2023年《安全技术》之泄漏火灾液化石油气汽车加气站风险预防与控制.docx

泄漏火灾（液化石油气汽车加气站）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平安对策。 随着经济的不断开展，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、运行本钱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平安问题值得深入研究。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别离、过滤、计量，再经加气枪充入燃气汽车的液化石油气钢瓶中。由气液别离器别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，那么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2022～3000m/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。假设没有立即点燃，喷出的液化气与空气混合形成可燃性气云，遇邻近火源那么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屡次。 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、管道破裂或平安阀动作，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觉察，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平安监察规程，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平安运行，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标准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、管道埋设应根底坚实。储罐应用钢筋混凝土根底，并应限制根底沉降，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，提高平安性。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，防止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。液位测量应设上下液位报警； 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平安，其卸开连接后的液体泄漏量不应大于5mL。 3 标准平安操作，减少泄漏量 制订一套切实可行的平安管理方法和各项操作规程。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 设置防泄漏平安装置 加气站应设置紧急迫断系统。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，防止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迫断阀，在经常有人操作的区域附近设置紧急迫断按钮，为了防止控制系统误动作，紧急迫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。紧急迫断阀宜为气动阀。 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平安可靠性。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，其别离拉力宜为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平安场所，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