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    液化石油气火灾危险性【液化石油气火灾危险性和预防、扑救措施】

    时间:2019-04-15 03:30:21 来源:雅意学习网 本文已影响 雅意学习网手机站

      摘 要:随着液化石油气与人民群众的生产、生活联系越来越密切,液化石油气发生火灾爆炸事故也随之频繁,给国家和群众造成了重大的经济损失和人员伤亡。针对液化石油气的火灾危险性及火灾特点, 提出了液化石油气预防措施。
      关键词:液化石油气 危险性 预防措施
      随着石油化学工业的发展,液化石油气作为一种化工基本原料和新型燃料,已愈来愈受到人们的重视,液化石油气是原油蒸馏或其他石油加工工程中分离出的烃类混合物。由于液化石油气热值高、无烟尘、无炭渣,操作使用方便,且燃烧后对空气污染性比较小,已经越来越广泛地被应用到生产和日常生活中。但如果使用不当,液化石油气极易发生火灾或爆炸事故,造成较大的财产损失和人员伤亡,并且液化石油气火灾事故扑救难度大、危险性高。
      1984年11月19日凌晨,墨西哥城北郊一辆装载液化石油气的槽车发生爆炸,引爆了附近10多个液化石油气储气罐,300多万加仑的液化气发生了燃烧,当时火焰达到200多米高,共烧毁附近80多栋居民房,造成死亡人数达600人,受伤人数达1800多人;此次事故使35万人流离失所,120万人被迫离开危险区,烧毁面积27公顷。1988年4月15日9时30分,天津市煤气公司,第二灌装站3000只(装量10.15千克)液化石油气瓶和一台50立方米的液化石油气卧罐在充装过程中爆炸。爆炸后,燃烧火球高达数十米,震碎附近门窗玻璃。为保护相邻卧罐不致因烘烤超压爆炸,放空燃烧贮气,长达68小时。事故中,烧毁了厂房和由丹麦进口的液化石油气自动灌装线(价值370000美元),烧掉液化石油气118吨,直接经济损失估计1000000元,7人受伤。
      一、液化石油气危险性
      1.液化石油气具有易燃易爆性。
      液化石油气是一种易燃气体,在正常情况下点燃后,稳定燃烧,从以往的经验中我们知道,液化石油气发生事故往往是在在温度较高和撞击的条件下,罐内的气体会加速膨胀,从而引起液化石油气储罐的物理爆炸,罐体爆炸的碎片会达到几十米甚至几百米;罐体爆炸的同时,液化石油气会迅速逸出与空气混合发生及巨大的化学爆炸。一般情况下,液化石油气爆炸会造成较大的经济损失和人员伤亡。这是因为,液化石油气的主要成分是丙烷(C3H8,爆炸极限为2.1~9.5%)、丙烯(C3H6,爆炸极限为2.4~11%)、丁烷(C4H10,爆炸极限为1.8~8.4%)、丁烯(C4H8,爆炸极限为1.6~10%,1.7~9.7%,2~12%),随其混合比例的不同,液化石油气的爆炸极限、最小点火能量也不同,液化石油气在空气中的爆炸极限约为1.5~9.5%,最小着火能量也很低,只有3×10-4焦耳,极易与空气混合形成爆炸性混合物,遇明火或火花则发生爆炸。
      2.液化石油气扩散范围大
      液化石油气在常温常压下为气态,为了存储方便而普遍通过加压的方法使其液化。当它从液态变成气态时,1L液化石油气可气化为250~350L气体。再加上它的密度比空气大,约为空气的1.5~2.0倍,所以不易逸散到空气中,往往沿地面扩散,在风向和风力的作用下,会四处飘逸,蔓延扩散的范围很大,一旦遇明火或火花,即发生爆炸燃烧。如1979年12月18日,吉林省吉林市煤气公司液化石油气厂发生的一起重大液化石油气爆炸、火灾事故。400m3液化石油气储罐发生破裂,液化石油气大量的逸出,蔓延到附近的苗圃,遇到明火发生猛烈燃烧,使方圆6万多平方米内形成一片火海。由于火势猛烈,无法控制。在大火的烘烤下,相临的液化石油气严重超压,安全阀开启,大量液化石油气喷出,助长了火势。在4个多小时的烘烤下,液化石油储罐气发生了爆炸,响声达到百余里,火焰有百余米高,重达10多吨的4块球壳碎片飞出百余米。液化石油气的爆炸,使整个罐区遭到破坏。大火持续了23个小时,共烧毁400m3球罐6个、50m3卧罐4个、液化石油气钢瓶3000多只,烧掉液化石油气600多吨,烧坏厂区及附近内的全部建筑物以及机动车12辆,树苗329万株,直接经济损失达540多万元。同时还烧断66000kV高压输电线路,造成3个变电所、48个工厂停电26h,由此造成的间接经济损失近90万元。此次爆炸、火灾事故共造成32人死亡,54人受伤。
      3.液化石油气爆炸破坏性大
      液化石油气的热值为92114-121423kJ,比普通的城市煤气约高6倍,而它在燃烧爆炸的一瞬间就要将所有的能量释放出来,所以其燃烧猛烈,爆炸威力大。据试验测定,1L液化石油气与空气混合浓度达到2%时,能形成体积为12.5m3的爆炸性混合物,爆炸速度为2000-3000m/s,火焰温度2000℃,使具有爆炸危险的范围大大扩大,因而所产生的破坏程度也相应增加。根据计算,100kg的液化石油气扩散后其爆炸能量相当于72kg的TNT炸药。100m3的液化石油气扩散后其爆炸的能量相当于36tTNT炸药,致死半径51m、重伤半径99m,轻伤半径145m。[1]如1998年3月5日18时40分许,西安煤气公司液化石油气管理所一个400m3的液化石油气储罐发生泄漏爆炸,10余分钟后发生第二次爆炸,19时12分和20时01分许又先后发生两次猛烈爆炸,烈焰腾空而起,两次形成的时长10余秒的火柱“蘑菇云”,高达150~200m。特别是最后一次爆炸最为猛烈,西安市靠近西郊的街市被照得亮如白昼,附近10万居民慌乱不堪,匆忙逃离家门。爆炸事故成11人死亡(消防人员7人,4名气站工作人员),1人失踪。34人受伤,其中烧伤者中大多数终身残废;经济损失巨大。
      4.液化石油气事故处置困难
      液化石油气火灾具有易发性、反复性以及破坏性,所以处置液化石油气火灾具有一定的难度和危险性。同时,液化石油气发生事故,多数都是由于泄露出后引起的。它会立即变为气体,既不能象固体那样进行搬移,又无法象液体那样进行围堵,只能是设法切断气源,阻止其进一步泄漏。而对于大量已经逸出的气体却还没有较好的处置办法,以致在它们扩散后,根本来不及采取措施,几分钟内就爆炸。通常液化石油气爆炸会发生连锁式,也就是物理爆炸和化学爆炸一起发生,有时罐体在外部高温或撞击的情况下,先发生物理爆炸,引起液化液化石油气的化学爆炸,有时由于液化石油气遇到火星等先发生化学爆炸,从而引起罐体的物理爆炸。   液化石油气发生火灾时如果不能够及时关闭气源阀门或进行补漏,液化石油气会继续泄露蔓延,造成液化石油气反复燃、爆炸,会造成更大的损失。
      二、液化石油气预防措施
      液化石油气场所属于高危险性的易燃易爆场所,液化石油气场所应采取防泄漏、防爆、防雷、防静电等安全措施,同时也要应用消防设施对液化石油气储罐进行预防保护。
      1.防泄漏措施
      液化石油气一旦发生泄漏,扩散到空气中不易控制。因此,防止液化石油气发生事故,关键在于避免气体泄漏。这就对液化石油气的存储容器和管理措施提出了严格要求:一是要选用合适的钢材,焊接加工要完全符合技术规定,能够承受规定的压力;二是应当定期进行质量检验,及时发现并消除存在的问题,严禁带病使用。还要加强对操作人员的消防知识培训,严格各项消防安全制度落实,及时的发现和消除火灾隐患,减少其发生火灾爆炸事故的几率及其所造成的危害。
      2.防爆措施
      防止液化石油气爆炸,主要防止液化石油气与空气混合形成爆炸性气体混合物,应在液化石油气可能泄漏、聚集的地方,如装卸区、机泵房设置可燃气体报警装置,当液化石油气的气体浓度接近爆炸下限值20%时,发出报警信号;同时,要在液化石油气易聚集的地方设置机械排风设施,可以有效的排出积聚的液化石油气。
      3.防雷措施
      液化石油气场所内的液化石油气设施应按照《石油与石油设施雷电安全规范》设置防雷电波侵入、防直击雷和防雷电感应的措施。液化石油气储罐应作环形防雷接地,接地点不应少于两处,其弧形距离不应大于30m。接地体距管壁的距离应大于3m,当灌顶有避雷针或利用罐体做接闪器时,每一接地点的冲击接地电阻不应大于10Ω[2]。
      4.防静电措施
      如果不能消除静电,静电会聚集产生上千伏的电压,引起液化石油气火灾。所以,液化石油气设备和管道应当接地,其接地电阻不应大于10Ω。
      液化石油气在管道中的流速不应超过3m/s。同时灌装方式要采用底部灌装,减少顶部灌装时液化石油气飞溅与罐内物质带来的静电的增加。
      5.消防保护设施
      较大的液化石油气场所应采用消防设施进行保护,水喷淋系统、自动报警系统、消火栓给水系统等。水喷淋系统有手动式和自动式两种,手动式可以根据实际情况,随时手动启动喷淋系统对液化石油气罐进行冷却;自动式可以根据温度,自动启动喷淋系统,对罐体进行降温。自动报警系统主要是气体泄漏自动报警仪,一旦液化石油气泄漏自动报警系统会自动发出报警信号。消火栓系统是为液化石油气罐区内设置的给水管网,在给水管网上设有地上式消火栓或地下式消火栓。
      三、扑救不同储存类型液化石油气火灾的方法
      1.液化石油气钢瓶火灾灭火方法
      1.1断气灭火法
      用湿毛巾或湿抹布盖住液化石油气钢瓶的出气口,立刻关闭瓶阀,火立即熄灭。
      1.2灭火断气法
      用干粉灭火器向火焰根部喷射使火焰灭掉,然后立即关闭瓶阀。
      2.液化石油气槽车火灾灭火方法
      2.1槽车胶管破裂导致液化石油气泄漏发生火灾,应立即关闭槽车储气罐阀门,同时,用水枪降低储气罐温度以及周围的液化石油气浓度。
      2.2槽车储气罐罐体发生破裂着火。用水枪喷洒水冷却储气罐和汽车油箱,如果液化石油气火灾没有蔓延,可以让槽车液化石油气的气体稳定燃烧完毕,避免发生更大的事故。
      3.液化石油气储罐区火灾灭火方法
      3.1利用消防设施冷却储气罐
      利用水枪或水喷淋系统对着火的储气罐和相邻储气罐进行冷却,降低火势对相邻储罐的威胁[3]。
      3.2关闭阀门,防止火灾蔓延
      利用水冷却的方式,尽快关闭设备或上一段管道来气方向阀门,同时,要用大量的水冷却附近的液化石油气储罐,防止火灾蔓延。喷水时切忌直接喷射着火部位。
      3.3扑灭管线火灾,消除储罐威胁
      液化石油气罐的管线燃烧会危及储罐安全,冷却罐体的同时,要及时扑灭管线火灾,对管线泄漏部位立即进行补漏。
      3.4降低液化石油气浓度,实施堵漏
      组织人员根据泄漏部位、孔洞采取相应措施实施堵漏。堵漏过程中,用水驱散,加强事故现场通风降低液化石油气的浓度,堵漏成功后,也要降低液化石油气的浓度彻底消除危险。
      3.5攻防兼居,扑灭火灾
      为确保液化石油气在扑救时能够安全,应设置液化石油气火场安全哨。在确保安全的条件下,利用水枪交叉射流未燃烧的液化石油气;同时,利用干粉等灭火剂把火灾扑灭。当发现液化石油气罐内火焰体积增加, 或噪音增大, 可能是压力升高的征兆, 液化石油气罐随时有爆炸的可能,这时要将所有人员撤退至安全地区。
      四、液化石油气火灾扑救注意事项
      1.通知相关部门,对火场进行警戒,停用加热设备、切断附近电源,使用防爆电话和无线电设备。
      2.灭火人员要当时根据风向,应从上风方向接近火灾或液化气泄漏处[4]。
      3.扑救液化石油气储罐火灾时,灭火人员应当站在储气罐两侧,不得站在气罐两端。
      4.扑救火灾力量,在部署时应当在于精不在于人多,特别是火灾扑救前沿的力量部署。
      5.遇到液化石油气罐泄漏处无法进行补漏时,严禁灭火。
      6.在火灾进行扑救时,应当随时检测液化石油气的浓度,确保灭火人员安全,当火灾扑灭完后,也应当检测泄漏部位、储罐区、低洼处的液化石油的浓度。
      参考文献
      [1]公安部消防局.中国消防手册第十卷[M]上海:上海科学技术出版社,2006:242-244.
      [2]公安部消防局.中国消防手册第五卷[M]上海:上海科学技术出版社,2006:217-221
      [3]公安部消防局.公安消防部队普通高等学校毕业生入警培训材料[Z].2009,7.
      [4]杨培成.液化石油气火灾的预防及扑救.武警学院报.2001,17(5).
      作者简介:李景泉,1985年9 男,山东菏泽,本科,助理工程师,研究方向液化石油气火灾。

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