危险化学品安全技术与管理-油气罐区安全

危险化学品安全技术与管理-油气罐区安全第一页，共83页。1989年8月12日9时55分，石油天然气总公司管道局胜利输油公司黄岛油库老罐区，2.3万立方米原油储量的5号混凝土油罐爆炸起火，大火前后共燃烧104小时，烧掉原油4万多立方米，占地250亩的老罐区和生产区的设施全部烧毁，这起事故造成直接经济损失3540万元。在灭火抢险中，10辆消防车被烧毁，19人牺牲，100多人受伤。其中公安消防人员牺牲14人，负伤85人。事故原因极大可能是由于该库区遭受对地雷击产生感应火花而引爆油气。第二页，共83页。黄岛油库火灾爆炸事故绝非偶然第三页，共83页。1993年8月5日与清水河油气库相邻的一危险品仓库发生火灾，并导致连续爆炸，幸未波及油气库。爆炸导致15人丧生、800多人死伤，3．9万平方米建筑物毁坏、直接经济损失2．5亿元。直接原因：危险品仓库原来是一座干杂仓库，不具备存放危险化学品的条件，存放时又将氧化剂（过硫酸铵）和还原剂（硫化碱）存放一处，发生激烈的氧化还原反应，引起火灾。第四页，共83页。第五页，共83页。第六页，共83页。2005年11月13日13时30分许，中石油吉林石化公司双苯厂苯胺二车间硝基苯精馏塔T102爆炸发生连环爆炸，并引起大面积火灾。吉林省吉林市消防支队调度指挥中心13时38分接到报警后，先后调动市内11个消防中队、吉化企业专职消防支队5个大队，共计87台消防车、467名指战员赶赴现场进行灭火救援。同时，119调度指挥中心迅速向吉林市委、市政府、市公安局和吉林省消防总队报告。吉林省总队接到报告后，先后调出长春市消防支队9台消防车、43名指战员进行增援。此次事故8人死亡，多人中毒。该事故直接原因是由于当班操作工停车时，疏忽大意，未将应关闭的阀门及时关闭，误操作导致进料系统温度超高，长时间后引起爆裂，随之空气被抽入负压操作的T101塔，引起T101塔、T102塔发生爆炸，随后致使与T101、T102塔相连的两台硝基苯储罐及附属设备相继爆炸，随着爆炸现场火势增强，引发装置区内的两台硝酸储罐爆炸，并导致与该车间相邻的55#灌区内的一台硝基苯储罐、两台苯储罐发生燃烧。第七页，共83页。*

安徽科瑞咨询服务有限公司8/82第八页，共83页。第九页，共83页。*

安徽科瑞咨询服务有限公司10/82第十页，共83页。5000m3的消防灭火排水(其中含有100t硝基苯)流入了松花江,继而汇入到黑龙江第十一页，共83页。2008年８月２６日６时４５分，位于广西宜州市郊的广西维尼纶集团有限责任公司（简称广维）有机车间发生一起爆炸事故。造成21人死亡60人受伤。爆炸事发有机车间的５层厂房已全部坍塌只剩下框架。与爆炸地点相距２０米的另一间厂房玻璃绝大部分被震碎。爆炸引发的火灾导致车间内装有甲醇、乙炔、醋酸乙烯、液氯等易燃易爆物品的储存罐爆炸。第十二页，共83页。第十三页，共83页。14/82第十四页，共83页。第十五页，共83页。2010年1月7日17:16，合成橡胶厂316罐区操作工在巡检中发现裂解碳四球罐（R202）出口管路弯头处泄漏，立即报告当班班长。17时18分，班长向合成橡胶厂生产调度室报告现场发生泄漏，并要求派消防队现场监护。17时20分，位于泄漏点北面约50米的丙烯腈装置焚烧炉操作工向调度室报告R202所在罐区产生白雾，接着又报告白雾迅速扩大。17时21分，316罐区当班班长再次向生产调度室报告现场泄漏严重。17时24分，现场即发生爆炸。之后又接连发生数次爆炸，爆炸导致316号罐区四个区域引发大火。

事故发生后，企业和地方消防部门调集460余名消防官兵、86台各类消防车辆迅速赶到现场，展开扑救。鉴于着火物料多为轻质烃类，扑救十分困难，现场抢险灭火指挥部决定，对4个着火区实行控制燃烧，同时对周边罐采取隔离冷却保护措施。大火直到9日19时才基本扑灭。事故造成企业员工6人当场死亡、6人受伤，316罐区8个立式储罐、2个球罐损毁，内部管廊系统损坏严重。

第十六页，共83页。17/82第十七页，共83页。18/82第十八页，共83页。*

安徽科瑞咨询服务有限公司19/82第十九页，共83页。20/82第二十页，共83页。第二十一页，共83页。

事故原因

经初步分析，此次事故原因是：裂解碳四球罐（R202）内物料从出口管线弯头处发生泄漏并迅速扩大，泄漏的裂解碳四达到爆炸极限，遇点火源后发生空间爆炸，进而引起周边储罐泄漏、着火和爆炸。事故具体原因正在进一步调查分析中。这起事故造成现场作业人员伤亡严重，火灾持续时间长，社会影响重大，教训极为深刻。事故暴露出作为危险化学品重大危险源的316罐区安全设防等级低，早期投用的储罐本质安全水平、自动化水平不高和应急管理薄弱等问题。第二十二页，共83页。山东昌邑石化有限公司23

2004年7月16日15时11分，天津分公司油品作业部重柴油罐区发生一起爆炸火灾事故。事故导致1台5000立方米的拱顶油罐报废。

第二十三页，共83页。山东昌邑石化有限公司24事故原因是罐区动火安全措施不落实。事故发生时该罐正在进行消防竖管改造。泡沫竖管上部法兰所加盲板不符合要求，8条螺栓只加了5条且没有拧紧。15日切割消防竖管下部环管时盲板起到了隔离作用而没有发生事故，在将环管割除过程中产生的应力造成盲板错位。16日再次动火时没有检查盲板状况，在现场条件已经发生变化而没有进行危害辨识，措施不落实。可燃气体泄漏，遇明火回燃造成罐内上部可燃气体爆炸、起火。

事故原因分析第二十四页，共83页。大连“7.16”事故(2010)第二十五页，共83页。现场消防队员正在抢险火势大得足以照亮整个城市上空.第二十六页，共83页。第二十七页，共83页。油轮开始向原油罐区卸油.两条卸油管线同时进行.7月15日15:30工人开始通过原油罐区内一条输油管道(内径0.9米)上的排空阀，向输油管道中注入原油脱硫剂.7月15日20:007月16日13:00油轮暂停卸油作业，但注入脱硫剂的作业没有停止.在注入了88立方米脱硫剂后，现场作业人员加水对脱硫剂管路和泵进行冲洗.靠近脱硫剂注入部位的输油管道突然发生爆炸.部分输油管道、附近储罐阀门、输油泵房和电力系统损坏.7月16日18:087月16日18:00事故发生的过程简图第二十八页，共83页。事故导致储罐阀门无法及时关闭，火灾不断扩大。原油顺地下管沟流淌，形成地面流淌火，火势蔓延。事故造成103号罐和周边泵房及港区主要输油管道严重损坏，部分原油流入附近海域。事故发生前海滩事故发生后海滩被污染的海洋第二十九页，共83页。大量原油流入大海，导致海洋生态污染严重。事故导致储罐阀门无法及时关闭，火灾不断扩大，原油顺地下管沟流淌，形成地面流淌火，火势蔓延，部分原油流入附近海域。造成海面污染水域达50平方公里，影响范围达100平方公里。事故最终造成一名清污战士不幸坠海身亡.

第三十页，共83页。第三十一页，共83页。第三十二页，共83页。第三十三页，共83页。1.油罐组：由防火堤或防火墙围成的一个或几个储罐组成的储罐单元。2.储罐区：由一个或多个储罐组组成的储罐区域。3.防火堤：用于常压液体储罐组，在油罐和其他液态危险品储罐发生泄漏事故时，防止液态外流和火灾蔓延的构筑物。用于常压条件下，通过低温使气态变成液态物质的储罐组，发生泄漏事故时，防止冷冻液体骤变成气体前外流的防火堤，亦称围堰。4.隔离堤：用于减少防火堤内储罐发生少量液体泄漏事故时的影响范围，或用于减少常压条件下通过低温使气态变成液态的储罐组发生少量冷冻液体泄漏事故时的影响范围，而将一个储罐组分隔成若干个分区的构筑物。第三十四页，共83页。5.防护墙：用于常温条件下，通过加压使气态变成液态物质的储罐组，在发生泄漏事故时，防止气体外溢的构筑物。6.围（隔）墙：用于减少防护墙内储罐发生少量泄漏事故时液体变成气体前的影响范围，而将一个储罐组分隔成若干个分区的构筑物。7.地上油罐：油罐基础高于或等于相邻区域最低标高的油罐，或油罐埋没深度小于本身高度一半的油罐。地上油罐是炼油企业常见的一类油罐，它易于建造，便于管理和维修，但蒸发损耗大，着火危险性较大。8.地下油罐：罐内最高油面液位低于相邻区域的最低标高0．2m，且罐顶上覆土厚度不小于0．5m的油罐。这类油罐损耗低，着火的危险性小。9.半地下油罐：油罐埋没深度超过罐高的一半，油罐内最高油面液位比相邻区域最低标高不高出2m的油罐。第三十五页，共83页。有错误第三十六页，共83页。第三十七页，共83页。山东昌邑石化有限公司38（1）甲、乙、丙类液体储罐区，液化石油气储罐区，可燃、助燃气体储罐区，应与装卸区、辅助生产区及办公区分开布置。（2）储罐区与周边企业、居民区、办公区域、架空电力线、明火、配电房、生产厂房、仓库以及与其泵房、装卸鹤管的安全间距应符合要求；（3）储罐区中储罐与储罐之间的安全间距、储罐与防火堤之间的安全间距、储罐与厂外道路和厂内道路的安全间距等。（4）甲、乙、丙类液体储罐区的每个防火堤内，宜布置火灾危险性类别相同或相近的储罐；（5）沸溢性液体储罐与非沸溢性液体储罐不应布置在同一防火堤内。《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）第三十八页，共83页。（6）罐组内的总容量：（1）固定顶油罐组不应大于120000立方米。（2）浮顶油罐组不应大于60000立方米。（7）油罐组内油罐数量：（1）当单罐容量不小于1000立方米时，不宜多于12座。（2）当单罐容量小于1000立方米或仅存丙B类的油品时，数量不限。第三十九页，共83页。（8）组内布置排列的限制：（1）不应超过2排。（2）单罐容量小于1000立方米的储存丙B类油品的不超过4排。（3）立式罐排与排之间距离不应小于5米。（4）卧式罐排与排之间距离不应小于3米。第四十页，共83页。山东昌邑石化有限公司41（1）液化石油气储罐组或储罐区四周应设置高度不小于1.0m的不燃烧体实体防护墙；（2）甲、乙、丙类液体的地上式、半地下式储罐或储罐组，其四周应设置不燃烧体防火堤；（3）防火堤的有效容量不应小于其中最大储罐的容量（固定顶罐要求大于一个最大油罐的容积；浮顶或内浮顶不应小于一个最大油罐容量的一半）；（4）防火堤内侧基脚线至立式储罐外壁的水平距离不应小于罐壁高度的一半；第四十一页，共83页。山东昌邑石化有限公司42（5）防火堤内的储罐布置不宜超过2排，单罐容量小于等于1000m3

且闪点大于120℃的液体储罐不宜超过4排；（6）可燃液体防火堤的设计高度应比计算高度高出0.2m，且其高度应为1.0～2.2m，并应在防火堤的适当位置设置灭火时便于消防队员进出防火堤的踏步；（7）油罐组防火堤的人行踏步不应少于两处，且应处于不同的方位上；高于1.5m的防火堤人行踏步应该设置护栏；3.储罐区防火墙、防火堤（围堰）的设置要求第四十二页，共83页。第四十三页，共83页。山东昌邑石化有限公司44（9）严禁在防火堤上开洞，管道穿越防火堤处应采用非燃烧材料严密填实；（10）含油污水排水管应在防火堤的出口处设置水封设施，雨水排水管应设置阀门等封闭、隔离装置；（11）防火堤内不能设置机泵及配电箱；3.储罐区防火墙、防火堤（围堰）的设置要求第四十四页，共83页。山东昌邑石化有限公司45（1）储罐的上罐扶梯入口处、装卸作业区内操作平台的扶梯入口处，应设消除人体静电装置；（2）对爆炸、火灾危险场所内可能产生静电危险的设备和管道，均应采取静电接地措施；（3）储存甲、乙、丙A类油品的钢油罐，应采取防静电措施；钢油罐的防雷接地装置可兼作防静电接地装置；（4）甲、乙、丙A类油品的汽车油罐车或油桶罐装设施，应设置与油罐车或油桶跨接的防静电接地装置；（5）油品装卸场所用于跨接的防静电接地装置，宜采用能检测接地状况的防静电接地仪器；静电夹0.03Ω是法兰间是否需要跨接的判据第四十五页，共83页。呼吸阀液压安全阀阻火器泡沫产生器第四十六页，共83页。呼吸阀液压安全阀阻火器泡沫产生器第四十七页，共83页。呼吸阀结构：由阀体、阀盖、阀盘、阀杆、阀座、导向套和呼气端阀罩等部件组成。阀盖导向套正压阀盘负压阀盘负压阀座正压阀座呼气端阀罩阀杆第四十八页，共83页。罐内压力大于大气压力时的工作状态气体呼出正压阀盘打开负压阀盘关闭呼吸阀第四十九页，共83页。阀盖、阀盘锈蚀呼吸阀常见故障第五十页，共83页。阀杆与阀套抱死阀杆膨胀后衬套破裂呼吸阀常见故障第五十一页，共83页。阻火器

上壳体下壳体阻火层支架阻火层第五十二页，共83页。阻火器堵塞严重阻火器常见问题第五十三页，共83页。阻火器常见问题支架严重锈蚀断掉支架全部被锈蚀支架严重锈蚀第五十四页，共83页。主要由三部分组成：带法兰中心管、顶罩分隔桶组合体、储液桶。

1-泄油孔2-充液孔3-液封油4-外量油口5-内量油口6-顶罩7-储油器

8-调节螺杆9-储液桶壁板10-分隔桶11-储液桶底板12-溢流管

13-带法兰中心管2液压安全阀第五十五页，共83页。工作过程：平衡状态正压状态负压状态第五十六页，共83页。严重锈蚀安全阀常见故障第五十七页，共83页。密封液到法兰中心管上口回流槽内有鸟巢安全阀常见故障第五十八页，共83页。主要由壳体组、泡沫喷管组和导板组三部份构成。工作原理：当泡沫混合液流过产生器喷咀时，形成扩散的雾化射流，在其周围产生负压，从而吸入大量空气形成空气泡沫，空气泡沫通过泡沫喷管和导板输入贮罐内，沿罐壁淌下，平稳地复盖在燃烧液面上。空气泡沫产生器第五十九页，共83页。隔离网脱落或锈蚀损坏，导致有鸟在泡沫发生器内筑巢。玻璃压圈、垫圈锈蚀或固定螺丝锈蚀，导致无法固定玻璃或玻璃破碎。泡沫器常见问题第六十页，共83页。山东昌邑石化有限公司61

（1）安全阀：液化烃的储罐应设安全阀，安全阀应按规定定期检查，并至少每年校验一次；（2）呼吸阀：甲、乙类液体的固定顶罐的通气管上应设呼吸阀；储存甲、乙类油品的固定顶油罐和地上卧式油罐的通气管上应装设呼吸阀，呼吸阀应定期检查，并每年做一次校验；（3）阻火器：储存甲、乙、丙A类油品的固定顶罐、储存甲、乙类油品的卧式油罐、储存丙A类油品的地上卧式油罐的通气管上必须装设阻火器，阻火器每半年检查一次，检查阻火芯件是否阻塞、变形、腐蚀；第六十一页，共83页。山东昌邑石化有限公司62（4）液位计和高液位报警器：可燃液体的储罐应设液位计，易燃易爆储罐应设高液位报警和高高液位自动联锁切断进料措施，并定期检查和测试；（5）温度计：液化烃的储罐、可燃液体的储罐应设温度计，温度计应定期检查和校验；（6）压力表：液化烃的储罐、有惰性气体（如氮气）防护的储罐应设压力表，压力表应按规定定期检查和校验。第六十二页，共83页。1)监控预警参数

罐区监控预警参数的选择主要以预防和控制重大工业事故为出发点，根据对罐区危险及有害因素的分析，结合储罐的结构和材料、储存介质特性以及罐区环境条件等的不同，选取不同的监控预警参数。罐区的监控预警参数一般有罐内介质的液位、温度、压力等工艺参数，罐区内可燃/有毒气体的浓度、明火以及气象参数和音视频信号等。主要的预警和报警指标包括与液位相关的高低液位超限，温度、压力、流速和流量超限，空气中可燃和有毒气体浓度、明火源和风速等超限及异常情况。危险化学品重大危险源《罐区

现场安全监控装备设置规范》AQ3036—2010

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2)监控仪器选择、安装和布置原则

(1)对于监测方法和仪表的选择，主要考虑监测对象、监测范围和测量精度、稳定性与可靠性、防爆和防腐、安装、维护及检修、环境要求和经济性等因素。监控设备的性能应满足应用要求。

(2)储罐区监测传感器可分为罐内监测传感器和罐外监测传感器两类。罐内监测传感器用于储罐内的液位、压力和温度等工艺参数的监控，防止冒顶或者异常的温度压力变化。罐外监测传感器用于明火、可燃和有毒气体泄漏及相关的环境危险因素等的监控。第六十四页，共83页。

（3）对于老罐改造，应优先选择不清罐就可以安装的传感器。应符合安全要求，电线无破皮、露线及发生短路的现象。二次仪表应安装在安全区。传感器盖安装后应严格检查，旋紧装好防拆装置。现场严禁带电开盖检修非本质安全型防爆设备。采用非铠装电缆时，传感器与排线管之间用防爆软性管连接。安装过程中避开焊接和可能产生火花的操作，防止电火花、机械火花及高温等因素引起的燃烧和爆炸。需要罐内安装且可能产生火花或高温的，应进行空气置换后再进入作业。第六十五页，共83页。3）报警和预警装置的预（报）警值的确定

（1）温度报警至少分为两级，第一级报警阈值为正常工作温度的上限。第二级为第一级报警阈值的1.25倍-2倍，且应低于介质闪点或燃点等危险值。（2）液位报警高低位至少各设置一级，报警阈值分别为高位限和低位限。（3）压力报警高限至少设置两级，第一级报警阈值为正常工作压力的上限，第二级为容器设计压力的80%，并应低于安全阀设定值。第六十六页，共83页。（4）风速报警高限设置一级，报警阈值为风速13.8m/s(相当于6级风)。（5）可燃气体报警至少应分为两级，第一级报警阈值不高于25%LEL，第二级报警阈值不高于50%LEL。（6）有毒气体报警至少应分为两级，第一级报警阈值为最高允许浓度的75%，当最高允许浓度较低，现有监测报警仪器灵敏度达不到要求的情况，第一级报警阈值可适当提高，其前提是既能有效监测报警，又能避免职业中毒；第二级报警值为最高允许浓度的2倍-3倍。3）报警和预警装置的预（报）警值的确定第六十七页，共83页。钢油罐必须作防雷接地，其接地点不应少于两处；接地点沿油罐周长的间距，不宜大于30米。当罐顶装有避雷针或利用罐体作接闪器时，接地电阻不宜大于10欧，当油罐仅作感应雷接地时，接地电阻不宜大于30欧。储存可燃油品的钢罐（壁厚不小于4mm），可不装设避雷针（线）、但必须作防感应雷接地。第六十八页，共83页。洞库油罐的金属呼吸管和金属通风管的露出洞外部分，应装设独立避雷针，管口水平距离3米、上方2米应在保护范围内，避雷针的尖端应设在爆炸危险场所外。应严格执行“雷雨时，禁止进行轻油的装卸和油罐清洗通风作业，要盖严罐口，并把有关设备的电源开关拉开”的规定。7防雷措施第六十九页，共83页。1.应在每年雷雨季节前对防雷装置进行检查。遇有特殊情况，应及时进行检查。2.检査有无因维修或改建建筑物，防雷装置的保护发生变化。3.检査接闪器有无因接受雷击而发生熔化或折断，避雷器瓷套有无裂纹，碰伤等情况。4.检査引下线有无因锈蚀等而折断的情况。如发现锈蚀在30%以上时，必须及时更换。第七十页，共83页。5.检査引下线在距地面2米至地下0.3米一段的保护处理有无损坏。6.检查明装引下线有无在验收后又加装了交叉或平行电气线路。7.检査断线卡子有无接触不良情况。8.检査接地装置周围的土壤有无沉陷现象。9.测量全部接地装置的接地电阻，如发现接地电阻值有较大变化时，应对接地系统进行全面检査。防雷装置的检查第七十一页，共83页。油料在收发和输转过程中会产生静电，静电的放电，起点火源的作用，可能引起可燃气体的燃烧和爆炸。因此,必须采取一些切实可行的防静电措施，以防止发生静电着火事故。第七十二页，共83页。在油料的收发和输转过程中，油料分子之间、油料与输油管壁间、罐壁以及空气间等相互摩擦，便产生静电。由于油料的不导电性，使静电荷在容器或管口表面积聚起来，使其电位达几千伏甚至几万伏，以致在某一距离间击穿空气而形成静电放电，静电放电有电晕放电、刷形放电和火花放电三种类型。这时若遇油蒸气，就会发生爆炸或燃烧。第七十三页，共83页。

实践证明：油料在处于收发状态的油罐、油罐车、油桶等容器的注油口处，最容易形成爆炸浓度极限内的油气混合气，此时，若产生静电火花，就会引燃或爆炸。因此，在收发作业时最易发生静电失火事故。第七十四页，共83页。1.收发油料时，所产生的静电的电位高低，与下列因素有关：(1)液流的速度(2)管路的阻力(3)配件的阻力(4)油料的粘度2.油料的绝缘性能。3.和产生的静电是否容易消失有关。(1)接地情况(2)空气湿度第七十五页，共83页。由静电着火的原因及影响静电电位的因素可知，只要从减少静电荷的产生，防止静电荷的积聚和导走已产生的静电荷、降低静电电位，同时设法避免爆炸性混合气的形成等几个方面着手，静电着火事故是可以避免的。减少静电荷的产生安装静电接地装置第七十六页，共83页。山东昌邑石化有限公司771．对油品储罐区架空线路应定期进行巡检，并注意沿线环境情况，遇异常气候时应作特殊巡检；2．线路停电检修前，应填写停电通知单，停电线路的开关上应悬挂警示标志牌。对高压电气设备和线路进行检修，须按电业部门的有关要求进行；3．当在被检修的停电设备附近有其他带电设备或裸露的带电体时，应保持足够的电气间距或采取可靠的绝缘隔离、屏障保护措施；4．在油品储罐区，禁止对设备、线路进行带电维护、检修作业；在非爆炸危险区内，因工作需要，应进行带电检修时，应符合有关安全规定。第七十七页，共83页。山东昌邑石化有限公司78（1）遇有强雷雨天气时，应暂停收、发、输转作业；（2）严格按照操作规程进行作业，作业过程中作业人员应穿防静电工作服，使用符合防爆要求的工具，严守岗位，防止跑油、溢油、混油等事故；（3）容器内应避免出现细长的导电性突出物和避免物料高速剥离；（4）罐车卸油，轻质油品应静置15min以上，粘质油品应静置20min以上；（5）汽车罐车装油作业前后，插入和提起鹤管均应静置2min以上，鹤管应轻提轻放；（6）油罐汽车接地线的连接，应在油罐开盖以前进行，接地线的拆除应在装卸完毕，封闭罐盖以后进行；第七十八页，共83页。