液化石油氣儲罐區(qū)設(shè)備安全管理

張林生

摘要：近年來，我國安全事故發(fā)生率呈上升趨勢，其中火災(zāi)事故占到2%-5%，液化石油氣儲罐區(qū)火災(zāi)是各種火災(zāi)隱患中相對嚴(yán)重的一種，此類災(zāi)害也是一個世界性難題的，這樣的火災(zāi)往往造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，因而針對液化石油氣儲罐區(qū)的火災(zāi)、爆炸事故發(fā)生機(jī)理進(jìn)行研究，對發(fā)展災(zāi)害預(yù)防控制技術(shù)，預(yù)防和控制此類火災(zāi)、爆炸事故的發(fā)生，減少傷亡事故，具有重大意義。

關(guān)鍵詞：液化石油氣；儲罐區(qū)；設(shè)備；安全

引言

隨著大型液化石油氣儲罐區(qū)的增多，由液化石油氣引發(fā)的火災(zāi)和爆炸事故時有發(fā)生。因此，研究液化石油氣儲罐的火災(zāi)和爆炸特性以及防火防爆措施很有必要，熟練掌握此類事故的普遍規(guī)律，采取正確的防火防爆措施，對預(yù)防此類事故的發(fā)生，避免人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失有著重要的作用。

1液化石油氣儲罐區(qū)的火災(zāi)危險性

1.1理化性

液化石油氣（LPG）的主要成分為甲烷和丁烷，閃點(diǎn)低，熱值高，比煤氣（主要成分是一氧化碳）、汽油等物質(zhì)更易燃，只需很小的點(diǎn)火能量即可點(diǎn)燃（丙烷最小點(diǎn)火能量為0.26mJ，丁烷為0.25mJ），在空氣中一經(jīng)點(diǎn)燃將產(chǎn)生迅猛的混合燃燒，火焰溫度高達(dá)2120℃，輕易地就會把周圍的易燃、易爆物質(zhì)引燃、引爆，使火勢蔓延。液化石油氣的各組分幾乎無毒，當(dāng)空氣中的濃度小于1%時，只有些許的麻醉性。但液化石油氣燃燒時大約需要25～30倍的空氣，當(dāng)空氣不夠、燃燒不完全時，散發(fā)出的一氧化碳會使人中毒。

1.2擴(kuò)散性

液化石油氣泄漏時會隨風(fēng)向外圍擴(kuò)散，在空氣中的濃度隨著離泄漏點(diǎn)距離的增大而呈梯度減小，泄漏點(diǎn)附近的液化石油氣的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于爆炸上限，遇到火源會有爆燃現(xiàn)象產(chǎn)生。而在液化石油氣擴(kuò)散的外圍，空氣中的液化石油氣濃度因和空氣充分接觸，易處于爆炸極限范圍內(nèi)，觸及火花可能發(fā)生爆炸事故。所以，液化石油氣發(fā)生泄漏時，最主要的措施是盡可能擴(kuò)大警戒范圍（至少100m），并根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整和擴(kuò)大，禁止點(diǎn)火源帶入泄漏區(qū)特別是泄漏云團(tuán)的外圍，以防止爆炸事故的發(fā)生

1.3產(chǎn)生靜電

液化石油氣各組分的電阻率大，泄漏時容易產(chǎn)生靜電火花。若是發(fā)生小孔噴射，由于流速極快，易產(chǎn)生高電位靜電可高達(dá)數(shù)千乃至數(shù)萬伏，當(dāng)含有其他微粒物質(zhì)時，其靜電危險性更大，易產(chǎn)生高溫或放電火花而導(dǎo)致爆炸。

2液化石油氣儲罐區(qū)消防安全措施

2.1嚴(yán)格消防設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

儲罐區(qū)儲存的液化石油氣量一般會超過重大危險源的臨界量（儲存區(qū)10t），形成重大危險源。因此，儲罐區(qū)是液化石油氣場所防火防爆的重點(diǎn)部位。液化石油氣供應(yīng)基地的儲罐與周邊建筑或設(shè)施的防火距離務(wù)必符合國家規(guī)范要求，具體如下：

（1）單個儲罐容積小于或等于1000m3時，全壓力式儲罐與基地外建（構(gòu)）筑物、堆場的防火間距應(yīng)符合GB50028-2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》（以下簡稱《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》）的要求，基地外建（構(gòu)）筑物和半冷凍式儲罐的防火間距可以按照上面所說的規(guī)定執(zhí)行。

（2）單個儲罐容積大于1000m3時，或總?cè)莘e大于5000m3時，全壓力式儲罐與基地外建（構(gòu)）筑物、堆場的防火間距應(yīng)符合GB50160-2008《石油化工企業(yè)防火設(shè)計(jì)規(guī)范》（以下簡稱《石油規(guī)范》）的要求。為便于事故狀態(tài)時的緊急處理，液化石油氣供應(yīng)基地的儲罐區(qū)內(nèi)全壓力式液化石油氣儲罐不應(yīng)少于2臺。隨著新材料、新技術(shù)、新工藝的迅速發(fā)展，液化石油氣儲罐制造技術(shù)得到了很大的提高，制造的常溫儲罐的容積也越來越大。目前，丁烷常溫壓力儲罐（設(shè)計(jì)壓力為0.79MPa）的單罐最大容量已達(dá)10000m3，丙烷、液化石油氣常溫壓力儲罐（設(shè)計(jì)壓力設(shè)定為1.77MPa）的單罐最大容量已達(dá)3500m3，已遠(yuǎn)超過GB50016-2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（以下簡稱《建規(guī)》）和《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定的1000m3最大容量。在這種情況下，《建規(guī)》和《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》已不適用于液化石油氣生產(chǎn)和儲存裝置的消防安全管理，只能參照《石油規(guī)范》的要求進(jìn)行消防安全的管理和驗(yàn)收。

2.2加強(qiáng)日常消防監(jiān)督管理

液化石油氣儲罐區(qū)內(nèi)LPG的儲存量很大，如果儲存或操作不當(dāng)，易引發(fā)泄漏、火災(zāi)和爆炸事故。尤其在收發(fā)和檢修時更易發(fā)生泄漏事件，給人民的生命和財(cái)產(chǎn)造成極大的威脅。因此加強(qiáng)液化石油氣儲罐區(qū)的日常消防管理，完善并落實(shí)各項(xiàng)安全管理制度，在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行和維護(hù)的每一個環(huán)節(jié)中加強(qiáng)監(jiān)控管理，提高設(shè)備和系統(tǒng)的安全性，有效預(yù)防事故的發(fā)生，是保障液化石油氣儲罐區(qū)消防安全的重要措施。

2.3儲罐場所防爆措施

液化石油氣爆炸危險場所的電力裝置設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50058-2014《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》和《爆炸危險場所電氣安全規(guī)程》的規(guī)定，其防爆基本措施有以下幾方面：（1）限制爆炸條件同時存在。采取一切措施限制產(chǎn)生爆炸“三要素”的條件（即易爆物質(zhì)、助燃物質(zhì)和點(diǎn)火源）同步呈現(xiàn)，把爆炸的可能性減少到最低。（2）采用清除或縮小易燃物質(zhì)的產(chǎn)生和積聚的方法。這些方法有：將液化石油氣控制在密閉容器中；固定和縮小爆炸危險區(qū)域的范圍，還需要把等級不同的爆炸危險區(qū)，或爆炸危險區(qū)與非爆炸危險區(qū)分開隔離在各自的廠房或界區(qū)里；使用以氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w置換和覆蓋的措施；在工藝裝置中布置安全聯(lián)鎖裝置等。（3）防范液化石油氣爆炸性氣體混合物的產(chǎn)生，或是減少爆炸性氣體混合物的滯留時間。比如，工藝裝置最好使用露天或開敞式布置，液化石油氣爆炸危險場所和碼頭的建筑盡可能采用開放式框架結(jié)構(gòu)；設(shè)置機(jī)械通風(fēng)裝置，受條件限制采用封閉式建（構(gòu)）筑物時，應(yīng)在可能積聚液化石油氣的地點(diǎn)，設(shè)置機(jī)械排風(fēng)設(shè)施，其排風(fēng)口的位置需要可以有效排除室內(nèi)地坪最低處積聚的氣體，排風(fēng)量應(yīng)滿足設(shè)計(jì)的通風(fēng)換氣次數(shù)；對區(qū)域內(nèi)易形成和積聚爆炸性氣體混合物的地點(diǎn)，如儲罐區(qū)、裝卸區(qū)和機(jī)泵房等地設(shè)置可燃?xì)怏w報警裝置，當(dāng)液化石油氣的氣態(tài)濃度靠近爆炸下限值的20%時，應(yīng)該可以可靠地切斷電源或發(fā)出信號。

2.4電氣防爆措施

液化石油氣生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的電氣設(shè)備大多布置在1區(qū)和2區(qū)爆炸危險區(qū)域內(nèi)，故液化石油氣爆炸場所內(nèi)應(yīng)使用防爆要求為隔爆型、溫度組別大于T2、爆炸性氣體混合物的分級大于ⅡA的防爆電氣設(shè)施。通常，在液化石油氣爆炸危險性場所，應(yīng)該選用防爆等級為ExdⅡBT4的電氣設(shè)施。電氣線路需要在爆炸危險性較小的環(huán)境或離釋放源遠(yuǎn)的地方設(shè)置。（1）當(dāng)在液化石油氣爆炸危險場所敷設(shè)時，電氣線路需要在偏高處使用橋架、保護(hù)鋼管架空敷設(shè)或采用管溝設(shè)置；當(dāng)采用電纜橋架敷設(shè)時，電纜可與地上管道同架敷設(shè)，電纜橋架應(yīng)設(shè)置可靠的保護(hù)接地，接地線的接地電阻應(yīng)小于10Ω。當(dāng)采用管溝敷設(shè)時，電纜溝內(nèi)應(yīng)全部填砂，埋深深度大于300mm，并在上面用水泥蓋板封蓋。（2）設(shè)置電氣線路的鋼管、溝道或電纜，穿過的不同區(qū)域之間墻或樓板處的孔洞，需要使用非可燃性材料嚴(yán)實(shí)封堵。電纜、電線的金屬套管，絲扣必須擰緊，固定必須牢固，電纜、電線出管處應(yīng)用膠泥封死。（3）電氣線路順著輸送易燃?xì)怏w或液體的管道棧橋設(shè)置時，電氣線路應(yīng)在液化石油氣管道的上方。生產(chǎn)區(qū)內(nèi)的電纜和生產(chǎn)廠房內(nèi)的照明線需要布置在封閉嚴(yán)實(shí)的金屬管里，全部的電纜、電線接頭都需要連接良好以及做好絕緣措施。（4）在儲罐上方不可以架設(shè)電力線，不可以設(shè)電力裝置。（5）電氣線路在1區(qū)務(wù)必使用銅芯電纜；在2區(qū)最好使用銅芯電纜；在架空橋架敷設(shè)時最好使用阻燃他電纜。

結(jié)束語

隨著儲存罐區(qū)儲存能力的擴(kuò)大和單體球罐體積的增大，儲存的危險物料數(shù)量也越來越多，一旦發(fā)生事故，造成的后果極為嚴(yán)重。因此，對LPG儲罐區(qū)設(shè)備的安全管理就顯得越來越重要，要求現(xiàn)場相關(guān)人員要加強(qiáng)日常管理、日常檢查和維護(hù)，確保設(shè)備本體及其附件始終處于良好狀態(tài)。建議應(yīng)用基于風(fēng)險的檢驗(yàn)風(fēng)險評估技術(shù)，掌握重點(diǎn)部位設(shè)備風(fēng)險狀態(tài)，使設(shè)備長周期運(yùn)行更加可靠。

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