液化烃罐区及储存安全技术

2011-03-23 来源:安全文化网热度: 收藏

　　一、液化烃的特性及安全技术监督的重点部位

　　液化烃类物质都属于甲类和甲A类火灾危险性介质，具有明显的火灾爆炸危险性。液化烃的成分一般包括；甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、丁烯、丁烷以及其他碳氢化合物，还有微量的硫化合物，属多组分混合物。可以采取常压下降低温度或常温下增加压力两种方式储存。储存温度在—196—50℃之间。这种常温下为气体的混合气，沸点很低，自燃点一般在250-480℃不等。常温、常压下极易在空气中形成爆炸性气体混合物。这种液化烃的爆炸性气体混合物密度一般比空气重(甲烷、乙烯除外)，泄漏后极易在低洼处积聚。液化烃的点燃能量很低，一般都在0．25mj左右(乙烷为0．25mJ，丙烷为0。26mJ，丁烷为0．25mJ)，乙烯的爆炸性气体混合物的点火能量仅为0．0096mj，很容易被点燃爆炸。压力下储存的液化烃减压或升温都可以使其汽化，体积可在瞬间增大250—300倍，引起超压爆炸。

　　二、事故案例介绍

　　1968～1997年30年间全世界石油化工行业最大的100起财产损失事故中有43起事故与液化石油气储罐区事故有关。其中最大的十起事故全部都属于因泄漏介质引起的蒸汽云爆炸，十起事故总损失金额高达28亿8800万美元。事实说明，控制好石油、液化石油气储罐区的安全生产，是有效的保证国家社会稳定和企业效益的重要环节。

　　1977年4月3日，卡塔尔乌木塞义德一座约40000m3的精制丙烷罐(—45°F)发生严重破裂着火。着火之前，液体丙烷漫过防液堤进入生产装置区域，引起火灾。大火和爆炸同时摧毁了工艺装置和两座大型储罐，燃烧了两天也没有得到控制，一直着了8天8夜。

　　事故损失约1．6749亿美元，据悉，该储罐曾经发生过一次泄漏，蒸汽云团飘移了约150m，而没有被引爆。本次事故是第二次破裂。

　　1978年5月30日，美国得克萨斯州的一座石油化工厂发生一起恶性火灾爆炸事故。一次不明故障导致轻烃泄漏，遇明火引起储罐区的火灾。不到5min时间，一台800m³容量的球罐发生爆炸，巨大的爆炸火球把球罐的碎片抛到整个工厂，大约在20min内，6台球罐和4台立式储罐被碎片击毁或形成沸腾液体膨胀蒸汽爆炸，事故损失约1．122亿美元。

　　1984年11月19日，美国德克萨斯州墨西哥城发生了一起恶性球罐爆炸事故。首次爆炸后形成了约400m直径的巨大火球，8座巨大的球罐和48座立式储罐毁于一炬，20余t的碎片飞出1000余m，事故损失约2682万美元。事故原因是一根DN200的液化石油气管线突然破裂造成，虽然压力突然下降几乎马上被操作人员发现，但是没有时间处理，最后酿成灾难。

　　1985年5月19日，意大利菩利奥罗乙烯装置冷区设备发生故障，在事故处理过程中，发生丙烯泄漏，被点燃(可能是蒸汽管线)，火灾迅速扩展到整个装置，并蔓延到80m外的储罐区，酿成一台丙烷储罐爆炸，碎片飞出400余m，所幸没有击中气柜；另外的两台丙烯储罐摇摇晃晃，一台依在管架上，一台靠在乙烯储罐上。所有的储罐的冷却水喷淋系统启动后发挥了极大的作用，但是仍然造成乙烯和丙烯储罐爆炸或倒塌，大火还蔓延到浮顶罐区、管架和控制中心。扑救中一台消防车被摧毁，大火40h后得以控制，燃烧了4天4夜方被扑灭，事故损失约8690万美元。

　　1989年美国路易安那州巴吞鲁日的炼油厂发生了一起因管道破裂，泄漏的丙烷和乙烷混合物，最终形成了蒸汽云爆炸。爆炸损坏了约10km以内窗户，有70条管线的管架中的17条管线遭到破坏，大火席卷了两台20000m³的大型柴油罐、12台润滑油储罐和两套分离装置。由于爆炸损坏的管线中包括两条蒸汽管线和一条消防水管线并中断了供电，使救助工作几乎瘫痪，加上爆炸损坏了码头上的消防泵，使灭火时间延长到14h。

　　事故原因是低温造成管线破裂。事故损失约8293万美元。

　　1994年7月24日，英国彭布洛克的一场大雷暴雨中，雷击引起炼油厂0．4s的瞬间停电，大多数机泵和空冷风扇电机反复跳闸，导致催化裂化装置等多套生产装置失常。催化裂化装置的气体回收系统的压力失常形成放空装置气液分离罐的高液位，气压机停机。大量的液化石油气积存于火炬放空系统，进一步抬高了气液分离罐的液位。当液态烃流进分离罐出口管时，因冲击作用引起管道破裂、分离器出口弯头泄漏，液体流到地面上，释放出的烃类液体和蒸汽，遇空气形成爆炸性气体混合物，扩散到整个装置区井最终形成爆炸。爆炸中心离放空火炬装置的气液分离罐约110m的生产区域内。爆炸使催化裂化、芳烃装置、烷基化装置等都发生不同程度的火灾。大火在受控条件下一直燃烧了3天3夜。事故造成英国炼油能力下降了10％以上。损失8537万美元。业务中断损失约7000万美元。

　　1995年12月1日，阿根廷拉普拉塔的一座1000X10⁴t／a的炼油厂中的丙烷脱沥青装置(PDA)发生了放空管道破裂和火灾，大火导致此装置和邻近区域设备的严重毁坏。据说，在丙烷脱沥青放空系统的挡板式汽液分离罐发生了高液位，液态烃(LPG)溢出汽液分离罐流进了放空管道，由于液体的物理冲击作用，放空管道破裂，泄漏在空气中的液态烃被点燃导致蒸汽云爆炸，并破坏了无数的生产管线，剧烈的大火造成装置更大的毁坏。事故直接损失约1800万美元，业务中断损失约2000万美元。

　　1996年7月26日，墨西哥卡克图斯的一座工厂发生蒸汽云爆炸。事故发生的前一天，一台LPG的产品泵发现泄漏，在对该泵进行更换端面密封后，拆除盲板过程中，发生法兰泄漏，形成的蒸汽云在飘动中被点燃，形成爆炸。泵的人口阀未关是LPG泄漏的直接原因。消防队员成功的在3h内扑灭了爆炸后的大火，保护了邻近的球罐，遏制了事故扩大。这场事故使墨西哥损失了三分之一的加工能力，工厂修复大约需18个月的时间。

　　1997年9月14日，印度维萨卡帕特南的港口码头在向炼油厂输送液化石油气(LPG)过程中，发生管道泄漏，遇明火点燃，引起大面积的蒸汽云爆炸，并导致火灾。大火吞没了18座储罐，毁坏了其中的7台(1rC罐和原油罐)，50余人丧生。事故损失2360万美元。1998年4月9日，美国依阿华州海伦兄弟农场的一台丙烷储罐着火爆炸，造成2人死亡，7人受伤。事故原因是车辆行驶中撞断了地面平行敷设的丙烷管道，液体丙烷喷出后立即汽化，几分钟之后被明火引燃。大火在球罐下猛烈燃烧，使球罐发生爆炸，金属碎片向四面八方飞去，造成2人死亡，7人受伤。

　　1998年5月3日，位于华盛顿州郎维尤的Weyerhaueser公司的丙烷储罐发生爆炸，死亡1人。CSB已经完成了事故调查，但是没有公布事故报告。

　　1999年9月24日，美国北卡罗米那州夏洛特的多个丙烷罐发生爆炸，碎片飞出约100余m以外，5人伤亡，交通中断，企业关闭。

　　三、重点部位的安全技术

　　(一)罐区及储罐

　　液化烃压力储罐，都属于压力容器，在储罐设计制造时应按储存液化石油气的品种、储存条件设计制造储罐，按压力容器的有关规定进行管理，绝不允许随便代用。

　　(二)液化石油气管道

　　从炼油厂或石油化工厂来的液化石油气到社会的储备供应总站的储罐，要经过泵、压缩机送到火车或汽车装车站台，从卸车站台再送到分配、零售点的储备供应站的储罐，再从储罐经压缩机送灌瓶间，等多个环节，都在压力下密闭输送。液化石油气管道的安全涉及的面和点很宽很广，由于压力大、流速快，输送的又是易燃、易爆的介质，所以必须加强管理。特别要注意防止管线泄漏和静电带来的危险。国内外多起事故表明管线裂断、阀门漏气，法兰垫片损坏等都可能造成高压液化石油气喷出，引起火灾爆炸。

　　(三)安全附件

　　为了保证液化烃储存系统的安全，一般都按规范要求设计使用一些必要的安全附件，其中包括；液位计、切断阀、温度计、压力表。储罐、机泵、管线的仪表引出线、安全阀、液位计的法兰垫片等安全设施等设计、施工不符合规范、安全管理不到位、腐蚀、磨损等都可能给液化石油气系统带来灭顶之灾，必须严格管理。

　　四、液化烃储存安全技术要点

　　(一)总图布置

　　总图布置安全技术要点见表8—4。