2023年《安全技术》之探索液化石油气站储罐泄漏封堵技术.docx

探索液化石油气站储罐泄漏封堵技术 一、前言 　　主要针对液化石油气储罐下部液态化石油气的泄漏，提出采用水封隔离封堵法阻止液化石油气的泄漏，同时转移液化石油气，从而遏制因泄漏液化石油气而引发的火灾爆炸事故，可以为液化石油气站抢险工作赢得时间。 　　随着人民生活水平的提高，城市对环境保护的要求、对清洁能源的需求越来越高，液化石油气广泛地进入了人们的生活之中。液化石油气具有易燃、易爆的特点，其平安管理那么显得尤为重要。据统计，在近30年内，特大型火灾爆炸事故，损失达1000万美元以上的，炼油行业占40%，油品储运业那么占12%（主要是液化石油气储运）。而每起火灾爆炸事故主要都是因为液化石油气泄漏而引发的。1998年3月5日，西安煤气公司一台400m3的球罐，排污阀上法兰处泄漏，引起爆炸及大火，致使13人死亡，30多人受伤，烧毁400m3球罐2台、100m3卧罐4台、槽车7辆及水泵房配电室等建筑物，直接经济损失达477万元给国家和人民的生命财产带来了巨大损失。 　　防止泄漏问题一直是液化石油储配站长期讨论的焦点和热点，其堵漏技术及堵漏工具的研制是液化石油气储配站的热门话题。本文提出通过注水从储罐内封堵的方法来处理储罐泄漏问题。 二、现状 　　上述西安事故使人们清醒地认识到液化石油气储罐下部第一道法兰面的重要性。第一道法兰面不是指单个法兰面，主要指液位计下接管法兰面、排污管法兰面以及气相管、进出液相管法兰面，也包括接管环缝或阀门泄漏处。因为，该部位一旦泄漏，均系液态泄漏，液化石油气的膨胀系数为水的10倍左右，液化石油气汽化后，体积膨胀250～300倍左右，爆炸极限为1.5%～9.6%（其中各组分的爆炸极限是丙烷2.1%～9.5%、丁烷1.5%～8.5%、丁烯1.7%～9.6%），而与储罐上部泄漏相比较，那么呈几百倍的差异。总之，储罐的第一道法兰面的密封性很重要，而下部的第一法兰面那么显得尤为重要。为此，为了防止该部位泄漏事故的发生，国家劳动部就西安事故后提出第一道法兰采用锻制高颈法兰，金属缠绕垫片密封，以提高其密封抗压能力。在设计上，为防止阀门经常动作而导致泄漏事故，采取1个备用阀与工作阀串联，工作阀根据工作情况决定关闭开启，而备用阀那么采取常开的方式，以确保始终有一阀门处于良好备用状态。同时，在罐体外部采用喷淋法降温，防止因温度增加罐内压力急剧增高而发生爆炸事故；采取燃气泄漏报警仪监测罐区燃气浓度实现预警；采取消防栓、灭火机灭火等各项措施，在防止火灾爆炸事故方面，起到了不可低估的作用。但由于储罐内存在较大的压力，一旦泄漏事故发生后，在短时间内不能及时封堵，液化石油气源源不断地泄漏、汽化、膨胀、扩散，必然导致火灾或爆炸事故的发生。为了切实解决这一问题，本人提出采取水封内部隔离法与广阔同仁进行探讨。 三、水封内部隔离堵漏法 1 水封隔离法的根本原理 　　水的比重远远大于液态液化石油气的比重。水的比重为1，而液态液化石油气的比重为0.58左右。当水通过注水管注入储罐，能迅速地与液化石油气别离，沉积于储罐底部。经过源源不断地注入，其储罐下部第一法兰面不再形成液化石油气液态的泄漏，而成为水的泄漏，为液化石油气的倒装、抢险抢修赢得了时间，防止了灾情的扩大，能有效地遏制事故的发生。 2 工艺管道的改装 　　储气站的储罐一般都是多台并联方式。一般每台储罐下部至少都有4个接口，1个为排污阀，1个为气相管，2个为液相管。液相管分为1根进液，1根出液。进液管口、出液管口均采用插入式，出液管口伸进罐内10cm以上，主要为阻隔残液，防止沉淀物进入烃泵以致造成损坏。每个储罐气、液相法兰均设计为2个阀门，其中紧靠储罐侧法兰面的为常开备用阀，紧紧相连的为工作阀门。一时工作阀出现泄漏，可关闭备用阀，而更换检修工作阀。为了实现水封隔离法，必须选择合理的进口。因为进液管口与罐体底部平齐，一旦注入水，能迅速扩散至其余管口，所以，选择在进液管备用阀与工作阀之间加装管道，并将管道延伸至工艺操作间（因泄漏可能引起燃烧，抢险人员已不可能靠近工艺操作间），将各储罐的进液管均在艺操作间实现并联后引出，在原工艺管道之间加装三通将其接口与水泵出口阀门相连，水泵进口与消防水池相连。水泵扬程必须高于储罐工作压力。不管任何储罐发生泄漏，只要翻开与其相连的进液管道工作阀门，关闭未发生泄漏储罐的工作阀，翻开水泵出口阀，关闭进液主通道阀，启动水泵，消防水池内的水就会强制注入罐体内，实现有效的水封隔离。 3 液化石油气的转移 　　由于水位的提高，液化石油气必然从气相管溢出，如各储罐大小相等且在同一水平位置，液化石油气就会通过气相管（正常情况，仅残液罐处于工作状态，各气相管阀门开启并联，保持压力平衡）转移至各储罐。如储罐大小不等，那么通过关闭未发生泄漏的气相管工作阀，再关闭通往工艺间的气相管主管路的工作阀，液化石油气即从旁通管路流向烃泵，启动烃泵，翻开通向未泄漏的储罐管路，即可实现液化石油气向其他储罐的转移。 4 泄漏水封堵及液化气转移例如 　　见图1 假设B罐泄漏：关闭F1 、A2、C2、A10，翻开E3、B2，启动水泵，消防水池的水就从B2阀管道源源不断烃过B1注入B罐，实现水封堵漏。水位上升，液化石油气从气相管溢出，各储罐大小相等且在同一水平位置，液化石油气那么会通过气相管转移至各储罐。当储罐大小不一致时，关闭A14、C14、D1阀（因为，已经没有液化石油气泄漏，可以靠近储罐）；翻开C3、A3、D3，启动烃泵，即实现液化石油气从泄漏B罐的平安转移。其他罐泄漏同理。 图1 泄漏水封堵及液化气转移示意图 常开阀：A12、A13、A14、B1、B12、B13、B14、C1、C12、C13、C14、D1、E1、F1、A10； 工们阀：A2、B2、C2、B21 、C21、A1； 转液阀：A3、B3、C3、D3； 注水阀：E3