液化石油气泄漏形式及原因分析

液化石油气泄漏形式及原因分析液化石油气泄漏形式及原因分析 一 液化石油气的危险性分析一 液化石油气的危险性分析 液化石油气 简称液化气 是一种低碳烃类化合物的混合 物 因其来源和制造工艺的不同 其所含的成分也不尽相同 主要成分有 丙烷 c3h8 丙烯 c3h6 丁烷 c4h10 丁烯 c4h8 及少量的乙烯 c2h4 戊烷 c5h12 等这些 碳氯化合物常温常压下呈气态 而当压力升高或温度降低时 又很容易转化为液态 具有气体和液体的性质 因此 习惯上 称之为液化石油气 根据 液化石油气标准 gb11174 1997 规定 为确保安全使用液化石油气 要求液化石油气具 有特殊臭味 必要时加入硫醇 硫醚等硫化物配制的加臭剂 加入量不得超过 0 001 m m 1 液化石油气气态时的特点 1 比重比空气大 1 5 2 0 倍 在大气中扩散较慢 易向 低洼地区流动 2 着火温度约为 430 460 比其它燃气低 3 爆炸极限较窄 约为 1 5 9 5 4 热值高 5 当温度低于露点温度或压力增加时 会出现凝液 6 液化石油气的蒸汽压力较大 随温度的升高而增大 2 液化石油气液态时的特点 1 体积膨胀系数比汽油 煤油的大 约为水的 16 倍 2 比重约为水的一半 3 液化石油气的危险性分析 1 易燃易爆性 评定气体物质火灾危险性大小的主要标志是爆炸浓度下限 和自燃点 爆炸浓度下限和自燃点越低 火灾危险性越大 液 化石油气的爆炸下限仅为 1 5 一旦泄漏很容易在空气中达到 这个浓度 即使是少量的泄漏 由于液化石油气的比重比空气 大 也会在低洼处汇集并与空气混合形成爆炸性混合物 仍有 爆炸的危险 液化石油气的自燃点约为 430 460 最小点火 能量仅为 0 3mj 极易自燃或被引燃 2 膨胀性 液化石油气具有热胀冷缩的性质 受热膨胀系数极大 约 相当于水的 10 16 倍 3 汽化与扩散性 液化石油气在常温下易汽化 但气态液化石油气在空气中 不易扩散 这与它的比重有关 液化石油气主要组分在液态时的沸点很低 在常温常压下 都是气态 储存在钢瓶 贮罐 槽车 中的液化石油气一旦泄 漏出来 在常温常压下就会迅速由液体汽化为气体 体积扩大 约 250 300 倍 液化石油气主要组分在气态时的比重比空气重 约为空气的 1 5 2 0 倍 所以气态液化石油气在空气中不易扩 散 4 带电性 液化石油气是不导电的绝缘体 当液化石油气在管道中流 动 或在运输中摇晃 以及从容器 设备 管道或破裂处喷出 时 与管壁 容器 管口和破损处摩擦 都能产生静电 实践 证明 液化石油气中含的杂质成分越多 喷速越高或流速越快 流量越大 流程越长 产生的静电荷就越多 当静电电压达 350 450v 时产生的火花放电就能引起液体蒸气燃烧爆炸 而 液化石油气在管道中流动时一般能产生 2000v 以上的静电电压 从管口喷出时能产生 9000v 以上静电电压 其放电火花足以引 起液化石油气气体燃烧爆炸 5 腐蚀性 由于原油中含有硫化物 所以液化石油气中含有少量的硫 化氢等硫化物 gb11174 1997 规定总硫含量 343mg m3 这些 硫化物 对液化石油气钢瓶等容器内壁有腐蚀作用 在液化石 油气含有水分的情况下 硫化氢等硫化物对容器内壁的腐蚀会 进一步加重 二 液化石油气的泄漏形式及原因分析二 液化石油气的泄漏形式及原因分析 1 贮罐 贮罐泄漏有设备上的原因 也有工艺操作上的原因 就设 备上的原因 来说 有设计 制造 安装方面的原因 也有维修 检查 管理方面的问题 对于工艺过程方面来说 则主要是人 为的错误操作 造成设备升温增压或超负荷运转 误开 闭 阀门 孔盖等原因造成 1 贮罐根部泄漏及原因 此类泄漏多是因为罐体材质不符合要求 在长时间的腐蚀 和内压的作用下出现裂缝 泄漏 此处不受阀门控制 但一般 裂缝不会太大 泄漏量相对较少 危险性较小 2 贮罐焊缝泄漏及原因 此类泄漏多是因为焊缝焊接质量不高 由于超装或高温内 部膨胀 压力增大而发生脆性断裂 引起物理性爆炸大量泄漏 而引起火灾事故 例如 1979 年 12 月 13 日 吉林市城建局煤 气公司石油气厂发生的爆炸事故 当天 14 时 05 分左右 102 号球罐上的环带焊接处由于焊接质量不良而发生脆性断裂 该 罐沿焊缝裂开长 13 5m 宽约 1m 的裂缝 漏气后约 2min 液 化气已扩散到距贮罐区 250m 的职工宿舍 遇明火即燃烧爆炸 距离 102 号罐不远处的 101 号 400 m3 的球罐在 102 号罐的烈 火烘烤下 于 18 时许发生爆炸 引起连锁反应 使 201 206 号卧式贮罐又相继爆炸 并掀翻了另外几只球罐 大火持续了 23h 死亡 32 人 伤 54 人 毁坏 400 m3 的贮罐 6 个 50 m3 的卧式贮罐 4 个 15kg 的钢瓶 3000 多只 烧掉液化石油气 600t 造成经济损失 628 余万元 3 贮罐上部泄漏及原因 此类泄漏是因为内部超压或受高温烘烤急剧增压而在顶部 撕开口子爆裂 例如上述案例中的 101 号球罐 这种泄漏无 法堵漏 十分危险 4 贮罐附件泄漏及原因 贮罐附件包括各种阀门 管线和安全附件 如压力表 液 位计等 阀门 阀门是液化石油气贮罐的易泄漏部位 阀门法兰 密封垫 片 容易因老化 开裂等损坏而泄漏 泄漏的法兰又分为阀门 前法兰和阀门后法兰 一般说来 阀门后法兰泄漏危险性较小 阀门前法兰泄漏就比较麻烦了 例如 1998 年 3 月 5 日 西安 市煤石公司液化石油气管理所发生的爆炸火灾事故 当天 16 时 30 分左右 液化石油气管理所内北侧的一个 400 m3 的球罐 根部排污阀的阀门前法兰由于密封局部失效造成液化石油气泄 漏 蔓延 18 时 50 分遇火花发生大爆炸 19 时 24 分 20 时 3 分又先后发生 2 次爆炸 直到 7 日 19 时 5 分才将大火扑灭 火灾共死亡 11 人 伤 31 人 直接财产损失达 477 8 万元 此外 人为的错误操作也是造成泄漏的原因之一 例如 1988 年 10 月 22 日 上海炼油厂在川沙县高南乡西村的 小梁 山 球罐区发生的爆炸火灾事故 由于工段操作工违章开启阀门 造成泄漏 大量液化石油气外溢 遇工棚内明火于凌晨 1 时许 发生爆炸 死亡 25 人 伤 16 人 烧毁部分电器设备和易燃建 筑 200 m2 过火面积 6000 m2 直接经济损失达 9 8 万元 管线 液化石油气贮罐管线众多 因材质薄弱或因受震动 撞击 等出现裂缝泄漏 例如 1984 年 11 月 19 日的墨西哥液化石油 气贮罐火灾 当天 5 时 40 分 因液化气输气管道开裂 泄漏出 的气体滞留于附近 遇明火而造成大爆炸 此后的 1h 内又相继 发生 12 次爆炸 大火持续 43h 4 座球罐爆炸 48 座卧式贮罐几 乎全部被毁 总的破坏建筑面积达 80k m2 死 554 人 伤 3000 多人 35 万人被迫疏散 此外 在对管线的维修过程中 违章操作也是一个造成泄 漏的原因 例如 1988 年 6 月 6 日 22 时 26 分 蚌埠液化气储 配站在维修贮罐时 因为违章焊补排污管发生泄漏爆炸 先后 烧毁 2 只 100 m3 卧罐 死 2 人 伤 2 人 安全附件 安全附件造成的事故有 2 在 一类是由于安全附件失灵造 成贮罐超装或超压 导致罐体开裂甚至爆炸 另一类是安全附 件本身与罐体接合部位连接不严 造成泄漏 2 槽车 槽车泄漏除了考虑设备上和工艺操作上的的原因 还应考 虑运输过程中的安全行车问题 1 槽车车体泄漏及原因 槽车车体泄漏主要是槽车在运输过程中由于行车事故造成 的泄漏 例如 1999 年 12 月 20 日 河北省黄马市特大液化石 油气泄漏事故 当日晚 18 时 一列自东向西行驶的货运列车正 沿着沧黄铁路缓缓而行 一辆运送液化石油气的半拖式固定槽 车 因违章穿越铁路 被火车撞拦腰载断 槽车罐体中间的安 全阀处已严重破坏 大量的液化气 哧哧 怪叫着直往外喷 幸 亏沧州市消防支队接警后处理得当 才未造成严重后果 2 槽车附件泄漏及原因 槽车附件泄漏主要是槽车在装卸时由于人为错误操作拉断 槽车与贮罐之间的耐油胶管 从而引起的泄漏事故 例如 1998 年 1 月 27 日 台湾高雄县林园乡北谊兴业煤气公司发生 的泄漏爆炸事故 当天 7 时 20 分左右 一辆液化石油气槽车在 厂区内加气 司机在加气途中擅自离开现场 当他返回加气站 时以为加气完毕 竟然忘记把插于车上的液化石油气管拆下来 便发动车子 槽车把加气管拉断 造成大量液化石油气外泄 遇罐车发动后所产生的火花马上引 鄢当徽 00 多米 8 时 20 分 8 时 40 分 又先后 2 次发生爆炸 共死亡 4 人 伤 30 人 3 管道运输系统 管道运输系统的泄漏主要是人为因素引起的 1 阀门泄漏及原因 此类泄漏与贮罐阀门的泄漏基本相同 主要还是前后法兰 泄漏 2 管线泄漏及原因 管线泄漏一是管线材质中存在缺陷 由于长时间受内部压 力而在薄弱的环节出现裂缝 二是埋设管线的土壤对管线的长 时腐蚀而出现裂缝 三是管线维修过程中的违章操作造成的液 化气泄漏 例如 1997 年 9 月 13 日 台湾省高雄市前镇区振 兴路发生的液化石油气爆炸案 当日煤气公司因更新液化石油 气输气管道而对其旧有管道进行切割 但切割前操作工人却未 按规定抽样检测液化石油气输气管道中有无残留可燃气体 结 果切割过程中发生爆炸 死亡 8 人 伤 22 人 烧毁房屋 18 间 汽车 4 辆 摩托车 1 辆 消防车 2 辆 4 钢瓶泄漏及原因 液化石油气钢瓶泄漏主要是由于在灌装和使用过程中人为 的失误造成的 1 钢瓶整体破裂泄漏 此类事故多为钢瓶超装或钢瓶受高温烘烤 例如 1998 年 1 月 8 日 沈阳市牛肉大饼店发生的液化石油气爆炸事故 牛 肉大饼既使用液化石油气 又用火盆烧炭 且液化气罐离火盆 很近 结果 火盆烤爆液化气罐 造成 5 人死亡 4 人重伤 牛肉大饼店完全毁坏 2 钢瓶燃气系统泄漏 此类泄漏一般在燃气系统使用久了之后发生 的主要原因 有以下几个 一是钢瓶角阀有毛病 二是减压阀手轮没有拧紧 三是密封圈脱落或损坏 四是胶管老化破损 烧损 开裂或连 接松动 例如 1999 年 11 月 6 日 上海 丽昌大酒店 发生的大 爆炸 事故原因是该酒家厨房灶台上与液化气灶具连接的橡胶 管破裂 液化气慢慢向外泄漏 扩散 积聚 遇火种而爆炸