液化石油气泄漏事故的堵漏
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液化石油气泄漏事故的堵漏
第一篇:液化石油气泄漏事故的堵漏
液化石油气泄漏事故的堵漏
摘要:结合几起液化气泄漏事故抢险的经验和教训,分析了液化石油气泄漏事故中堵漏的重要意义,介绍了堵漏前的准备,堵漏的各种方法,堵漏人员的防护及后勤保障,供相关人员商榷。
关键词:液化石油气;泄漏;堵漏液化石油气泄漏事故在全国范围内曾多次发生,有的甚至形成恶性爆炸事故,造成了众多的人员伤亡和巨大的财产损失。
液化气泄漏事故历来被视为抢险救援的一大难点,但其发展有规律可循。
只要抢险人员掌握其特点和规律,运用正确的堵漏方法,不仅能取得抢险成功,而且可以避免和减少人
液化石油气泄漏事故在全国范围内曾多次发生,有的甚至形成恶性爆炸事故,造成了众多的人员伤亡和巨大的财产损失。
液化气泄漏事故历来被视为抢险救援的一大难点,但其发展有规律可循。
只要抢险人员掌握其特点和规律,运用正确的堵漏方法,不仅能取得抢险成功,而且可以避免和减少人员伤亡。
堵漏的意义和面临的危险
液化石油气泄漏事故的典型发展过程是泄漏、气体爆燃、稳定燃烧、储罐爆炸和连锁爆炸。
液化气泄漏事故发展迅速而残酷。
液化气泄漏后,迅速挥发扩散并与空气混合形成爆炸性混合气体,随时可能遇火星发生爆炸。
爆炸后,高温火焰使储罐温度、压力迅速上升而发生储罐爆炸。
储罐爆炸的威力远远超过气体爆炸,它产生的高温、冲击波和爆炸碎片对抢险人员造成伤害并严重毁坏其他储罐而造成连锁爆炸,但堵住泄漏即可控制险情的发展。
堵漏时,抢险人员处在易燃气体包围之中,随时可能遇火星爆炸伤及抢险人员。
2 堵漏前的准备
2.1 根据气体扩散情况确定停车位置和进攻方向
液化石油气的挥发扩散遵循着一定的规律。
液化气泄漏后迅速挥发成气体,其密度为空气的1.5至2倍,气体会沿地面扩散,在地表面和低洼地带聚集,不易扩散。
气体浓度从泄漏中心向外逐渐降低。
近
距离区域的气体浓度高于爆炸浓度上限,为高浓度区;稍远区域的气体浓度在爆炸浓度范围以内,为爆炸危险区;再向外的气体浓度低于爆炸浓度下限,为低浓度区。
如果爆炸危险区或高浓度区出现火星,则爆炸危险区的气体发生爆炸,高浓度区的气体快速燃烧消耗,在这个短暂的过程中,高浓度区和爆炸危险区的气体温度飙升,体积瞬间膨胀,危害范围比原高浓度区和爆炸危险区还大,为伤害区,人员在此区域以内将受到伤害;伤害区以外为安全区。
从图1可以看出,伤害区包含了高浓度区、爆炸危险区和部分低浓度区。
气体的扩散受泄漏量的影响,汇漏量大则扩散范围大。
1979年12月18日,吉林市煤气公司液化气站的球罐破裂,气体在几分钟内扩散至250米外遇明火发生爆炸。
而1986年12月29日,一列液化气火车槽车行至衡阳站时,一节槽车的安全阀起跳,气体扩散范围不过50米。
气体的扩散还会受到风和地势的影响。
泄漏事故发生的现场往往有风或地势不平,气体向下风方向和地势较低方向的扩散速度明显快于其它方向,形成不规则形状的高浓度区、爆炸危险区和伤害区,见图2。
消防车应停靠在泄漏点的上风、侧风或地势较高方向与泄漏点距离较远的地方,车头向外,以防风向变化时能迅速调整消防车停靠点。
消防车的发动机皮带在高速运转时会产生上千伏的静电电压,其放电能量足以点燃液化气。
汽车的众多电气设备都不是防爆电器,因此必须将消防车布置在爆炸危险区之外。
如2000年7月17日吉林省梅河口市合诚液化气站发生泄漏事故,消防队员将消防车布置在离罐区150米的上风方向和侧风方向,通过水带长距离供水驱散和稀释气体,保证了人员、装备的安全。
抢险救援应当选择从泄漏点的上风方向和地势较高方向接近泄漏点。
在此方向上,爆炸危险区和伤害区半径小,而下风方向和地势较低方向爆炸危险区和伤害区半径大,因而从上风方向和地势较高方向更容易接近泄漏点进行侦察和堵漏。
2.2 根据气体扩散情况划定警戒区
对于抢险救援来说,有重要意义的是爆炸危险区和伤害区。
爆炸
危险区以内要禁绝一切火源,防止气体爆燃。
除进行有效防护的抢险人员以外,其他抢险人员应该被布置在伤害区以外。
在实际抢险中,一般是划定一个包含爆炸危险区和伤害区,并考虑了安全系数的警戒区。
可运用可燃气体浓度测试仪在泄漏现场周围各个方向测试气体浓度,浓度大于1%的范围以内为警戒区。
因气态石油气密度比空气大,测试仪应布置在贴近地表处。
因气体扩散受泄漏量、风力等条件的影响时刻在变化,警戒范围要根据测得的数值随时调整。
警戒区内要禁绝一切火源。
液化石油气的点火能量仅为0.175至0.38mJ,普通火场中常用的电话、电台等通讯设备,照相机、摄影相机等宣传设备,手电筒探照灯等照明设备,消防车、扳手等抢险设备都是潜在的火源,不能进入警戒区。
进入警戒区使用的工具必须是无火花工具,电器必须是防爆电器。
普通的铁质工具表面涂上石蜡可防止产生火花,水带接口等外露金属部分绑上胶带,可避免水带拖动时与水泥地面或其它金属碰撞产生火花,抢险作业时金属之间发生碰撞可能产生火花的部位,可用水枪对准发生碰撞的部位射水防止火花的产生。
2.3 布置水枪阵地驱散气体
在划定警戒范围和选好进攻方向后,应尽快从外围组织强有力的水枪梯队,利用水驱动排烟机、喷雾水枪驱散空气中的液化气气雾,利用开花水枪驱散地面
沉积气体,整体逐步推进,人为地将气体向下风方向和地势较低方向驱散,便于侦察人员、堵漏人员接近泄漏源侦察或堵漏。
2.4 选择堵漏时机
在抢险救援过程中,堵漏作业一定要抓紧时间在白天进行,以免照明灯具、开关等点燃液化气。
根据泄漏情况选择恰当的堵漏方法抢险人员应当通过询问气站工作人员、实地查看等方法查明泄漏的具体情况,为堵漏做好准备。
抢险人员应当查明的事项有:系统是在漏气还是漏液,发生泄漏的是管道还是储罐,泄漏点的形状是圆孔状、环状、带状还是不规则形状。
3.1 漏气和漏液两种情况的堵漏漏气比漏液的危险性小。
当液化石油气系统发生漏气时,液化气
在系统内气化吸热,使系统内温度下降,压力也随之下降,有利于堵漏抢险作业。
而漏液时
液化气在系统外气化吸热,系统内的压力和温度均没有下降,另外如果液体喷到抢险人员的皮肤上还会造成人员冻伤,不利于堵漏作业。
如何判别液化石油气系统是在漏气还是漏液呢?漏气时,由于石油气不再从空气中吸收热量,不会形成白雾;漏液时,由于漏出的液体在罐外气化吸热,使环境温度迅速下降,空气中的水分凝固形成白茫茫一片雾气,同时泄漏点会出现结冰现象。
发生漏气和漏液时堵漏的方法也不同,漏液时可使用冻结的方法堵漏而漏气时则不能。
冻结法是在漏液处缠上一定厚度的绷带,可使用铜丝加固,然后浇水使绷带浸水。
漏出的液体气化吸热,使浸水的绷带降温结冰,从而达到止漏的目的。
泄漏止住以后,绷带的温度又会逐步上升,尤其是在夏季或有太阳照射的情况下上升更快,使冰层破坏而再次泄漏。
为防止气温上升冰层破坏,可用棉被进行覆盖并固定,起到遮挡阳光、保持局部低温的作用。
如2000年3月8日,黑龙江代马沟路段一辆液化气槽车倾翻发生漏液,抢险人员使用冻结法堵住泄漏,但3月10日中午气温升高,结冻处出现松动险情,抢险人员用棉被覆盖,遮挡了阳光,保持了结冻处的低温,排除了险情。
3.2 管道泄漏和储罐泄漏的堵漏液化石油气系统的管道或法兰泄漏时危险性较小而储罐泄漏时危险性较大。
管道或法兰泄漏时,泄漏部位一般离储罐远,泄漏点与罐体之间有阀门,只要停止输送气体、关闭阀门即可切断泄漏。
储罐泄漏时不能直接关闭阀门切断泄漏。
因储罐的管线、阀门众多,为保证操作正确,必须有熟悉工艺流程的气站工作人员参加关闭阀门。
阀门是液化石油气管道上易发生泄漏的部位。
阀门法兰之间的密封垫片在高压液化石油气的溶胀作用下易发生老化、开裂等形式的损坏。
法兰分为阀门前法兰和阀门后法兰,如果阀门后法兰发生泄漏,只要关闭阀门即可切断泄漏;如果阀门前泄漏,则应该关闭该泄漏点
更前的阀门进行堵漏,也可利用密封胶填塞,再用绷带、石棉绳缠绕的方法进行堵漏。
3.3 先注水再堵漏
储罐底部或从储罐底部引出的液相管及阀门发生泄漏时,可利用液化气比水轻且不与水相溶的性质(液相液化气的比重是水的0.5至0.6倍)通过进液管或排污管向罐内注人一定量的水,在罐内底部形成水垫层,水垫层漫过泄漏点,泄漏点开始喷水后再进行堵漏,此时气体燃烧爆炸的危险性和堵漏的难度均大大降低,见图3。
如1985年1月6日,北京市煤气公司云岗储备厂三号罐底部发生泄漏,抢险人员通过排污管向罐内注水,封闭泄漏口后再进行堵漏,成功排除了险情。
注水法堵漏应注意下列事项:①储罐的底部、下部或从储罐引出的液相管及其阀门泄漏时可用注水法,储罐引出的气相管及其阀门泄漏用注水法则不能奏效。
注水法能否成功的关键是水垫层的高度能否达到泄漏点,液相管伸到罐底,水垫层能到;而气相管伸到罐顶,水垫层不能到。
②液化气的温度应当还处在50℃以下。
液化气储罐的设计温度是50℃以下,注水作业应该在其设计温度范围内进行。
注入水的温度不能高于液化石油气的温度,否则注入的水会对液化气起加热作用,使罐内压力增加,险情加剧。
⑧所注水的体积加上液态液化气的体积应小于储罐容积的90%。
观察储罐的液面计,当液面上升到警戒液位时,应立刻停止注水。
④注水作业不能产生火源,当使用气站的水泵进行注水时,因水泵一般不是防爆型电器,要首先确认泵房、配电房等处的可燃气体浓度低于1.6%方可进行注水,另外还要防止抢险救援的其它过程中产生的火星点燃液化气。
3.4 根据泄漏点缺口形状决定堵漏材料
缺口为圆形时,可用尖木料堵塞。
如1988年4月,武汉金属回收公司液化气站一储罐的温度计被冲掉造成泄漏,该泄漏点为圆形,抢险人员找来木棍,一端削尖,插入温度计接管孔并锤紧,成功制止了泄漏。
泄漏口为较长的带状时,应选择棉被、石棉被、加压气垫或汽车橡胶内胎等较平展的物品作垫,用安全绳、铜丝,石棉绳等加固,再给加压气垫或汽车橡胶内胎充气的方法堵漏。
如2000年3月8日黑龙
江省代马沟路段一液化气槽车倾翻,在罐体上形成长15cm,宽0.3cm 的泄漏点,抢险人员使用棉被作垫、用安全绳加固堵住了泄漏。
泄漏点为环状时,可用石棉绳、棉布条等进行缠绕堵漏。
如2000年4月13日,福建省南平市闽北液化气有限公司外洋站发生泄漏并爆燃,抢险人员扑灭火焰
后发现二号罐的管道进气阀法兰泄漏,因泄漏点形状为环形,抢险人员先放松管道连接处的螺帽,然后在垫片处缠绕石棉绳作垫,再紧螺帽堵住了泄漏。
泄漏点为不规则的形状时,可用密封胶填塞,再用绷带,石棉绳加固的方法进行堵漏。
3.5 燃烧阶段的堵漏 3.5.1 直接止漏如果泄漏燃烧点是在管线上而不是在储罐上,则可直接关闭阀门切断气源。
如2000年4月13日,福建省南平市闽北液化气公司外洋储罐站发生泄漏并燃烧,抢险人员将储罐的四个进料阀、二个出料阀全部关紧,切断气源,从而扭转了整场灭火战斗的局面。
3.3.2 先扑灭火焰再堵漏
如果燃烧点就在储罐上,或燃烧点与储罐之间的阀门损坏无法关紧,则只能先扑灭火焰,再及时堵漏。
堵漏人员的安全防护 4.1 堵漏人员要防烧伤
非抢险人员不得进入警戒范围。
以往抢险人员受伤主要是体表大面积烧伤和呼吸道灼伤。
进入警戒范围的抢险人员必须进行有效防护,应穿全密封消防防化服,排成梯形分队,每名队员都得到强水流的跟进掩护。
在没有全密封消防防化服的情况下,抢险人员应当配戴贮压式空气呼吸器,防止呼吸道灼伤;内衣应穿棉质汗衫、衬裤并淋湿,头部使用毛巾包裹并淋湿,然后再穿战斗服、战斗靴、戴头盔防止体表烧伤。
要减少抢险人员数量和人员在警戒范围的停留时间。
能用设备代替人员的应当使用设备,如配合堵漏、驱散气体时需要长时间喷水,则应当使用带架水枪和固定水炮。
抢险人员作业的间隙要到警戒范围之外休息和待命。
堵漏时要停止其它作业。
其它作业不仅可能产生火星引发爆炸,
而且增加了警戒区的人数。
1998年3月5日,西安市液化气管理所发生泄漏,一部分抢险人员堵漏,一部分人员同时进行倒罐作业,结果爆炸发生时增加了人员伤亡数量。
4.2 抢险人员要防冻伤
当泄漏的是液态石油气时,堵漏抢险人员要戴皮手套穿棉衣以防冻伤。
液体泄漏时,在罐外气化并吸热,使周围环境降温,最低温度达零下四十多度,如果液体直接喷到人的皮肤上,就会造成人员冻伤。
2000年7月17日,吉林梅河口市合诚液化气站发生液体泄漏。
抢险人员未穿防护服直接进行堵漏,结果堵漏未成,反而造成双手和面部多处冻伤。
5 堵漏的后勤保障
保证可靠的供水对堵漏抢险的成功至关重要。
驱散液化气和对堵漏人员进行防护都需要大量冲水,供水一旦中断,堵漏抢险人员的安全就失去了保障。
如1998年3月5日西安市“3.5”液化气泄漏事故中,供水中断导致抢险人员的防护用水不足,大量抢险人员烧伤。
要长时间、高强度供水。
一起液化气泄漏事故往往耗水数千吨。
如2000年7月15日,一辆液化气槽车行至绵阳市剑门路时,与宝成铁路桥下沿相撞造成泄漏。
消防部门在堵漏抢险的6个多小时里共组织供水干线7条,出水枪10支,射水2376吨。
供水中断的最常见原因是供电中断。
禁戒区划得过大,就有可能造成水厂、水泵站等部位停电导致停水。
如1998年3月5日西安市“3.5”事故中禁火区划得过大,大面积停电使得距事故现场360m 和680m远的地上消火栓供水中断,消防队员只好从远处运水,供水经常中断,最终造成严重后果。
事实上当时液化气扩散的范围远远没有达到360m,更没有达到几公里外的水泵站,水泵站正常运行是安全和必要的。
参考文献:
[1)史群如等.液化石油气站安全技术与管理.1990.
[2] 郭朋鸥.液化石油气安全技术与管理.中国劳动出版社,1991.[3] 伍和员.灭火战术与训练改革.上海科学技术出版社,1999.[4] 孙伦等.中国火灾统计年鉴.中国人事出版社,1999、2001.
第二篇:注水法处理液化石油气储罐泄漏事故
注水法处理液化石油气储罐泄漏事故
一、引言
液化石油气在我国已广泛使用,因液化石油气贮罐泄漏而造成的事故曾多次发生,有的甚至引发了恶性爆炸事故,造成了巨大的财产损失和人员伤亡。
因此分析液化石油气贮罐泄漏特点并研究相应的对策是非常有必要的。
液化石油气储存系统中出现泄漏的部位不同,则泄漏物的状态、泄漏速度以及泄漏点对罐区构成的威胁各不相同,发生火灾爆炸的危险性大小也不一样。
因此,有必要对液化石油气储存系统中可能出现泄漏的不同情况及其危险性特性进行分析,并讨论相应的对策。
二、储罐可能出现泄漏的不同部位及危险性分析
液化石油气储罐的接管有液相进口、气相进口、液相出口、气相出口、排污口、放散口以及人孔等。
由于集中应力的作用,各种接口、焊缝处较容易出现泄漏;液化石油气储存系统中蒸气压高,液化石油气对法兰橡胶密封件的溶胀性强,因此法兰处较容易出现泄漏;液化气中含有一定量的水分,长期贮存时,水分会逐渐积累下沉,积聚在储罐的下部。
罐越大,时间越长,积聚量越大。
在罐底水层的作用下,罐底及罐底阀件的腐蚀比其它部位严重,容易出现泄漏。
(一)管道或法兰泄漏
管道或法兰出现泄漏点时,液化气的泄漏速度较慢,泄漏或燃烧点离罐体远,危险性较小。
停止输送气体,慢慢关闭泄漏点相邻部位的阀门,即可切断泄漏源排除危险。
如果相邻阀门不能关紧,为防止泄漏点周围形成爆炸性混合气体而产生危险,还可以暂时主动点燃液化气,让其稳定燃烧,等必要的抢险措施都准备好后,再扑灭火焰。
(二)罐体顶部或与顶部相连接的阀门、管道出现泄漏
罐体顶部或与顶部相连接的阀门、管道出现泄漏时,泄漏物为气相液化气,泄漏量相对较小;抢险人员直接接触的是气体,冻伤的可能性较低。
2000年7月15日,一辆满载9吨(准载8吨)液化气的槽车在途径四川省绵阳市宝成铁路桥洞时,由于车身超高,与桥洞顶部发生碰撞,槽车被卡在桥下,槽车顶部发生泄漏,对铁路线和旅客的
安全构成了很大威胁。
经消防官兵英勇奋战,强行堵漏成功。
据悉,参加抢险的消防官兵当时虽未着防冻服装,却没有人员被冻伤。
(三)罐体底部泄漏或紧邻罐体的第一个阀门/法兰泄漏
无论是罐体底部泄漏或紧邻罐体的第一个阀门/法兰泄漏,泄漏出的都是液体,泄漏速度快,泄漏量大,泄漏点处于罐区之内,危险性比前面谈到的两种情况都大。
1998年3月5日,陕西省西安市煤气公司液化气管理所内一个400m3球罐的根部阀门损坏,导致罐内液化气大量泄漏,引发了罐区的连续爆炸,造成11人死亡(事故中有7名消防官兵牺牲),31人受伤。
1979年12月18日,吉林市城建局煤气公司一个400m3的液化气罐的根部法兰泄漏,引起罐区连续爆炸,事故中死亡32人,受伤54人。
1997年9月14日,印度石油公司彼雅卡炼油厂一个容积为12000m3的液化气罐的罐根管线接口泄漏,引发了附近三个同样大小的液化气储罐和12个石油罐爆炸,造成25人死亡。
罐体底部泄漏或紧邻罐体的第一个阀门/法兰泄漏事故所具有的危险性主要体现在以下三个方面。
1、抢险救援的难度高
以上列举的液化气贮罐特大火灾爆炸事故中,泄漏部位都是在贮罐底部(或是紧邻罐底的第一个阀门和法兰,或是罐根管线接口),抢险人员面临非常大的困难,因为这种情况下不能使用关闭阀门的方法直接切断泄漏源。
当抢险人员强行堵漏时,由于罐体直径大、罐下障碍和揿,液化气泄漏压力大、流速快,难以实施堵漏作业;如果抢险人员皮肤直接接触到液态液化气,容易被冻伤,而且液化气还能造成人员中毒,堵漏作业往往被迫中断。
2、主动控制事故的可能性小
在储罐底部出现液相液化石油气泄漏时,不宜采用主动点燃液化气的方法。
如果采用点燃法,形成的固定燃烧点离罐体很近,辐射热人使罐体温度上升,直接威胁罐体安全;而且一旦出现储罐底部泄漏,就会形成相当大的爆炸性气体区域,主动点火还有引起空间爆燃的可能。
倒罐虽然可以减少泄漏罐内的贮量,但要以罐区其它储罐有足够
的剩余容量为前提,而且在液相液化气被抽空之前,罐内压力不会降低,泄漏速度不会减缓,堵漏的难度不会降低。
随着泄漏的继续,爆炸性混合气体的范围逐渐扩大,危险性不断增大。
3、发生爆炸性火灾的可能性大
由于气相液化气比同样条件下的空气重,不容易扩散,泄漏出的液相液化气气化后与空气形成的爆炸性混合物很容易达到爆炸浓度极限(2%~10%),而液化气的最小引燃能量只有0.18 ~0.38mJ,很小的点量就能够将液化气爆炸性混合物点燃。
液化气在泄漏时会产生高达数千伏的危险电压,从泄漏部位喷出的介质和容器都带有静电,其放电火花足以引燃液化气,即使抢险时划定了禁火区,潜在的静电放电危险也不能保证不发生爆炸。
如果混合气体发生爆炸,势必引起罐区连续爆炸而使事故失去控制。
由此可见,液化气储罐或紧临储罐的阀门、法兰等部位出现泄漏时,不仅难以控制,而且发生爆炸火灾的可能性更大,必须要采取适当的措施加以控制。
三、使用向罐内注水的方法抢险
当储罐底部发生泄漏时,利用液相液化气比水轻且与水不相溶的性质(液相液化气的比重是4 ℃时水的比重的0.5~0.6倍),向储罐内注入一定数量的水,以便在罐内底部形成水垫层,使泄漏处外泄的是水而不是液化气,从而切断泄漏源,使火焰自动熄灭,然后再采取堵漏措施。
这种利用水重于液化气的性质向储罐内注水而切断泄漏源或减少泄漏量的方法称为注水法。
注水后,由于从泄漏部位喷出的是水而不是液化气,中毒、冻伤和燃烧爆炸的危险性均大大降低。
而且注水作业可以在远离泄漏点的地方进行,更可保证抢险人员的安全。
2001年2月26日,武汉市青山区115街的武汉市水泥厂液化气管道发生泄漏,就使用了注水的方法抢险并取得了成功。
1998年3月5日西安液化气站于16日30分左右出现泄漏,发生爆炸是在18 时40分,其间有足够长的时间采取注水法抑制泄漏,但由于种种原因而坐失良机,以致最终导致惨剧的发生。
使用注水法处理泄漏事故应注意以下几个问题:。