液態(tài)烴儲罐危險性分析及預防措施

液態(tài)烴儲罐危險性分析及預防措施液態(tài)烴，除了液化石油氣外，還有液化乙烷、乙烯、丙烷、丁二烯、天然氣等，為了儲存、輸送之便，這些物質必須常壓下降低溫度或常溫下增加壓力變成液體。常溫常壓下，其爆炸極限均小于

10%

，屬于易燃氣體，與空氣能夠形成爆炸性混合物，遇熱源和明火有著火爆炸危險，是甲

A

類火災危險物質。一、火災危險性分析儲罐區(qū)一直是石油化工企業(yè)防火防爆的重點，液態(tài)烴球罐區(qū)更是防火工作的重中之重。如果管理不到位，存在的事故隱患不及時消除，就可能發(fā)生火災爆炸事故，危及生產和人的生命安全，使企業(yè)蒙受巨大損失。引起液態(tài)烴儲罐火災爆炸的因素有靜電、雷擊、誤操作、設備故障、違章動火、泄漏、外界因素

(

停電、停水、停氣、停汽

)

等幾條，具體為：1

、易燃易爆氣體，如液化石油氣、發(fā)生小孔噴射時，因流速快，會產生高位靜電，實踐證明，液化石油氣在高速噴射時產生的靜電電位高達

9000V

，特別是氣體中伴有其它微粒物質時，其靜電危險性更大，而當帶電體與不帶電或靜電電位很低的物體相接近時，只要電位差達到

300V

以上，就會發(fā)生靜電放電現象，并產生火花。當火花能量超過

0.3mJ時，就足以引燃處于爆炸濃度極限范圍內的液化石油氣，引起燃燒和爆炸。

1998

年

2

月

26

日

，江西九江石化總廠儲運分廠液化石油氣罐區(qū)排空爆燃，就是因

輸料管端頭板處大量液化石油氣高速噴射，積聚靜電，并放電產生火花引燃液化石油氣和空氣的混合物燃爆起火。

2

、若避雷裝置因管理疏漏，導致避雷效果降低可失去作用而遭雷擊，會引起配電間停電，所有電氣設備將停止運行

，可燃氣體報警設施處于失控狀態(tài)，消防電動泵不能啟動。一旦儲罐發(fā)生火災，如果電氣設備未及時修復，不能滿足火災用水量和水壓的要求，因為消防噴淋冷卻系統、消防水炮的供水一般由工業(yè)水供給。3

、設備出現故障，如丁二烯罐區(qū)冷凍機出現故障停止運行，就會使丁二烯罐內溫度升高，造成丁二烯聚合。低溫罐區(qū)壓縮機故障，則會使乙烯罐內溫度升高，罐底壓力上升，造成球罐超壓，易導致球罐變形和韌性破裂。4

、液態(tài)烴球罐由于誤操作而引發(fā)的火災事故發(fā)生頻率較多，其中最典型的就是“

88

·

10

·

22

”

小梁山液化石油氣惡性爆燃事故，死亡

26

人，燒傷

15

人。其事故原因是：操作工在對某液化石油氣球罐進行開閥脫水操作時，未關閉球罐脫水包的上游閥，就打開脫水包的下游閥，在帶壓情況下，邊進料邊脫水，致使水和液化石油氣一起排出，液化石油氣向外擴散并積聚，遇火源引起爆燃。

5

、液化烴罐區(qū)發(fā)生頻率最多的還是要數因液化烴貯罐泄漏而引發(fā)的事故，主要有：(1)

罐體閥門墊片損壞，出現裂縫，引起泄漏；(2)

液位計，壓力表損壞；(3)

管道破裂；(4)

罐體焊縫破裂；(5)

壓縮機損壞等原因。從發(fā)生在

1998

年

3

月

5

日

西安大爆炸事故中就可見一斑，其事故原因為西安煤氣公司液化石油氣管理所一臺

400m3

球罐底部閥門磨損而漏氣，因無法控制泄漏造成

2

臺

400m3

球罐爆裂，大火澆了

37

個小時，

33

人受傷，

11

人死亡。由于液態(tài)烴球罐危險性比一般的油罐大，所以操作條件苛刻，不允許有超溫、超壓、液位失控、物料泄漏現象發(fā)生。否則，由于其特殊性質，會導致物料從閥門泄漏。一旦泄漏難以控制，將會發(fā)生類似西安“

98

·

3

·

5

”

液化石油氣大爆炸的惡性火災事故。

二、預防對策液化烴本身的危險性比較大，加上多個儲罐集中布置，儲量大，一旦著火爆炸難以撲救，會造成嚴重后果。由于這方面原因引起的火災事故不勝枚舉，我們應從中吸取教訓，防患于未“燃”。

1

球罐區(qū)的平面布置。(1)

液化烴球罐應布置在通風良好、遠離明火或散發(fā)火花的露天地帶，同時，應避開雷區(qū)、地震帶和易受洪水侵襲等地區(qū)，球罐區(qū)之間的防火間距不應小于表

1

的規(guī)定：表

1

球罐之間的防火間距名稱地上球罐地上臥罐半地下及地下臥罐液化碳三、碳四0

.5DD0.5D液化乙烯DD0.5D注：

a

、

D

為兩相鄰儲罐中較大罐的直徑，單位

m

。

b

、地上臥式儲罐成排布置時，排與排之間的防火間距，不應小于其中最長臥式罐長度之半，且不小于

6m

。(2)

液態(tài)烴儲罐成組布置時組內儲罐不應超過

2

排，一組儲罐的總容量不應超過

4000m3

。(3)

儲罐與儲罐組四周應設防火堤，兩相鄰防火堤外側基腳之間的距離不應小于

7m

，堤高不超過

1m

，罐體基礎外露部分及罐組內的地面應為非燃料材料。(4)

儲罐區(qū)應設置備用儲罐，以供發(fā)生事故時倒罐用或作為開罐檢查、檢修時的備用儲罐。(5)

儲罐與居民區(qū)的防火間距不應小于120m，總容量大于5000m3的儲罐與居民區(qū)的防火間距應大于500m；生產區(qū)的儲罐與工業(yè)明火之間的防火間距不小于60m，裝卸站與明火之間的防火間距不小于30m。(6)

罐區(qū)應設置寬度不小于

4m

的環(huán)形消防車道，并宜設至少兩個安全出口。(7)

生產區(qū)與輔助區(qū)之間應用不低于

2.2m

的非燃燒實體墻隔開，并分別設置入口。2

球罐的安全措施(1)

儲罐強度應符合設計要求，要把好罐體的選材、材料制作工藝、焊接工藝和壁厚關，罐材應用

16MnR

、

16MnV鋼，不準使用

A3

鋼、沸騰鋼和含碳量大于

0.24%

的材料，罐體應進行熱處理，以消除焊接過程中造成的應力變化，焊接要經過

100%

的無損探傷，安裝時應選擇剛性不燃的堅固基礎作為罐體基座，罐距地面的高度一般不小于

1.5m

，以便接管操作和檢修。(2)

儲罐應設液位計、壓力表、安全閥、緊急切斷裝置及防凍排污閥、溫度計，以及高液位、超壓報警裝置，儲罐的安全閥及放空管應接入全廠性火炬。獨立的放空管應通往安全地帶。(3)

儲罐應設置靜電接地及防雷設施，儲罐防雷接地點不應少于

2

個，接地點離儲罐周邊的間距不宜小于

30m

，接地電阻不應小于

10

Ω，為了便于正確檢測，接地線應作可拆裝處理。此外，為消除由于管內液態(tài)烴流動與管壁摩擦產生的靜電，液態(tài)烴工藝管道，不帶電的金屬部分，都應可靠接地保護，接地電阻不得大于

10

Ω，所有法蘭及絲扣連接處應焊上導線或用銅片跨接。(4)

緊急泄壓放空設施，采取的措施有兩種：一種是有安全泄壓閥和放空管經密閉管道泄放至火炬系統焚燒放空；二是倒罐泄壓，即設置應急管線，使物料安全轉移至備用儲罐。(5)

儲罐脫水應該用二次脫水裝置，儲罐根部閥不能常開，脫水系統應有伴熱功能。(6)

液態(tài)烴類罐組應該按規(guī)范要求設置可燃氣體檢測報警器，罐區(qū)內電器設備均應防爆。(7)

為防止火災時儲罐超溫超壓而引發(fā)爆炸，要對著火罐及周邊罐及時降溫，固定噴淋裝置是行之有效的措施之一。一般供水壓力不得小于

0.2MPa

，供水強度為

0.15L

/s

·

m2

，著火罐和相鄰罐分別按其全表面和一半表面計算用水量。目前，該裝置大多采用盤管或噴頭兩種方式。(8)

罐區(qū)消防供水應采用環(huán)狀管網，給水干管不應少于二條，管徑不小于

150mm

。為便于消防車向管網供水，還應設水泵接合器，且至少

2

個。罐區(qū)內應設消火栓，其一般間距為

60m

，裝罐區(qū)、增壓泵房、加熱氣化區(qū)等重點部位附近應設置箱式消火栓，其保護半徑約為

30m

，消火栓用水量為

20L

/s

～

45L

/s(

視儲罐大小而定

)

。大型罐區(qū)應設固定帶架水槍，其供水壓力對球罐不小于

0.35MPa

，對臥罐不小于

0.25MPa

，該水槍具有射程遠、流量大、旋轉靈活等特點，是罐區(qū)消防的重要設施之一。(9)

罐區(qū)消防用電應為二級負荷，并采用單獨供電回路，所有儲罐的金屬設備、容器、管道等都應具有良好的電器連接和接地，電器連接的跨接線應用截面不小于

6mm

2

的銅線，靜電接地的電阻值應小于

100

Ω。3

罐區(qū)的安全管理減少液態(tài)烴球罐區(qū)的火災危害，除了在硬件上下功夫外，更重要的是以人為本，在管理上下功夫，制定一整套液態(tài)烴球罐區(qū)安全防范措施。對于關鍵機組，如壓縮機、冷凍機，實行特護機組維護制度，使機、電、儀、操、管五位一體化。(1)

建立罐區(qū)各級管理人員和操作人員的崗位安全責任制，明確“誰的崗位，誰負責”。加強職工的技術培訓，提供操作技能，堅持安全生產思想教育，提高責任心，防止誤操作。(2)

液態(tài)烴球罐區(qū)要嚴格按《壓力容器安全檢查規(guī)程》定期進行檢查，其安全附件也須定期檢查核對，設備部門必須確保密封點泄漏率小于

0.5

‰，儀表完好率、使用率

95%

以上，自控率達

90%

以上，并有設備搶修措施。(3)

定期對球罐的壓力、液面、溫度進行檢查分析，對查出的隱患和問題及時整改。每年在雷雨季節(jié)到來之前，請有資質的避雷靜電檢測中心對所有球罐的避雷靜電設施進行測試，對不合格的及時進行整改。(4)

球罐區(qū)屬特級動火區(qū)，如需動火，須由企業(yè)主管領導或其委托人特批，落實安全措施，方可動火。(5)

建立液態(tài)烴應急處理預案，尤其是泄漏應急預案更是至關重要。三、液態(tài)烴泄漏火災的戰(zhàn)術探討根據液態(tài)烴的性質和泄漏、燃燒特點，在處置泄漏、排除險情的過程中，必須貫徹“先防爆、后排除”的指導思想，堅持“先控制火源，后制止泄漏”的處置原則，靈活運用，竭力斷料，冷卻保護；劃定區(qū)域，攻退結合；小步突前、逐步前進；丟卒保車，確保外圍的處置措施。具體措施為：1

竭力斷料，冷卻保護。在火災初起階段，著火單位應迅速組織職工按應急預案關閥斷料，并同時啟動現場所有的消防設備進行噴淋冷卻。生產上要做好停送物料、轉移物料的準備，必須切斷通往火災部位的物源。消防隊到達后，著火單位的領導和現場崗位操作人員應主動向消防隊介紹火場的一切情況，并密切配合消防人員深入泄露部位偵察情況。此時應特別注意人身的安全保護，防止燒傷、窒息、中毒等人身事故的發(fā)生。對泄露液化石油氣的閥門，特別是進料口處第一道閥門要盡量關死，第一道法蘭的泄露部位能用哈夫卡子堵料封堵則一定要封堵。倘若二者均沒有做到，則不要急于將火撲滅，此時必須加強冷卻保護，控制火勢，避免擴大。對儲罐、容器及管道和設備支持結構進行噴淋冷卻，可使漏出的液化石油氣在密集的水幕控制范圍中燃燒掉而不造成設備、管道的危險。救火時消防車輛必須?？吭谥鸩课坏纳巷L方向。滅火時，設置噴霧水槍于著火區(qū)邊緣側風向形成一道水幕屏障，以阻擋火場熱流沖擊相鄰區(qū)域，同時對鄰近容器設施進行冷卻保護，尤其是受火焰輻射強烈的一面。出水冷卻燃料儲罐和相鄰儲罐時，水冷卻強度不要低于

0.17L

/s

·

m2

，冷卻要均勻，切不可留下空白點。2

劃定區(qū)域，攻退結合。當火災一時不能撲救時，指揮員應該迅速確定出撲救區(qū)域

(

分為主火場和次火場

)

、保護區(qū)域和安全撤離區(qū)域，集中一部分力量冷卻控制著火區(qū)域防止擴大，分出部分力量消除著火區(qū)域周圍的物料和著火源。在明確撲救策略的同時，也要考慮危急情況下的撤退路線，這是組織撲救力量，掌握主動權、防止人員傷亡的重要一招。在滅火時，必須時刻注意罐體和燃料情況，要注意觀察儲罐有無爆炸征兆。當燃燒的火焰由紅變白，光芒耀眼，從燃燒處發(fā)出刺耳的哨聲，罐體有抖動現象時，全體人員應立即撤離到預定的安全區(qū)域。3

小部突前，逐步前進。在液化石油氣儲罐著火后未控制火勢時，切忌急躁盲目大隊人員壓進，應防止突發(fā)性爆炸。要善于選擇有利地形，在著火區(qū)兩邊側風向，派遣小部隊突前。一般分第一線組和第二線組，每組相距約

20

米

左右，保持信號聯系，實施縱向掩護撲救。兩邊要同時分布分組的逐步前進，切斷火勢朝下風向蔓延的通道。由于液態(tài)烴燃燒溫度高，在第一線組出水撲救人員要穿鋁鉑隔熱服等防熱服，或組織第二組水槍手對第一線組水槍手進行掩護。還必須替換第一線組水槍手，以使撲火的兵力分配得當，自身安全得到保護。

4

“丟卒保車”，確保外圍。當著火罐的大火因泄漏物料不能切斷而無法撲滅時，應該用大量的水流射向所有受熱物的表面，以確保未著火區(qū)域的安全。趁此期間，要將著火物周圍的其它儲罐物料及時向外轉移，開辟出一圈空白地帶，以阻擋火勢蔓延，使無法堵漏的液態(tài)烴能夠在撲火力量的控制范圍內燃燒。在控制燃燒、冷卻儲罐的過程中，千萬不能將火撲滅，以防第二次爆炸

(

化學性爆炸

)

，或設備爆裂導致第三次爆炸，造成更大面積的燃料。這是因為液態(tài)烴由儲罐、容器或管道向外高速噴出，