【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ① 易汽化 ： 液化石油氣極易汽化，氣體又比空氣重，因而一旦泄漏，就會(huì)迅速在地面、空間與空氣混合形成大面積的爆炸 性氣體，一旦遇到極微小的火花，就可以形成爆炸 ； ② 易 膨脹 ： 液化石油氣在常溫常壓下為氣體狀態(tài)，它是在低溫或高壓的條件下被壓縮液化為液態(tài)，儲(chǔ)存在壓力容器中，具有熱脹冷縮的性質(zhì)，所以易膨脹，其受熱膨脹系數(shù)極大，約相當(dāng)于水的 10～ 16 倍。儲(chǔ)存在鋼瓶中的液化石油氣，溫度每升高 1℃ ，液態(tài)體積就會(huì)膨脹增大約 ～ %。由于液化石油氣受熱易膨脹，因而鋼瓶如接觸熱源或超量充裝，就極易發(fā)生鋼瓶爆炸事故 。 ③ 易沉積： 液化石油氣氣態(tài)比空氣重，能飄浮在地面或在低洼處沉 積，而不易擴(kuò)散 ； ④ 易 生靜電 : 液化石油氣是由重碳?xì)浠衔锝M成的混合物，并含有少量的硫化物等雜質(zhì)，電阻率很高，所以當(dāng)液化石油氣從容器中高速?lài)姵鰰r(shí)，會(huì)與容器管口、噴嘴、破裂處與空氣發(fā)生強(qiáng)烈摩擦，產(chǎn)生數(shù)千伏以上的靜電電壓。據(jù)測(cè)定，當(dāng)靜電電壓大于 350V 時(shí)，其放電火花就可引起液化石油氣燃燒和爆炸。 ⑤ 可嗅性：液化氣無(wú)特殊氣味，為了易于察覺(jué)泄漏，在液化石油氣中加乙硫醇等添加劑加臭。 ⑥ 易燃燒、易爆炸性危害：液 化石油氣的爆炸下 限低，當(dāng)液化石油氣在空氣中的濃度達(dá)到 %時(shí)，就能形成爆炸性氣體 ； 液化石油氣的點(diǎn)火能量?。ㄐ∮?），只要有極微小的火星就可引燃引爆 ； ⑦ 腐蝕危害： 液化石油氣對(duì)容器有腐蝕性。由于液化石油氣中含有一定數(shù)量的硫化物，硫化物能同容器內(nèi)壁表面的鐵原子發(fā)生化學(xué)作用，生成硫化亞鐵，附著于容器內(nèi)表面，因此對(duì)容器有腐蝕作用。其腐蝕作用可以不斷地使容器器壁變薄，降低容器的耐壓強(qiáng)度，導(dǎo)致容器形成貫穿性缺陷而引起爆炸；同時(shí)生成的硫化亞鐵粉末，會(huì)沉積在容器底部。這種粉末如隨殘液倒出，或使 空氣大量進(jìn)入排空液體容器內(nèi)，能與空氣中的氧發(fā)生氧化反應(yīng)，放熱而發(fā)生自燃 。 17 ⑧ 麻醉作用 危害： 丙烷屬微毒類(lèi)，為單純麻醉劑 ； 在空氣中含氧量 19%是人們工作的最低要求， %是安全工作的最低要求，含氧量只有 7%時(shí)則呼吸緊迫面色發(fā)青。當(dāng)空氣中烷烴含量增加到 10%以上時(shí)，則氧的含量相對(duì)減少，就使人感到氧氣不足，此時(shí)中毒現(xiàn)象是虛弱眩暈，進(jìn)而可能失去知覺(jué)，直到死亡。 液化石油氣火災(zāi)、爆炸事故源項(xiàng)分析見(jiàn)圖 71，分析如下： (1)自然危害因素分析 儲(chǔ)罐區(qū)可能構(gòu)成危害的自然因素有地震、雷暴和臺(tái)風(fēng)等。 ① 地震 地震是地殼運(yùn)動(dòng)的一種表現(xiàn)，是地球內(nèi)部傳播出來(lái)的地震波造成的地面震動(dòng)，其中由地下構(gòu)造活動(dòng)產(chǎn)生的構(gòu)造地震，破壞性大，影響面廣。 根據(jù) GB1863062020《中國(guó)地震參數(shù)區(qū)劃圖》，項(xiàng)目工程所在區(qū)域抗震設(shè)防烈度為 7(Ⅶ )度。但由于地震因目前無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)報(bào)，具有突發(fā)的性質(zhì)、毀滅性、次生災(zāi)害嚴(yán)重等特點(diǎn)，可使儲(chǔ)罐區(qū)的地基開(kāi)裂、下沉使儲(chǔ)氣罐甚至破裂，因此它是站區(qū)防范風(fēng)險(xiǎn)事故的主要對(duì)象之一。針對(duì)該地區(qū)地震強(qiáng)度和頻度較高的特點(diǎn)， 本項(xiàng)目的建、構(gòu)筑物設(shè)計(jì)中，應(yīng)均按 VIII 度地震烈度進(jìn)行設(shè)防。 18 ② 雷暴 雷暴是造成儲(chǔ)罐區(qū)出現(xiàn)意外事故的原因之一 ,雷暴擊中儲(chǔ)罐可引發(fā)火災(zāi)。因此本站區(qū)特別是儲(chǔ)罐區(qū)內(nèi)電器、器材的選擇、設(shè)計(jì)安裝、及維護(hù)需要執(zhí)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。各類(lèi)儲(chǔ)罐、實(shí)瓶等生產(chǎn)設(shè)施需采取防雷、防靜電接地等措施。重視防治雷暴工作，各防雷設(shè)施應(yīng)定期進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行整改。 ③ 臺(tái)風(fēng) 據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，臺(tái)風(fēng)影響 **市每年在 4～ 6次，自 5月中旬至 11 月中旬都 有可能受到臺(tái)風(fēng)的影響，主要集中在 7～ 9月 ，約占 70%。 臺(tái)風(fēng)出現(xiàn)時(shí)帶來(lái)的強(qiáng)烈風(fēng)暴，可能造成項(xiàng)目的地面建筑物的破壞；項(xiàng)目的罐體、罐基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中需采取增加抗風(fēng)圈、加強(qiáng)圈等抗風(fēng)暴保護(hù)措施。 （ 1） 設(shè)備故障 角閥松動(dòng)、減壓器擋板失靈、密封件損壞等而泄露油氣造成事故； （ 3）人為誤操作因素：由于管理人員、操作人員的素質(zhì)、技術(shù)水平、應(yīng)變能力及責(zé)任心等原因等造成的事故所占的比例也比較大。 ① 未按時(shí)校驗(yàn)，內(nèi)部腐蝕主要是含硫天然氣對(duì)儲(chǔ)罐壁和汽瓶壁的電化學(xué)失重腐蝕、硫化物應(yīng)力腐蝕和氫誘發(fā)裂紋而造成液化氣 泄露； ② 鋼瓶?jī)?nèi)充裝了過(guò)量的液化石油氣，在環(huán)境溫度升高的情況下，瓶?jī)?nèi)液化氣體劇烈膨脹，致使瓶體破裂； ③ 裝有液化石油氣的鋼瓶靠近熱源，使鋼瓶?jī)?nèi)液化石油氣迅速氣化，壓力隨之增大，直至超過(guò)鋼瓶允許壓力而發(fā)生爆炸； ④ 鋼瓶因撞擊引起爆炸火災(zāi)事故； ⑤ 將液化氣任意倒瓶，產(chǎn)生靜電放電或揮發(fā)出的油氣遇上明火而起火； ⑥ 擅自處理殘液或充裝氣瓶，引起燃燒爆炸； ⑦ 運(yùn)輸過(guò)程中可能產(chǎn)生泄漏及碰撞等交通事故，遇明火可能發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故。 石油氣儲(chǔ)存過(guò)程中的事故 (1)首例低溫儲(chǔ)罐爆炸事故 1944 年美國(guó)克利夫蘭市的一座容積為 2 104m3 的鋼制雙壁低溫液化氣儲(chǔ)罐突然破裂，大量液化氣外泄并到處流散，流入城市下水管溝之后被引爆并發(fā)生大火。 19 其后果是 133 人死亡， 300 多人受傷，直接損失達(dá) 800 104美元以上。原因是鋼材的強(qiáng)度和沖擊韌性達(dá)不到要求，同時(shí)在結(jié)構(gòu)計(jì)算方面也不夠精確，屬于選材不當(dāng)與計(jì)算不準(zhǔn)的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。 (2)液化氣儲(chǔ)罐區(qū)火災(zāi)爆炸事故 1966 年法國(guó)的一個(gè)煉油廠(chǎng)的液化氣罐區(qū)，在工人從球罐上取過(guò)氣樣之后，通至球罐底部取樣管上的單向閥因被冰堵而不能自動(dòng)關(guān)閉，致使大量液化氣從取樣管?chē)姵鲂纬蓺庠啤．?dāng)氣云飄移至數(shù)百米以外時(shí)被火源引燃，發(fā)生四處蔓延的大火。盡管消防人員盡力用水冷卻整個(gè)罐區(qū)，但仍未能防止連續(xù)發(fā)生的球罐爆炸事故，造成了16人死亡、 60人嚴(yán)重?zé)齻闹卮髠鍪鹿?。這是一起典型的由高壓氣體的節(jié)流效應(yīng)引起的事故，其嚴(yán)重后果是強(qiáng)烈的熱輻射造成的。 液化氣罐車(chē)爆炸事故 1978 年 7月 11 日 14 時(shí) 30分左右，一列掛有一節(jié)容積為 43m3的液化丙烯罐車(chē)的火車(chē)在西班牙巴塞羅納市附近沿海岸行駛時(shí)爆裂，造成 150 余人死亡、 120 余人受傷、約 100輛汽車(chē)被燒毀、 14 棟建筑物燒毀倒塌的重大事故。事故原因是，罐車(chē)內(nèi)液化氣裝得過(guò)滿(mǎn)，充滿(mǎn)度接近 100%，而且是上午氣溫較低時(shí)裝的。一路之上經(jīng)過(guò)烈日暴曬使罐內(nèi)的液化丙烯因升溫而膨脹，致使罐內(nèi)的液體靜壓力超過(guò)容器的設(shè)計(jì)壓力而出現(xiàn)裂紋。罐車(chē)內(nèi)的液化丙烯從裂紋處大量外泄，蒸發(fā)后向空中擴(kuò)散，被海邊野炊的明火引燃，并因“回火”而造成容器爆炸。爆炸后容器沿周向焊縫斷裂為兩段，分別沿縱向 往前后偏左的方向拋出約 100m，其中前段與建筑物相撞，事故波及范圍長(zhǎng) 200m 以上，寬約 30～ 80m。 石油氣裝卸過(guò)程中的事故 (1)儲(chǔ)罐裝載后油氣大量外泄事故 一艘液化氣油輪在意大利的一個(gè)港口向一座容積約為 2 104m3的低溫儲(chǔ)罐中裝液化氣時(shí)，工作一直很正常，但在儲(chǔ)罐被裝滿(mǎn)之后過(guò)了 18h，罐內(nèi)壓力升至 (儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)壓力為 )，液化氣蒸氣開(kāi)始通過(guò)安全閥外排。因排放了一個(gè)多小時(shí)仍然不能停止，故只好打開(kāi)通氣口大量排放。一直排放了 3 小時(shí) 45 分鐘，罐內(nèi)壓力才恢復(fù)正常。除了損 失一些產(chǎn)品之外，未引發(fā)更大的事故。原因是由于船內(nèi)的液化氣較重、溫度較高，同時(shí)儲(chǔ)罐內(nèi)又存有大約 1 104m3的較輕并較冷的液化氣，當(dāng)較重的熱液化氣被泵送入罐底時(shí)，與罐內(nèi)原有的液化氣沒(méi)有很好地混合，形成了冷而輕的液化氣在上層，熱而重的在下層。熱量以熱波的形式自下而上傳遞，導(dǎo)致了上層 20 的液化氣體積膨脹并大量蒸發(fā)，罐內(nèi)超壓大量油氣外排。這種現(xiàn)象被稱(chēng)為“熱外溢”，遇到類(lèi)似情況時(shí)應(yīng)給予足夠的重視。 (2)罐區(qū)火災(zāi)爆炸事故 1977 年 9月，美國(guó)休斯頓煉油廠(chǎng)，當(dāng)操作工人往一座球罐中輸送液化異丁烷時(shí)發(fā)現(xiàn)罐上液位計(jì)的 指針已指到刻度之外，便立即把進(jìn)料切換到另一座球罐，可是在切換工作完成之前，第一座罐就爆炸了，致使大量異丁烷外泄，此時(shí)還想切斷進(jìn)入罐區(qū)的產(chǎn)品，但進(jìn)料閥尚未關(guān)嚴(yán)就發(fā)生了大火，并很快地吞噬了整個(gè)罐區(qū)。該罐區(qū)共有球罐 3座，臥罐 5 座和普通立式油罐 4 座，其中 7座被徹底毀壞，并造成了人員傷亡，僅物質(zhì)損失就達(dá)數(shù)百萬(wàn)美元。事后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，首先爆炸的那座球罐上的液位計(jì)早已失靈但未發(fā)現(xiàn)，裝入罐內(nèi)的液化異丁烷也早已超出了允許灌裝量，而且罐上的安全閥也已經(jīng)失靈，球罐是因超壓而爆炸的。起火原因可能是由爆炸碎片相撞產(chǎn)生火花所致。此外，由于 液化氣儲(chǔ)罐與液體石油儲(chǔ)罐混置，以及控制進(jìn)料的電動(dòng)閥因停電而無(wú)法關(guān)閉等原因，更助長(zhǎng)了災(zāi)情的延續(xù)。 維修過(guò)程中的事故 大型鋼筋混凝土雙壁低溫儲(chǔ)罐在維修時(shí)爆炸 1970 年美國(guó)建成了一座容積為 104m3的鋼筋混凝土外殼、鋁與多種有機(jī)合成材料構(gòu)成多層襯里的雙壁低溫液化氣儲(chǔ)罐。該罐使用后一直漏氣，估計(jì)是襯里有問(wèn)題，故在運(yùn)行兩年多之后排空維修。但在維修過(guò)程中儲(chǔ)罐突然爆炸，造成罐毀人亡的嚴(yán)重后果。分析事故原因認(rèn)為，由于在運(yùn)行中罐內(nèi)的液化氣已經(jīng)通過(guò)襯里上的細(xì)微裂縫滲漏到中間的絕緣隔層中，當(dāng)襯里被打 開(kāi)后，隔層中的液化氣在罐內(nèi)蒸發(fā)達(dá)到爆炸濃度又遇火源。通過(guò)這次事故的教訓(xùn)，許多類(lèi)似的儲(chǔ)罐出了問(wèn)題就報(bào)廢，不敢再修理了。 通過(guò)上述事故案例可以看出，許多重大石油天然氣事故的直接原因是由于人的疏忽，或?qū)Υ嬖诘氖鹿孰[患缺乏足夠的認(rèn)識(shí)所致，而且多數(shù)事故原因是屬于常識(shí)性的。因此在充分了解石油氣危險(xiǎn)特性的前提下絕大多數(shù)事故都是可以預(yù)防的。 站場(chǎng)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性評(píng)價(jià) 采用“道化學(xué)評(píng)價(jià)法”（第七版）評(píng)價(jià)建設(shè)項(xiàng)目可能發(fā)生的火災(zāi)、爆炸事故的危險(xiǎn)度?！暗阑瘜W(xué)評(píng)價(jià)”程序見(jiàn)圖 72。 確定物質(zhì)系數(shù) MF 21 圖 72 道化學(xué)評(píng)價(jià)程序簡(jiǎn)圖 預(yù)評(píng)價(jià)單元 根據(jù)擬建項(xiàng)目建設(shè)概況，本評(píng)價(jià)選取儲(chǔ)罐站作為評(píng)價(jià)單元。 物質(zhì)系數(shù)（ MF）的確定 物質(zhì)系數(shù)（ MF）是表述物質(zhì)由燃燒或其它化學(xué)反應(yīng)引起的火災(zāi)、爆炸過(guò)程中釋放能量大小的內(nèi)在特性，代表正常環(huán)境溫度和壓力下物質(zhì)的危險(xiǎn)性，它取決于物質(zhì)的可燃性 Nf和化學(xué)活潑性 Nr。 評(píng)價(jià)單元的主要物質(zhì)為 CH8，且為常溫下操作，查得物質(zhì)系數(shù)為 21。 將單元的工藝條件按照“一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)（ F1）”和“特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)（ F2）”逐項(xiàng)打分，求得相應(yīng)的系數(shù) F1和 F2，那么，該單元的工藝危險(xiǎn)系數(shù)（ F3）為： F3=F1 F2 （ 1）一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)（ F1） F1是確定事故損害大小的主要因素，根據(jù)道化學(xué)評(píng)價(jià)方法，它包括放熱化學(xué)反應(yīng)、吸熱反應(yīng)、物料儲(chǔ)存與輸送、封閉或室內(nèi)單元、通道、排放和泄漏控制等 6項(xiàng)內(nèi)容； 項(xiàng)目選取根據(jù)實(shí)際情況取以下 3 項(xiàng)內(nèi)容，即： ①放熱化學(xué)反應(yīng)（液化石油氣中加乙硫醇等添加劑）、物料儲(chǔ)存與輸送（所有Ⅰ類(lèi)易燃或液化石油氣類(lèi)的物料在連接或未連接的管線(xiàn)上裝卸時(shí)的系數(shù)為 ）； ② 物料儲(chǔ)存與輸送（可燃 性物質(zhì)存放于庫(kù)房或露天時(shí) ,對(duì) NF=3 或 NF=4 的易燃液體或氣體，系數(shù)取 ）； 計(jì)算一般工藝 危險(xiǎn)系數(shù) F1 計(jì)算特殊工藝 危險(xiǎn)系數(shù) F2 確定工藝單元危險(xiǎn)系數(shù) F3=F1 F2 計(jì)算安全措施補(bǔ)償系數(shù) C1 C2 C3 補(bǔ)償后危險(xiǎn)度 確定火災(zāi)、爆炸指數(shù) Famp。EI=MF F3 補(bǔ)償前危險(xiǎn)度 22 ③ 封閉或室內(nèi)單元 (在封閉區(qū)域內(nèi)，在沸點(diǎn)以上處理液化石油氣或任何易燃液體量時(shí)，若易燃液體的量大于 4540kg，則系數(shù)取 ；若已安裝了合理的通風(fēng)裝置時(shí)，系數(shù)減 50％，則此時(shí)系數(shù)取 ）； （ 2）特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)（ F2） F2是影響事故發(fā)生概率的主要因素，根據(jù)道化學(xué)評(píng)價(jià)方法 ,它包括毒性物質(zhì)、負(fù)壓操作、爆炸或燃燒極限范圍內(nèi)或其附近的操作、粉塵爆炸、壓力釋放、低溫、易燃物質(zhì)和不穩(wěn)定物質(zhì)的數(shù)量、腐 蝕、泄漏、明火設(shè)備的使用、熱油交換系統(tǒng)、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備等 12 項(xiàng)內(nèi)容 , 項(xiàng)目選取根據(jù)實(shí)際情況取以下 5 項(xiàng)內(nèi)容，即： ① 毒性物質(zhì)（液化石油氣為短期接觸可引起刺激，致人輕微傷害的物質(zhì)，系數(shù)取 ）； ② 爆炸或燃燒極限范圍內(nèi)或其附近的操作（由于惰性氣體吹掃系統(tǒng)不實(shí)用或者未采取惰性氣體吹掃，使操作總是處于燃燒范圍內(nèi)或其附近時(shí)，系數(shù)為 ）； ③ 壓力釋放，計(jì)算取 ； ④ 易燃物質(zhì)和不穩(wěn)定物質(zhì)的數(shù)量，計(jì) 算取 ； ⑤ 腐蝕（腐蝕速率小于 ／ a，系數(shù)為 ）； ⑥ 泄漏（泵和壓蓋密封處可能產(chǎn)生輕微泄漏時(shí)，系數(shù)為 ）； 評(píng)價(jià)單元火災(zāi)、爆炸指數(shù)見(jiàn)表 95。 表 95 各預(yù)評(píng)價(jià)單元火災(zāi)、爆炸指數(shù)表（ Famp。EI） 評(píng)價(jià)單元 項(xiàng)目 儲(chǔ)罐站 代表物質(zhì) 石油液化氣 物質(zhì)系數(shù) 21 一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)（ F1） 放熱化學(xué)反應(yīng) 物料儲(chǔ)存與輸送 封閉或室內(nèi)單元 特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)（ F2） 毒性物質(zhì) 腐蝕 泄漏 壓力釋放 易燃物質(zhì)和不穩(wěn)定物質(zhì)的數(shù)量 工藝單元危險(xiǎn)系數(shù) F3（ F3＝ F1 F2） 工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)（ F3）的正常值范圍為 ～ ，如果 F3的值大于 ，則以最大值 作為最后的工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)。 23 火災(zāi)爆炸指數(shù)及固有危險(xiǎn)度確定 火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)（ Famp。EI）被用來(lái)估計(jì)生產(chǎn)過(guò)程中的事故可能造成的破壞，其值根據(jù)下式計(jì)算： Famp。EI = M