周立超
摘要:近年來,由于規(guī)模經(jīng)濟(jì)、環(huán)境因素、社會(huì)因素以及法律方面等原因,化工園區(qū)和化工集群應(yīng)運(yùn)而生。儲(chǔ)罐區(qū)作為化工企業(yè)重要的一部分,其儲(chǔ) 存的物質(zhì)多為易燃、易爆炸、有毒有害物質(zhì),因此儲(chǔ)罐區(qū)潛在著常見的隱患。化工企業(yè)一旦發(fā)生火災(zāi),其燃燒速度快,熱輻射強(qiáng),易形成立體火災(zāi),并伴 隨著復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。特別是化工儲(chǔ)罐類火災(zāi),由于其危險(xiǎn)性高、爆炸危險(xiǎn)性大,易復(fù)燃復(fù)爆,易引起連環(huán)爆炸等特性,極易給國家和人民生命財(cái)產(chǎn)造成 不可估量的損失。
關(guān)鍵詞:液體化工;儲(chǔ)罐區(qū);措施
我國國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,對(duì)化工產(chǎn)品的需求量與日俱增,從而也促 進(jìn)了化工工業(yè)生產(chǎn)的快速增長(zhǎng)。易燃液體作為原料或產(chǎn)品普遍存在于化工 生產(chǎn)、儲(chǔ)存過程中,因此,大部分化工企業(yè)普遍分布著或大或小的易燃液 體儲(chǔ)罐區(qū),如:化工生產(chǎn)企業(yè)的甲醇、乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑儲(chǔ)罐區(qū),石 化儲(chǔ)存企業(yè)的石腦油、汽油、原油庫等儲(chǔ)罐區(qū)。罐區(qū)中的這些易燃液體具 有易燃易爆、毒害等危險(xiǎn)性,一旦物質(zhì)或能量的正常運(yùn)行狀態(tài)遭到破壞,儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi)爆炸事故,便會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性的后果,不僅罐區(qū)內(nèi)部,鄰近地 區(qū)人員的生命、財(cái)產(chǎn)和環(huán)境都將遭受巨大損失。
一、液體化工儲(chǔ)罐區(qū)隱患的特點(diǎn)
1、液體儲(chǔ)罐易發(fā)生爆炸、沸溢和噴濺。液體儲(chǔ)罐中許多儲(chǔ)存有低閃點(diǎn) 貨種,如丙環(huán)氧丙烷(閃點(diǎn)為-37℃)、丙酮(閃點(diǎn)為-20℃)、汽油(閃點(diǎn) 為-50℃),這些儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi)后,燃燒速度快、火焰高、火勢(shì)猛、熱輻射 強(qiáng),易引起相鄰油罐及其它可燃物燃燒,儲(chǔ)罐一旦發(fā)生爆炸,就會(huì)造成罐 體破裂、罐蓋掀開、飛出,或是罐壁底部、中間裂開,從裂口處或因罐體 移位流出的化工品,形成地面流淌性燃燒。比重較高如原油等重質(zhì)油品儲(chǔ) 罐發(fā)生火災(zāi)后,重質(zhì)油品蒸發(fā)速度慢,蒸發(fā)時(shí)吸收熱量少,但容易使油品 溢出罐外形成沸溢的現(xiàn)象,有時(shí)油品與火焰騰空而起,將燃油噴出罐外幾 十米或百余米遠(yuǎn),形成噴濺的現(xiàn)象。在儲(chǔ)罐發(fā)生流淌火、沸溢和噴濺現(xiàn)象 時(shí),在滅火救援中如槍、炮陣地設(shè)置于防護(hù)堤之內(nèi),勢(shì)必會(huì)造成人員傷亡 和裝備毀損。同時(shí),火災(zāi)撲救時(shí)需要近距離有效打擊火勢(shì)或冷卻罐體,在 這種情況下,人員容易發(fā)生燙傷、燒傷。
2、易形成立體燃燒。當(dāng)儲(chǔ)罐發(fā)生爆炸后,易燃易爆液體或氣體外溢,極易產(chǎn)生流淌火,從而使罐頂和地面的液體同時(shí)燃燒,形成立體火災(zāi)。流 淌火又直接包圍了同一防火堤內(nèi)的毗鄰儲(chǔ)罐,如不及時(shí)將流淌火撲滅,易 引起連鎖反應(yīng),從而造成爆炸與燃燒的交替進(jìn)行。
3、易造成重大人員傷亡和環(huán)境污染。由于化工品本身具有高度的易燃 易爆性、易腐蝕性、毒害性,一旦發(fā)生火災(zāi)或泄漏事故,常伴隨爆炸、復(fù)?燃復(fù)爆、立體、大面積、多火點(diǎn)等形式的燃燒、極易造成重大人員傷亡。同時(shí)燃燒所產(chǎn)生的有毒氣體和泄漏的化工品,易引起大氣和水資源的污染,且治理難度大、影響持久。
二、液體化工儲(chǔ)罐區(qū)危險(xiǎn)性
1、流動(dòng)性/擴(kuò)散性。易燃液體粘度隨溫度升高而降低,有較強(qiáng)的流動(dòng) 性,蒸氣更是容易向四周擴(kuò)散。易燃液體的沸點(diǎn)都很低,著火所需要的能 量極小,多數(shù)易燃液體被引燃只需 0.5mj 左右的能量。
2、易爆性。當(dāng)易燃液體揮發(fā)出的蒸氣與空氣混合,達(dá)到爆炸極限時(shí),遇火源就可能發(fā)生爆炸。罐區(qū)內(nèi)絕大多數(shù)的潛在引爆源,如明火、電器設(shè) 備點(diǎn)火源、靜電火花放電、雷電和金屬撞擊火花等,具有的能量一般都大 于易燃液體的最小引燃能量。
3、受熱膨脹性。儲(chǔ)存于密閉容器中的易燃液體受熱后,在體積膨脹時(shí) 也會(huì)使蒸氣壓力上升,當(dāng)超過容器所能承受的壓力限度,容器就會(huì)膨脹,甚至爆裂。如氣溫驟變,儲(chǔ)罐呼吸閥由于某種原因來不及開啟或開啟不夠,就易造成儲(chǔ)罐破壞或被吸癟。對(duì)于沒有泄壓裝置的罐區(qū)地上管道,物料輸 送后不及時(shí)部分放空,當(dāng)溫度升高時(shí),也可能發(fā)生脹裂事故。
4、聚積靜電荷性。多數(shù)易燃物質(zhì)都是電介質(zhì),在灌注、輸送、噴流過 程中能夠產(chǎn)生靜電,易燃液體在管道輸送過程中由于流速過快產(chǎn)生的靜電 是重要的安全隱患。液體產(chǎn)生靜電荷的多少,除與液體本身介電常數(shù)和電 阻率有關(guān)外,還與輸送管道的材質(zhì)、直徑和流速有關(guān),管道內(nèi)表面越光滑,產(chǎn)生的靜電荷越少,流速越快,產(chǎn)生的靜電荷越多。
三、液體化工儲(chǔ)罐區(qū)安全措施
通過易燃液體儲(chǔ)罐區(qū)的分析,針對(duì)易燃液體泄露與著火源產(chǎn)生的原因,應(yīng)從罐區(qū)設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理方面采取預(yù)防與控制措施。
1、 電氣的防爆。將正常運(yùn)行時(shí)易產(chǎn)生火花的電氣設(shè)備,如變配電設(shè)備、 開關(guān)柜、事故發(fā)電機(jī)等布置在爆炸危險(xiǎn)性較小或沒有爆炸危險(xiǎn)的區(qū)域內(nèi),在滿足罐區(qū)工藝及安全前提下,減少防爆電氣設(shè)備的數(shù)量。設(shè)置的防爆電?氣設(shè)備必須是符合現(xiàn)行國家或國際標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,綜合考慮釋放源的級(jí)別和?位置、易燃物質(zhì)的性質(zhì)、空氣流通狀況、障礙物及生產(chǎn)條件等諸多因素,正確確定爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的分區(qū)。根據(jù)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的分區(qū)、爆炸性蒸氣混?合物的級(jí)別和組別,選擇相應(yīng)的電氣設(shè)備。
2、控制易燃蒸氣與空氣混合物的濃度。通過合理布置、減少蒸氣排放、 通風(fēng)、惰化和設(shè)置可燃蒸氣濃度監(jiān)測(cè)等措施,控制混合氣濃度,使之達(dá)不?到爆炸極限。
(1) 減少蒸氣排放:減少蒸氣排放是罐區(qū)防火防爆的關(guān)鍵,通過選擇 合適的罐型,減少“呼吸”引起的蒸氣外泄,采用密封性能良好的閥門、 泵、法蘭、墊片等,設(shè)置正確的防火堤、污水收集池等。
(2)通風(fēng):罐區(qū)內(nèi)的建筑物(如配電、控制室等)應(yīng)設(shè)有通風(fēng)設(shè)施(自 然或強(qiáng)制)。
3、管道與閥門。工藝物料管道應(yīng)符合下列基本要求:采用無縫管道,管道之間除必須用法蘭或螺紋連接外,其余均應(yīng)采用焊接,管道應(yīng)架空或 沿地面敷設(shè),必須采用管溝敷設(shè)時(shí),應(yīng)采取措施防止物料在管溝內(nèi)積聚。管道不得穿越與其無關(guān)的建(構(gòu))筑物的上方或地下。如必須跨越道路,應(yīng)保持足夠的凈高度(分別為≥5m、5.5m),跨越道路或建(構(gòu))筑物的 管道上不應(yīng)設(shè)置閥門、法蘭、螺紋接頭和補(bǔ)償器等,以免漏料著火。
4、噴淋冷卻。儲(chǔ)存揮發(fā)性強(qiáng)的易燃液體的固定頂儲(chǔ)罐,夏季時(shí)蒸氣易 通過呼吸閥外逸,可通過設(shè)置水噴淋冷卻設(shè)施以減少蒸氣外逸。
5、加強(qiáng)安全管理。加強(qiáng)設(shè)備、儀表、閥門的維護(hù)管理,嚴(yán)格執(zhí)行壓力?容器安全監(jiān)察規(guī)程,并按要求定期對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行檢測(cè)、檢驗(yàn),及時(shí)消除可能?存在的隱患。做好安全泄壓、可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)報(bào)警、防雷防靜電、火災(zāi)?報(bào)警系統(tǒng)等安全設(shè)施的維護(hù)保養(yǎng),確保靈活好用、準(zhǔn)確無誤,完善儲(chǔ)罐液?位報(bào)警聯(lián)鎖系統(tǒng)和消防滅火系統(tǒng)。進(jìn)一步嚴(yán)格工藝操作紀(jì)律,嚴(yán)禁儲(chǔ)罐超?溫、超壓、超裝,嚴(yán)防脫水帶油及亂排亂放。加強(qiáng)巡檢,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理?安全隱患。加強(qiáng)罐區(qū)用火作業(yè)的安全管理,把好罐區(qū)用火吹掃、置換、隔?離、分析和監(jiān)護(hù)關(guān),實(shí)施全過程監(jiān)控。加強(qiáng)職工安全方面的培訓(xùn)、教育工?作,讓其認(rèn)識(shí)到罐區(qū)發(fā)生火災(zāi)和爆炸事故的危害性和嚴(yán)重性,防止“三違” 作業(yè),確立“安全第一,預(yù)防為主”的安全生產(chǎn)原則。制定事故應(yīng)急方案,一旦發(fā)生火災(zāi)和爆炸,應(yīng)立即采取行之有效的應(yīng)急措施,在事故初始階段?將其控制,防止事故擴(kuò)大造成更大的損失。
結(jié)束語:
導(dǎo)致儲(chǔ)罐隱患的因素很多,但只要在設(shè)計(jì)、施工驗(yàn)收時(shí)嚴(yán)格按照相關(guān) 規(guī)范要求進(jìn)行,日常運(yùn)行時(shí)加強(qiáng)管理,采取相應(yīng)的事故預(yù)防與控制措施,儲(chǔ)罐的火災(zāi)爆炸事故是可以預(yù)防的。
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