,防止排污管在運行中積水和結凍。
3.防止槽車卸液時發(fā)生事故的技術措施
為防止槽車卸液時發(fā)生事故,與槽車連接的液相管道上宜設置有緊急切斷作用的拉斷閥。氣相管道上宜設置接斷閥。在卸液運行中應有專人負責現(xiàn)場安全監(jiān)督,操作人員應遵守安全操作規(guī)程。
應急處置救援措施
液化石油氣經(jīng)營企業(yè)通過對液化石油氣儲罐事故風險的分析,可以有效識別、控制潛在的風險。此外,企業(yè)還需要制定應急救援方面的有效措施,防范可能發(fā)生的事故,達到降低事故損失的目的。
由于發(fā)生泄露的液化氣可以迅速氣化與空氣混合形成可爆氣,被氣流推動、擴散,可達1524m的范圍。所以,一旦發(fā)生這種火災首先應關閥切斷氣源,采用干粉滅火。在氣體火災中,應持續(xù)用水冷卻著火罐和附近設備,如容器泄漏尚未著火,要盡可能將容器搬至遠處。并采取以下應急救援措施:
1.掌握情況
應急救援隊抵達事故現(xiàn)場后,要掌握泄漏擴散區(qū)域及周圍有無火源;泄漏量大小,是液相還是氣相泄漏;貯罐區(qū)總體布局,泄漏罐容量、實際儲量;鄰近罐儲量,總儲存量;是否能夠實施堵漏,能否采取倒灌措施等。
2.測量搜救
利用檢測儀檢測事故現(xiàn)場氣體濃度;測定現(xiàn)場周圍區(qū)域的風力和風向;搜尋遇險和被困人員,并迅速組織營救和疏散。
3.設立警戒
確定警戒范圍,設立警戒標志,布置警戒人員,嚴控人員進入;在整個處置過程中,要不間斷地對風力和風向、擴散周邊區(qū)域進行氣體濃度檢測,適時調整警戒范圍。
4.選擇上風方向
要選擇上風方向為出入口,搶險人員和車輛要??吭谏巷L方向的適當部位,使用上風方向的水源;在擴散區(qū)上風、側風方向選擇進攻路線接近擴散區(qū)。
5.禁絕火源
切斷警戒區(qū)內(nèi)所有電源,熄滅明火;高熱設備停止工作;關閉警戒區(qū)內(nèi)搶險工作人員的通信工具,切斷電話機線路;不準穿化纖類服裝和帶鐵釘?shù)男M入警戒區(qū),不準攜帶鐵質工具進入擴散區(qū)參加救援,警戒區(qū)內(nèi)防止靜電和火花產(chǎn)生。
6.關閥斷源
管道發(fā)生泄漏后,如泄漏點未在閥門處且閥門尚未損壞,可采取關閉輸送管道閥門,斷絕物料源的措施,制止泄漏。
7.噴霧稀釋
組織足夠數(shù)量的噴霧水槍,驅散、稀釋沉積飄浮的氣體;搶險人員進行堵漏時,必須設噴霧水槍掩護;處置貯罐頂部開口泄漏,要用噴霧水槍托住下沉的氣體,往上驅散,使之在一定高度飄散;驅散稀釋不準使用直流水槍,以免強水流沖擊會產(chǎn)生靜電;如果貯罐場站有蒸汽管線時,可接出蒸汽管,釋放蒸汽,稀釋泄漏的液化石油氣。
8.加強防護
進入現(xiàn)場或警戒區(qū)內(nèi)的隊員必須佩戴呼吸器及各種防護器具,穿著密封式防化服;外圍人員要穿純棉服,扎緊褲口袖口,勒緊腰帶褲帶,必要時全身澆濕進入擴散區(qū)。
9.實施堵漏
管道泄漏或罐體孔洞型泄漏,應使用專用的管道內(nèi)封式、外封式、捆綁式充氣堵漏工具進行迅速堵漏,或用金屬螺釘加粘合劑旋擰,或利用木楔、硬質橡膠塞封堵。因螺栓松動引起法蘭泄漏時,應使用無火花工具,緊固螺栓,制止泄漏。若法蘭墊圈老化導致帶壓泄漏,可利用專用法蘭夾具,夾卡法蘭,并在螺栓間鉆孔高壓注射密封膠堵漏。
由于罐壁脆裂或外力作用造成罐體撕裂,其泄漏往往呈噴射狀,流速快、泄量大。制止這種泄漏可利用專用的捆綁緊固和空心橡膠塞加壓充氣器具塞堵的措施。在不能有效制止泄漏時,也可采取疏導的方法將其導入其他容器或儲罐。
10.注水排險
根據(jù)液化石油氣儲罐的泄漏情況,在采取其他措施的同時,可通過排污閥向罐內(nèi)注水,抬高液位,造成罐內(nèi)底部水墊層,配合堵漏,緩解險情。
11.徹底清理
事故處置任務完成后,應以大量的噴霧水清掃事故現(xiàn)場,確保不留殘液。
此外,凡涉及液化石油氣的裝置、罐區(qū)、供氣站、關鍵崗位必須配備堵漏、搶險物資和勞動防護用品,如防靜電工作服、防靜電鞋等,以備事故應急處理時使用。其中公司消防、氣防員應備防火隔熱服;呼吸器材是進入現(xiàn)場搶險人員必備的空氣呼吸器;防爆工具(主要是銅質工具);石棉布及銅質或棉、麻的捆綁絲、繩,木楔子、卡箍、厚度1cm以上的橡膠片以及刀具;便攜式可燃氣體檢測儀;防爆燈具;斷路標志牌和風向標等。
編輯韓 穎