一、前言
主要針對(duì)液化石油氣儲(chǔ)罐下部液態(tài)化石油氣的泄漏，提出采用水封隔離封堵法阻止液化石油氣的泄漏，同時(shí)轉(zhuǎn)移液化石油氣，從而遏制因泄漏液化石油氣而引發(fā)的火災(zāi)爆炸事故，可以為液化石油氣站搶險(xiǎn)工作贏得時(shí)間。
隨著人民生活水平的提高，城市對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求、對(duì)清潔能源的需求越來越高，液化石油氣廣泛地進(jìn)入了人們的生活之中。液化石油氣具有易燃、易爆的特點(diǎn)，其安全管理則顯得尤為重要。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在近30年內(nèi)，特大型火災(zāi)爆炸事故，損失達(dá)1000萬美元以上的，煉油行業(yè)占40%，油品儲(chǔ)運(yùn)業(yè)則占12%（主要是液化石油氣儲(chǔ)運(yùn)）。而每起火災(zāi)爆炸事故主要都是因?yàn)橐夯蜌庑孤┒l(fā)的。1998年3月5日，西安煤氣公司一臺(tái)400m3的球罐，排污閥上法蘭處泄漏，引起爆炸及大火，致使13人死亡，30多人受傷，燒毀400m3球罐2臺(tái)、100m3臥罐4臺(tái)、槽車7輛及水泵房配電室等建筑物，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)477萬元給國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)帶來了巨大損失。
防止泄漏問題一直是液化石油儲(chǔ)配站長(zhǎng)期討論的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)，其堵漏技術(shù)及堵漏工具的研制是液化石油氣儲(chǔ)配站的熱門話題。本文提出通過注水從儲(chǔ)罐內(nèi)封堵的方法來處理儲(chǔ)罐泄漏問題。
二、現(xiàn)狀
上述西安事故使人們清醒地認(rèn)識(shí)到液化石油氣儲(chǔ)罐下部第一道法蘭面的重要性。第一道法蘭面不是指單個(gè)法蘭面，主要指液位計(jì)下接管法蘭面、排污管法蘭面以及氣相管、進(jìn)出液相管法蘭面，也包括接管環(huán)縫或閥門泄漏處。因?yàn)?，該部位一旦泄漏，均系液態(tài)泄漏，液化石油氣的膨脹系數(shù)為水的10倍左右，液化石油氣汽化后，體積膨脹250～300倍左右，爆炸極限為1.5%～9.6%（其中各組分的爆炸極限是丙烷2.1%～9.5%、丁烷1.5%～8.5%、丁烯1.7%～9.6%），而與儲(chǔ)罐上部泄漏相比較，則呈幾百倍的差異。總之，儲(chǔ)罐的第一道法蘭面的密封性很重要，而下部的第一法蘭面則顯得尤為重要。為此，為了防止該部位泄漏事故的發(fā)生，國(guó)家勞動(dòng)部就西安事故后提出第一道法蘭采用鍛制高頸法蘭，金屬纏繞墊片密封，以提高其密封抗壓能力。在設(shè)計(jì)上，為防止閥門經(jīng)常動(dòng)作而導(dǎo)致泄漏事故，采取1個(gè)備用閥與工作閥串聯(lián)，工作閥根據(jù)工作情況決定關(guān)閉開啟，而備用閥則采取常開的方式，以確保始終有一閥門處于良好備用狀態(tài)。同時(shí)，在罐體外部采用噴淋法降溫，防止因溫度增加罐內(nèi)壓力急劇增高而發(fā)生爆炸事故；采取燃?xì)庑孤﹫?bào)警儀監(jiān)測(cè)罐區(qū)燃?xì)鉂舛葘?shí)現(xiàn)預(yù)警；采取消防栓、滅火機(jī)滅火等各項(xiàng)措施，在防止火災(zāi)爆炸事故方面，起到了不可低估的作用。但由于儲(chǔ)罐內(nèi)存在較大的壓力，一旦泄漏事故發(fā)生后，在短時(shí)間內(nèi)不能及時(shí)封堵，液化石油氣源源不斷地泄漏、汽化、膨脹、擴(kuò)散，必然導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸事故的發(fā)生。為了切實(shí)解決這一問題，本人提出采取水封內(nèi)部隔離法與廣大同仁進(jìn)行探討。
三、水封內(nèi)部隔離堵漏法
1 水封隔離法的基本原理
水的比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于液態(tài)液化石油氣的比重。水的比重為1，而液態(tài)液化石油氣的比重為0.58左右。當(dāng)水通過注水管注入儲(chǔ)罐，能迅速地與液化石油氣分離，沉積于儲(chǔ)罐底部。經(jīng)過源源不斷地注入，其儲(chǔ)罐下部第一法蘭面不再形成液化石油氣液態(tài)的泄漏，而成為水的泄漏，為液化石油氣的倒裝、搶險(xiǎn)搶修贏得了時(shí)間，防止了災(zāi)情的擴(kuò)大，能有效地遏制事故的發(fā)生。
2 工藝管道的改裝
儲(chǔ)氣站的儲(chǔ)罐一般都是多臺(tái)并聯(lián)方式。一般每臺(tái)儲(chǔ)罐下部至少都有4個(gè)接口，1個(gè)為排污閥，1個(gè)為氣相管，2個(gè)為液相管。液相管分為1根進(jìn)液，1根出液。進(jìn)液管口、出液管口均采用插入式，出液管口伸進(jìn)罐內(nèi)10cm以上，主要為阻隔殘液，防止沉淀物進(jìn)入烴泵以致造成損壞。每個(gè)儲(chǔ)罐氣、液相法蘭均設(shè)計(jì)為2個(gè)閥門，其中緊靠?jī)?chǔ)罐側(cè)法蘭面的為常開備用閥，緊緊相連的為工作閥門。一時(shí)工作閥出現(xiàn)泄漏，可關(guān)閉備用閥，而更換檢修工作閥。為了實(shí)現(xiàn)水封隔離法，必須選擇合理的進(jìn)口。因?yàn)檫M(jìn)液管口與罐體底部平齊，一旦注入水，能迅速擴(kuò)散至其余管口，所以，選擇在進(jìn)液管備用閥與工作閥之間加裝管道，并將管道延伸至工藝操作間（因泄漏可能引起燃燒，搶險(xiǎn)人員已不可能靠近工藝操作間），將各儲(chǔ)罐的進(jìn)液管均在藝操作間實(shí)現(xiàn)并聯(lián)后引出，在原工藝管道之間加裝三通將其接口與水泵出口閥門相連，水泵進(jìn)口與消防水池相連。水泵揚(yáng)程必須高于儲(chǔ)罐工作壓力。不論任何儲(chǔ)罐發(fā)生泄漏，只要打開與其相連的進(jìn)液管道工作閥門，關(guān)閉未發(fā)生泄漏儲(chǔ)罐的工作閥，打開水泵出口閥，關(guān)閉進(jìn)液主通道閥，啟動(dòng)水泵，消防水池內(nèi)的水就會(huì)強(qiáng)制注入罐體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)有效的水封隔離。
3 液化石油氣的轉(zhuǎn)移
由于水位的提高，液化石油氣必然從氣相管溢出，如各儲(chǔ)罐大小相等且在同一水平位置，液化石油氣就會(huì)通過氣相管（正常情況，僅殘液罐處于工作狀態(tài)，各氣相管閥門開啟并聯(lián)，保持壓力平衡）轉(zhuǎn)移至各儲(chǔ)罐。如儲(chǔ)罐大小不等，則通過關(guān)閉未發(fā)生泄漏的氣相管工作閥，再關(guān)閉通往工藝間的氣相管主管路的工作閥，液化石油氣即從旁通管路流向烴泵，啟動(dòng)烴泵，打開通向未泄漏的儲(chǔ)罐管路，即可實(shí)現(xiàn)液化石油氣向其他儲(chǔ)罐的轉(zhuǎn)移。
4 泄漏水封堵及液化氣轉(zhuǎn)移示例
見圖1 假設(shè)B罐泄漏：關(guān)閉F1 、A2、C2、A10，打開E3、B2，啟動(dòng)水泵，消防水池的水就從B2閥管道源源不斷烴過B1注入B罐，實(shí)現(xiàn)水封堵漏。水位上升，液化石油氣從氣相管溢出，各儲(chǔ)罐大小相等且在同一水平位置，液化石油氣則會(huì)通過氣相管轉(zhuǎn)移至各儲(chǔ)罐。當(dāng)儲(chǔ)罐大小不一致時(shí)，關(guān)閉A14、C14、D1閥（因?yàn)?，已?jīng)沒有液化石油氣泄漏，可以靠近儲(chǔ)罐）；打開C3、A3、D3，啟動(dòng)烴泵，即實(shí)現(xiàn)液化石油氣從泄漏B罐的安全轉(zhuǎn)移。其他罐泄漏同理。
圖1 泄漏水封堵及液化氣轉(zhuǎn)移示意圖
常開閥：A12、A13、A14、B1、B12、B13、B14、C1、C12、C13、C14、D1、E1、F1、A10；
工們閥：A2、B2、C2、B21 、C21、A1；
轉(zhuǎn)液閥：A3、B3、C3、D3；
注水閥：E3
