液化气泄漏危险性及预防措施

液化气是石化公司化工生产的基本原料, 目前主要作为气分装置生产丙烯的原料, 其产品贫丙烯液化气也是一种常用燃料, 在我厂大发展的形势下, 化工生产的发展前景将是非常广泛的。由于液化石油气具有很多危险特性, 如:易燃、易爆、破坏力强等, 所以它具有潜在的危险, 尤其是在在储存和运输过程中。这方面已在国内外石油化工企业发生过多起事故, 造成了严重的人身伤亡和大量的财产损失。

1 球罐泄漏的危险特性

液化气球罐的标准是按三类压力容器的要求制定的, 无论是设计、制造, 还是安全管理及使用都有保障。但是, 使用过程中, 难免会出现一些故障或因素导致出现一些问题, 如泄漏、罐体开裂、管线焊缝处开裂、断裂等。问题一旦出现, 就具有很大的破坏性, 因为事故会导致带有一定压力的液化石油气从断裂处向外喷出, 扩散的速度又很快, 接着就会出现爆炸性气体混合物, 这些爆炸性气体一般遇到明火就会立即发生爆炸, 其危险程度和破坏性是相当大的。

以一个1000 m3液化气球罐为例, 如罐体焊缝突然断裂, 罐内液化气全部泄漏出来, 对周围环境的危害进行以下估算:

(1) 爆炸性混合物的扩散范围设1000m3球罐充填系数为0.8, 液化气的密度以550kg/m3计, 液化气重量为:

1000×0.8×550=440t

440t液化气液态时体积为800m3, 在常温压下液态液化石油气挥发后体积迅速扩大250~300倍, 如按275倍计算, 800m3液态液化石油气变成气态时的体积为:

800×275=2.2×105 (m3)

与空气混合物形成爆炸上限混合气体, 其爆炸上限为12%, 所需空气量V1上;

爆炸上限混合气体的体积V2上

假设在无风条件下, 如泄漏成半球形由断口处向周围扩散, 其扩散半径为γ上:

即扩散半径为99.3m。

与空气混合物形成爆炸下限混合气体, 爆炸下限为1.5%, 所需空气量为V1下:

V1下=2.2×105/0.015=1.47×107 (m2) =1.49×107 (3)

爆炸下限混合气体的体积为V2下:

V2下=2.2×105+1.47×107=1.49×107 (m3)

假设在无风条件下, 如泄漏成半球形扩散, 则其扩散半径为r下:

r下=[v2下/ (2π/3) ]1/3=[1.49×107/ (2π/3) ]1/3=192.3 (m)

上述计算表明, 在无风条件下, 以断口为中心, 半径在99.3~192.3m范围内为爆炸性混合气体存在区域, 在此区域内遇明火即产生爆炸或燃烧。

(2) 爆炸能量的估算根据有效燃烧值与TNT的燃烧热值之比试验表明:液化气的TNT当量系数为4~10, 即1kg液化气的爆炸力相当于4~10kg TNT炸药的爆炸力。则400t液化气的爆炸力为:WTNT=400×4=1600t (TNT的当量) , WTNT=400×10=4000t (TNT的当量) 即相当于1600~4000t TNT炸药的爆炸力。

2 防止液化气泄漏措施

如果要预防液化气罐区泄漏引起火灾爆炸事故的发生, 就必须要从预防、避免液化气球罐的泄漏下手, 要从根源上消除事故的起因。这就要求安全管理工作必须慎之又慎, 决不能有一丝一毫的疏忽和侥幸。

生产过程中, 严格按照安全生产管理制度和规范操作, 按照内控文件的要求认真执行, 注意以下几点: (1) 严格检查, 防止出现球罐超温、超压、超装等现象。 (2) 加强巡检次数, 对容易出现问题的部位进行重点检查, 一旦发现问题, 立即进行处理, 确保安全。 (3) 球罐在初次收料时, 为了防止罐内工作后压力过低, 应提前充入氮气, 其值应该控制为0.2MPa, 这样就可以大大减小罐低温脆裂而大量泄漏的危险。 (4) 为了确保球罐的工作状态处于良好状态, 应该对区域内的一些关键设备进行定期检查和测试, 及时发现隐患, 常见的设备有:可燃性气体报警仪和球罐的超压、超液位报警仪等。 (5) 对球罐进行定期检测, 主要检查罐内壁是否出现了腐蚀现象, 因为有些液化石油气含有较高的硫化氢等含硫物。

3 结语

为了防止液化石油气罐区出现泄漏引起火灾爆炸等严重事故, 日常工作中, 应加强对罐区的管理工作, 及时杜绝隐患的发生。避免液化石油气泄漏。同时一旦泄漏, 也应有相应的防灾措施, 及时处理, 防止酿成更大事故。

摘要：液化石油气简称液化气, 是非常敏感的化学气体, 遇到明火就会发生爆炸。从液态转化为气态, 其体积可扩大250至300倍, 浓度达到10%时, 1.5分钟就会使人麻醉;燃烧时温度可达1800℃, 爆炸时温度可达2000℃。1公斤液化气爆炸当量相当于410公斤TNT炸药的威力, 爆炸速度可达到2000米至3000米/秒, 100立方米液化气与空气混合后达到25000立方米。本文依据液化气具有易燃、易爆、破坏力强的特点, 结合本人实际工作经验, 分析了液化气泄漏后发生火灾爆炸的情况, 针对问题提出了一些加强液化气球罐操作的措施和防灾的对策, 以确保液化气球罐的安全稳定运行。

关键词：液化气,火灾爆炸,预防