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(chǔ)存、輸送之便,這些物質(zhì)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?xì)怏w,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(xiǎn),是甲A類(lèi)火災(zāi)危險(xiǎn)物質(zhì)。
一、火災(zāi)危險(xiǎn)性分析
儲(chǔ)罐區(qū)一直是石油化工企業(yè)防火防爆的重點(diǎn),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(shí)消除,就可能發(fā)生火災(zāi)爆炸事故,危及生產(chǎn)和人的生命安全,使企業(yè)蒙受巨大損失。引起液態(tài)烴儲(chǔ)罐火災(zāi)爆炸的因素有靜電、雷擊、誤操作、設(shè)備故障、違章動(dòng)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(shí),因流速快,會(huì)產(chǎn)生高位靜電,實(shí)踐證明,液化石油氣在高速?lài)娚鋾r(shí)產(chǎn)生的靜電電位高達(dá)9000 V,特別是氣體中伴有其它微粒物質(zhì)時(shí),其靜電危險(xiǎn)性更大,而當(dāng)帶電體與不帶電或靜電電位很低的物體相接近時(shí),只要電位差達(dá)到300 V以上,就會(huì)發(fā)生靜電放電現(xiàn)象,并產(chǎn)生火花。當(dāng)火花能量超過(guò)0.3 mJ時(shí),就足以引燃處于爆炸濃度極限范圍內(nèi)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(chǔ)運(yùn)分廠液化石油氣罐區(qū)排空爆燃,就是因805.2輸料管端頭板處大量液化石油氣高速?lài)娚?,積聚靜電,并放電產(chǎn)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(dǎo)致避雷效果降低可失去作用而遭雷擊,會(huì)引起配電間停電,所有電氣設(shè)備將停止運(yùn)行,可燃?xì)怏w報(bào)警設(shè)施處于失控狀態(tài),消防電動(dòng)泵不能啟動(dòng)。一旦儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi),如果電氣設(shè)備未及時(shí)修復(fù),不能滿(mǎn)足火災(zāi)用水量和水壓的要求,因?yàn)橄绹娏芾鋮s系統(tǒng)、消防水炮的供水一般由工業(yè)水供給。
3設(shè)備出現(xiàn)故障,如丁二烯罐區(qū)冷凍機(jī)出現(xiàn)故障停止運(yùn)行,就會(huì)使丁二烯罐內(nèi)溫度升高,造成丁二烯聚合。低溫罐區(qū)壓縮機(jī)故障,則會(huì)使乙烯罐內(nèi)溫度升高,罐底壓力上升,造成球罐超壓,易導(dǎo)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(zāi)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(duì)某液化石油氣球罐進(jìn)行開(kāi)閥脫水操作時(shí),未關(guān)閉球罐脫水包的上游閥,就打開(kāi)脫水包的下游閥,在帶壓情況下,邊進(jìn)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(kuò)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(shù)因液化烴貯罐泄漏而引發(fā)的事故,主要有:(1)罐體閥門(mén)墊片損壞,出現(xiàn)裂縫,引起泄漏;(2)液位計(jì),壓力表?yè)p壞;(3)管道破裂;(4)罐體焊縫破裂;(5)壓縮機(jī)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(jiàn)一斑,其事故原因?yàn)槲靼裁簹夤疽夯蜌夤芾硭慌_(tái)400 m3球罐底部閥門(mén)磨損而漏氣,因無(wú)法控制泄漏造成2臺(tái)400 m3球罐爆裂,大火澆了37個(gè)小時(shí),33人受傷,11人死亡。由于液態(tài)烴球罐危險(xiǎn)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(xiàn)象發(fā)生。否則,由于其特殊性質(zhì),會(huì)導(dǎo)致物料從閥門(mén)泄漏。一旦泄漏難以控制,將會(huì)發(fā)生類(lèi)似西安“98?3?5”液化石油氣大爆炸的惡性火災(zāi)事故。
二、預(yù)防對(duì)策
液化烴本身的危險(xiǎn)性比較大,加上多個(gè)儲(chǔ)罐集中布置,儲(chǔ)量大,一旦著火爆炸難以撲救,會(huì)造成嚴(yán)重后果。由于這方面原因引起的火災(zāi)事故不勝枚舉,我們應(yīng)從中吸取教訓(xùn),防患于未“燃”。
1球罐區(qū)的平面布置。
(1)液化烴球罐應(yīng)布置在通風(fēng)良好、遠(yuǎn)離明火或散發(fā)火花的露天地帶,同時(shí),應(yīng)避開(kāi)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(yīng)小于表1的規(guī)定:
表1 球罐之間的防火間距
名稱(chēng) 地上球罐 地上臥罐 半地下及地下臥罐
液化碳三、碳四 0.5D D 0.5D
液化乙烯DD 0.5D