泄漏火灾（液化石油气汽车加气站）风险预防与控制

泄漏火灾 液化石油气汽车加气站 泄漏火灾 液化石油气汽车加气站 风险预防与控制风险预防与控制 一引言 分析了液化石油气燃气汽车加气站的火灾风险 探讨了了预防 和控制火灾风险的消防安全对策 随着经济的不断发展 汽车数量急剧增加 汽车燃油尾排放对 城市空气污染的现象越来越严重 目前 国内各大城市已开始 使用液化化石油气作为汽车的燃料 并在城市区域建设液化石 油气燃气汽车加气站 液化石油气以其辛烷值高 抗爆性好 燃烧尾气干净 使用方便 运行成本低而成为城市环保型汽车 代用燃料 然百 液化石油气具有火灾爆炸危险性和危害性 故燃气汽车加气站的安全问题值得深入研究 二液化石油气汽车加气站的组成及流程 液化石油气加气站由储罐区 加注区 营业用房组成 储罐区 内为储罐及卸料装置 加注区有加气岛 加气机及加注区天棚 营业用房包括营业室 仪表室 配电室 办公室及生活管理用 房 液化石油气一般由汽车槽车运入加气站 经卸车设备装入储罐 加气时 液化石油气在加气机中经过气液分离 过滤 计量 再经加气枪充入燃气汽车的液化石油气钢瓶中 由气液分离器 分离出来的少量液化石油气气体返回储罐 液化石油气埋地储 罐汽车加气站输送系统如图 1 所示 图 1 液化石油气埋地储罐汽车加气站输送系统示意图 三液化石油气汽车加气站泄漏火灾风险分析 1 容易发生燃烧爆炸 液化石油气具有很强的挥发性 闪点低于 60 c 具有易燃物性 最小点火能量为 0 2 0 3mj 一旦遇到火源 极易发生燃烧爆 炸事故 当液化石油气发生泄漏时 1m3 液化石油气可转变成 250300 m3 的气态液化石油气 液化石油气的爆炸极限按 2 9 的 近似值计算 则 1 m3 液态液化石油气漏失在大气中 将会变成 3000 15000 m3 爆炸性气体 液化石油气泄漏形成爆炸性气体 遇火发生化学性爆炸 其爆炸威力是样梯炸药当量的 4 10 倍 爆速可达 2000 3000m s 由于液化石油气热值大 1 m3 发热 量是煤气的 6 倍 火焰温度高达 1800 c 因此 液化石油气爆 炸起火后 会迅速引燃爆炸区域的一切可燃物 形成大面积燃 烧 造成重大破坏和人员伤亡 液化石油气的化学爆炸比物理 爆炸的破坏作用更大 当储罐 设备或附件因泄漏着火后 其本身以及邻近设备均会 受到火焰烘烤 夏季的高温也可使处设备内液化石油气处于受 热状态 液态液化石油气的膨胀较大 尤其是液态管道 其内 部的液化石油气呈 100 全充满 当受热膨胀后压力超过设备 所能承受的强度时 致使破裂 内部介质在瞬间膨胀 并以高 速释放出内在能量 引发物理性蒸气爆炸 喷出的物料立即被 火源点燃 出现火球 产生强烈的热辐射 若没有立即点燃 喷出的液化气与空气混合形成可燃性气云 遇邻近火源则发生 二次化学性爆炸 2 容易发生泄漏 液化石油气因蒸气压高 又时普通橡胶密封件的溶胀性强 作 业中胶管破裂 密封垫破损 接头紧固栓松动等原因 使液化 石油气发生滴漏 对液位监测错误或不及时 超量灌装而导致 泄漏 当液化石油气管道被拉脱或加气车辆意外失控而撞毁加 气机时 会造成液公石油气的大量泄漏 由于汽车槽车卸液过 程中汽车误操作拉断卸液连接管道而引起的跑料 爆炸火灾恶 性事故发生过多次 3 泄漏气体易积聚 气态的液化石油气气体比空气重 为空气的 1 5 2 0 倍 泄漏 后沿地面扩散 容易停滞集聚在地面的空隙 管道 下水道等 低洼处 不易逸散掉 即使在平地上 也能沿地随风漂流而不 易逸散到空气中 远处的明火也能将泄漏出来的液公石油气点 燃 增加了发生火灾爆炸的危险性 4 受热膨胀系数大 液化石油气液态时的热膨胀系数远大于气态 体积膨胀系数是 水的十几倍 温度越高 膨胀越大 在邻近火的烘烤下或夏季 高温期间 液相的液化石油气易受热体积膨胀而使其饱和蒸气 压增大 造成设备 管道破裂或安全阀动作 引起液化石油气 大量释放至大气中 是管道内的液化石油气 处于全充满状态 危险性更大 5 事故具有隐蔽性 液化石油气气体无色无嗅 当泄漏发生时不易被发觉 只有当 大量气体急骤散发时 可以见到白雾或听到喷射声 遇明火发 生燃烧爆炸时已经扩散了相当大一片面积 导致突发事故 四泄漏火灾风险预防控制措施 1 加强设备质量管理 杜绝泄漏现象 加强对加气站设计 施工单位的资质管理 在设计方面选择专 业技术强 设计级别高 信誉好的单位进行加气站的设计工作 在施工方面同样选择具有三类容器施工资格且专门从事液化石 油气设备施工的单位进行 储罐 设备 管道在投用以前 必须严格按照压力容器安全监 察规程 进行强度和气密性试验 使用后 定期进行开罐检验 从根本上保证设备的安全运行 防止设备故障导致泄漏 埋地储罐 管道应采用严格的防腐措施 防腐设计应符合国家 现行标准 钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范 sy0007 的 有关规定 并应采用最高级别防腐绝缘保护层 储罐还应做阴 极防腐 采用电化学防腐措施后 引出管道的阀门后要安装绝 缘法兰隔断 储罐 管道埋设应基础坚实 储罐应用钢筋混凝土基础 并应 限制基础沉降 储罐外围的罐池内应回填中性经沙 罐池还应 有较好防水渗透措施 管道的埋设深度应在土壤冰冻线以下 一般不应小于 0 8m 以防止土壤冰冻对管线造成危害 埋设在 车行道下面的管线 应设置套管保护 防上挤压变形而损坏 2 合理设备布局和配置 降低泄漏风险 减少液化石油气加气站的地面设备 有利于降低泄漏风险 提 高安全性 采取储罐 管线埋地的形式设置 可减少暴露在地 面上易燃易爆化工设施 杜绝气站内因车辆频繁出入而碰撞液 化石油气设备 造成大量泄漏的意外情况发生 避免了夏季液 化石油气受热后引起压力升高造成泄漏 同时减小邻近火灾的 影响 埋地储罐的阀件 管道等泄漏液化石油气时 也容易南 行有效的埋漏 埋地储罐还能减少占地面积和减少加气站与周 围建筑物分防火间距 烃泵由于动密封件的易磨损是较易泄漏 的设备 采用将烃泵安置在储罐内的潜液泵和槽车 压缩机 的形式 取代地面上的烃泵房设施 从而消除烃泵的泄漏点 储罐的进液管道和液相回流管道直接入储罐内的气相空间 一 旦管道发生泄漏事故 直接泄出的是气体 其危害性比直接泄 漏出液体要小得多 储罐要设有液位 温度 压力测量仪表 液位测量应设高低液位报警 压力测量应设压力上限报警 在 一 二级站内 储罐液位和压力的测量宜设远传二次仪表 防 止超液位发生泄漏 槽车卸液时软管与槽车的连接应采用快装接头 而且快装接头 分开后的泄漏量不得大于 200ml 停用状态下软管要有泄压和 也防晒降温措施 特别是液相管道现场不适宜放空 防超压措 施十分重要 加气枪上的加气嘴应与汽车受气口配套 加气嘴 应配置自密封阀 可使加气操作既简便又安全 其卸开连接后 的液体泄漏量不应大于 5ml 3 规范安全操作 减少泄漏量 制订一套切实可行的安全管理办法和各项操作规程 专人负责 监护整个卸液过程 检查储罐及槽车的温度 压力 液位在正 常值内 气 液相软管和阀门是完好后 方可接装气 液相软 管 进液一次仪表读数大于 80 时应立即停止卸液泵工作 停 泵后 应先关闭槽车上的截止阀 然后由专人负责关闭气 液 相软管上的截止阀 切断电源 并将卸液软管复位 加气员必须具备液化石油气知识及消防知识 并应持证上岗操 作 加气时要观察流量及容器的标尺 加气量最大不得超过容 积的 85 或规定的红线 加气枪在加气过程中应自动控制 不 得强行手动操作灌气 以有效防止设备损坏或误操作而引起泄 漏 4 防止泄漏气体聚集 加气站站址要设置在工厂企业和居民小区全年最小频率风向的 上风侧 尽量避开居民集中居住区 工厂机关 学校 繁华闹市 区以及重点文物保护地区 不要建在窝风地带 应选择有良好 通风的地段 以便泄漏出来液化石油气能及进散去 液化石油气储罐区及加注区建筑应按甲类火灾危险设计 四周 敞开 有利于通风 加气站面向进 出口道路的一侧要根据加 气站周围的环境设置非实体围墙 铁栅栏或敞开 以便于站内 低部位空气流通顺畅 防止低部位有液化石油气聚集 营业用户室内标高应比加注区地平标高高 0 2m 而加注区地平 标高应比周边道路标高高出 0 2m 以上 加气机应固定在高出停 车位地面的加气岛上 在加气站内要严格控制低洼点 除必须设置的储罐阀门 操作 井 地下卸液口 消防水池 地下消火栓 消防水泵接口等设 施外 加气站内严禁设置地下和半地下建 构筑物装置 5 设置防泄漏安全装置 加气站应设置紧急切断系统 该系统应能在事故状态下迅速关 闭重要的液化石油气管道阀门和切断液化石油气泵 压缩机的 电源 避免液化石油气大量外泄 在储罐的输液金属管道 加 气机的进液管道 加气枪的输液软管等部位设置管道内置的紧 急切断阀 在经常有人操作的区域附近设置紧急切断按钮 为 了避免控制系统误动作 紧急切断阀及泵和压缩机电源 应能 由手动启劝的遥控切断系统操纵关闭 只能手动复位 紧急切 断阀宜为气动阀 储罐的进液管 液相回流管和气相回流管上应设止回阀 出液 管和卸车用的气相平衡管上宜设过流阀 止回阀和过流阀有自 关闭功能 可有效防止液化石油气管道发生意外泄漏事故 止 回阀和过流阀设在储罐内 增强了储罐首级关闭的安全可靠性 储罐内未设置控制阀门的出液管道和排污管道 应在罐的第一 道法兰处配备堵漏装置 在安装潜液泵的筒体下部设置切断阀和过流阀 当罐外系统发 生大量泄漏时 能自关闭管路 切断阀应能在罐顶操作 加气机的液相管道上宜设事故切断阀或过流阀 当加气机被撞 时 事故切断阀应能自行关闭 过流阀关闭流量宜为量大流量 的 1 6 1 8 倍 事故切断阀或过流阀与充装泵连接的管道必须 牢固 当加气机被撞时 该管道系统不得损坏 加气机附近应 设防撞柱 加气软管上应设拉断阀 其分离拉力宜为 400 600n 防止加 气汽车在加气时因意外启动而拉断加气软管或拉倒加气机 拉 断阀在外力作用下分开后 两端能自行密封 且由此引起的液 体泄漏量不大于 50ml 连接槽车的液相管道上也应设拉断阀 防止槽车卸车时意外启动或溜车而拉断管道 以及发生火灾事 故时槽车能迅速离开 6 及时发现泄漏 为了能及时检测到液化石油气非正常超量泄漏 以便工作人员 尽快进行泄漏处理 应在加气站内的储罐区 卸车点 加气机 周围等危险场所 特别是低洼的阀门操作井 地下卸液口等容 易积聚液化石油气气体的地方 均应设置可燃气体浓度检测和 报警装置 观察仪表要设置在昼夜有人值班的安全场所 其报 警值应取 lpg 爆炸浓度下限的 20 加气站正常巡查的工作人 员 应配备手提式防爆型可燃气体浓度检测报警器 检漏报警 装置应定期检测保养 保证运转正常 7 妥善处置泄漏事故 当发生液化石油气泄漏时 切断气源 堵住漏点 是消除其形 成爆炸性混合物和防止火灾蔓延的重要步骤 卸液过程中若发 生严重泄漏 应立即按下紧急关闭按钮 加气过程中发生气体 严重泄漏时 应立即关闭车辆其瓶阀 同时按现场紧急关闭按 钮 把气体泄漏量控制在最小范围内 熄灭液化石油