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雷达液位计风险分析及预防措施

作者: 来源: 发布时间:2019-10-25 15:38:00

    一、液化石油气的特性
    液化石油气(LPG)是石油加工过程中得到的一种无色挥发性液体,主要组分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯,并含有少量戊烷、戊烯和微量硫化氢等杂质,不溶于水,在常温常压下的沸点低于-50℃,易汽化。1L液化石油气可汽化成250〜350L,密度是空气的1.5〜2.0倍。液化石油气是一种极易燃气体,与空气混合能形成爆炸性混合物,其爆炸极限范围大(2%〜10%),即便是微小的热源(点火能量为万分之几毫焦耳)就会有燃烧爆炸危险。由于它比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方。此外,人体吸入液化石油气后会头昏、头痛、咳嗽、食欲减退、乏力、失眠等,重者失去知觉,甚至死亡。液化石油气在密闭的空间聚集,有可能引起人员中毒和窒息。

    一般民用和工业用的液化石油气有四种规格:
    (1)以丙烷为主要组分的,主要由丙烷和丙烯组成;(2)以丁烷为主要组分的,主要由正丁烷、异丁烷和丁烯组成;(3)混合液化石油气由不同比例C3 和C4烃类组成;(4)高纯度丙烷,约含95%的丙烷。
哈密石油基地雷达液位计提供的液化石油气属于第三种。

    二、哈密石油基地雷达液位计背景
    哈密石油基地雷达液位计自1996年投运,至今已安全运行16年,主要负责哈密石油基地各小区和食堂的燃气供应,承担着基地大约12000户居民的生活用气。供应方式有输气管网供气和罐装液化气瓶供气两种,全年供气约760t,日平均供气约2.1t。

    液化气站的主要任务是接收、储存、汽化、输配液化气。主要流程:液化气由汽车槽车运来,在卸车台上接好卸车管,经压缩机或液化气泵增压,进入液化气储罐,然后由两种方式供应到各小区和食堂。一种是储罐中液相液化气进入汽化器加热汽化,汽化后的液化气调压至0.065MPa±0.015MPa,送入基地供配气管网,输送到小区住户家中。另一种是储罐中液化石油气通过烃泵增压送至充装台,在充装台罐装液化石油气瓶,通过危化品拉运车将液化气瓶送到各小区食堂。

    液化气站的主要设备设施有100m3的液化气储罐5个、烃泵4台、压缩机2台、汽化器3台、热水炉3台、限装称6台以及配套系统的设备设施,此外还有分布在基地各小区的长达65km的输气管网。

    三、雷达液位计风险因素分析
    (一)液化石油气超温、超装风险
    液化气的易燃易爆特性对储罐的要求很高,一般储罐压力不得超过1.6MPa,储存量不得超过其容积的80%。所以当环境温度高于50℃时,应对露天储罐采用喷淋降温。例如,哈密石油基地液化气站规定,站内储罐压力不得超过1MPa,环境温度不得高于48℃,一旦超过必须打开喷淋系统降压降温。

    (二)储罐安全状况下降、存在泄漏风险
    随着液化石油气储罐运行年限的增加,储罐的安全系数可能降低。例如,哈密石油基地液化气站的储罐,从建站开始投运,已经运行了15年,在2003年储罐定期检验中,6#储罐液化气出口管线出现裂纹,经2006年焊接返修后重新使用,现在用的6#、7#、8#三个储罐安全状况均为三级,所以每两年就要对6#、7#、8#储罐检验一次。

    (三)储罐工艺管线阀门老化腐蚀
     液化石油气储罐工艺配管有液相进出口管、液相回流管、气相管、安全阀放散管等,连接这些管线的阀门可能出现老化泄漏。近几年在哈密石油基地液化气站发现的泄漏,几乎都是阀门连接处的动静密封点泄漏。一种是阀门法兰处外泄,由于以前用的都是石棉垫,随着时间的推移出现腐朽老化,导致液化石油气从阀门处外泄;另一种情况是阀门的内漏,由于工艺管道阀门、紧急切断阀、安全阀已使用15年,阀芯都有不同程度的腐蚀,内漏严重,导致作业时无法关严阀门,影响安全生产。

    (四)气温变化运行风险
    由于液化气中含有少量的水,冬季气温的骤降可能使水冻凝,出现冻堵管线的情况,所以液化石油气管线必须安装电伴热带,并根据气温变化开启电伴热带,防止管线出现冻堵情况。

    (五)外输气管网腐蚀泄漏
    从对石油基地输气管网开挖的情况可以总结外输气管网腐蚀的原因。
    (1)防腐做得不彻底。因为前期施工过程中管道表面除锈不彻底、刷漆不均匀、防腐层胶带缠绕不规范、保温层包扎不严,个别地方管道甚至为裸管,就进行回填,导致了管网的腐蚀。特别是管道碰头焊缝处、防腐不合格的弯管处、穿越供热管沟和电缆地沟的个别没有防腐或防腐保温做得不好的管段,腐蚀特别严重。

    (2)小区绿化对管网的影响。小区管网绝大多数设置在绿化带边沿或绿化带下,有的管段上土地被用作菜地,长期大量浇水,土壤湿度大,加重防腐处理不好的管道的腐蚀。部分管段地上为成排树木,经过几年绿化灌溉以后,树根已穿入防腐保温层内,使防腐保温层破损,加速管道腐蚀。四、 雷达液位计安全措施

     (一)按预防措施不同分类
    1. 泄漏检测系统
    站内可能会出现液化气泄漏的部位,都应该按要求安装固定式可燃气体检测仪。检测数据应该远传至控制室。当被检测部位的液化石油气浓度超过液化气爆炸下限20%时发出报警。

    2. 静电、火花消除装置
    在关键点应该安装静电消除棒,要求每个进入厂区的人员都要触碰一下静电消除棒;在站内所有的工作台面都应敷设橡胶板,可以防止作业过程中因碰撞产生火花,同时橡胶板还有导除静电的功能。露天的设备必须有避雷装置,管道、容器以及频繁操作的阀门管段必须设置静电接地装置,接地电阻均不得大于 10Ω。

    3. 消防设施
    站内必须设置消防车通道,配备专用消防栓、灭火器材,建设消防喷淋系统。

    4. 放散设施
    经常操作的密闭房间,如烃泵房、压缩机房,必须配有放空阀,放空管必须引至室外3m以上高处。

    5. 电气装置防爆
    厂区内所有的电灯、开关、配电箱必须采用相应的防爆型,其防爆等级不得低于 Q-2 级。由于液化石油气的点燃能量非常小,所以要求使用的手电筒、对讲机也必须防爆。

    6. 防止泄漏液化石油气聚集
    雷达液位计可能存在液化石油气大量聚集的地方,如烃泵房、压缩机房、汽化间、加热炉等密闭的地方,要求作业时必须把窗户打开,同时把风机打开,阻止液化石油气在房间里聚集。

    (二)按预防部位不同分类
    1. 储罐部位的预防措施
    (1)储罐充装量必须严格控制。严禁超过最大充装量。为防止储罐的超装,必须要求液位信息准确。容积为100m3及以上的储罐,都应安装两套液位显示装置,即现场显示液位计和远传液位计。检查液位时,应以现场液位计为准,并且要与远传液位计互相校对,防止产生误差。

    (2)为防止储罐超装可能引发事故,应设置压力、温度、液位上限报警装置。压力、温度、液位三大数据,除现场指示外,还应远传至监控室,以便值班人员随时监视,发现问题及时处理。

    (3)储罐应设置全启式安全阀。100m3以上的储罐,应设两个以上安全阀,并符合GB 27550—2011《气瓶充装站安全技术条件》规定。

    (4)储罐区应设置比较完善的泄漏报警装置。例如,在每一个液化石油气储罐下面都应设置一个可燃气体探测器探头,这样发生泄漏就能及时监测到,一旦浓度超标,中控室报警器立即报警,并可根据探测器分布判断出具体发生泄漏的部位,及时采取措施。

    2. 储罐区管网及阀门泄漏预防措施
    (1)对哈密液化气站,管线及阀门必须加装伴热带,以防止冬天在低温下因液化气中的微量水分冻凝而堵塞管线。此外,若储罐外接管的第一道法兰及阀门发生泄漏,处理较为困难,第一道法兰接口的连接宜采用高颈对焊法兰、金属缠绕垫片(带外环)和高强度螺栓紧固的组合。

    (2)储罐区的日常巡检保障。液化气站要求每2h就要对罐区所有危险点巡查一遍,通过目视和听声的方法能及时发现较大的泄漏。每周一、三、五还要对罐区的动静密封点进行泄漏检测,以便发现微量的泄漏。

    3. 防止槽车卸液发生事故的预防措施
    为防止槽车卸液发生事故,与槽车连接的液相管道上设置拉断阀,气相管道上设置接断阀。槽车在进行装卸作业前必须停车熄火,接好地线,牢固连接管道接口。进行装卸作业时,不得发动车辆、排液放气,如遇雷雨天、液压异常、附近着火以及其他威胁装卸安全的情况,槽车应停止装卸作业。卸液后,槽车应立即离开储罐,不得在液化气站内随意停放。

    4. 充装台泄漏事故预防措施
    (1)充装台必须具有符合安全技术要求的通风、遮阳、避雨雪、避雷电和防静电的设施。
    (2)计量器具(包括限装称和台秤)应定期检查和检验,保证计量器具的精准度,防止超装。
    (3)充装台的实瓶和空瓶分开存放,并且实瓶区与空瓶区有明显的标识。

    5. 外管网泄漏事故的预防措施
    哈密石油基地的外输气管网由于埋在地下,泄漏大部分是管网防腐、保温没有做好。这种泄漏比较难及时发现,其预防主要有以下几个措施。

    (1)每日巡检:每天对基地外管网所有的液化气井(包括阀井、液井、法兰井)进行浓度检测。一旦测得井内有液化气,那么肯定有泄漏,立即查找泄漏点。

    (2)每个月对液化气管网周围的电讯井、热网井、排污井进行浓度检测。
 
    (3)每年春秋两季对外输气管网进行钢钎扎孔检测。钢钎扎孔是判断哈密石油基地液化气管网是否泄漏最有效的方法。沿着管网的走向,在管网的上方用钢钎每隔50m扎一个孔,然后把可燃气体检测仪放入孔内进行浓度检测,如果测出有液化气,基本可以判定扎孔下方的液化气管网有泄漏。再通过更小间距的扎孔检测就可以判断出泄漏点的位置。

    综上所述,通过对雷达液位计事故风险的分析,有助于液化石油气经营企业对潜在的风险进行有效的识别、控制,从管理、技术防范和应急救援等方面采取行之有效的措施,减少事故的发生或降低灾害的损失。

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