扶西气站储罐注水抢险方案及防堵漏措施

1、扶西气站储罐注水抢险方案及防堵漏措施姓名：XXX部门：XXX扶西气站储罐注水抢险方案及防堵漏措施1概述自1998年3月西安煤气储罐爆炸事故发生后、如何搞好 LPG储配 站的安全管理工作、采取何种行之有效的防泄漏措施、显得日益重要和 紧迫。劳动部、建设部为此专门发文、要求 LPG储罐法兰一律改用凹凸 面式、这虽然是较好的也是合理的措施、仪对于在役的LPG气站如何进行改造。最重要的是、现有的LPG站在改造前如何保证安全生产、万一 出量现类似事故时、采取何种行之有效的措施。这是一个现实难题。佛 山市扶西气站担负着佛山市区管道液化气和近半的瓶装用户的供应 任务、现有六座100m3四座200m3地上卧罐

2、、总罐容积1400m是佛 山市区重要的石油气储配基地。我司在学习北京、深圳等兄弟煤气公司 有关储罐泄漏抢险和发电厂对高压蒸汽堵漏抢险经验的基础上， 设计了 一套符合扶西气站运行的注水堵漏抢险方案，下面就该方案进行介绍。2 贮罐注水堵漏的工作原理该卧式石油气贮罐的注水方案如图 1。方案将卧式罐排污阀后管 4 改为快速接头连接、 6 为高压水管。当发生罐底管泄漏时。通过高压软 管及接头 5 将水引入贮罐、由于液化石油气不溶于水、易与水分界、其 液相比重在 0506 之间、比水轻。故水进入贮罐后，将逐渐积聚 在罐底、石油气被顶托浮于上层、达到置换罐底管道及阀门泄漏介质的 目的。为罐底管道及阀门的抢修

3、创造有利条件、降低抢修风险。作为配 套、在管道抢修工具上， 根据不同的管件结构、 我们除配备一些直管型、 弯管型夹具外针对较难解决的法兰盘间泄漏，专门设计了一套设备夹 具。从而保证对大部分管件类型都可实施带压堵漏作业。在气站设置该 注水设施，除可适用于储罐底部以下管道，阀门及管件发生液相泄漏进 行封堵外，还用于储罐的清洗与置换，检罐时的水压实验。3 工艺流程注水堵漏在工艺上分三部， 一是注水口位置与形式， 二是高压水供 应系统。31 注水接入点 在设计上。注水接入点设备排污管口、以便于单罐操作、又不影响 非事故罐的作业、如果设在其它管段、势必、影响其它罐的操作、关联 太多、我们单独敷设一条1.

4、 6Mpa级的高压供水管从泵房至储罐K隔离 墙外侧、供水末端均匀设置 4 个控制阀、止回阀及高压软管连接快速接 头、储罐排污管 4、亦改成快速接头迎接、当需要注水时、取掉末端排 管、以高压软管引水注入贮罐底部。这样、平时高压注水管与贮罐工乙 管线互成独立系统、当需要接入时、由快装接头与高压胶管相连。以确 保正常运行时、液化气与高压水系统不相连。使用时，又能快速引入、 这样还有个好处、即不用在罐区内开控、方便施工。3. 2 倒罐及放散系统 事故状态下，高压水由贮罐底部排污管注入储罐当注入一定容积的 水后，即在贮罐下部形成水封阻止液化气外泄。以赢得时间对贮罐进行 抢修。或将事故罐内的液化气倒入其它

5、罐中并可问时紧急放散来降低贮 罐压力、也可利用放散汇总管接出站外安全地带放空燃烧。放散管由各贮罐上部紧急放空管二个阀门间连接管道上三通接出， 放散支管安装球阀进行控制、 各放散支管接到放散汇总管， 液相倒耀时、 流速约为 2. 8m/s。考虑到有利于液化气放散时的安全警戒、 将站外放散点设在围墙外 北侧的菜田内，放散总管安装至侧围墙边，用截止阀控制、管道端头装 快速接头、可用高压胶管迅速接出站外。3 3 高压注水系统为了提高系统的快速反应能力和可操作性， 我们采用了佛山水泵厂 的FP80-1 /8xADL8 95. 5w自动补气式气压给水设民主要配备有 DL 注罐泵、VMP亘压泵、补气罐、安全

6、泄压阀、水泵控制箱。见图3。其工作原理足：利用密闭的气压罐内空气的可压缩性来改变气压罐 内空气的体积和压力，达到为给水设备贮存、调节和输送水量的目的、 气压罐可取代水塔或高压水稻。 由气压罐内压力的变化自动控制水泵的 启闭。当气压罐内空气量不足时能自动补气，为防止补气过多影响气压 罐的贮水量，在罐体上装限气装置、当出水管网耗水量少于亘压水泵的 供水量时，气压罐内水压逐渐升高、当压力表上压力达到设定的最高工 作压力P2时，电控箱发出信号，使恒压水泵停止工作.随着罐内储存 水量的减少，出水管网压力下降至设定压力 P1时、电控箱发出信号、 启动恒压泵。在注水作业时。耗水量大于恒压泵供水量，水网压力继

7、续 下降至P3、电控箱发出信号、启动注罐泵，否则、仅由恒压泵供水。由 此可见平时水网的恒压，是由气压罐和恒压泵来担当，能避免消防水泵 在无事故的情况厂频繁启动，避免消防泵磨损，保证消防泵安全可靠， 而需要大水流量时，注罐泵能自动启动，使注水作业更加简便、该装置 还设置了“自动”档和“手动”档。为避免注水压力过高，设置了安全 泄压阀和旁路。有关技术指标见表 1。供水管网水压设定在1. 4十0. 05Mpa（由压力开关控制，可调）， 由于水网保持恒定水压、当需要注水时，直接用软管接入储罐，打开控 制阀，水泵即自动启动、大大提高了快速作战能力。 4. 1 垫片的选用长期以来，气站一直使用石棉橡胶板(

8、GB539-83)牌号NY3O0绿 色或黑色，适用条件：压力 PV2. 5MPs t v 150C，扩张强度(横向) > 11. OMpa这种垫片的特点是：(1) 石棉橡胶垫的压缩率通常为 7 1 7 ，弹性偏低，垫片的比 压力值为26 35Mp6垫片系数为2. 0 3. 5之间，另外，使用时间延 长，垫片系数也会下降、变小。我们知道，垫片系数就是有效紧固力超 过管系操作压力的倍数， 即垫片单位面积比压的剩余值 6g 与密封压力 P 之比值6g/p= m垫片系数高，密封效果好、垫片系数偏低时、当管系 介质工况波动较大时、就容易产生超过某一临界值的现象。出现泄漏、 甚至将垫片吹跑。(2)

9、抗张强度偏小、不适宜大规格化和耐高压。(3) 使用年限不宜太长 (中石化规定最适宜一年左右为好 )。(4) 石棉橡胶板含有氯离子和硫化物、吸水后容易与金属法兰形成 腐蚀原电池、产生应力松驰，造成渗漏。聚四氯乙烯垫片。也有应力松驰的现象， 弹性回复性不好。 经比较、 我们选用了波齿复合垫片这种新型的密封件。 它采用了类似于波形金属 垫片的骨架。即在软铁板上。精密切削加工出锯齿形同心圆沟槽、其上 复合上一层适当厚度的膨胀石墨而成。使用时、由于法兰的压紧，复合在垫片上的石墨被压缩进入沟槽， 金属骨架上、下表面的环形齿峰与法兰面接触。并在这兰的进一步压紧 下产生弹性变形。 使石墨被高度压缩和封闭在金属

10、骨架勺法兰之间形成 的环形密闭空间里、 具有金属垫片密封和非金属膨胀石墨密封的双重作 用、使之与其它垫片相比具有一系列更为优异的性能特点：(1) 优异的密封性：波齿复合垫片不仅在 35Mpa压紧下能达到极高的密封性(泄漏率可达10-5CM3/S级)，而且在低比压下仍有优异的密 封性，在15MPa比压下气密性仍达到10-3CM3/ S级指标(石棉橡胶板标 准规定仅为 10-2CM3S)(2) 回弹性能优良，密封寿命长、不会老化、应力松弛、渗漏。(3) 安全可靠性高。(4) 使用安装方便(5)适应性广、高、低温和高、低压(真空一25MPa都适用。(6)价 廉、比缠绕式垫片或齿形垫便宜。我们在开罐检

11、查中，全部更换了波齿 复合垫，替代石棉橡胶垫、两年来，未发现渗漏现象。4 2 带压堵漏工具除了配备直管形和弯管形夹具及防护用品工具外， 我们主要针对较 易发生的法兰片间泄漏，开发了一套设备和夹具。夹具依据弗曼内特在线带压堵漏法设计， 其工作原理是： 利用泄漏 部位的部分外表面与专用夹具构成新的密封空间， 采用大于介质系统内 压力的外部推力，将密封剂料输送并充满密封空间，在泄漏通道处又建 立一个固定的、新的密封结构，从而消除介质的泄漏。5 演练效果扶西气站于 1999年 11 月 24日对高压注水堵漏系统进行了实际操 作演习，以5号100m3空罐作为目标罐，假设其罐底出液管把兰片发生 泄漏，对其

12、进行紧急抢险动作。接到命令时，水压维持在1. 35 1. 4Mpa范围内；将注水口快装 接头与排污管口快装接头相接，然后开启排污管阀门，使注水口与罐内 连通，此时罐内压力为0. 45Mpa当开启注水阀时，注水泵压力降至 1. iMpa注水口压力为1. 0Mpa按预期效果注水。注水过程中，罐内 压力变化不大。14分钟后，停止注水动作，此时罐内液位为 25CM即入水体积 12.5m;,注水流量为53. 57m3/h,基本达到了设计流量。在场消防及公司领导对此套系统的使用效果均感到很满意， 认为可 以满足应急需要。国家安全生产检查团到我站检查工作,也对我站的安 全管理给予了高度评价,认为我站配备有此

13、类抢险系统,进一步完善了 我站的防范安全措施。但在系统操作过程中, 仍应注意注水流速不应过大, 以避免液化石 油气与水混流不易分层。6几点体会(1) 石油气贮罐的注水堵漏方案需综合考虑才能取得预期的效果。 我们在制定方案和选择设备上都综合考虑了各个方面的因素, 因而取得 较好的效果。 例如泵的选择及贮罐快速接头的选择就考虑了既要满足快 速抢险的要求,又要满足平时消防喷淋及罐检工作的要求。(2) 石油气贮罐底部法兰垫片的选择不可掉以轻心,石棉橡胶垫片 存在着微渗漏,垫片系数偏小,且随时间延长而下降等缺陷,因而,当 罐底部法兰结构安装平面法兰时,有潜在的危险。吸取西安球罐爆炸的 教训,我们在罐检中将底部法兰垫片全部更换为波齿复合垫片,这种垫 片具有较高的密封性能,回弹性能较好,防渗能力强,使用一年来,效 果良好,我们认为,在目前暂不能改变贮罐法兰结构情况下,采用此种 垫片对降低装置泄漏率,防止意外泄漏事故发生,是有很大帮助的。(3) 除注水堵漏外,我们还考虑了在线带压堵漏夹具,即应用弗曼 内特不停车堵漏技术,该技术在我国化工、机械、电力、石化系统都早 有应用,其技术核心是密封剂,我们采用的是橡胶棒作密封剂,堵漏试验情况良好。但使用要注意安全守则(4) 储罐的第一道阀门应有足够的强