液化石油氣儲罐區(qū)設備安全管理

張林生

摘要：近年來，我國安全事故發(fā)生率呈上升趨勢，其中火災事故占到2%-5%，液化石油氣儲罐區(qū)火災是各種火災隱患中相對嚴重的一種，此類災害也是一個世界性難題的，這樣的火災往往造成重大人員傷亡和財產(chǎn)損失，因而針對液化石油氣儲罐區(qū)的火災、爆炸事故發(fā)生機理進行研究，對發(fā)展災害預防控制技術(shù)，預防和控制此類火災、爆炸事故的發(fā)生，減少傷亡事故，具有重大意義。

關(guān)鍵詞：液化石油氣；儲罐區(qū)；設備；安全

引言

隨著大型液化石油氣儲罐區(qū)的增多，由液化石油氣引發(fā)的火災和爆炸事故時有發(fā)生。因此，研究液化石油氣儲罐的火災和爆炸特性以及防火防爆措施很有必要，熟練掌握此類事故的普遍規(guī)律，采取正確的防火防爆措施，對預防此類事故的發(fā)生，避免人員傷亡和財產(chǎn)損失有著重要的作用。

1液化石油氣儲罐區(qū)的火災危險性

1.1理化性

液化石油氣（LPG）的主要成分為甲烷和丁烷，閃點低，熱值高，比煤氣（主要成分是一氧化碳）、汽油等物質(zhì)更易燃，只需很小的點火能量即可點燃（丙烷最小點火能量為0.26mJ，丁烷為0.25mJ），在空氣中一經(jīng)點燃將產(chǎn)生迅猛的混合燃燒，火焰溫度高達2120℃，輕易地就會把周圍的易燃、易爆物質(zhì)引燃、引爆，使火勢蔓延。液化石油氣的各組分幾乎無毒，當空氣中的濃度小于1%時，只有些許的麻醉性。但液化石油氣燃燒時大約需要25～30倍的空氣，當空氣不夠、燃燒不完全時，散發(fā)出的一氧化碳會使人中毒。

1.2擴散性

液化石油氣泄漏時會隨風向外圍擴散，在空氣中的濃度隨著離泄漏點距離的增大而呈梯度減小，泄漏點附近的液化石油氣的濃度遠遠大于爆炸上限，遇到火源會有爆燃現(xiàn)象產(chǎn)生。而在液化石油氣擴散的外圍，空氣中的液化石油氣濃度因和空氣充分接觸，易處于爆炸極限范圍內(nèi)，觸及火花可能發(fā)生爆炸事故。所以，液化石油氣發(fā)生泄漏時，最主要的措施是盡可能擴大警戒范圍（至少100m），并根據(jù)具體情況進行調(diào)整和擴大，禁止點火源帶入泄漏區(qū)特別是泄漏云團的外圍，以防止爆炸事故的發(fā)生

1.3產(chǎn)生靜電

液化石油氣各組分的電阻率大，泄漏時容易產(chǎn)生靜電火花。若是發(fā)生小孔噴射，由于流速極快，易產(chǎn)生高電位靜電可高達數(shù)千乃至數(shù)萬伏，當含有其他微粒物質(zhì)時，其靜電危險性更大，易產(chǎn)生高溫或放電火花而導致爆炸。

2液化石油氣儲罐區(qū)消防安全措施

2.1嚴格消防設計標準

儲罐區(qū)儲存的液化石油氣量一般會超過重大危險源的臨界量（儲存區(qū)10t），形成重大危險源。因此，儲罐區(qū)是液化石油氣場所防火防爆的重點部位。液化石油氣供應基地的儲罐與周邊建筑或設施的防火距離務必符合國家規(guī)范要求，具體如下：

（1）單個儲罐容積小于或等于1000m3時，全壓力式儲罐與基地外建（構(gòu)）筑物、堆場的防火間距應符合GB50028-2006《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》（以下簡稱《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》）的要求，基地外建（構(gòu)）筑物和半冷凍式儲罐的防火間距可以按照上面所說的規(guī)定執(zhí)行。

（2）單個儲罐容積大于1000m3時，或總?cè)莘e大于5000m3時，全壓力式儲罐與基地外建（構(gòu)）筑物、堆場的防火間距應符合GB50160-2008《石油化工企業(yè)防火設計規(guī)范》（以下簡稱《石油規(guī)范》）的要求。為便于事故狀態(tài)時的緊急處理，液化石油氣供應基地的儲罐區(qū)內(nèi)全壓力式液化石油氣儲罐不應少于2臺。隨著新材料、新技術(shù)、新工藝的迅速發(fā)展，液化石油氣儲罐制造技術(shù)得到了很大的提高，制造的常溫儲罐的容積也越來越大。目前，丁烷常溫壓力儲罐（設計壓力為0.79MPa）的單罐最大容量已達10000m3，丙烷、液化石油氣常溫壓力儲罐（設計壓力設定為1.77MPa）的單罐最大容量已達3500m3，已遠超過GB50016-2014《建筑設計防火規(guī)范》（以下簡稱《建規(guī)》）和《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》中規(guī)定的1000m3最大容量。在這種情況下，《建規(guī)》和《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》已不適用于液化石油氣生產(chǎn)和儲存裝置的消防安全管理，只能參照《石油規(guī)范》的要求進行消防安全的管理和驗收。

2.2加強日常消防監(jiān)督管理

液化石油氣儲罐區(qū)內(nèi)LPG的儲存量很大，如果儲存或操作不當，易引發(fā)泄漏、火災和爆炸事故。尤其在收發(fā)和檢修時更易發(fā)生泄漏事件，給人民的生命和財產(chǎn)造成極大的威脅。因此加強液化石油氣儲罐區(qū)的日常消防管理，完善并落實各項安全管理制度，在設計、施工、運行和維護的每一個環(huán)節(jié)中加強監(jiān)控管理，提高設備和系統(tǒng)的安全性，有效預防事故的發(fā)生，是保障液化石油氣儲罐區(qū)消防安全的重要措施。

2.3儲罐場所防爆措施

液化石油氣爆炸危險場所的電力裝置設計應符合GB50058-2014《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》和《爆炸危險場所電氣安全規(guī)程》的規(guī)定，其防爆基本措施有以下幾方面：（1）限制爆炸條件同時存在。采取一切措施限制產(chǎn)生爆炸“三要素”的條件（即易爆物質(zhì)、助燃物質(zhì)和點火源）同步呈現(xiàn)，把爆炸的可能性減少到最低。（2）采用清除或縮小易燃物質(zhì)的產(chǎn)生和積聚的方法。這些方法有：將液化石油氣控制在密閉容器中；固定和縮小爆炸危險區(qū)域的范圍，還需要把等級不同的爆炸危險區(qū)，或爆炸危險區(qū)與非爆炸危險區(qū)分開隔離在各自的廠房或界區(qū)里；使用以氮氣或其他惰性氣體置換和覆蓋的措施；在工藝裝置中布置安全聯(lián)鎖裝置等。（3）防范液化石油氣爆炸性氣體混合物的產(chǎn)生，或是減少爆炸性氣體混合物的滯留時間。比如，工藝裝置最好使用露天或開敞式布置，液化石油氣爆炸危險場所和碼頭的建筑盡可能采用開放式框架結(jié)構(gòu)；設置機械通風裝置，受條件限制采用封閉式建（構(gòu)）筑物時，應在可能積聚液化石油氣的地點，設置機械排風設施，其排風口的位置需要可以有效排除室內(nèi)地坪最低處積聚的氣體，排風量應滿足設計的通風換氣次數(shù)；對區(qū)域內(nèi)易形成和積聚爆炸性氣體混合物的地點，如儲罐區(qū)、裝卸區(qū)和機泵房等地設置可燃氣體報警裝置，當液化石油氣的氣態(tài)濃度靠近爆炸下限值的20%時，應該可以可靠地切斷電源或發(fā)出信號。

2.4電氣防爆措施

液化石油氣生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的電氣設備大多布置在1區(qū)和2區(qū)爆炸危險區(qū)域內(nèi)，故液化石油氣爆炸場所內(nèi)應使用防爆要求為隔爆型、溫度組別大于T2、爆炸性氣體混合物的分級大于ⅡA的防爆電氣設施。通常，在液化石油氣爆炸危險性場所，應該選用防爆等級為ExdⅡBT4的電氣設施。電氣線路需要在爆炸危險性較小的環(huán)境或離釋放源遠的地方設置。（1）當在液化石油氣爆炸危險場所敷設時，電氣線路需要在偏高處使用橋架、保護鋼管架空敷設或采用管溝設置；當采用電纜橋架敷設時，電纜可與地上管道同架敷設，電纜橋架應設置可靠的保護接地，接地線的接地電阻應小于10Ω。當采用管溝敷設時，電纜溝內(nèi)應全部填砂，埋深深度大于300mm，并在上面用水泥蓋板封蓋。（2）設置電氣線路的鋼管、溝道或電纜，穿過的不同區(qū)域之間墻或樓板處的孔洞，需要使用非可燃性材料嚴實封堵。電纜、電線的金屬套管，絲扣必須擰緊，固定必須牢固，電纜、電線出管處應用膠泥封死。（3）電氣線路順著輸送易燃氣體或液體的管道棧橋設置時，電氣線路應在液化石油氣管道的上方。生產(chǎn)區(qū)內(nèi)的電纜和生產(chǎn)廠房內(nèi)的照明線需要布置在封閉嚴實的金屬管里，全部的電纜、電線接頭都需要連接良好以及做好絕緣措施。（4）在儲罐上方不可以架設電力線，不可以設電力裝置。（5）電氣線路在1區(qū)務必使用銅芯電纜；在2區(qū)最好使用銅芯電纜；在架空橋架敷設時最好使用阻燃他電纜。

結(jié)束語

隨著儲存罐區(qū)儲存能力的擴大和單體球罐體積的增大，儲存的危險物料數(shù)量也越來越多，一旦發(fā)生事故，造成的后果極為嚴重。因此，對LPG儲罐區(qū)設備的安全管理就顯得越來越重要，要求現(xiàn)場相關(guān)人員要加強日常管理、日常檢查和維護，確保設備本體及其附件始終處于良好狀態(tài)。建議應用基于風險的檢驗風險評估技術(shù)，掌握重點部位設備風險狀態(tài)，使設備長周期運行更加可靠。

參考文獻：

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