液化石油氣儲罐受熱失效預(yù)防措施(新編版)

液化石油氣儲罐受熱失效預(yù)防

措施（新編版）Securitytechnologyisanindustrythatusessecuritytechnologytoprovidesecurityservicestosociety.Systematicdesign,serviceandmanagement.（安全管理）單位：姓名：日期：編號：AQ-SN-0221

化工安全技術(shù)IChemicalSafetyTechnology化工安全液化石油氣儲罐受熱失效預(yù)防措施（新編

版）說明：安全技術(shù)防范就是利用安全防范技術(shù)為社會公眾提供一種安全服務(wù)的產(chǎn)業(yè)。既然是一種產(chǎn)業(yè)，就要有產(chǎn)品的研制與開發(fā)，就要有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、工程的施工、服務(wù)和管理?？梢韵螺d修改后或直接打印使用。1防火間距應(yīng)符合要求防火間距可降低燃燒區(qū)的熱輻射能對鄰近罐、設(shè)備的影響，避免將鄰近的儲罐或設(shè)施烤著，導(dǎo)致災(zāi)害擴(kuò)大。由于液化石油氣的較大火災(zāi)危險性，故它的防火間距較大。儲罐之間的防火間距不應(yīng)小于相鄰較大罐的直徑，分組布置的儲罐應(yīng)單排布置，組與組之間的距離應(yīng)不小于20嗅液化石油氣儲罐或罐區(qū)與建（構(gòu)）筑物，堆場、道路等設(shè)施的安全距離應(yīng)符合規(guī)范所規(guī)定的要求。1984年11月19日，墨西哥國家石油公司液化石油氣儲運(yùn)站由于管線泄漏引起大火,后發(fā)生了液化石油氣的蒸氣爆炸，650人死亡，6000人受傷，近3.1萬人無家可歸，財產(chǎn)損失高達(dá)2250萬美元（1990年幣值）。其事故教訓(xùn)之一，就是儲罐間防火間距太小，以至火災(zāi)引起一個儲罐燃燒化工安全技術(shù)IChemicalSafetyTechnology化工安全爆炸后，其他儲罐也受到波及，緊接著發(fā)生一連串的連鎖爆炸引發(fā)更多的傷亡和損失。2儲罐表面涂白防護(hù)儲罐表面涂白防護(hù)是將罐體表面涂成白色，借以反射陽光直射的熱量。夏季陽光直曬到地面的熱流率大約為1010W/m2,儲罐若是黑體，90%的熱量可以被吸收，而若是白體，僅有20%?30%被吸收，罐體表面的光滑度和清潔度越高，吸收的熱量越少。采用2個長15m、直徑為2.9m,體積為113nl3圓筒形儲罐，在7月的2天里進(jìn)行陽光下受熱試驗(yàn)，罐重35900kg,內(nèi)容物49100kg,液體充裝度為90%,罐表面沒有隔熱層，但是被涂成白色。其中一個罐在實(shí)驗(yàn)前迅速被裝滿，類似于絕熱壓縮，因此該罐的初始溫度較高。實(shí)驗(yàn)期間沒有任何液化氣輸入和輸出。。隨著環(huán)境白天和黑夜溫度變化，罐內(nèi)溫度變化僅在幾度范圍，曲線呈正弦波趨勢。環(huán)境的平均溫度為25.2℃,而罐內(nèi)的平均溫度不高于28.2℃。3噴淋水膜防護(hù)噴淋水膜防護(hù)是直接向罐體表面噴淋水，形成一層水膜進(jìn)行防化工安全技術(shù)IChemicalSafetyTechnology化工安全護(hù)；采用在輻射火焰和罐之間噴射水幕吸收輻射熱也屬此類方法。這種方法需要有足夠的供水量，可用的操作系統(tǒng)，保證在遭受火災(zāi)時能快速啟動，一般適用于固定容器，不適用于移動的槽、罐。在液化石油氣儲罐區(qū)發(fā)生火災(zāi)時，為了防止發(fā)生新的燃燒和爆炸，需用大量的噴淋水對著火罐和相鄰罐及設(shè)備進(jìn)行冷卻，儲罐宜設(shè)置固定式消防噴淋裝置。噴淋裝置宜采用噴霧頭。儲罐上的液位計(jì)、進(jìn)出管線的閥門、梯子等薄弱環(huán)節(jié)應(yīng)設(shè)有輔助噴霧頭。消防用水量及設(shè)儲水池的要求應(yīng)按《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。噴淋裝置的控制閥宜放在距罐壁10m以外、便于操作的地點(diǎn)。噴淋水膜的強(qiáng)度可以根據(jù)火焰熱輻射強(qiáng)度、受保護(hù)容器的尺寸、幾何形狀和充裝量加以調(diào)節(jié)。用池火或丙烷燃燒器模擬的火災(zāi)熱輻射作用于液化石油氣儲罐，罐壁受噴淋水膜保護(hù)，確定在一定時間內(nèi)罐壁不失效的最低噴淋供水強(qiáng)度，即安全噴淋強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明；當(dāng)4.85m3的儲罐受噴6.7L/m2?min噴淋強(qiáng)度保護(hù)和0.5m3的儲罐受9.61L/m2?min噴淋強(qiáng)度保護(hù)時，足以保證在90min甚至更長時間內(nèi)，罐內(nèi)氣相部分的壁溫低于90℃；然而，必須在罐壁溫度化工安全技術(shù)IChemicalSafetyTechnology化工安全達(dá)到300C之前啟動水噴淋裝置，并且保持罐壁表面完全濕潤，否則罐壁溫度很快上升至500~600℃,短時間內(nèi)便會導(dǎo)致儲罐失效。儲罐的幾何形狀和火焰強(qiáng)度直接影響到安全噴淋強(qiáng)度，表1列出了不同幾何形狀儲罐和火焰強(qiáng)度下的安全噴淋強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：處于火災(zāi)場所的液化石油氣儲罐，在大于安全噴淋強(qiáng)度的水膜保護(hù)下，保持器壁無干燥表面，并在器壁溫度達(dá)到300C之前就已啟動水噴淋裝置，能夠在幾個小時內(nèi)不失效。如果儲罐上設(shè)置的安全閥能夠正常工作，安全噴淋強(qiáng)度9.61L/m2?min可降低到7?8L/m2min以下。4保溫隔熱防護(hù)保溫隔熱防護(hù)是采用一種具有低導(dǎo)熱性能和內(nèi)部能發(fā)生吸熱的隔熱耐火物質(zhì)，覆蓋于罐體表面進(jìn)行防護(hù)。這種方法較適用于火車槽車和汽車槽車；對于球形固定儲罐的鋼支柱應(yīng)作保溫隔熱防護(hù)，耐火極限不應(yīng)低于2ho用53的液化石油氣儲容器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，容器器壁無保溫隔熱層,進(jìn)行火焰烘烤，在7.7?9.5min內(nèi)便發(fā)生了爆炸。2個64t充滿丙烷的鐵路槽車陷入火中，未使用保溫隔熱層防護(hù)的在24min時發(fā)生了化工安全技術(shù)IChemicalSafetyTechnology化工安全蒸氣爆炸，而使用了保溫隔熱層的則94niin后才發(fā)生爆炸。同樣的鐵路槽車實(shí)驗(yàn)條件下，使用容器體積為原來的1/5,在其外部夾套內(nèi)用聚氨酯泡沫作為保溫隔熱層，在受火焰烘烤40niin內(nèi)，傳入罐內(nèi)的熱流率僅為輻射熱的1/5?1/6。在容器上安裝或不裝安全閥，測定在安全閥的安全泄放作用下,隔熱墊層的防護(hù)能力。一個充裝量為25%?50%的1.9m3丙烷容器，沒有安全閥，被火焰烘烤8?14min后發(fā)生了蒸氣爆炸；若容器上裝有安全閥，則爆炸沒有發(fā)生。表2列出了不同體積的球形容器，受隔熱介質(zhì)防護(hù)的性能。由此可見，保溫隔熱防護(hù)方法能有效地延續(xù)和防止受熱輻射的液化石油氣容器壁溫升高、器內(nèi)溫度和壓力升高。在容器內(nèi)部存在液化氣體的情況下，容器內(nèi)氣相部分的壁溫可保持在300℃以下。設(shè)有安全閥的較小容積的容器，安全泄放時間可達(dá)lh以上，較大容器的容器在幾小時以上，保溫隔熱層可降低輻射熱的傳遞速度，使安全閥能夠及時釋放出進(jìn)入容器中的熱能，避免過熱。這種方法較其他防護(hù)方法更依賴于安全閥的動作?；ぐ踩夹g(shù)IChemicalSafetyTechnology化工安全5安全泄放防護(hù)液化石油氣罐上設(shè)置的安全閥具有重要的作用，避免了由于器內(nèi)壓力升高而引起的高溫過熱液體，同時其安全泄放起到了泄壓冷卻的作用。儲罐上設(shè)置的安全閥應(yīng)是全啟封閉彈簧式安全閥。容器為100m3或100m3以上的儲罐應(yīng)設(shè)2個或2個以上的安全閥，并且安全閥應(yīng)裝設(shè)放散管，其管徑不應(yīng)小于安全閥出口的管徑。放散管管口應(yīng)高出儲罐操作平臺2nl以上，且應(yīng)高出地面5nl以上，安全閥與罐之間必須裝設(shè)閥門。儲罐區(qū)應(yīng)設(shè)備用儲罐，以備開罐檢查、檢修及發(fā)生事故時用，火災(zāi)時，為了安全，將危險區(qū)域的易燃物料轉(zhuǎn)移到安全地帶的備用儲罐中。6堆土掩埋罐體防護(hù)液化石油氣儲罐也可用堆土掩埋或半埋進(jìn)行罐體防護(hù)，兩樣也可起到防止熱輻射的作用，同時還可保護(hù)罐體免受爆炸拋射物的沖擊，延遲儲罐失效的時間可更長。用土掩埋一般要求在容器周圍筑一個坡度不超過34°的防護(hù)墻，需要占地面積較大，此法較適用于化工安全技術(shù)IChemicalSafetyTechnology化工安全球形儲罐的防護(hù)。然而，使用沙粒與纖維混合制成的新掩埋材料能提高防護(hù)墻的坡度達(dá)75°以上，從而能降低其厚度，減少占地面積,因?yàn)檫@種合成新材料具有較強(qiáng)的粘合力。用金屬板模擬罐壁進(jìn)行的堆土掩埋實(shí)驗(yàn)得出良好的隔熱防護(hù)結(jié)果。表3為傾斜金屬板在堆土掩埋防護(hù)下，火焰輻射強(qiáng)度和時間與不同防護(hù)深度處的溫度升高情況。由于合成纖維材料在高溫下受到破壞而降低粘合力，堆層在火焰中會受到不同程度的損壞，但堆層的厚度降低是緩慢的，火焰持續(xù)幾小時以后，一個1m厚的堆層外表面僅減薄35cm,受保護(hù)的金屬板仍然保持著最初的溫度。實(shí)驗(yàn)表明，采用這種防護(hù)方法，堆層的厚度應(yīng)