
摘要 近年來,全國汽油產量日益增長,而汽油在儲存和裝卸過程中發生的火災事故卻也接踵而至,所帶來的社會危害更是不可估量。汽油在儲存和裝卸過程中安全措施的必要性和重要性,是由其生產的特點和火災爆炸事故的危害性決定的。本文列舉了較為典型的汽油儲存和裝卸過程中引發的火災案例,就如何預防、控制、消除或減少火災爆炸事故的發生,提出處置對策。
關鍵詞 汽油儲存和裝卸 危害性 處置對策 油氣回收
國家統計局公布數據顯示,2011年全國成品油產量2.85億噸,同比增長12.6%,其中汽油產量8141萬噸,同比增長6.1%。汽油從煉油廠到用戶的儲、運、銷中轉過程至少要裝卸4次,每次裝卸都會有飽和油氣排放,累計排放油氣約5.5億m3,因此造成的汽油損失數量高達60多萬噸。更為嚴重的是,1m3體積濃度為10%~40%的油氣混入空氣中會形成20m3爆炸性氣體,而5億m3油氣則會產生100億m3爆炸性氣體,一旦發生事故,損失將不可估量。如何預防、控制、消除或減少汽油在儲存和裝卸過程中火災爆炸事故的發生,就顯得尤為重要。
1 汽油儲存和裝卸的火災危害性
2010年10月11日晚8時25分,西安市灞橋區豁口十字以東200米的一家煉油廠地下儲油罐發生爆炸,6人受傷,周圍居民被緊急疏散。事故發生后,西安市公安消防支隊緊急啟動消防應急預案,調集全市多個消防中隊近百輛消防車和數百名消防官兵趕赴現場展開搶險,大火燒了近3個小時。據報道,火災是在一輛汽車卸汽油過程中發生,初步判斷起火原因是由于靜電打火造成爆燃,最終造成爆炸、火災事故。
很多化工企業在建設、施工過程中也留下了諸多火災隱患。因此,如何在目前汽油產量日益增長的同時,提升消防安全水平,增強企業抗御火災風險的能力,是當務之急。
2 汽油儲存和裝卸過程中的火災預防處置對策
2.1認真貫徹落實規范要求
不論是新建還是改造的工程,在總體設計規劃方面,應認真貫徹落實GB50160-2008《石油化工企業設計防火規范》,以及GB50156-2002《汽車加油加氣站設計與施工規范》的要求。在石油化工企業防火設計及施工過程中貫徹“以人為本”、“預防為主、防消結合”的理念,做到設計本質安全。同時,設計、建設、生產管理和消防監督部門人員應密切結合,防止和減少石油化工企業火災危害,保護人身和財產安全。
根據消防遠近期規劃,結合城市發展規劃和企業的實際情況,提出具體的解決方案。根據汽油在儲存和裝卸過程中的特點,在滿足各類不同設施要求的同時,有效預防火災的發生及各類設施問的相互影響。在總平面布置時,結合地形、風向等條件,將儲油罐、各類設施等劃分為不同的功能區,并有計劃地在易燃易爆場所周圍按消防要求設置足夠的安全緩沖帶,既有利于安全防火,也便于操作和管理。
2.2提高企業消防安全“四個能力”
消防部門應要求企業從多方面入手加強消防力量,加強日常管理,切實提高企業消防安全“四個能力”,主要包括以下四個方面:
2.2.1定期組織員工開展安全隱患排查。企業應成立隱患排查小組,定期開展防火安全檢查,一旦發現火災隱患,及時進行更換及維保,確保消防設施、器材的完好有效,提高員工消除火災隱患能力。
2.2.2定期組織員工開展滅火演練。企業應配備一些常用的消防安全器材,組建一支義務消防隊,甚至可以聯合周邊幾個企業,組建一支專職消防隊,指定專人管理,定期開展有針對性的滅火演練,切實做到“火災發現早,小火滅得了”,不斷提高員工撲救初級火災能力。
2.2.3定期組織員工開展疏散演練。企業應成立疏散引導小組,指定疏散引導員,定期開展疏散演練,提高員工疏散逃生能力,一旦發生火災,能快速有效地引導人員轉移到安全地帶。
2.2.4定期組織開展消防安全培訓。培訓工作要立足企業消防員、安全員以至每一位職工,灌輸企業火災以自救為主、協作為輔的理念,使得企業內部人人懂消防、人人重安全,提高員工消防宣傳教育能力。
2.3設計安裝切實有效的油氣回收裝置
儲油罐因為呼吸閥和排氣閥向大氣排放大量油氣,尤其是裝卸汽油時由于分子的劇烈運動產生大量油氣,通過特種裝置將油氣進行回收利用可以保障汽油儲存和裝卸場所的安全,掃除了火災和爆炸事故的隱患。
目前國內外油氣回收技術中,吸收法因其吸收塔體積龐大需要很大的空間、吸收劑不斷消耗而需要補充、回收率最低、能耗高等問題逐漸被取代。目前通行的主要有冷凝法、吸附法和膜分離法3種,但這3種油氣回收裝置也存在不同程度的安全隱患。在電器部分防爆達標的情況下,各種油氣回收技術設備的火災安全隱患主要來源于與油氣接觸設備部分。
冷凝法,即利用制冷技術將油氣的熱量置換出來,實現油氣組分從氣相到液相的直接轉換。但油氣通過管道和換熱器空間時,若處理不當會造成換熱器冷脆現象,換熱器損壞,油氣溢散,引發安全問題。
吸附法,即利用活性炭、硅膠或活性纖維等吸附劑對油氣/空氣混合氣的吸附力的大小,實現油氣和空氣的分離。但其安全隱患主要來源于吸附劑床層、脫附真空泵。對吸附劑床層一般小心地進行初次飽和吸附操作,若不妥善處理,初次吸附時,大吸附容量下易產生放熱風險。正常吸附狀態,麻層的溫升一般不超過80℃。因此,必須考慮設置溫度監控和異常溫升的連鎖停機風險控制。此外,在脫附初期,由于進入脫附真空泵管線上存留著上一次吸附罐吹掃過程殘留的氣體,這種氣體易出現低至1%~8%體積濃度,真空泵若產生摩擦靜電火花,易出現火災安全問題。
膜分離法,利用特殊高分子膜對烴類有優先透過性的特點,讓油氣和空氣混合氣在一定壓力的推動下,使油氣分子優先透過高分子膜,而空氣組分則被截留排放,富集的油氣傳輸回油罐或用其他方法液化。但當有氣體通過有機膜時易產生靜電,如油氣濃度在爆炸燃燒范圍內,極易產生爆炸燃燒,因此,膜組件都應設置有效的防靜電設施。氣體壓縮機將油氣壓縮至3.5~8Bar,由于在3.5Bar壓力下的油氣溫度達到80℃左右,采用水環恒溫壓縮是可取的方式。用汽油作為密封液和導熱介質,對壓縮機的防爆要求極高。用于膜分離的真空泵同樣也存在裝置運行開始階段的進口油氣濃度在1%~8%防爆問題,應引起高度關注。
介于以上幾種油氣回收方法又派生了一些組合方法,尤以冷凝一吸附法為最優。實驗證明:冷凝法在油氣溫度越低時效率越高(如表1),而吸附法的優點是可以達到較高的處理效率。冷凝一吸附法通常先將油氣溫度降至-75℃,使油氣達到92.62%的回收率,然后利用吸附劑使回收率達到95%以上,并使排放濃度低于25g/m3。這樣既避免制冷系統因溫度低于-110℃可能造成的冷脆現象,又避免了吸附系統大吸附容量下的放熱風險。只工作在低吸附容量范圍的吸附劑也延長了使用壽命,同時解析后的油氣再回到冷凝系統的前端進行富集,從而免去了吸附法后的噴淋油洗過程。與冷凝技術有關的油氣回收設備,都可以有針對性地進行計量回收,更易于對油氣回收裝置的實際效果進行評價。
冷凝一吸附法還能夠兼顧GB20950-2007《儲油庫大氣污染物排放標準》、GB20952-2007《加油站大氣污染物排放標準》中非甲烷總烴25g/m3的排放限值和GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》中苯的排放限值12mg/m3等技術指標,滿足實際應用要求,性能安全穩定。