化工企業(yè)液化烴儲罐事故處置技戰(zhàn)術研析液化烴是指在15℃時飽和蒸汽壓力大于0.1MPa的烴類液體及其它類似液體（包括液化石油氣，不包括液化天然氣）。由于15℃、0.1MPa接近于常溫常壓，因此液化烴通常需要通過加壓、降溫等方式形成液態(tài)儲存或運輸。液化烴可以采取常壓低溫或常溫加壓兩種方式儲存。儲存溫度在-196～50℃之間，其沸點很低，自燃點一般在250～480℃不等。常溫、常壓下極易在空氣中形成爆炸性氣體混合物，密度一般比空氣重(甲烷、乙烯除外)，泄漏后極易在低洼處積聚；點燃能量很低，一般都在0.25mJ左右(乙烷0.25mJ，丙烷0.26mJ，丁烷為0.25mJ，乙烯的爆炸性氣體混合物的點火能量僅為0.0096mJ，相當于1m高處大頭針落地的能量)，因此極易被點燃爆炸。壓力下儲存的液化烴減壓或升溫都可以使其汽化，體積可在瞬間增大250～300倍，導致超壓爆炸。一、液化烴儲運基本情況（一）液化烴運輸船的類型液化烴運輸船主要運輸以丙烷和丁烷為主要成分的石油碳氫化合物或兩者混合氣，包括丙烯和丁烯。依據(jù)載運氣體的不同液化條件和運輸方式不同，分為全冷式運輸和全壓式運輸兩種。1.全冷式運輸：又稱為低溫常壓運輸，液化烴貯存于不耐壓的液艙內(nèi)，處于常壓下的沸騰狀態(tài)，液艙設計壓力一般為0.025MPa，單個液艙容積很少受限，容量大都在50000-100000m3之間。2.全壓式運輸：又稱常溫壓力式運輸，是把貨物置于常溫條件下加壓，使貨物變成液化狀態(tài)。貨艙不需要設置隔熱與低溫冷卻設備，通常最高設計溫度為45℃，最高設計壓力為1.75-2.0MPa之間，容量都在5000m3以下。3.液化烴卸船方式：一般采取液相卸船、液相轉(zhuǎn)氣相卸船、液氣相同步卸船三種方式。（二）液化烴運輸船的結構液化烴運輸船是通過控制壓力或溫度，使液化烴保持在液態(tài)下進行儲藏和運輸?shù)?。它主要由以下幾個部分組成：1.液罐：包括儲貨液罐和甲板罐。儲貨罐主要用于儲貨；甲板罐用于換貨、臨時存儲。2.跨接系統(tǒng)：用于裝卸貨。主要由深井泵、增壓泵、液壓遙控閥等組成。3.再液化系統(tǒng)：船舶在運輸途中，外界溫度高于液罐內(nèi)部溫度。隨著熱量被逐漸傳入液罐內(nèi)，一部分液化氣吸熱蒸發(fā)，罐內(nèi)壓力逐漸升高，將超過液罐設計壓力；這時，必須立即啟動再液化系統(tǒng)?；蛘撸斞b載岸上的液化氣氣體貨物時，也可啟動再液化系統(tǒng)，把液化氣氣體貨物液化后裝入液罐。再液化系統(tǒng)由壓縮系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)組成。主要設備有：貨物壓縮機、制冷壓縮機、熱交換器、冷凝油分離器、乙烯蒸發(fā)器等組成。4.惰性氣體系統(tǒng)：惰性氣體系統(tǒng)是十分重要的安全保護裝置。主要由惰性氣體發(fā)生裝置、空氣壓縮單元、空氣干燥單元等組成。惰性氣體可以用于卸貨后液罐內(nèi)的充氮保護，也可用于清洗，然后裝載其他品種的液化氣，也可對液罐與貨艙之間空隙處充氮正壓保護，以及對甲板卸貨區(qū)域內(nèi)的氮氣安全保護等。5.海水系統(tǒng)：用于冷卻壓縮后的液化氣。海水管為鎳銅管。6.其他系統(tǒng)：有加熱和防凍的水／乙二醇系統(tǒng)、清洗液體系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、透氣、放泄系統(tǒng)、液壓遙控閥系統(tǒng)、氣體探測系統(tǒng)、水幕噴淋系統(tǒng)等。（三）液化烴儲罐的分類常見的液化烴儲罐有球形儲罐、圓筒形儲罐、臥式儲罐三種類型。1.球形儲罐：一般為全壓力儲罐和半冷凍儲罐，有帶保溫層和不帶保溫層兩種類型。與其他類型液化烴儲罐相比，同等容量下，球形儲罐具有耐高壓、表面積小、占地面積小等優(yōu)點，在石油化工企業(yè)中應用較為廣泛。2.圓筒形儲罐：也稱全冷凍儲罐，通常為立式拱頂或圓頂儲罐，罐體通常為雙層結構，兩層管壁中間填充保溫材料，底部為保溫混凝土并設置制冷裝置以確保儲罐內(nèi)溫度維持在一定水平。運行壓力保持在0.1MPa左右，罐內(nèi)介質(zhì)一般呈氣液共存狀狀態(tài)。按罐體結構類型，又可分為單容、雙容、全容型三種。3.臥式儲罐：通常為鋼制儲罐，適用于液化烴常溫壓力儲存方式。臥式儲罐結構比較簡單，容積通常小于200m3，事故處置時，應注意避開封頭位置。二、液化烴儲罐事故類型及特點（一）事故類型。液化烴儲罐常見的事故類型主要有泄漏、著火、爆炸及由這三種形式或兩兩組合出現(xiàn)的事故。一般情況下，先是液化烴泄漏，若大量泄漏在低洼處或密閉空間達到爆炸極限后，遇火源易引發(fā)爆炸，進而開始燃燒，也有可能泄漏后迅速氣化導致容器超壓發(fā)生物理性爆炸。液化烴儲罐泄漏主要原因為儲罐部件老化、失效、損壞和違章操作等，常見的泄漏形式有管線腐蝕穿孔泄漏、管道法蘭墊片開裂泄漏、閥門泄漏、罐體泄漏、安全附件失效泄漏、過量充裝造成泄漏等。根據(jù)泄漏部位、泄漏形式和點火條件不同，液化烴儲罐泄漏后會呈現(xiàn)火球、噴射火、流淌火、閃燃、無約束蒸氣云爆炸、罐內(nèi)沸騰液體擴展為蒸氣爆炸等火災爆炸形式。（二）事故特點。1.救援處置要求高。液化烴具有低溫、沸點低、易燃易爆、常溫常壓下極易氣化及與水接觸后會發(fā)生熱傳遞、會加快氣化速度等特殊的理化性質(zhì)。液化烴儲存方式多樣，每一種儲存方式其本質(zhì)安全有所不同。發(fā)生事故處置時，若采取錯誤的技戰(zhàn)術措施，盲目冷卻極易導致小火變大災，因此處置必須針對物料理化性質(zhì)及工藝流程。2.防爆等級要求高。液化烴發(fā)生泄漏后，極易氣化，可隨風向擴散至密閉空間或在低洼處聚集，若泄漏量過大還會形成蒸氣云，極易導致爆炸事故，因此，現(xiàn)場防爆等級要求高。個人防護裝備要全棉防靜電，消防車發(fā)動機、泵等運轉(zhuǎn)時要用屏障水槍或者噴霧水進行分隔，通訊要采用防爆設備。3.藥劑選配要求高。因液化烴的特殊理化性質(zhì)，發(fā)生事故時對滅火劑的選擇要求高。如發(fā)生泄漏時，禁止對泄漏部位直接射水，避免采用直流射水的方式；對低溫液化烴液相泄漏應采用高倍數(shù)泡沫進行覆蓋。三、液化烴運營企業(yè)危險性分析（一）消防安全防控底線偏低。當前普遍存在精細化工企業(yè)參照石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范標準建設，具有很大的潛在風險。某公司生產(chǎn)裝置區(qū)和儲罐區(qū)按現(xiàn)行《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》布局建設，消防公共設施主要有消防控制室、水源、消防供水設施、消防供電、消防通訊等。普遍存在企業(yè)管理層及員工不清楚重大危險源安全設計底線，對消防設施設計用途和使用條件不掌握，對初期、難控、失控、極端災情的危險性不清楚。（二）企業(yè)消防安全要件缺失。某些企業(yè)生產(chǎn)裝置和罐區(qū)的工藝技術設計存在缺陷，設防等級低，本質(zhì)安全要件缺失，操作管理能力不高，處置預案和事故狀態(tài)下的應急操作程序不到位，滅火救援風險大大增加。某企業(yè)廠區(qū)和庫區(qū)分別設有固定消防水泵房及固定泡沫站，12萬m3全容式低溫丙烷罐設固定消防水噴淋系統(tǒng)，儲罐按BOG蒸發(fā)氣抽出、冷凝器、火炬排放等本質(zhì)安全要件設計，但缺少再冷凝器低溫強制制冷循環(huán)應急系統(tǒng)，未配備低溫介質(zhì)管線泄漏處置推車式高倍數(shù)泡沫滅火器，液化烴高壓火炬與低壓火炬合并設置，事故狀態(tài)下的緊急排放量不足，極易造成連鎖反應。（三）企業(yè)消防隊專業(yè)性不強。企業(yè)專職消防隊化工災害事故處置的針對性和專業(yè)性整體不強，建設未根據(jù)企業(yè)發(fā)展規(guī)劃進行科學調(diào)整，站點類型和等級不符合現(xiàn)行規(guī)范要求。車輛裝備、工具器材、滅火藥劑、防護裝具不能滿足滅火救援需求。消防隊的車輛結構、類型和車載藥劑與技戰(zhàn)術和戰(zhàn)斗編成不匹配，沒按處置對象配置泡沫和干粉種類型號，處置手段、能力、措施無法滿足本企業(yè)的滅火救援需要。企業(yè)消防隊整體滅火救援能力低下，個人素質(zhì)和技能不高，不清楚單位的生產(chǎn)規(guī)模、工藝流程和危險源，編制的生產(chǎn)裝置和罐區(qū)滅火救援預案和技戰(zhàn)術措施針對性不強，初期處置不當，極易導致事故進一步擴大，達不到企業(yè)消防站建站目的和效能。2015年“7.16”山東日照石大科技石化有限司液化石油氣儲罐泄漏爆燃事故，企業(yè)在倒罐作業(yè)過程中，現(xiàn)場無人監(jiān)護，將罐頂氣相管線加裝盲板，事故時無法泄壓；2016年“11.25”江蘇泰興三木物流有限公司丙烷泄漏爆燃事故是發(fā)生在碼頭低溫丙烷卸船作業(yè)過程中，將低溫丙烷錯誤送入常溫壓力管道，造成管道超壓爆炸起火。四、液化烴儲罐事故消防救援策略（一）合理企業(yè)專職消防力量配置。液化烴運營企業(yè)專職消防車輛應重視車載泡沫與水的配比，選配比1:1為佳；對于企業(yè)泡沫滅火劑選配應以高倍數(shù)泡沫佳，同時泡沫型號、比例、種類應統(tǒng)一。專職消防隊應熟練掌握全壓力罐泄壓方式方法和步驟，開展半固定消防設施注水等專項訓練；應熟練掌握半冷凍罐冰機強制循環(huán)方法，開展管線纏繞封凍等技戰(zhàn)術專項訓練；應熟練掌握全冷凍罐BOG壓縮系統(tǒng)保護措施和戰(zhàn)術，開展高倍數(shù)泡沫封凍等專項訓練。（二）優(yōu)化轄區(qū)消防救援隊伍建設。消防救援站應結合轄區(qū)主要災害特點和重點保衛(wèi)對象，按照化工滅火救援編隊建設標準，科學合理配置消防車輛、器材裝備、滅火藥劑，合理編配滅火冷卻、舉高噴射、供水供液、化學洗消等核心作戰(zhàn)單元力量；針對轄區(qū)特點開展熟悉調(diào)研，掌握液化烴儲罐類型、儲量、工藝流程，與企業(yè)專職消防隊經(jīng)常性開展聯(lián)勤聯(lián)訓；設定最大最難最不利災情編制滅火救援預案，按照“3個30分鐘”的滅火救援理念估算滅火救援所需車輛、裝備、滅火藥劑等。在災情發(fā)生時應第一時間通過預案掌握企業(yè)基本情況，通過DCS\SIS\ESD系統(tǒng)掌握企業(yè)實時工況，了解儲罐存儲狀態(tài)（壓力、容量、液位、介質(zhì)），若是LPG船舶在輸轉(zhuǎn)過程中發(fā)生事故應第一時間了解掌握船舶類型（全壓力、全冷凍）和輸轉(zhuǎn)方式（低溫管線、壓力管線、換熱方式）等，為滅火救援提供科學決策依據(jù)。（三）有效利用固定半固定消防設施。液化烴生產(chǎn)、儲存、運輸企業(yè)的固定消防設施從設計上都應為事故狀態(tài)下使用的，但部分固定消防設施的設計存在先天缺陷，滅火救援中使用就會產(chǎn)生偏差。比如全冷凍罐體設計噴淋系統(tǒng)，其本質(zhì)目的是為了撲救頂部液化烴管線火災，然而如果在液化烴液體泄漏的事故狀態(tài)下啟動噴淋系統(tǒng)會加速液化烴氣化，極易引發(fā)災情擴大。因此在滅火救援過程中指揮員必須掌握企業(yè)固定消防設施的運行和設計本質(zhì)，通過組織消防指戰(zhàn)員入場駐訓等方式熟悉企業(yè)消防設施運用，事故中確保固定消防設施安全有效的情況下，利用固定消防設施進行處置。（四）科學采取滅火救援技戰(zhàn)術施。液化烴事故滅火救援應根據(jù)災情科學研判，有效合理采取技戰(zhàn)術措施。全冷凍罐泄漏應采取保護BOG壓縮系統(tǒng)、高倍數(shù)泡沫覆蓋封凍等措施，全壓力底部泄漏應有效采取注水堵漏、泄壓排險等措施，半冷凍儲罐泄漏應充分保護冰機、管線冰封等措施，或者再緊急停車措施中應盡量考慮冷媒循環(huán)以確保保持低溫狀態(tài)；液化烴船舶泄漏應采取關閥斷料、控火引燃等措施。同時，液化烴儲罐事故應果斷采取“泄壓放空、稀釋驅(qū)散、倒罐輸轉(zhuǎn)、保護性燃燒、火炬控燒”等技術手段，根據(jù)事故態(tài)勢做好防火、防爆、防毒、防凍、防墜、防窒息等“六防”措施。五、液化烴儲罐事故工藝處置技術（一）全壓力液化烴儲罐工藝處置技術1.全壓力液化烴儲罐消防安全設計理念。全壓力液化烴罐火災防控的要素不僅要求罐體結構、選材、焊接、安裝都要符合設計，在安全運行設計上也要符合規(guī)范，達到本質(zhì)安全條件。液化烴球形儲罐多采用多個儲罐并聯(lián)的方式組合部局設計，一般全壓力液化烴儲罐罐頂設置安全閥、火炬排放系統(tǒng)，罐底設固定或半固定注水系統(tǒng)，氣、液相管，排污閥等，每個氣、液相法蘭均設計兩個閥門，一用一備。設有固定噴淋和水炮系統(tǒng)，火災或泄漏事故時要確保安全設施及固定消防系統(tǒng)完好。2.全壓力液化烴儲罐消防安全工藝要件。液化烴球型儲罐罐頂設置全啟式安全閥，開啟壓力不大于球型儲罐的設計壓力。安全閥直接與氣相管線連接，氣相管線連接火炬系統(tǒng)，液化烴儲罐受外界溫度升高，罐內(nèi)液相會膨脹、沸騰、氣化，飽和蒸氣壓升高，通過火炬系統(tǒng)排放，當條件不具備時，達到一定壓力時罐頂安全閥起跳直接排入大氣泄壓?；鹁媾欧畔到y(tǒng)是將儲罐內(nèi)超壓氣體緊急排放的系統(tǒng)，避免儲罐憋壓破裂導致災情失控，保證罐區(qū)壓力平衡。3.全壓力液化烴儲罐注水堵漏工藝技術。在液相管線上安裝有烴泵控制物料進出，在進出料管線上均安裝有緊急切斷閥，液化烴液相泄漏時應利用遠程控制系統(tǒng)開啟緊急切斷閥，利用罐底部的固定或半固定注水系統(tǒng)，依據(jù)水比液化烴重的特性，通過罐底加壓注水，抬高液化烴液位至漏口之上，讓水從漏口流出，災情緩解后再進行堵漏或倒罐處置。注水要考慮儲存介質(zhì)特性，存儲介質(zhì)中含不穩(wěn)定的烯烴、二烯烴等物質(zhì)時，嚴禁使用注水措施，防止形成過氧化物和聚合物。4.全壓力液化烴儲罐控火燃燒工藝技術。液化烴儲罐氣相泄漏主要通過火炬排放系統(tǒng)泄壓，發(fā)生球罐上部氣相管線或球罐縫隙火災要加大火炬排放，同時要啟動固定噴淋系統(tǒng)和固定消防炮對球罐表面進行強制冷卻，防止罐體鋼結構產(chǎn)生熱塑性破口，破壞本質(zhì)安全條件，引發(fā)沸騰蒸汽爆炸。發(fā)生泄漏著火時應進行緊急切斷，當無法切斷時，要控制穩(wěn)定燃燒，防止滅火后形成爆炸性混合氣體，遇到熱源形成空間爆炸，罐體管線及附件損壞，失去控制條件。（二）全冷凍液化烴儲罐工藝處置技術1.全冷凍液化烴儲罐三種類型。全冷凍低溫儲罐主要分為單容、雙容和全容三種類型，也稱為單防罐、雙防罐、全防罐，一般用于儲存沸點較低的物料，通常由儲罐內(nèi)罐、外罐、絕熱層、圍堰等結構構成。因儲存介質(zhì)對安全工作的標準要求苛刻，圓筒形儲罐罐體結構是重要的安全部件，在工藝生產(chǎn)運行過程中，為確保始終處于低溫狀態(tài)，設置了BOG系統(tǒng)，即蒸發(fā)器系統(tǒng)，交換系統(tǒng)、氣化系統(tǒng)及儲罐安全系統(tǒng)。2.全冷凍液化烴儲罐消防安全設計理念。低溫罐的三種類型在罐的安全設計上都采用耐低溫鋼材，內(nèi)罐都能儲存低溫液體。區(qū)別在于外罐和攔蓄堤的設置，單容罐的外罐主要是起支撐和保護的絕熱層，能夠承受氣體吹掃的壓力，但不能儲存泄漏出來的低溫冷凍液體，為防止低溫液體進一步泄漏在罐體周圍設置攔蓄堤。發(fā)生低溫液體泄漏時外罐不能承受低溫液體，容易發(fā)生低溫冷脆，造成外罐破裂。此外儲罐周邊發(fā)生爆炸沖擊產(chǎn)生的拋射物容易造成鋼質(zhì)外罐損壞。雙容罐在單容罐的基礎上多了一層不封頂?shù)幕炷镣夤薇?，外圍罐能夠儲存?nèi)罐泄漏出來的冷凍液體，但不能限制內(nèi)罐泄漏的冷凍液體氣化所產(chǎn)生的氣體排放，設置噴淋滅火系統(tǒng)保護罐頂，防止外部火災的火焰炙烤。全容罐內(nèi)外罐都能承受低溫液體，外罐既能防止低溫液體泄漏，也能防止氣體泄漏，外部可以不設置攔蓄堤。3.全冷凍液化烴儲罐消防安全工藝要件。全冷凍液化烴儲罐的防控本質(zhì)安全條件就是確保BOG系統(tǒng)和火炬放空系統(tǒng)始終處于運行狀態(tài)。全冷凍液化烴儲罐蒸發(fā)氣體超壓，工藝上需要BOG壓縮機抽出罐頂氣體，經(jīng)壓縮冷凝在循環(huán)打回儲罐，保持儲罐始終處于安全儲存條件，事故狀態(tài)時，儲罐壓力持續(xù)升高，需將超壓氣體通過火炬管網(wǎng)緊急泄壓排空，同時開啟備用BOG系統(tǒng)加大蒸發(fā)氣抽出進行冷凝循環(huán)工藝，保持儲罐低溫環(huán)境，降低低溫液體蒸發(fā)量。儲罐進出料管線液相介質(zhì)泄漏時，對管線進行緊急切斷，切斷時要考慮封閉管線部分超壓，要選擇有安全閥的管線進行切斷，管線內(nèi)低溫液體氣化超壓可通過安全閥泄壓放空，同時需要用高倍數(shù)泡沫對積液池、導流溝、泄漏管線進行覆蓋封凍，減緩氣化速度，防止形成蒸汽云，為后續(xù)措施創(chuàng)造處置條件。液相管線泄漏處發(fā)生火災，可對防護堤釋放高倍數(shù)泡沫控制燃燒輻射熱對低溫儲罐的