液化石油气泄漏形式及原因分析

液化石油气泄漏形式及原因分析一、液化石油气的危险性分析液化石油气（简称液化气）是一种低碳烃类化合物的混合物，因其来源和制造工艺的不同，其所含的成分也不尽相同，主要成分有：丙烷（C3H8）、丙烯（C3H6）、丁烷（C4H10）、丁烯（C4H8）及少量的乙烯（C2H4）、戊烷（C5H12）等这些碳氯化合物常温常压下呈气态，而当压力升高或温度降低时，又很容易转化为液态，具有气体和液体的性质，因此，习惯上称之为液化石油气。根据液化石油气标准（GB11174-1997）规定：为确保安全使用液化石油气，要求液化石油气具有特殊臭味。必要时加入硫醇、硫醚等硫化物配制的加臭剂，加入量不得超过0.001（m/m）。1液化石油气气态时的特点（1）比重比空气大1.52.0倍，在大气中扩散较慢，易向低洼地区流动；（2）着火温度约为430460，比其它燃气低；（3）爆炸极限较窄，约为1.59.5；（4）热值高；（5）当温度低于露点温度或压力增加时，会出现凝液；（6）液化石油气的蒸汽压力较大，随温度的升高而增大。2液化石油气液态时的特点（1）体积膨胀系数比汽油、煤油的大，约为水的16倍；（2）比重约为水的一半。3液化石油气的危险性分析（1）易燃易爆性评定气体物质火灾危险性大小的主要标志是爆炸浓度下限和自燃点。爆炸浓度下限和自燃点越低，火灾危险性越大。液化石油气的爆炸下限仅为1.5，一旦泄漏很容易在空气中达到这个浓度，即使是少量的泄漏，由于液化石油气的比重比空气大，也会在低洼处汇集并与空气混合形成爆炸性混合物，仍有爆炸的危险。液化石油气的自燃点约为430460，最小点火能量仅为0.3mJ，极易自燃或被引燃。（2）膨胀性液化石油气具有热胀冷缩的性质，受热膨胀系数极大，约相当于水的1016倍。（3）汽化与扩散性液化石油气在常温下易汽化，但气态液化石油气在空气中不易扩散，这与它的比重有关。液化石油气主要组分在液态时的沸点很低，在常温常压下都是气态，储存在钢瓶（贮罐、槽车）中的液化石油气一旦泄漏出来，在常温常压下就会迅速由液体汽化为气体，体积扩大约250300倍。液化石油气主要组分在气态时的比重比空气重，约为空气的1.52.0倍；所以气态液化石油气在空气中不易扩散。（4）带电性液化石油气是不导电的绝缘体，当液化石油气在管道中流动，或在运输中摇晃，以及从容器、设备、管道或破裂处喷出时，与管壁、容器、管口和破损处摩擦，都能产生静电。实践证明，液化石油气中含的杂质成分越多、喷速越高或流速越快、流量越大、流程越长，产生的静电荷就越多，当静电电压达350450V时产生的火花放电就能引起液体蒸气燃烧爆炸；而液化石油气在管道中流动时一般能产生2000V以上的静电电压，从管口喷出时能产生9000V以上静电电压，其放电火花足以引起液化石油气气体燃烧爆炸。（5）腐蚀性由于原油中含有硫化物，所以液化石油气中含有少量的硫化氢等硫化物，GB11174-1997规定总硫含量343mg/m3。这些硫化物，对液化石油气钢瓶等容器内壁有腐蚀作用，在液化石油气含有水分的情况下，硫化氢等硫化物对容器内壁的腐蚀会进一步加重。1.贮罐贮罐泄漏有设备上的原因，也有工艺操作上的原因。就设备上的原因来说，有设计、制造、安装方面的原因，也有维修、检查、管理方面的问题。对于工艺过程方面来说，则主要是人为的错误操作，造成设备升温增压或超负荷运转，误开（闭）阀门、孔盖等原因造成。（1）贮罐根部泄漏及原因此类泄漏多是因为罐体材质不符合要求，在长时间的腐蚀和内压的作用下出现裂缝、泄漏，此处不受阀门控制，但一般裂缝不会太大，泄漏量相对较少，危险性较小。（2）贮罐焊缝泄漏及原因此类泄漏多是因为焊缝焊接质量不高，由于超装或高温内部膨胀，压力增大而发生脆性断裂，引起物理性爆炸大量泄漏而引起火灾事故。例如，1979年12月13日，吉林市城建局煤气公司石油气厂发生的爆炸事故。当天14时05分左右，102号球罐上的环带焊接处由于焊接质量不良而发生脆性断裂，该罐沿焊缝裂开长13.5m、宽约1m的裂缝，漏气后约2min，液化气已扩散到距贮罐区250m的职工宿舍，遇明火即燃烧爆炸。距离102号罐不远处的101号400m3的球罐在102号罐的烈火烘烤下，于18时许发生爆炸，引起连锁反应，使201、206号卧式贮罐又相继爆炸，并掀翻了另外几只球罐。大火持续了23h，死亡32人，伤54人，毁坏400m3的贮罐6个，50m3的卧式贮罐4个，15kg的钢瓶3000多只，烧掉液化石油气600t，造成经济损失628余万元。（3）贮罐上部泄漏及原因此类泄漏是因为内部超压或受高温烘烤急剧增压而在顶部撕开口子爆裂（例如上述案例中的101号球罐），这种泄漏无法堵漏，十分危险。（4）贮罐附件泄漏及原因贮罐附件包括各种阀门、管线和安全附件（如压力表、液位计等）。阀门阀门是液化石油气贮罐的易泄漏部位。阀门法兰（密封垫片）容易因老化、开裂等损坏而泄漏。泄漏的法兰又分为阀门前法兰和阀门后法兰。一般说来，阀门后法兰泄漏危险性较小，阀门前法兰泄漏就比较麻烦了。例如，1998年3月5日，西安市煤石公司液化石油气管理所发生的爆炸火灾事故。当天16时30分左右，液化石油气管理所内北侧的一个400m3的球罐根部排污阀的阀门前法兰由于密封局部失效造成液化石油气泄漏、蔓延，18时50分遇火花发生大爆炸；19时24分、20时3分又先后发生2次爆炸，直到7日19时5分才将大火扑灭。火灾共死亡11人，伤31人，直接财产损失达477.8万元。此外，人为的错误操作也是造成泄漏的原因之一。例如1988年10月22日，上海炼油厂在川沙县高南乡西村的“小梁山”球罐区发生的爆炸火灾事故。由于工段操作工违章开启阀门造成泄漏，大量液化石油气外溢，遇工棚内明火于凌晨1时许发生爆炸，死亡25人，伤16人，烧毁部分电器设备和易燃建筑200m2，过火面积6000m2，直接经济损失达9.8万元。管线液化石油气贮罐管线众多，因材质薄弱或因受震动、撞击等出现裂缝泄漏。例如，1984年11月19日的墨西哥液化石油气贮罐火灾。当天5时40分，因液化气输气管道开裂，泄漏出的气体滞留于附近，遇明火而造成大爆炸，此后的1h内又相继发生12次爆炸。大火持续43h,4座球罐爆炸，48座卧式贮罐几乎全部被毁，总的破坏建筑面积达80km2，死554人，伤3000多人，35万人被迫疏散。此外，在对管线的维修过程中，违章操作也是一个造成泄漏的原因。例如，1988年6月6日22时26分，蚌埠液化气储配站在维修贮罐时，因为违章焊补排污管发生泄漏爆炸，先后烧毁2只100m3卧罐，死2人，伤2人。安全附件安全附件造成的事故有2在，一类是由于安全附件失灵造成贮罐超装或超压，导致罐体开裂甚至爆炸；另一类是安全附件本身与罐体接合部位连接不严，造成泄漏。2槽车槽车泄漏除了考虑设备上和工艺操作上的的原因，还应考虑运输过程中的安全行车问题。（1）槽车车体泄漏及原因槽车车体泄漏主要是槽车在运输过程中由于行车事故造成的泄漏。例如，1999年12月20日，河北省黄马市特大液化石油气泄漏事故。当日晚18时，一列自东向西行驶的货运列车正沿着沧黄铁路缓缓而行，一辆运送液化石油气的半拖式固定槽车，因违章穿越铁路，被火车撞拦腰载断，槽车罐体中间的安全阀处已严重破坏，大量的液化气“哧哧”怪叫着直往外喷，幸亏沧州市消防支队接警后处理得当，才未造成严重后果。（2）槽车附件泄漏及原因槽车附件泄漏主要是槽车在装卸时由于人为错误操作拉断槽车与贮罐之间的耐油胶管，从而引起的泄漏事故。例如，1998年1月27日，台湾高雄县林园乡北谊兴业煤气公司发生的泄漏爆炸事故。当天7时20分左右，一辆液化石油气槽车在厂区内加气，司机在加气途中擅自离开现场，当他返回加气站时以为加气完毕，竟然忘记把插于车上的液化石油气管拆下来便发动车子，槽车把加气管拉断，造成大量液化石油气外泄，遇罐车发动后所产生的火花马上引鄢当徽?00多米，8时20分、8时40分，又先后2次发生爆炸，共死亡4人，伤30人。3管道运输系统管道运输系统的泄漏主要是人为因素引起的。（1）阀门泄漏及原因此类泄漏与贮罐阀门的泄漏基本相同，主要还是前后法兰泄漏。（2）管线泄漏及原因管线泄漏一是管线材质中存在缺陷，由于长时间受内部压力而在薄弱的环节出现裂缝；二是埋设管线的土壤对管线的长时腐蚀而出现裂缝；三是管线维修过程中的违章操作造成的液化气泄漏。例如，1997年9月13日，台湾省高雄市前镇区振兴路发生的液化石油气爆炸案。当日煤气公司因更新液化石油气输气管道而对其旧有管道进行切割，但切割前操作工人却未按规定抽样检测液化石油气输气管道中有无残留可燃气体，结果切割过程中发生爆炸，死亡8人，伤22人，烧毁房屋18间，汽车4辆，摩托车1辆，消防车2辆。4钢瓶泄漏及原因液化石油气钢瓶泄漏主要是由于在灌装和使用过程中人为的失误造成的。（1）钢瓶整体破裂泄漏此类事故多为钢瓶超装或钢瓶受高温烘烤。例如，1998年1月8日，沈阳市牛肉大饼店发生的液化石油气爆炸事故。牛肉大饼既使用液化石油气，又用火盆烧炭，且液化气罐离火盆很近，结果，火盆烤爆液化气罐，造成5人死亡，4人重伤，牛肉大饼店完全毁坏。（2）钢瓶燃气系统泄漏此类泄漏一般在燃气系统使用久了之后发生，的主要原因有以下几个：一是钢瓶角阀有毛病；二是减压阀手轮没有拧紧；三是密封圈脱落或损坏；四是胶管老化破损、烧损、开裂或连接松动。例如，1999年11月6日，上海“丽昌大酒店”发生的大爆炸。事故原因是该酒家厨房灶台上与液化气灶具连接的橡胶管破裂，液化气慢慢向外泄漏、扩散、积聚，遇火种而爆炸，当场死亡8人，另有10多