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1、探索液化石油气站储罐泄漏封堵技术 一、前言主要针对液化石油气储罐下部液态化石油气的泄漏，提出采用 水封隔离封堵法阻止液化石油气的泄漏，同时转移液化石油气，从 而遏制因泄漏液化石油气而引发的火灾爆炸事故，可以为液化石油 气站抢险工作赢得时间。随着人民生活水平的提高，城市对环境保护的要求、对清洁能 源的需求越来越高，液化石油气广泛地进入了人们的生活之中。液 化石油气具有易燃、易爆的特点，其安全管理则显得尤为重要。据 统计，在近 30 年内，特大型火灾爆炸事故，损失达 1000万美元以上 的，炼油行业占 40%，油品储运业则占 12%（主要是液化石油气储运） 而每起火灾爆炸事故主要都是因为液化石油气
2、泄漏而引发的。 1998 年3月5日，西安煤气公司一台400m3的球罐，排污阀上法兰处泄漏， 引起爆炸及大火，致使13人死亡，30多人受伤，烧毁400m3球罐2 台、100m3卧罐4台、槽车7辆及水泵房配电室等建筑物，直接经济 损失达 477 万元给国家和人民的生命财产带来了巨大损失。防止泄漏问题一直是液化石油储配站长期讨论的焦点和热点， 其堵漏技术及堵漏工具的研制是液化石油气储配站的热门话题。本 文提出通过注水从储罐内封堵的方法来处理储罐泄漏问题。二、现状上述西安事故使人们清醒地认识到液化石油气储罐下部第一道 法兰面的重要性。第一道法兰面不是指单个法兰面，主要指液位计 下接管法兰面、排污管法
3、兰面以及气相管、进出液相管法兰面，也 包括接管环缝或阀门泄漏处。因为，该部位一旦泄漏，均系液态泄 漏，液化石油气的膨胀系数为水的 10 倍左右，液化石油气汽化后， 体积膨胀250300倍左右，爆炸极限为1.5%9.6% （其中各组分的 爆炸极限是丙烷2.1%9.5%、丁烷1.5%8.5%、丁烯1.7%9.6%）, 而与储罐上部泄漏相比较，则呈几百倍的差异。总之，储罐的第一 道法兰面的密封性很重要，而下部的第一法兰面则显得尤为重要。 为此，为了防止该部位泄漏事故的发生，国家劳动部就西安事故后 提出第一道法兰采用锻制高颈法兰，金属缠绕垫片密封，以提高其 密封抗压能力。在设计上，为防止阀门经常动作而
4、导致泄漏事故， 采取 1 个备用阀与工作阀串联，工作阀根据工作情况决定关闭开启， 而备用阀则采取常开的方式，以确保始终有一阀门处于良好备用状 态。同时，在罐体外部采用喷淋法降温，防止因温度增加罐内压力急剧增高而发生爆炸事故；采取燃气泄漏报警仪监测罐区燃气浓度实现预警；采取消防栓、灭火机灭火等各项措施，在防止火灾爆炸 事故方面，起到了不可低估的作用。但由于储罐内存在较大的压力， 一旦泄漏事故发生后，在短时间内不能及时封堵，液化石油气源源 不断地泄漏、汽化、膨胀、扩散，必然导致火灾或爆炸事故的发生。 为了切实解决这一问题，本人提出采取水封内部隔离法与广大同仁 进行探讨。三、水封内部隔离堵漏法1 水
5、封隔离法的基本原理水的比重远远大于液态液化石油气的比重。水的比重为 1，而液 态液化石油气的比重为 0.58 左右。当水通过注水管注入储罐，能迅 速地与液化石油气分离，沉积于储罐底部。经过源源不断地注入， 其储罐下部第一法兰面不再形成液化石油气液态的泄漏，而成为水 的泄漏，为液化石油气的倒装、抢险抢修赢得了时间，防止了灾情 的扩大，能有效地遏制事故的发生。2 工艺管道的改装储气站的储罐一般都是多台并联方式。一般每台储罐下部至少 都有 4 个接口， 1个为排污阀， 1 个为气相管， 2 个为液相管。液相 管分为 1 根进液， 1 根出液。进液管口、出液管口均采用插入式，出 液管口伸进罐内10c
6、m以上，主要为阻隔残液，防止沉淀物进入烃泵 以致造成损坏。每个储罐气、液相法兰均设计为 2 个阀门，其中紧 靠储罐侧法兰面的为常开备用阀，紧紧相连的为工作阀门。一时工 作阀出现泄漏，可关闭备用阀，而更换检修工作阀。为了实现水封 隔离法，必须选择合理的进口。因为进液管口与罐体底部平齐，一 旦注入水，能迅速扩散至其余管口，所以，选择在进液管备用阀与 工作阀之间加装管道，并将管道延伸至工艺操作间 （因泄漏可能引起 燃烧，抢险人员已不可能靠近工艺操作间） ，将各储罐的进液管均在 艺操作间实现并联后引出，在原工艺管道之间加装三通将其接口与 水泵出口阀门相连，水泵进口与消防水池相连。水泵扬程必须高于 储罐
7、工作压力。不论任何储罐发生泄漏，只要打开与其相连的进液 管道工作阀门，关闭未发生泄漏储罐的工作阀，打开水泵出口阀， 关闭进液主通道阀，启动水泵，消防水池内的水就会强制注入罐体 内，实现有效的水封隔离。3 液化石油气的转移由于水位的提高，液化石油气必然从气相管溢出，如各储罐大 小相等且在同一水平位置，液化石油气就会通过气相管 （正常情况， 仅残液罐处于工作状态，各气相管阀门开启并联，保持压力平衡） 转 移至各储罐。如储罐大小不等，则通过关闭未发生泄漏的气相管工 作阀，再关闭通往工艺间的气相管主管路的工作阀，液化石油气即 从旁通管路流向烃泵，启动烃泵，打开通向未泄漏的储罐管路，即 可实现液化石油气
8、向其他储罐的转移。4 泄漏水封堵及液化气转移示例见图1假设B罐泄漏：关闭F1、A2、C2 A10,打开E3、B2,启 动水泵，消防水池的水就从 B2阀管道源源不断烃过B1注入B罐，实 现水封堵漏。水位上升，液化石油气从气相管溢出，各储罐大小相 等且在同一水平位置，液化石油气则会通过气相管转移至各储罐。 当储罐大小不一致时，关闭 A14、 C14、 D1 阀（因为，已经没有液化 石油气泄漏，可以靠近储罐）；打开 C3 A3、D3,启动烃泵，即实 现液化石油气从泄漏B罐的安全转移。其他罐泄漏同理。图 1 泄漏水封堵及液化气转移示意图常开阀：A12、A13、A14、B1、B12、B13、B14、C1、C12、C13、C14、D1、E1、F1、A10；工们阀：A2、B2、C2、B21、C21、A1；转液阀：A3、B3、C3、D3；注水阀：E3
