1 引言

2015 年 7 月 16 日 7 時 38 分，山東省日照市嵐山區(qū)石大科技化工有限公司一座 1000 m3液化烴球罐在進(jìn)行倒罐作業(yè)時發(fā)生泄漏，隨即引發(fā)猛烈燃燒爆炸。據(jù)媒體報(bào)道，在事發(fā)地約 5 km 以外，市民仍然能夠感到震感。山東、江蘇兩省先后出動 10 個消防支隊(duì)、7 個企業(yè)專職消防隊(duì)、128 輛消防車、930 余名消防官兵趕赴現(xiàn)場撲救，于 17 日 7 時 24 分才成功將大火撲滅，直接經(jīng)濟(jì)損失 2812萬元。

 

一座 1000 m3液化烴球罐發(fā)生火災(zāi)爆炸造成后果如此嚴(yán)重，影響距離如此遙遠(yuǎn)，不禁讓人汗流至踵。

 

液化烴，指的是通過加壓或降低溫度等方式變成液態(tài)的烴類。成分包括甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯和其他碳?xì)浠衔锛拔⒘苛蚧衔铩＿@種常溫下為氣體的混合氣，沸點(diǎn)很低，自燃點(diǎn)一般在 250~480 ℃不等。液化烴在高溫爆炸時，會形成有機(jī)類的小分子與烷烴類的有毒氣體，人體吸入后會對呼吸系統(tǒng)造成一定損傷，身體接觸后沉積在皮膚上，或發(fā)生腐蝕。液化烴火災(zāi)危險(xiǎn)性為甲類或甲 A 類，火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性明顯，在常溫、常壓下與空氣混合極易形成混合性爆炸氣體。點(diǎn)燃能量低，遇火源極易被點(diǎn)燃引發(fā)爆炸。壓力下儲存的液化烴在減壓或升溫時都可使其汽化，體積瞬間增大 250~300 倍，導(dǎo)致超壓爆炸。

 

2 2000m3 的全壓力式液化烴球罐火災(zāi)爆炸事故后果模擬

本章節(jié)以 2000m3的全壓力式液化烴球罐發(fā)生泄漏、管徑破裂或容器破裂引發(fā)的池火災(zāi)、物理爆炸、云爆或沸騰液體擴(kuò)展蒸氣爆炸等事故后果進(jìn)行模擬分析，它對周邊影響結(jié)果見表 1，對周邊影響范圍見圖 1 至圖 4。

 

從表 1 和圖 1 至圖 4 可以看出，液化烴發(fā)生火災(zāi)爆炸造成的事故后果是災(zāi)難性的，影響范圍是非常大的。由于它具有易燃、易爆特性，由此引發(fā)的事故發(fā)生頻率也較高。如果液化烴大量泄漏形成液池，遇火源就會引發(fā)池火災(zāi)；如果液化烴儲罐泄漏時形成射流且在泄漏裂口處被點(diǎn)燃，將形成噴射火火災(zāi)；如果泄漏后可燃?xì)怏w或蒸氣與空氣的云狀混合物遇到延遲點(diǎn)火，將導(dǎo)致蒸氣云爆炸(VCE)。一方面，同罐區(qū)內(nèi)的其他儲罐在受到發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故儲罐的外部火焰烘烤下會突然破裂，破壞壓力平衡，導(dǎo)致液化烴急劇汽化，瞬間被火焰點(diǎn)燃發(fā)生沸騰液體擴(kuò)展蒸氣爆炸(BLEVE)；另一方面，同罐區(qū)內(nèi)的其他儲罐在受到烘烤時壓力增大引起超壓爆炸，液化烴釋放并被點(diǎn)燃時將產(chǎn)生火球。這種多米諾效應(yīng)導(dǎo)致的事故連鎖反應(yīng)，會使一系列事故相繼發(fā)生和不斷擴(kuò)

展，造成嚴(yán)重后果。

 

3 液化烴儲罐的安全對策措施

(1)防爆區(qū)域電氣設(shè)備的選型、安裝和使用應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的要求。

(2)液化烴具有易燃易爆性質(zhì)，儲罐區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w泄漏檢測報(bào)警儀，并具有就地聲光報(bào)警功能，檢測報(bào)警信號發(fā)送至控制室。

(3)設(shè)置高低位液位檢測報(bào)警聯(lián)鎖，及時判斷罐內(nèi)液體位高是否正常，采用超高液位自動聯(lián)鎖關(guān)閉儲罐進(jìn)料閥門和超低液位自動聯(lián)鎖停止物料輸送措施。同一個液化烴儲罐應(yīng)配備兩種不同類別的液位檢測儀表，同時設(shè)置就地和遠(yuǎn)傳液位計(jì)。

(4)設(shè)置溫度、壓力自動報(bào)警系統(tǒng)和采取相應(yīng)的控制設(shè)施。液化烴球罐罐頂應(yīng)設(shè)壓力就地和遠(yuǎn)傳儀表測量氣相壓力，壓力表與壓力變送器不得共用同一口。宜單獨(dú)設(shè)置壓力高報(bào)警設(shè)施，壓力高報(bào)警檢測元件應(yīng)該采用壓力開關(guān)或獨(dú)立的壓力變送器。

(5)液化烴球罐區(qū)應(yīng)設(shè)工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)和周界報(bào)警系統(tǒng)，并且工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)能與周界報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動。

(6)嚴(yán)格變更管理程序，提高變更管理要求。涉及工藝、設(shè)備需要變更時，應(yīng)按照工藝設(shè)備變更管理制度辦理變更手續(xù)，并規(guī)范記錄變更過程。

(7)按照《化學(xué)品生產(chǎn)單位特殊作業(yè)安全規(guī)范》制定特殊作業(yè)管理制度。特殊作業(yè)應(yīng)按制度辦理安全作業(yè)證，并開展特殊作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)分析和現(xiàn)場安全交底。動火作業(yè)按規(guī)定進(jìn)行可燃?xì)怏w分析，使用的工機(jī)具、腳手架等要滿足安全作業(yè)要求。受限空間作業(yè)按規(guī)定進(jìn)行可燃?xì)怏w、氧含量和有毒氣體分析，并采取相應(yīng)的安全警示或硬隔離措施。強(qiáng)化過程監(jiān)控，液化烴罐區(qū)作業(yè)應(yīng)實(shí)行“雙人操作”，一人作業(yè)、一人監(jiān)護(hù)。

(8)裝卸液化烴的液、氣相裝卸用管的進(jìn)、出口連接處應(yīng)有防拉脫的安全措施(裝設(shè)拉斷閥)。液化烴的充裝應(yīng)使用萬向管道充裝系統(tǒng)，嚴(yán)禁使用軟管充裝。

(9)定期清罐，加強(qiáng)對儲罐的腐蝕監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)腐蝕減薄應(yīng)及時處理。對儲罐的外觀進(jìn)行定期檢查，確保儲罐管線閥門、機(jī)泵等設(shè)備設(shè)施完好。

(10)液化烴儲罐應(yīng)設(shè)置緊急切斷裝置，緊急切斷閥應(yīng)為故障-安全型。液化烴球罐液相進(jìn)出口處設(shè)置的緊急切斷閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)可選用氣動或電動。當(dāng)切斷閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為氣動雙作用氣缸時應(yīng)配事故空氣罐；當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電動時其電源應(yīng)通過電氣UPS供電。儲罐區(qū)應(yīng)設(shè)置 ESD 緊急停車按鈕，并對其加裝防護(hù)罩。

(11)配備獨(dú)立的安全儀表系統(tǒng)(SIS)并確保正常投入使用，安全儀表系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置不間斷電源。

(12)制定并嚴(yán)格執(zhí)行儀表自動化控制系統(tǒng)管理制度。建立完整的儀表巡檢記錄，對安全儀表系統(tǒng)進(jìn)行安全完整性等級評估。清罐作業(yè)前應(yīng)有儀表聯(lián)鎖摘除審批表和采取摘除聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)的防范措施。儲罐投入使用前，要有儀表聯(lián)鎖投用審批表。

(13)停工期間，應(yīng)確保液化烴罐區(qū)安全運(yùn)行所需要的儀表風(fēng)、氮?dú)?、蒸汽等公用工程的穩(wěn)定供應(yīng)，安全設(shè)施完好有效。

(14)罐頂設(shè)置自動噴淋系統(tǒng)，夏季環(huán)境溫度超過 30 ℃時應(yīng)對儲罐采取冷卻噴淋措施進(jìn)行降溫，避免儲罐內(nèi)部壓力增大或儲罐壁溫升高。

(15)強(qiáng)化液化烴儲罐區(qū)域的重點(diǎn)管控，進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，建立事故預(yù)警預(yù)報(bào)機(jī)制。

(16)堅(jiān)持安全第一的生產(chǎn)理念。加強(qiáng)對人員的管理，強(qiáng)化管理、技術(shù)和操作人員的配置并加強(qiáng)培訓(xùn)，做到持證上崗，定期復(fù)審。提高罐區(qū)從業(yè)人員的能力和安全防范意識，掌握崗位安全風(fēng)險(xiǎn)和操作規(guī)程，杜絕不必要的安全隱患的發(fā)生。

 

4 結(jié)語

地面液化烴儲罐大都集中存放且儲量大，一旦發(fā)生泄漏爆炸事故，將會對周圍人員的生命安全造成巨大威脅[2]。涉及液化烴儲罐的企業(yè)，應(yīng)采取適當(dāng)、有效的方法，以保證液化烴儲罐發(fā)生泄漏引發(fā)火災(zāi)爆炸事故后不會對相鄰生產(chǎn)生活設(shè)施產(chǎn)生影響[3]。加強(qiáng)液化烴儲罐的安全技術(shù)和安全管理對策，對于控制事故發(fā)生具有顯著意義。