劉建明
(江陰華西化工碼頭有限公司,江蘇江陰 214446)
在我國化工產業快速發展的推動下,產生了多種多樣的液體化工品。液體化工品的大量生產導致必須建設大型的倉儲庫來實施保管,這就掀起了建設的浪潮,確保液態化工企業能夠享受裝卸、倉儲、中轉、銷售等服務項目。但是由于較多液態化工品自身的特點(易爆 高毒),倉儲庫建設發展的同時也給臨近居民和企業帶來了安全隱患。據統計,全世界發生化學事故的事件非常多,從流動狀體來分析化工品發生事故的種類,氣體事故發生占據18.8%,固體事故發生占據8.8%,液化氣事故發生占據27.6%,液體事故發生占據47.8%,從以上數據中可以看出,最大事故發生比例的就是液體化工品,所以,對液體化工品倉儲的安全進行分析,特別具有探討意義。
1)液體化工品要求具備較高的純度,并會在與空氣接觸時發生反應導致性質發生變化,所以需要高質量的倉儲設施[1]。
2)部分液體化工品周轉環節較少,單罐容積選擇上應以適宜為主。
3)化工品物料種類繁多,物料存儲所需溫度、壓力、性質不同,甚至部分還具有自聚特點,這就要求倉儲要具備高標準的工藝設計。
4)液體化工品大都閃點較低、容易發生爆炸、毒性強、自聚等特點,屬于危險性較高的產品。
液體化工品在實際運輸和倉儲過程中都會經過壓力管道,但面對這種易燃、易爆、毒性大的產品,就要具備不同的工藝,與此同時還要面臨高溫高壓的問題,這時就會出現不同程度的安全事故。再加上目前我國在液體化工企業壓力管道運行中的管理不到位,此時安全隱患是隨時可能發生的。以下通過不同環節具體分析壓力管道容易發生事故的原因。
液體化工品倉儲壓力管道具體環節是在裝卸環節完成后,應將管道內遺留的物料送回儲罐內,也就是用壓縮空氣或者氮氣對管道進行吹掃排空。如果遇到特殊情況需要保留物料時,必須保證管道和儲罐之間相互貫通,不然此時會伴隨外界氣溫導致管道內氣溫升高,然后液體化工品體積會漸漸變大,引起漲液,最后因管道憋壓發生爆炸事故。2015年,一家裝有乙二醇的企業在裝卸結束后,由于人員忽視該項操作沒有將管道內的物料返回罐內,導致在中午氣溫升高的時候,管道內由于升壓膨脹,物料順著泵出口方向向外噴射,使大量的物料流出罐體[2]。
液體化工品運輸經過船舶卸載的時候,后續處理環節也是先將管道殘留物料進行清掃,然后將聚氨酯、橡塑材料制成的軟硬球體用壓縮氮氣或空氣將其推進管道,進行掃線,這樣才能將管道殘留的液體化工品徹底退回儲罐內。但是期間會因為操作人員處理速度過快,導致柱狀流發生快速運轉,此時就會引起泡沫以波狀形體在周圍到處碰撞彎曲部位的管件,引起水擊嚴重的情況。這種推力過大和碰撞過猛的現象會使管道發生變化最終出現移位,更嚴重的是在裝卸車時候彎頭變形支架滑落;還會因為關閉閥門速度太快,導致發料泵還在工作的時候被強行停止,從而出現管道憋壓的情況。裝卸管道通常使用的是DN80,這種型號出現跳動的情況會更加明顯,最嚴重時候會振壞管道壓力表,還會將整個管道和機泵抖動不停。據調查顯示,曾有一家公司在使用該管道裝車的時候,由于嚴重的跳動最后造成支架從10m高空滑落到地。這也就說明液體化工品的裝卸不是一直進行的,中間會不斷啟停機泵,所以操作人員特別要注意管道管理,緩慢謹慎操作,避免引起水擊現象導致管道移位或跳動。
液體化工品儲罐進出口設有金屬軟管,其設置是為了防止儲罐發生移位、沉降或變形時保護相應管道。該金屬軟管雖然是輔助設置,但是如果出現損壞也會導致物料泄漏。所以隨著時間的推移,金屬軟管會因為負荷太多,疲勞,導致局部破裂、法蘭螺栓拉斷等。6 500m3儲罐舉例說明,使用多年后會發現兩端的法蘭有很多的小細紋裂縫,螺栓腐蝕,軟管有細孔,如果未及時更換或處理,最終就會導致物料隨縫隙流出。
在液體化工品倉儲時,往往會因為需要對設備進行改動,其中壓力管道材料、尺寸或者走向都會發生變化。由于改造前企業一般不會采用具有資質的設計單位來更改,而是由臨時的人員進行改裝,在未掌握高技術的情況下缺乏原始設計圖,盲目施工。管道元件不能確保質量,主要體現在彎頭、三通、大小頭、法蘭等元件上,并且在采購時對供應商的資質未深入考查,甚至不能保證企業具有質保證件,對采購管件不驗收或驗收不到位,導致管道未運行就存在安全隱患[3]。
保證壓力管道安全作業的重點在于提高設備運行管理,在管道球清掃的時候,盡量減少硬質球體的使用,壓力要控制在0.6MPa,氣閥在開啟過程中不應過快,而且還要盡量避免管道液體的大力沖擊,以免出現跳動、支架移位或脫離的情況[5]。其次,在使用泵啟動環節,首先要打開回流管道,當作業結束后再將閥門關掉,閥門關閉時候應注意速度,防止出現水擊現象;必要時用氮氣將裝車管道中的殘留物料吹進罐體。另外,監控壓力管道操作的時候,要將抗震金屬軟管列入監控部位,并每年對金屬軟管進行定期檢查以及水壓測試,保證金屬軟管沒有發生問題的情況下再去使用,如果一經發現金屬軟管出現問題,就要及時進行更換,若運行期間管道和儲罐出現嚴重的移位問題時要盡快解決,避免憋壓問題的發生。當管道內充滿液體時,必須將與儲罐鏈接的通道讓其保持暢通,或者在泵出口止回閥閥片上留出一個通孔,該通孔的直徑應保持在5mm即可,主要起到泄壓作用。
管理企業和相關部門應不斷提高質量監察工作,液體倉儲企業要定期對工作人員展開管道安全知識培訓,讓其能夠提高安全意識、保證質量,務必所有的技術人員持崗上證。另外,企業還要自身不斷進步,在實際的經營管理中制定監管管理規范制度,時刻嚴格要求員工按照標準來執行,按章操作,以此將安全隱患控制到最低,發現隱患及時整改,最終保證壓力管道順利工作。
3.3.1 合適存儲方式選擇
(1)不同性質的物料在選取罐型的時候也不一樣,比如:易發揮、沸點低(甲醇、汽油、二甲苯)則應選取內浮頂罐儲存;對毒性較大、易爆、高危險的液體化工品(丙酮、苯酚、丙烯腈)一般采用“固定頂+氮封”儲存;對純度要求高、有毒的物料要采用封閉的儲罐將蒸氣封閉在內,并且氮氣相對分子質量不大,可以在儲罐頂端聚集,呼吸閥排氣通常是氮氣[6]。所以,氮氣封儲存的方法能夠減少化工品蒸發,并將人員傷害和環境污染率降到最低。
(2)管道的設計與相應儲罐匹配,管線和管件符合要求;易結凍的物料采用伴熱和保溫,防止解凍后漲液,導致管道破裂。
3.3.2 選取安全的材料
結合經濟條件選取材料時,儲罐、管線、設備材料應多偏向抗壓、抗磨、抗腐蝕方面。如物料輸送泵經過元件應選擇不銹鋼材質,這樣的選擇適合較多種類的化工品儲存和運輸。其次,采用合理措施減少設備的維修次數,提高安全的可靠性,保證成本控制在合理范圍內。
3.3.3 防電防雷
在進行液體化工品倉儲過程中,儲罐、建筑物、設備應采取可靠的防雷措施。存儲環境以及設備都應與地連接,管道應設置靜電接地,以防靜電積聚。其次,對汽車槽車的裝卸場地,也應設置防靜電專用接地線;在泵區域、儲罐的上罐扶梯、裝卸操作平臺的扶梯、罐區防火入口都應設置該項裝置。并定期進行防雷檢測,確保完好。
3.3.4 定期對系統進行安全評價
管理在于定期檢查,化工品倉儲管道管理也是如此,所以要安排專業人員對儲罐、設備以及管線定期進行維護和保養。還要對液體化工品的儲運以及輸送系統設立安全評估部門,這樣才能掌握液體化工倉儲中的設備性能,并保證事故發生后能及時實施救援措施[7]。
3.3.5 強化管理,建立應急預案
在風險極大或不可接受(化工品泄漏、火災爆炸)的事故上做好應急措施方案,如果發生事故,能做到迅速處理,并將事故和傷害的程度降到最低。應急計劃的內容至少應包括初步計劃、應急組織、相應級別的計劃、報警和通信方式、應急環境測量、救援和救援措施、人員應急疏散和疏散計劃、發生事故時立即關閉程序等。
液體化工倉儲企業中的壓力管道是運輸的主要環節,通過設備連接在一起,最終完成液體化工品裝卸運輸的工作。壓力管道主要是流通渠道,也是液體化倉儲中的重要設備。因此,從不同環節、不同角度、不同位置來分析液體化工倉儲管道中容易出現的問題,并提出安全選材、安全評估、定期維護、時刻檢查、力度控制的有效管理措施,讓其能夠減少事故發生的概率,以保證壓力管道的安全維護工作,確保企業職工人身安全以及企業自身的經濟效益。