液化石油氣事故分析及對策

夏 良，周永安，胡偉康

(1.金華職業技術學院，浙江 金華 321000；2.金華康宏水性蠟科技有限公司，浙江 金華 321000)

近年來，涉及危險化學品的生產安全事故接連發生，其中不乏特別重大事故和重大事故，如2019年3月21日發生的江蘇響水天嘉宜化工有限公司特別重大爆炸事故，2018年11月28日發生的張家口中國化工集團盛華化工公司重大爆燃事故。

江蘇響水事故的直接原因是硝化廢料積熱升溫導致自燃，燃燒引發硝化廢料爆炸。張家口盛華化工公司長期未按相關規定檢修氯乙烯氣柜，操作人員又沒有及時發現氣柜出現故障，最終導致氯乙烯泄漏擴散，遇火源發生爆燃。可見，若要有效地規避事故，危險化學品儲存和使用亟待規范。本文主要針對液化石油氣(LPG)進行研究。

1 液化石油氣(LPG)介紹

圖1 液化石油氣鋼瓶集裝格

LPG是以丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等低碳氫化合物為主要成分的混合物，爆炸極限范圍為2%～9%，為火災和爆炸危險性高的甲類火災危險性物質。LPG著火能量很低，約為3×10-4～4×10-4J，手機、電燈開關時產生的火花即可成為爆炸、燃燒的點火源，火焰撲滅后易復燃。液態液化石油氣的密度為水的一半，約為0.5～0.6 t/m3，發生火災后用水難以撲滅；氣態液化石油氣的密度是空氣的兩倍，約為2.0～2.5 kg/m3，泄漏后易在低洼或通風不良處窩存而形成爆炸性混合氣體。

在實際生產中，由于氣體需求量較大，往往采用集氣管將多只氣體鋼瓶接口并聯組合，并用專用框架予以固定，形成鋼瓶集裝格，如圖1所示。

或配置2個或以上液化石油氣鋼瓶，采用自然或強制氣化方式將液態液化石油氣轉換為氣態液化石油氣后，經穩壓后通過管道向用戶供氣的專門場所，稱為液化石油氣瓶組氣化站，如圖2所示。目前常見的會使用到液化石油氣的行業主要有：餐廳、食堂等餐飲類、金屬熔化等需要大量氣源的場所。

圖2 液化石油氣瓶組氣化站示意圖

2 液化石油氣(LPG)鋼瓶事故

2015年10月10日，蕪湖市某小吃店發生液化石油氣鋼瓶爆炸事故，造成17人死亡，其中14人為學生。該事故的直接原因是瓶閥與減壓閥螺紋連接未擰緊以及橡膠密封圈斷裂。2017年7月1日，金華市某工業區發生一起液化石油氣泄漏爆炸事故，利用排除法，并結合事故現場環境分析確定起火爆炸原因為車間內泄漏的液化石油氣與空氣混合形成爆炸性混合氣體遇電火花發生爆炸[2]。

液化石油氣鋼瓶發生爆炸的主要原因是鋼瓶材料性能降低、鋼瓶設備缺陷、人為因素。液化石油氣鋼瓶事故主要有泄漏擴散、閃火、蒸氣云爆炸、射火、沸騰液體擴展蒸氣爆炸(BLEVE)[1]。液化石油氣泄漏事故后果分析如圖3所示。

圖3 液化石油氣泄漏事故后果分析[3]

3 液化石油氣(LPG)安全管控措施

為了管控液化石油氣儲運、使用等環節中的風險因素，國家已頒布了一系列的標準規范，如《液化石油氣供應工程設計規范》《液化石油氣鋼瓶定期檢驗與評定》《氣瓶安全技術監察規程》《液化石油氣安全管理規程》《石油天然氣工程可燃氣體檢測報警系統安全規范》《城鎮燃氣設計規范》《建筑設計防火規范》等。

3.1 氣瓶組氣化間選址要求

氣瓶組氣化間不得設置在民用建筑和重要的公共建筑內，且必須為專用房間。在采用自然氣化方式供氣的前提下，若鋼瓶總容積小于1 m3時，氣化間可與用氣建筑物外墻毗連的單層房間內，若鋼瓶總容積不小于1 m3時，氣化間應獨立設置，且建筑層高不低于2.2 m，氣化間外不宜種植樹木，尤其是會造成液化氣積存的植物。

表1 獨立氣化間與建筑的防火間距[4]

氣化間設置為獨立建筑時，建造前應關注與其他建筑的防火間距，如表1所示。

3.2 氣瓶組氣化間建造要求

液化石油氣泄漏量越大，沸騰液體擴展蒸汽云爆炸事故產生的火球直徑越大，燃燒時間或熱輻射時間越長，且造成的危害范圍越大，事故后果越嚴重；隨著空氣濕度增加，事故影響的范圍逐漸減小，事故后果相對減小[3]。因此，氣化間需要有實時監測氣體泄漏的裝置，因為石油氣密度為空氣的兩倍左右，因此在大氣環境中石油氣會沉降，并沿著地面擴散，可燃氣體報警器的安裝高度應距地面或不透風底板0.3～0.6 m[5]，同時為了滿足房間內通風需求，每個氣化間應設置2個連通室外的百葉窗，通風口下沿距室內地坪的距離不宜大于0.2 m，如果自然通風不能滿足需求，應設置獨立的機械送、排風系統，并采用防爆軸流風機。

為了防止石油氣積聚，氣化間地面應平整，采用不發火地面，房間內電器、開關均需要防爆改造，在空氣干燥環境下，可適當增加空氣濕度，隨著濕度的增加，靜電的影響也會相應減弱。同時，應控制房間內溫度，尤其是夏季高溫期間，空間溫度不得超過40℃，否則應當采用噴淋等冷卻措施[6]，冬季時，要保證室內溫度不宜低于0℃。

發生事故時，為了便于人員應急疏散，氣化間應設置直接通向室外的門。若氣化間與其他房間相鄰，共用的墻體應采用無門窗洞口的防火墻。

3.3 氣瓶安全管理要求

據統計，事故發生的原因中，人的不安全因素比較大，堅持開展安全教育培訓是較好的手段，可在下班時間通過網絡將短視頻等教育培訓素材推送到員工手機端，可組織線上測試，考察員工掌握程度等方式。

液化石油氣氣瓶在裝卸、運輸過程中與人的行為關聯性較大，因此風險度也相對較大。裝卸過程中，因為滿瓶氣瓶較重，建議用專用推車運輸，嚴禁拋、滑、滾等蠻力操作；運輸中，建議立式放置，妥善固定，保持運輸車車速適中，不宜急停急行。在夏季高溫環境下，應注意溫度影響，盡可能選擇早、晚溫度較低時運輸，可設置遮陽措施。

3.4 液化石油氣安全檢查表

根據液化石油氣的安全技術和管理的需要，制定出安全檢查表，為生產經營單位安全管理工作提供參考。安全檢查表如表2所示。

表2 液化石油氣供應系統日常安全檢查表 檢查日期： 年 月 日

表2(續) 檢查日期： 年 月 日

注：符合要求，勾選“是”，不符合要求，勾選“否”，并及時通知相關人員

4 結論

液化石油氣被廣泛運用在企業生產和居家生活，由于液化石油氣具有窒息性、易燃易爆性，在使用中應全面識別出隱患，并管控住風險。結合國家標準規范的要求，從氣化站的選址、建設、管理等角度提出安全措施，為液化石油氣供氣設備的設計提供安全藍本。綜合防氣體逸散、防火防爆、防人的不安全行為等方面制定安全檢查表，為標準化、科學化安全管理提供依據和方法，以達到安全生產的目的。