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注水法處理液化石油氣儲罐泄漏事故

作者:李靜波 傅智敏  
評論: 更新日期:2011年01月17日


  
  (2)主動控制事故的可能性小
  
  在儲罐底部出現(xiàn)液相液化石油氣泄漏時,不宜采用主動點燃液化氣的方法。如果采用點燃法,形成的固定燃燒點離罐體很近,輻射熱人使罐體溫度上升,直接威脅罐體安全;而且一旦出現(xiàn)儲罐底部泄漏,就會形成相當大的爆炸性氣體區(qū)域,主動點火還有引起空間爆燃的可能。倒罐雖然可以減少泄漏罐內的貯量,但要以罐區(qū)其它儲罐有足夠的剩余容量為前提,而且在液相液化氣被抽空之前,罐內壓力不會降低,泄漏速度不會減緩,堵漏的難度不會降低。隨著泄漏的繼續(xù),爆炸性混合氣體的范圍逐漸擴大,危險性不斷增大。
  
  (3)發(fā)生爆炸性火災的可能性大
  
  由于氣相液化氣比同樣條件下的空氣重,不容易擴散,泄漏出的液相液化氣氣化后與空氣形成的爆炸性混合物很容易達到爆炸濃度極限(2%~10%),而液化氣的最小引燃能量只有0.18~0.38mJ,很小的點量就能夠將液化氣爆炸性混合物點燃。液化氣在泄漏時會產(chǎn)生高達數(shù)千伏的危險電壓,從泄漏部位噴出的介質和容器都帶有靜電,其放電火花足以引燃液化氣,即使搶險時劃定了禁火區(qū),潛在的靜電放電危險也不能保證不發(fā)生爆炸。如果混合氣體發(fā)生爆炸,勢必引起罐區(qū)連續(xù)爆炸而使事故失去控制。
  
  由此可見,液化氣儲罐或緊臨儲罐的閥門、法蘭等部位出現(xiàn)泄漏時,不僅難以控制,而且發(fā)生爆炸火災的可能性更大,必須要采取適當?shù)拇胧┘右钥刂啤?br />   
  3使用向罐內注水的方法搶險
  
  當儲罐底部發(fā)生泄漏時,利用液相液化氣比水輕且與水不相溶的性質(液相液化氣的比重是4℃時水的比重的0.5~0.6倍),向儲罐內注入一定數(shù)量的水,以便在罐內底部形成水墊層,使泄漏處外泄的是水而不是液化氣,從而切斷泄漏源,使火焰自動熄滅,然后再采取堵漏措施。這種利用水重于液化氣的性質向儲罐內注水而切斷泄漏源或減少泄漏量的方法稱為注水法。注水后,由于從泄漏部位噴出的是水而不是液化氣,中毒、凍傷和燃燒爆炸的危險性均大大降低。而且注水作業(yè)可以在遠離泄漏點的地方進行,更可保證搶險人員的安全。2001年2月26日,武漢市青山區(qū)115街的武漢市水泥廠液化氣管道發(fā)生泄漏,就使用了注水的方法搶險并取得了成功。1998年3月5日西安液化氣站于16日30分左右出現(xiàn)泄漏,發(fā)生爆炸是在18時40分,其間有足夠長的時間采取注水法抑制泄漏,但由于種種原因而坐失良機,以致最終導致慘劇的發(fā)生。
  
  使用注水法處理泄漏事故應注意以下幾個問題:
  
  (1)注水法適用的對象
  ·泄漏物為不溶于水的有機物,且其密度小于水,泄漏部位是在儲罐的底部或下部;
  ·泄漏物為不溶于水的有機物,且其密度大于水,泄漏部位是在儲罐頂部或上部。
  
  (2)泄漏部位的位置
  必須確定泄漏部位是在儲罐的底部、下部或與下部相鄰的閥門或法蘭。否則,水墊層高度難以達到泄漏點高度,不能切斷泄漏源。
  
  (3)液化氣的溫度
  通過查看溫度測量儀表,了解液化氣的溫度是否在50℃以下,因為液化氣儲罐的設計溫度為50℃,注水作業(yè)應在其設計溫度范圍以內進行。而且所注水的溫度應低于液相液化氣的溫度,否則,注入的水會對液化氣有加熱作用。
  
  (4)注水量的控制
  所注水的體積加上液相液化氣的體積應小于儲罐容積的90%,即:V1+V2<0.9V
  其中V1為注入水的體積(m3);V2為原有液化氣的液相體積(m3);V為貯罐的容積(m3)。
  
  《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》第5.3.8條明確規(guī)定:液化烴儲罐的儲存系數(shù)不應大于0.9。當儲罐適量充裝時,儲罐內壓為液化氣的飽和蒸氣壓,溫度每上升10℃,飽和蒸氣壓上升0.2MPa,能夠保證安全。液化氣的體積膨脹系數(shù)約為水的10~16倍,且隨溫度的升高而增大,溫度每升高10℃,體積膨脹3~4%。如果超裝,氣體空間過小,隨著溫度的升高,液相液化氣很快就會充滿罐體,若溫度繼續(xù)升高,罐體因束縛液相膨脹而承受的壓強會迅速上升,溫度每上升1℃,壓力就會上升2~3MPa,只要溫度上升3~5℃,內壓就會超過8MPa的耐壓極限并發(fā)生危險[2]。
  
  (5)泵房、配電房處可燃氣的濃度
  泵房、配電房等處的可燃氣濃度應低于液化石油氣的爆炸極限,以保證注水操作的順利進行。
  
  4一點建議
  
  在液化氣儲存單位進行防火檢查時,發(fā)現(xiàn)液化石油氣儲存系統(tǒng)沒有現(xiàn)成的管道可用于緊急情況下向罐內注水,這對注水法的實施非常不利。2001年1月17日8時16分,江蘇省蘇州市羅馬磁磚有限公司一只儲量100m3的儲罐底部法蘭墊圈老化出現(xiàn)泄漏,直接威脅罐區(qū)另一個同樣容量儲罐的安全。消防官兵經(jīng)過一個小時的緊張戰(zhàn)斗,堵漏基本成功,但由于罐內壓力很高,仍有少量泄漏。搶險人員當時就想到使用注水法制止泄漏,但因為沒有現(xiàn)成的管道和接口可用于注水,只好讓特勤中隊繼續(xù)堵漏,同時設水槍驅散氣體,并倒罐抽走泄漏罐內的液化氣,直到17時罐區(qū)才化險為夷。但并不是所有的消防部隊都有特勤中隊、特勤裝備和相應的處理惡性事故的能力,如果這起事故發(fā)生在消防裝備稍差的地方,后果將不堪設想,如果儲罐設有注水用的接口,搶險成功的勝算就大多了。目前實施的《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》中沒有對設置緊急情況下注水用管道和接口作出規(guī)定,建議下次修訂時能予以考慮。

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