液化石油气储罐泄漏危害预防和控制措施

张哲

摘 要：液化石油气是一级火灾危险类物，其常温高压下储存于压力容器中如果发生泄漏现象，可能会导致火灾爆炸事故的发生，造成财产及人员损失。液化石油气有特殊气味、易燃、呈黄棕色油状、无色气体液体，具有甲类火灾危险性。为降低其安全事故发生的几率，本文就液化石油气储罐泄漏危害预防与控制措施进行简要探讨。

关键词：液化石油气储罐 储存 危险 泄漏

一、液化石油气主要危险性分析

1.易燃易爆性。液化石油气相比于煤气与汽油等物质来说更易燃烧，其闪点温度低于零下60摄氏度，最小点火能量仅为0.2～0.3mJ，属于一类可燃性气体。当空气与液化石油气相混合，接触静电火花或火源后就会引发其快速燃烧。液化石油的爆炸下限较低而且爆炸范围较宽，其爆炸极限为1.5%～9.5%。燃烧速度快、燃烧热值高都是液化石油气燃烧的特点，发生爆炸时其火焰温度可达到2000摄氏度，爆炸燃烧速度为每秒几百到数千米；同时当产生爆炸、发生着火时其热辐射较高，易点燃周围易燃、易爆物品，将火势范围扩大。

2.易挥发性。在常温、常压条件下液化石油气极易挥发，而在高压、低温的状态下被压缩发生液化现象形成液体存储在压力容器中。如液化气体从容器与管道中泄露出来其体积会增加250倍左右，且可以迅速扩散蔓延。液化石油气呈现气体状态时比重是空气的1.5～2.5倍，由于其重量比空气重会沉积在低洼处或长时间悬浮于大地表面沿平地向周围扩散到远处，因其并不能与空气相混合，可能会造成大面积爆炸与火灾事故的发生。

3.受热易膨胀性。大气热膨胀系数远远小于液化石油气处于液态时热膨胀系数，而液化石油气的体积膨胀系数是水的十几倍，所处温度越高其膨胀体积越大。处于一定温度与饱和蒸气压时，内部液体与气体会处于水油平衡状态，伴随温度的升高液态体积也会不断增大，当空间一定时会造成其内部压力过大。当爆炸、泄漏与燃烧事件发生在存储罐周围时，周围罐体受到火焰炙烤致其温度升高，内部压力变大导致爆炸发生，将液化石油气大量释放到大气中，爆炸产生的碎片可能导致新的燃烧爆炸事件发生，形成连锁反应发生带来更大的财产损失。

4.易产生静电。多成分混合气体是液化石油气的基本组成成分，液体与固体杂质经常存在于气体中，其电阻率可达106～1010Ω？m，因此，当液化石油气高速喷射出时，因摩擦生电产生电火花，易引起爆炸与气体燃烧事故的发生。通常情况下液化石油气中含有杂质与液体成分越多，流速就越快，产生的静电荷就越多。据相关研究得出，可燃氣体燃烧或爆炸的发生是静电电压处于350～450伏时产生放电火花所引起的。因液化石油气气体从喷嘴、管口或破损处高速喷出时产生高电位静电的同时产生电火花，这种电火花足以引起火灾及爆炸事故的发生。

5.具有毒害性。碳氢化合物是液化石油气的组成部分，其具有较强的麻醉功能，当人们吸入较高浓度的液化石油气液体时候可能引起受害者中毒，出现恶心、头痛、呕吐等相关并发症，严重可会引起意识丧失。在空气不流通、空间相对密闭的情况下，液态石油气气化产生大量有毒气体致空气中氧含量减少，严重可致人因缺氧、中毒窒息而死亡。所以，液化石油气的储存、灌装及使用时应处于通风良好的环境中。

6.具有隐蔽性。液化石油气体无色无味，由于存储罐损坏而产生微小细纹及裂缝，泄漏量较小所以不易被人们发觉。当大量气体从一定空间中迅速散发时，就可看到白雾与气体喷射声。如遇明火发生燃烧爆炸时，这时可燃气体已扩散相当大面积，导致突发事件的发生。

二、泄露火灾风险预防

1.加强设备管理，严防气体泄漏。加强安全管理，制定相应的定期检查制度，应定期检查投入使用的液化石油气储存罐罐体的各个密封点、焊接处及罐体有无泄漏情况的发生；储存罐阀口、阀体、罐体连接部位是否完整；检查罐底、罐圈板等处腐蚀情况、罐体外形有无形变，罐底是否凹陷或突出等。不仅如此，储存罐上的液压计、压力表、安全阀等安全附件与安全设备应经常检修，安全校验，确保设备的灵敏性与可靠性。

2.合理布局，降低泄露风险。①合理设置储罐。储罐区周围应采用非燃烧材料搭建一到两米的防火堤，不得在防火堤上开取孔眼，保证在罐体发生泄漏后液体不外漏。周围应设置宽度不小于6m的环形消防道，且相邻的防火堤之间间距不得小于7m。②设置消防给水及灭火设施。罐区消防供水应使用环状管网，且给水主管数量不得少于两条、直径不得低于150mm；还应设置至少两个水泵接合器，消火栓间距一般为60m，可保护半径为30m的范围；大型罐区应配置供水压力不低于0.35MPa、卧式罐不小于0.25MPa的带架水枪；防喷淋与水雾设置可用于灭火、降温；还应配备如干粉灭火器等移动灭火器材；与石油相关站区应杜绝明火、电火花、静电的产生；保持良好通风，液化气不得聚集存放。

3.及时发现泄露，妥善处置泄露事故。在罐区安装检测可燃气体浓度的报警装置可方便抢修人员对泄漏进行有效处理，观察仪表应安装在昼夜有人值班的安全场所，报警值应取液化石油气爆炸浓度下限的20%。报警装置应市场检测与保养，保证其正常工作。

三、改进措施与对策

液化石油气贮罐的应力腐蚀开裂失效是一种力学、环境破坏过程，贮罐在运行中，持久拉伸应力与化学侵蚀作用使金属产生裂纹并使其扩展。从分析中得知应力腐蚀开裂是由拉伸应力和特定的腐蚀环境的综合作用产生的，产生断裂失效的时间比应力和腐蚀性环境单独的作用或二者简单地叠加所需的时间要短。应力腐蚀开裂引起的失效常常是因为化学环境及远低于金属的屈服强度的拉应力同时作用下造成的，在这种情况下，细小的裂纹向金属材料里伸展，而表面仅呈现出模糊不清的均匀的腐蚀迹象，因此，不可能有破坏迹象的宏观标志。当LPG中含有大量H2S时，其在拉应力的促使下，在液化石油气贮罐正常运行中可能会造成失稳而破坏，造成灾难性事故。为防止液化石油气中的H2S造成贮罐的应力腐蚀开裂失效，我们应在贮罐的设计与制造上、LPG的生产工艺上、充装的工艺上、相应的储运上、管理操作上和检验方面采取一些必要的措施与对策：（1）为防止液化石油气储罐中的H2S超标，相关生产单位应按质量标准规定，坚决采用新的脱水与脱硫工艺，尽量减少液化石油气中H2S的含量与浓度；（2）相应的设计单位在设计液化石油气储罐时，应当采用合理的结构，尽量避免在应力较高的区域开孔和布置纵向的焊缝，用以防止开孔处的应力集中与焊接的残余应力；（3）对于大型卧式贮罐制造加工后，应采用整体热处理措施，在保证焊缝和母材消氢热处理的同时，消除焊后残余应力；（4）液化石油气的供应及充装单位应当规范管理，需做到排污装置及系统完善与完好，并在定期对液化石油气储罐进行排污，以减少储罐中残液的H2S含量与浓度；（5）相应的贮运LPG的贮罐且H2S的含量与浓度较高时，需按照相关规定，做到定期地进行开罐检验工作，及时地发现相关的问题，以防止H2S所产生的应力腐蚀开裂。

四、结语

目前，液化石油气作为一种非常重要的清洁能源，其开发前景潜力巨大。相关企业与部门应做好液化石油气储存罐的防泄漏与定期检查控制措施，在保证安全系统完好、运行稳定的情况下建立完善的安全管理体系，保证液化石油气储罐的安全性，预防安全事故的发生。

参考文献：

[1]万靖雯.液化石油气储罐的设计[J].河南化工，2000（8）：30.

[2]黄郑华，李建华.液化石油气火灾爆炸事故类型分析[J].油气储运，2003，22（8）：41-43.