2、液化石油的燃燒爆炸危險(xiǎn)性
在可燃性氣體中規(guī)定,爆炸下限大于10%且爆炸下限之差小于20%的氣體為可燃?xì)怏w,易燃?xì)怏w規(guī)定爆炸下限小于10%或爆炸上限之差大于20%的氣體。液化石油氣爆炸下限為2%,所以屬于易燃?xì)怏w,且燃燒熱值都比較大,以丙烷(C3H8)為例,氣相丙烷燃燒熱值為2220kJ/moL。液化氣體的特點(diǎn)是沸點(diǎn)低,如丙烷的沸點(diǎn)為-42.10C,極易氣化,因而突然泄漏時(shí),造成的閃蒸(即瞬間的迅速氣化)是一般氣體,所設(shè)有的特殊現(xiàn)象。一般情況下,閃蒸量約為泄漏量的20%-30%。已蒸發(fā)氣體自然地向大氣擴(kuò)散。這種閃蒸現(xiàn)象對(duì)于可燃物液化氣體來說特別危險(xiǎn),因?yàn)檠杆僬舭l(fā)使氣體來不及擴(kuò)散而滯留在一定的空間范圍內(nèi)與空氣混合形成了爆炸性氣體,這就意味著已具備發(fā)生爆炸的先決條件。
通常比空氣輕的氣體在接近地面的大氣中垂直擴(kuò)散大于水平擴(kuò)散;而比空氣重的氣體在大氣中則容易沉降,因而主要是水平擴(kuò)散,水平擴(kuò)散的結(jié)果會(huì)使氣體在下風(fēng)向沿地面大范圍的空間里分散,如果是毒性或可燃性氣體,那么后果是不堪設(shè)想的。可燃性液化氣體的燃燒危險(xiǎn)性遠(yuǎn)比易燃液體大得多。汽油是大家比較熟悉的一種易燃液體,沸點(diǎn)在500C以上,閃點(diǎn)在-450C左右,易揮發(fā),爆炸性很強(qiáng),揮發(fā)后有蒸汽與空氣混合,遇火即可引爆。而瓶裝可燃液化氣體的沸點(diǎn)低于常溫,已不能測(cè)定其閃點(diǎn),并以此表來衡量其危險(xiǎn)級(jí)別,可見其火災(zāi)危險(xiǎn)性比汽油大得多。幾種液化氣體的燃燒性能見表5
表5? 幾種液化氣體的燃燒性能
名稱 | 風(fēng)速2m/s時(shí)火煽傳播速度 (m/s) | 燃燒進(jìn)度 (mm/min) | 火煸表面 輻射溫度 MJ/(m2h) | 無風(fēng)時(shí)距 火源 處的輻射熱 MJ/(cm2h) |
甲烷 | 2.2 | 10.4 | 14.78 | 0.31 |
乙烯 | 2.9 | 12.9 | 23.89 | 0.55 |
正丁烷 | 3.9 | 9.3 | 18.23 | 0.41 |
汽油 | 2.0 | 408 | 11.94 | 0.24 |
注:此燃燒速度是擠在2.65m3的敞口容器中,燃燒物體在單位時(shí)間內(nèi)燃燒的,其液面的下降量。
通過表5中試驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較,可以設(shè)想液化石油氣一旦釀成火災(zāi)是何等的嚴(yán)重,人受到強(qiáng)烈的熱輻射后,會(huì)被燒傷或死亡;有機(jī)物受到熱輻射是,會(huì)形成火災(zāi),而且滅火以后極有可能發(fā)生二次爆炸,丙烷與空氣混合后最小點(diǎn)燃燒量為0.26(ml),空氣本身就是一種助燃的氧化劑,這一條件隨時(shí)隨地都存在。可燃物就是可燃?xì)怏w本身,如何防止可燃?xì)怏w燃燒和爆炸,關(guān)鍵問題是要控制好點(diǎn)火源和防止氣體泄漏。
3、液化石油氣(LPG)的充裝質(zhì)量。
按規(guī)定丙燒在600C時(shí)的液體飽和溶度為0.427kg/L;這就是液化石油氣的充裝系數(shù),按照GB5842-1996《液化石油氣》制造的也是常用的ysp-10、ysp-15、ysp-50三種液化石油氣瓶的容積分別為23.5L、35.5L、118L,這三種規(guī)格的液化石油氣氣瓶的最大允許允裝量分別為:
G10=0.427×23.5=10.345(kg)
G15=0.427×35.5=15.1585(kg)
G50=0.427×118=50.3660(kg)
液化石油氣鋼瓶充裝量應(yīng)符合表6之規(guī)定
表6? 液化石油氣充裝量
鋼瓶型號(hào) | 質(zhì)量充裝允許偏差點(diǎn)(kg) |
Ysp-2 | 1.9±0.1 |
Ysp-5 | 4.8±0.2 |
Ysp-10 | 9.5±0.3 |
Ysp-15 | 14.5±0.5 |
Ysp-50 | 49.0±1.0 |
由于液化石油氣(LPG)的臨界溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于環(huán)境溫度,所以在使用過程中開始終是氣液兩相共存的,立放時(shí),上部為飽和氣相空間。鋼瓶內(nèi)能達(dá)到的最大壓力就是最高溫度時(shí)介質(zhì)的飽和蒸氣壓,而氣瓶下部則為飽和的液體,由于溫度的不同,其密度也不同,以YSP-15型瓶為例,其容積V為35.5L,充裝量為15kg。00C時(shí),液態(tài)氣體所占?xì)馄康捏w積顯示,丙烷00C時(shí)的飽和密度為0.528kg/L。
因?yàn)?L=0.528kg,所以1kg=1.894L數(shù)
1.894×15=28.4(L),(液相氣體所占體積)
28.4L/35.5L×100%=80%(液相氣體在瓶內(nèi)所占體積比)
當(dāng)溫度上升至200C時(shí),以上的方法得出液相氣體所占?xì)馄康捏w積比為85%;當(dāng)溫度上升到300C時(shí),為87.4%;當(dāng)溫度上升到500C時(shí),為94.7%;而溫度上升到最高使用溫度600C時(shí),則為98%以上,僅留不到2%氣相空間。
二、液化石油氣(LPG)供應(yīng)廠站、設(shè)施與安全防護(hù)設(shè)施分析。
液化石油氣(LPG)充裝單位應(yīng)具有與所充裝氣體種類、規(guī)格相適應(yīng)的廠房、場(chǎng)地、安全設(shè)施、充裝設(shè)備與管道、化驗(yàn)儀器、鑒測(cè)儀器的工量器具。
1、廠房建筑及場(chǎng)地
廠房建筑及場(chǎng)地必須符合下列條件:
(1)廠房建筑應(yīng)符合GB50016《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。充裝易燃?xì)怏w應(yīng)為一級(jí)耐火建筑;充裝其他氣體應(yīng)不低于二級(jí)耐火建筑。各類建筑物的距離符合相應(yīng)防火要求。
(2)易燃?xì)怏w充裝間必須按有關(guān)規(guī)范設(shè)置足夠的泄壓面積不,并應(yīng)有與充氣間體積相適應(yīng)的泄壓設(shè)施。
(3)氣體壓縮充裝和氣瓶貯存庫、槽車站等,必須具有符合安全技術(shù)要求的通風(fēng)、遮陽、避雨雪、避雷電和防靜電的設(shè)施。
(4)易燃易爆氣體的壓縮充裝間和氣瓶貯存庫的地坪,必須用不發(fā)火的材料鋪設(shè)。
(5)各充裝臺(tái)與實(shí)瓶庫和空瓶庫之間,必須設(shè)置防爆墻,其原度不小于120mm,高度不低于2m,且應(yīng)采用鋼筋混凝土或其他不燃的高強(qiáng)材料建成。
(6)站內(nèi)必須設(shè)置修理或更換氣瓶主要附件的專門修理間,但更換瓶閥應(yīng)送氣瓶檢驗(yàn)站,并要有運(yùn)瓶通道和氣瓶裝卸平臺(tái)。
(7)站內(nèi)必須設(shè)置消防車通道,專和消防栓、滅火器材、消防水池、報(bào)警裝置以及在緊急情況下處理氣瓶用的消防設(shè)施。
2、安全設(shè)施
安全設(shè)施必須符合下列條件:
(1)測(cè)試、計(jì)量衡器及監(jiān)測(cè)報(bào)警等儀表,必須齊全完好,定期校驗(yàn),并有定檢鑒證。
(2)避雷裝置的接地電阻不得大于10Ω,管道、容器以及頻繁操作的閥門管段和防空管,必須設(shè)置靜電接地裝置,其接地電阻不得大于10Ω。
(3)充裝臺(tái)、容器、管道等承壓處,必須設(shè)置安全閥,并應(yīng)定期校驗(yàn),如介質(zhì)為可燃或有毒氣體,則必須在安全閥進(jìn)口處設(shè)置截止閥,以備緊急情況下使用。
(4)安全閥、放空閥的出口管,必須引至室外3m以上高處,對(duì)有毒或易燃易爆氣體,則必須引入回收裝置或處理裝置。
(5)根據(jù)氣體性質(zhì),按GB2894《安全標(biāo)志》中的規(guī)定,在充裝間內(nèi)外設(shè)置安全標(biāo)志。
3、設(shè)備與管道
設(shè)備與管道必須符合下列條件:
(1)氣體加壓、分離、貯存、計(jì)量等壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、安裝、驗(yàn)收、使用和管理,必須符合《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(2009版)的規(guī)定。
(2)氣體輸送管道的設(shè)計(jì)安裝和試驗(yàn)檢修,必須符合《壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定》及GB50235《工業(yè)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定。
(3)充裝設(shè)備、管道、閥門和連接件等,必須選用與介質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、不會(huì)導(dǎo)致燃燒爆炸的材質(zhì)制成。用于輸送壓力等于大于3.0Mpa的可燃或助燃性氣體的管道,必須選用GB1529或GB1530蒸氣同管及不銹鋼管,其管道閥門的材質(zhì)應(yīng)為不銹鋼鋼或銅基合金,嚴(yán)禁使用鑄鋼或鑄鐵閥門。
(4)輸送氣體的管道管徑,尤其是輸送可燃或助燃性氣體的管道管徑,必須按氣體最大流量和壓力計(jì)算選用。
4、電氣裝置
電器裝置必須符合下列條件:
(1)可燃?xì)怏w充裝單位的電氣裝置(含儀器、儀表)的設(shè)計(jì),安裝驗(yàn)收,必須符合GBJ58《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。
(2)可燃?xì)怏w充裝單位的電氣裝置,必須采用相應(yīng)的防爆型,其防爆等級(jí)不得低于Q-2級(jí)。
(3)最小點(diǎn)燃能量不大于0.10mJ的可燃?xì)怏w充裝單位的電話,電筒也應(yīng)是防爆型的,并不準(zhǔn)安裝非防爆的電風(fēng)扇、電鐘、電鈴等電氣設(shè)施。
各液化石油氣(LPG)充裝站在安全技術(shù)條件上應(yīng)分別遵循《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)定》(2009年版)和GB17264-1998《永久氣體氣瓶充裝站安全技術(shù)條件》;GB17265-1998《液化氣體氣瓶充裝站安全技術(shù)條件》;GB17267-1998《液化石油氣充裝站安全技術(shù)條件》等國家法規(guī)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。