1、注水法處理液化石油氣儲罐泄漏事故摘要本文分析了液化石油氣儲存系統不同泄漏部位的泄漏特點和相應 的危險性，提出了使用注水法處理儲罐底部的泄漏事故，并討論了注 水法的使用條件和注意事項。1 引言液化石油氣在我國已廣泛使用，因液化石油氣貯罐泄漏而造成的事故 曾多次發生，有的甚至引發了惡性爆炸事故，造成了巨大的財產損失 和人員傷亡。因此分析液化石油氣貯罐泄漏特點并研究相應的對策是 非常有必要的。液化石油氣儲存系統中出現泄漏的部位不同，則泄漏 物的狀態、泄漏速度以及泄漏點對罐區構成的威脅各不相同，發生火 災爆炸的危險性大小也不一樣。因此，有必要對液化石油氣儲存系統 中可能出現泄漏的不同情況及其危險性特性

2、進行分析，并討論相應的 對策。2 儲罐可能出現泄漏的不同部位及危險性分析液化石油氣儲罐的接管有液相進口、 氣相進口、 液相出口、 氣相出口、 排污口、放散口以及人孔等。由于集中應力的作用，各種接口、焊縫 處較容易出現泄漏；液化石油氣儲存系統中蒸氣壓高，液化石油氣對法蘭橡膠密封件的溶脹性強，因此法蘭處較容易出現泄漏；液化氣中含有一定量的水分，長期貯存時，水分會逐漸積累下沉，積聚在儲罐的下部。罐越大，時間越長，積聚量越大。在罐底水層的作用下，罐 底及罐底閥件的腐蝕比其它部位嚴重，容易出現泄漏 1。2.1 管道或法蘭泄漏管道或法蘭出現泄漏點時，液化氣的泄漏速度較慢，泄漏或燃燒點離 罐體遠，危險性較小

3、。停止輸送氣體，慢慢關閉泄漏點相鄰部位的閥 門，即可切斷泄漏源排除危險。如果相鄰閥門不能關緊，為防止泄漏 點周圍形成爆炸性混合氣體而產生危險， 還可以暫時主動點燃液化氣， 讓其穩定燃燒，等必要的搶險措施都準備好后，再撲滅火焰。2.2 罐體頂部或與頂部相連接的閥門、管道出現泄漏罐體頂部或與頂部相連接的閥門、管道出現泄漏時，泄漏物為氣相液 化氣，泄漏量相對較小；搶險人員直接接觸的是氣體，凍傷的可能性 較低。 2000年7月15日，一輛滿載 9噸（準載 8噸）液化氣的槽車在途 徑四川省綿陽市寶成鐵路橋洞時，由于車身超高，與橋洞頂部發生碰 撞，槽車被卡在橋下，槽車頂部發生泄漏，對鐵路線和旅客的安全構

4、成了很大威脅。經消防官兵英勇奮戰，強行堵漏成功。據悉，參加搶險的消防官兵當時雖未著防凍服裝，卻沒有人員被凍傷。2.3 罐體底部泄漏或緊鄰罐體的第一個閥門 /法蘭泄漏無論是罐體底部泄漏或緊鄰罐體的第一個閥門 / 法蘭泄漏，泄漏出的都 是液體，泄漏速度快，泄漏量大，泄漏點處于罐區之內，危險性比前 面談到的兩種情況都大。 1998年 3月 5日，陜西省西安市煤氣公司液 化氣管理所內一個 400m3 球罐的根部閥門損壞，導致罐內液化氣大量 泄漏，引發了罐區的連續爆炸， 造成 11人死亡(事故中有 7 名消防官兵 犧牲)，31人受傷。 1979年 12月 18日，吉林市城建局煤氣公司一個 400m3 的

5、液化氣罐的根部法蘭泄漏，引起罐區連續爆炸，事故中死亡 32人，受傷 54人。1997年 9月 14日，印度石油公司彼雅卡煉油廠一 個容積為 12000m3 的液化氣罐的罐根管線接口泄漏，引發了附近三個 同樣大小的液化氣儲罐和 12個石油罐爆炸，造成 25 人死亡。罐體底部泄漏或緊鄰罐體的第一個閥門 / 法蘭泄漏事故所具有的危險 性主要體現在以下三個方面。(1) 搶險救援的難度高 以上列舉的液化氣貯罐特大火災爆炸事故中，泄漏部位都是在貯罐底 部(或是緊鄰罐底的第一個閥門和法蘭，或是罐根管線接口 )，搶險人員 面臨非常大的困難，因為這種情況下不能使用關閉閥門的方法直接切 斷泄漏源。當搶險人員強行堵

6、漏時， 由于罐體直徑大、 罐下障礙和撳， 液化氣泄漏壓力大、流速快，難以實施堵漏作業；如果搶險人員皮膚 直接接觸到液態液化氣， 容易被凍傷，而且液化氣還能造成人員中毒， 堵漏作業往往被迫中斷。(2) 主動控制事故的可能性小在儲罐底部出現液相液化石油氣泄漏時，不宜采用主動點燃液化氣的 方法。如果采用點燃法，形成的固定燃燒點離罐體很近，輻射熱人使 罐體溫度上升，直接威脅罐體安全；而且一旦出現儲罐底部泄漏，就 會形成相當大的爆炸性氣體區域， 主動點火還有引起空間爆燃的可能。 倒罐雖然可以減少泄漏罐內的貯量，但要以罐區其它儲罐有足夠的剩 余容量為前提，而且在液相液化氣被抽空之前，罐內壓力不會降低， 泄

7、漏速度不會減緩，堵漏的難度不會降低。隨著泄漏的繼續，爆炸性 混合氣體的范圍逐漸擴大，危險性不斷增大。(3) 發生爆炸性火災的可能性大 由于氣相液化氣比同樣條件下的空氣重，不容易擴散，泄漏出的液相 液化氣氣化后與空氣形成的爆炸性混合物很容易達到爆炸濃度極限 （2%10%）,而液化氣的最小引燃能量只有 0.180.38mJ,很小的點量 就能夠將液化氣爆炸性混合物點燃。液化氣在泄漏時會產生高達數千 伏的危險電壓，從泄漏部位噴出的介質和容器都帶有靜電，其放電火 花足以引燃液化氣，即使搶險時劃定了禁火區，潛在的靜電放電危險 也不能保證不發生爆炸。如果混合氣體發生爆炸，勢必引起罐區連續 爆炸而使事故失去控

8、制。由此可見，液化氣儲罐或緊臨儲罐的閥門、法蘭等部位出現泄漏時， 不僅難以控制，而且發生爆炸火災的可能性更大，必須要采取適當的 措施加以控制。3 使用向罐內注水的方法搶險當儲罐底部發生泄漏時，利用液相液化氣比水輕且與水不相溶的性質（液相液化氣的比重是4C時水的比重的0.50.6倍），向儲罐內注入一 定數量的水，以便在罐內底部形成水墊層，使泄漏處外泄的是水而不 是液化氣, 從而切斷泄漏源, 使火焰自動熄滅, 然后再采取堵漏措施。 這種利用水重于液化氣的性質向儲罐內注水而切斷泄漏源或減少泄漏 量的方法稱為注水法。注水后,由于從泄漏部位噴出的是水而不是液 化氣,中毒、凍傷和燃燒爆炸的危險性均大大降低

9、。而且注水作業可 以在遠離泄漏點的地方進行，更可保證搶險人員的安全。 2001 年 2 月 26 日，武漢市青山區 115 街的武漢市水泥廠液化氣管道發生泄漏，就 使用了注水的方法搶險并取得了成功。 1998年3月 5日西安液化氣站 于 16 日 30 分左右出現泄漏，發生爆炸是在 18 時 40 分，其間有足夠 長的時間采取注水法抑制泄漏，但由于種種原因而坐失良機，以致最 終導致慘劇的發生。使用注水法處理泄漏事故應注意以下幾個問題：(1)注水法適用的對象泄漏物為不溶于水的有機物，且其密度小于水，泄漏部位是在儲罐的 底部或下部；泄漏物為不溶于水的有機物，且其密度大于水，泄漏部位是在儲罐頂 部或

10、上部。(2) 泄漏部位的位置必須確定泄漏部位是在儲罐的底部、 下部或與下部相鄰的閥門或法蘭。 否則，水墊層高度難以達到泄漏點高度，不能切斷泄漏源。(3) 液化氣的溫度通過查看溫度測量儀表，了解液化氣的溫度是否在 50C以下，因為液化氣儲罐的設計溫度為50 C,注水作業應在其設計溫度范圍以內進行而且所注水的溫度應低于液相液化氣的溫度，否則，注入的水會對液 化氣有加熱作用。（4）注水量的控制所注水的體積加上液相液化氣的體積應小于儲罐容積的90%,即：V1+V2V 0.9V其中V1為注入水的體積（m3）; V2為原有液化氣的液相體積（m3）; V為 貯罐的容積（m3）。石油化工企業設計防火規范第 5

11、38條明確規定：液化烴儲罐的儲 存系數不應大于0.9。當儲罐適量充裝時，儲罐內壓為液化氣的飽和蒸 氣壓，溫度每上升10C，飽和蒸氣壓上升0.2MPa,能夠保證安全。液 化氣的體積膨脹系數約為水的1016倍，且隨溫度的升高而增大，溫 度每升高10C，體積膨脹34%。如果超裝，氣體空間過小，隨著溫 度的升高，液相液化氣很快就會充滿罐體，若溫度繼續升高，罐體因 束縛液相膨脹而承受的壓強會迅速上升， 溫度每上升1C,壓力就會上 升23MPa,只要溫度上升35C,內壓就會超過8MPa的耐壓極限 并發生危險2。（5）泵房、配電房處可燃氣的濃度 泵房、配電房等處的可燃氣濃度應低于液化石油氣的爆炸極限，以保 證注水操作的順利進行。4 一點建議筆者在液化氣儲存單位進行防火檢查時，發現液化石油氣儲存系統沒 有現成的管道可用于緊急情況下向罐內注水，這對注水法的實施非常 不利。 2001年 1月17日 8時16分，江蘇省蘇州市羅馬磁磚有限公司 一只儲量 100m3 的儲罐底部法蘭墊圈老化出現泄漏，直接威脅罐區另 一個同樣容量儲罐的安全。消防官兵經過一個小時的緊張戰斗，堵漏 基本成功，但由于罐內壓力很高，仍有少量泄漏。搶險人員當時就想 到使用注水法制止泄漏，但因為沒有現成的管道和接口可用于注水， 只好讓特勤中隊繼續堵漏，