液化石油气蒸汽爆炸的形成因素及预防措施详细版.docx

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液化石油气蒸汽爆炸的形成因素及预防措施详细版

文件编号：

GD/FS-5277

（解决方案范本系列）

液化石油气蒸汽爆炸的形成因素及预防措施详细版

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液化石油气蒸汽爆炸的形成因素及预防措施详细版

提示语：

本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。

，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。

　　液化石油气蒸汽爆炸是因液汽相互之间的急剧相变引起的压力瞬间升高所导致的爆炸，爆炸过程中完全可以不需要火源。

在液化石油气的运输、储存中，这种蒸汽爆炸屡有发生。

由于它常常伴随其他类型的爆炸相继发生，可能造成的危害很大，因此，下面就液化石油气蒸汽爆炸的形成因素与预防措施谈几点看法：

　　1、影响蒸汽爆炸的因素

　　1.1安全阀的影响

　　安全阀是防止高压设备和机械压力超限爆炸的泄压装置。

油罐顶部设置的安全阀既避免了由于容器内压力升高而引起的高温过热液体，又起到了安全泄放的作用。

油罐内的压力被安全阀所限制，当油罐受到火灾热作用时，液体受热气化，气相压力增大，油罐内压力达到安全阀开启的数值，油罐内蒸汽就会释放；当压力减少，安全阀关闭。

然而安全阀在罐体受热作用下还会再次开启。

压力增长速率一般取决于火灾条件，储罐规模，油料的液面高度等因素。

压力随着安全阀开启而减少的速率取决于蒸汽通过阀门的速率、蒸汽的体积、罐内油料的质量和油料的温度分布等因素。

如果火焰对容器的加热作用较小，安全阀可能循环打开，如果火焰对容器的加热作用强烈，安全阀就会持续开放。

　　安装在容器顶部的安全阀的启动压力是一定的，如果设置的动作压力过高，就会增加蒸汽爆炸的危险性。

容器中物料被安全阀排空时间也是一个重要的参数，如果器内物料在容器破裂之前就被排空，可避免蒸汽爆炸的发生。

容器中物料的排空时间取决于火焰加热速率和内容物的体积，通常排空时间与容器的直径成线性关系，火焰作用强，排空时间缩短。

然而实际中安全阀的作用特性具有很大的可变性。

　　1.2温度、质量和能量的影响

　　容器内存有大量过热液体，方可发生激烈的蒸汽爆炸，如果只有少量过热液体是不会发生爆炸的。

在容器破裂时，如果容器内液体的加热温度与其常压沸点相差较大时，容器破裂速度快，则蒸汽迅速喷出，剩余的过热液体的能量会转变为蒸发热，液体的平均温度降低，使部分液体再次转变为蒸汽，压力急剧升高，产生蒸汽爆炸。

这种情况下，容器内液体质量大，平均温度低。

如果液体的加热温度较低，油罐受热缓慢，则大量的油料将以蒸汽的形式通过安全阀泄漏出去，发生蒸汽爆炸的可能性就会降低，液体油料的平均温度将会增大。

　　1.3液体温度梯度的影响

　　装有液化石油气的容器被包围在火焰中，容器内液体的温度并不是均匀一致的，这是由于受火焰加热后容器内气相温度较高，而液体变为气态时吸收大量的热，液相部分温度较低，高温蒸汽向液面导热，就形成了从罐底部到顶部液体的温度梯度，这种温度梯度将持续一段时间，直到传热使罐内液体全部达到饱和温度发生整体沸腾，或安全阀启动甚至罐体破裂迅速大量泄压。

液体温度梯度对液化石油蒸气爆炸的过程以及危害程度起到很大的影响作用，当液体平均温度降低，这说明必须有温度差来增加压力。

温度梯度减少了油料的能量来增加油罐内的压力。

所以当容器内液体温度梯度消失时，液体温度均匀，处在饱和温度，此时容器发生蒸汽爆炸，其危害最大。

　　1.4容器被火焰包围程度的影响

　　火焰部分包围容器或容器采取了隔热防护措施，传入至器内液体的热量减少，由安全阀泄放出去的液体质量也减少，因此，达到最高液体能量所需的时间加长。

然而，罐内液体的温度受热输入速率和安全阀动作影响，如果容器的受热面积增加一倍，达到最高液体能量所需的时间可能不会减少一半。

　　1.5容器破裂面积和部位的影响

　　容器裂缝发生在液面附近的气相部分，并且开口面积较大，造成内压急剧下降的态势，这种含有饱和平衡液体和蒸汽的容器在压力升高时突然发生的压力泄放现象会导致容器内的压力恢复或者在部分破裂的容器内产生压力增加的现象。

当容器破裂时，最初的压力迅速降低的现象会使得液体聚集而成为不稳定的过热状态，而产生大量的蒸汽，发生激烈的蒸汽爆炸。

　　　1.6容器强度的影响

　　在容器产生裂缝后到发生蒸汽爆炸的持续时间取决于容器壁的强度。

如果容器壁较薄，就使得破裂较快。

如果容器壁具有足够的强度来抵抗最初的蒸汽的破坏，那么，液相的变化就是容器是否发生蒸汽爆炸的主导因素。

　　2、针对以上形成因素，提出以下液化石油气蒸汽爆炸的预防措施:

　　2.1确保容器的耐压强度

　　容器的制造应严格按照压力容器的制造工艺进行，消除焊接等质量上的缺陷，容器配置的温度计、压力表、安全阀、等安全装置必须齐全好用。

容器在使用过程中要防止由于腐蚀等原因造成器壁变薄，耐压强度降低。

因此，容器要定期进行探检、维修、进行耐压试验，确保容器的耐压强度。

　　2.2防止容器受外力破坏

　　装载液化石油气的槽车、船，由于交通事故、碰撞、触礁等外力，使其产生裂缝、开口，如果裂缝足够大，立即就会发生蒸汽爆炸，有时开口较小，但泄漏的气体着火时，其火焰可加热贮罐，使开口扩大，也有发生蒸汽爆炸的可能。

对这类槽车（船）的运输、停放应严加管理，防止碰撞。

还要充分研究发生交通事故时预防贮罐破坏的措施。

　　2.3严禁违章操作

　　在操作过程中要严格按照操作规程操作避免液化石油气体的过量罐装而造成的容器内压异常上升。

防止容器产生裂缝，开口或使液化石油气泄漏。

　　2.4及时有效地处置泄漏

　　当液化石油气储罐发生泄漏，在确保安全的情况下，采取措施及时消除泄漏源，控制泄漏气体扩散蔓延的方向和途径，预防泄漏气体着火和爆炸，如关闭阀门，带压堵漏，水喷雾驱散蒸汽云，转移物料等。

　　2.5采取隔热防护措施

　　防火间距可降低燃烧区的热辐射能对邻近罐、设备的影响，避免将邻近的储罐或设施烤着，导致灾害扩大。

由于液化石油气的较大火灾危险性，其防火间距较大。

储罐之间、分组布置的储罐组与组之间、储罐或罐区与建（构）筑物，堆场、道路等设施的安全距离均应符合规范所规定的要求。

　　在液化石油气储罐发生火灾场合，保证贮罐的表面冷却到不致使外壳温度上升的程度，能阻止发生容器破坏和蒸汽爆炸。

为此，应设置冷却水喷淋装置，以及在贮罐之间、罐区与装置间设置水幕等。

　　火车槽车和汽车槽车可采用具有低导热性能和内部能发生吸热的隔热耐火物质覆盖于罐体表面，进行保温隔热防护，能有效地延缓和防止受热辐射的液化石油气容器壁温升高、器内温度和压力升高。

　　液化石油气储罐也可用构筑防护墙进行罐体防护，可起到防止热辐射的作用，同时还可保护罐体免受爆炸抛射物的冲击，延迟储罐失效的时间更长。

　　2.6消防设施完备

　　及时扑灭初期火灾，对防止蒸汽爆炸的发生至关重要。

火灾报警器要灵敏可靠，固定灭火设施和消防器材完备，尽早发现火情，及时分析判断燃烧位置、威胁范围，及时确定处置内容、扑救方法，将火灾局限或扑灭于初期。

　　2.7控制点火源

　　蒸汽爆炸本不是因点火源引起的，但是发生蒸汽爆炸后，由于泄放在大气中的蒸汽云扩散速度快、范围广，易发生二次爆炸。

因此，必须严格控制危险区域的引火源，驱散气云，限制可能的液化气流淌蔓延。

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