液化石油气火灾爆炸原因分析和防范措施(新版)

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液化石油气火灾爆炸原因分析和防范措施(新版)

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( 安全管理 )

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编号:AQ-SN-0109

液化石油气火灾爆炸原因分析和防范措施

(新版)

液化石油气是一种常见的能源物质,具有易燃、易爆的特性,与居民的生话联系密切。液化石油气火灾爆炸事故频频发生,造成了重大的经济损失和人员伤亡。加强对这种火灾爆炸事故的研究,可以有效减少事故的发生和降低事故造成的危害。

一、泄漏爆炸

泄漏爆炸的实质是化学性爆炸,液化石油气泄漏后与空气混合,遇明火即发生爆炸。液化石油气的燃烧值较大,1kg液化石油气爆炸的威力相当于4~10kgTNT炸药的当量。泄漏爆炸事故在液化石油气火灾爆炸事故中最为常见,发生的概率最大。液化石油气发生泄漏爆炸的前提条件是有液化气泄漏,形成液化石油气泄漏的主要原因有以下几点。

1.设备质量低劣

储存液化石油气的容器的质量存在问题,很容易就会造成液化石油气泄漏。液化石油气储罐属于压力容器,在设计、选材、制造、使用等方面都有特定的要求,生产制造工艺要求非常严格。如果设计存在缺陷、设备选材不当、生产制造过程不符合要求,都可能会降低产品的质量,在使用过程中出现问题,发生泄漏事故。

2.安全附件失效

液化石油气储罐的安全附件主要包括压力表、液位计、温度计、安全阀、排污管等。如果安全附件失效,很容易造成储罐超装或超压,导致罐体开裂引起泄漏;另外,如果安全附件与罐体的连接部位结合不严,焊缝质量差,阀门法兰的密封垫片老化、开裂也会引起泄漏。

3.人为失误

生产操作中,由于误操作、违章操作、盲目指挥和设备检修保养不善很容易出现物料的跑、冒、滴、漏事故,据有关资料统计,人为失误是造成液化石油气泄漏事故的一个重要原因。1988年天津

液化石油气北仓罐站发生的爆炸火灾,正是由于职工违章操作引起泄漏,继而导致火灾爆炸的一起恶性事故。

4.运输不当

近年来,随着人们对液化石油气需求的增加,运输液化石油气的车辆的数量也在不断增加。在运输过程中出现的槽罐车泄漏起火、碰撞爆炸等事故也不断增多。主要原因大都是由于运营者的安全意识差、运输过程中违章驾驶、部门管理存在漏洞等。2004年6月26日在吉林发生的一起液化石油气槽车泄漏事故,正是由于驾驶人员安全意识不强,通过铁路高架桥时,对桥的限高距离没有与槽车的高度仔细对照,盲目开进,导致槽车的安全阀被桥体撞断,引起泄漏。

二、沸腾液体扩展蒸气爆炸

沸腾液体扩展蒸气爆炸(BoilingLiquidExpandingVaporExplosion,BLEVE)是一种因液化石油气泄放而形成的物理爆炸,当液化石油气突然降压时,储罐中的液体处在相对过热状态,如果过热度比较大,会造成过热液体的猛

烈蒸发,引起蒸气爆炸。BLEVE是一种特殊的物理爆炸形式.它不同于一般的因压力过高引起的容器爆炸,更有别于属于化学爆炸的蒸气云爆炸等。BIEVE的特点是爆炸过程中有相变发生,是液相急剧气化而引起的爆炸,爆炸能量来自沸腾液体和蒸气的膨胀。BLEVE的原因主要有以下4种:

1.过量充装

液化石油气具有受热膨胀的特性,液态体积膨胀率比水大10~16倍。液化石油气温度每升高1℃,体积膨胀约为03%~0.4%,气压增大0.02~0.03MPa。国家规定液化石油气在常温下的灌装量占总容积的85%,留有15%的空间供液态膨胀。如果受到火焰烘烤,温度升高到大约60℃,罐内会充满液态,罐体的膨胀力将直接作用于罐壁,经实验测定和理论计算,满的液化石油气钢瓶,温度升高1℃,瓶内压力增加10~20个大气压。罐体的温度再升高3~4℃,罐内压力就可能超过储罐的安全设计压力,引起储罐薄弱处形成裂缝,导致液化石油气泄漏,如果裂口过大或泄压过快,就引起BLEVE。如果超量灌装或满液,遇到阳光照射或其他情况使温度升高时,爆炸就难以避

免。

2.高温烘烤

火场中受到火焰烘烤作用的液化石油气储罐存在发生BLEVE的危险。容器周围火焰的辐射热量传入容器后使容器内的液体沸腾产生高压,压力达到安全阀设定压力时安全阀将会开启。假若安全阀泄压面积足够大而且设定压力又足够小,则所有的液体会自容器泄出,不会发生事故。而实际上,安全阀的设定压力较高,而且由于容器暴露于火中,受高温影响,容器材质的抗拉强度急剧下降,使容器不能承受安全阀的设定压力,即使安全阀开启快速排气,容器也可能会因压力增大开裂继而引发BLEVE。满罐的液化石油气罐在火场中,受到火焰的直接作用时,发生BLEVE的危险性更大。

3.机械碰撞

机械碰撞引起BLEVE是由于机械碰撞使容器遭受损坏,罐内压力瞬间降低而引发BLEVE。机械碰撞的危险主要来自于运输过程中液化石油气槽车的脱轨倾覆、运行中槽车的碰撞以及周围物件(如吊车等)对容器的撞击等。其中槽车脱轨是一个主要原因。机械碰撞引起

的BLEVE涉及的物质还有氨、氯、丙烷、丁烷等。

4.设备缺陷

BLEVE发生的一个主要原因是容器出现了较大裂缝,如果设备本身存在缺陷,能够导致容器出现较大裂缝的原因也就成为BLEVE产生的原因。设备缺陷引起的BLEVE除了设备材质的因素之外,焊缝是容器的薄弱环节。在使用过程中由于腐蚀等原因引起器壁变薄也会导致容器强度下降。各种设备缺陷使容器承压能力下降,就可能出现较大裂缝并最终导致BLEVE发生。

BLEVE事故的后果相当严重,其危害包括BLEVE本身造成的后果和二次灾害事故造成的后果。BLEVE的直接后果是造成设备的毁坏和人员的伤亡。二次灾害事故主要是指BLEVE发生后,液化石油气泄漏,在发生BLEVE的同时伴随着巨大火球的产生而形成火灾。如果液化石油气在BLEVE时未被点燃,则泄漏后与空气形成爆炸性混合气体,一遇火源印会发生蒸气云爆炸,后果更为严重。

三、防范措施

防止液化石油气爆炸事故的发生应该从加强行政管理、优化工