一、前言
主要針對液化石油氣儲罐下部液態(tài)化石油氣的泄漏，提出采用水封隔離封堵法阻止液化石油氣的泄漏，同時轉移液化石油氣，從而遏制因泄漏液化石油氣而引發(fā)的火災爆炸事故，可以為液化石油氣站搶險工作贏得時間。
隨著人民生活水平的提高，城市對環(huán)境保護的要求、對清潔能源的需求越來越高，液化石油氣廣泛地進入了人們的生活之中。液化石油氣具有易燃、易爆的特點，其安全管理則顯得尤為重要。據(jù)統(tǒng)計，在近30年內(nèi)，特大型火災爆炸事故，損失達1000萬美元以上的，煉油行業(yè)占40%，油品儲運業(yè)則占12%（主要是液化石油氣儲運）。而每起火災爆炸事故主要都是因為液化石油氣泄漏而引發(fā)的。1998年3月5日，西安煤氣公司一臺400m3的球罐，排污閥上法蘭處泄漏，引起爆炸及大火，致使13人死亡，30多人受傷，燒毀400m3球罐2臺、100m3臥罐4臺、槽車7輛及水泵房配電室等建筑物，直接經(jīng)濟損失達477萬元給國家和人民的生命財產(chǎn)帶來了巨大損失。
防止泄漏問題一直是液化石油儲配站長期討論的焦點和熱點，其堵漏技術及堵漏工具的研制是液化石油氣儲配站的熱門話題。本文提出通過注水從儲罐內(nèi)封堵的方法來處理儲罐泄漏問題。
二、現(xiàn)狀
上述西安事故使人們清醒地認識到液化石油氣儲罐下部第一道法蘭面的重要性。第一道法蘭面不是指單個法蘭面，主要指液位計下接管法蘭面、排污管法蘭面以及氣相管、進出液相管法蘭面，也包括接管環(huán)縫或閥門泄漏處。因為，該部位一旦泄漏，均系液態(tài)泄漏，液化石油氣的膨脹系數(shù)為水的10倍左右，液化石油氣汽化后，體積膨脹250～300倍左右，爆炸極限為1.5%～9.6%（其中各組分的爆炸極限是丙烷2.1%～9.5%、丁烷1.5%～8.5%、丁烯1.7%～9.6%），而與儲罐上部泄漏相比較，則呈幾百倍的差異。總之，儲罐的第一道法蘭面的密封性很重要，而下部的第一法蘭面則顯得尤為重要。為此，為了防止該部位泄漏事故的發(fā)生，國家勞動部就西安事故后提出第一道法蘭采用鍛制高頸法蘭，金屬纏繞墊片密封，以提高其密封抗壓能力。在設計上，為防止閥門經(jīng)常動作而導致泄漏事故，采取1個備用閥與工作閥串聯(lián)，工作閥根據(jù)工作情況決定關閉開啟，而備用閥則采取常開的方式，以確保始終有一閥門處于良好備用狀態(tài)。同時，在罐體外部采用噴淋法降溫，防止因溫度增加罐內(nèi)壓力急劇增高而發(fā)生爆炸事故；采取燃氣泄漏報警儀監(jiān)測罐區(qū)燃氣濃度實現(xiàn)預警；采取消防栓、滅火機滅火等各項措施，在防止火災爆炸事故方面，起到了不可低估的作用。但由于儲罐內(nèi)存在較大的壓力，一旦泄漏事故發(fā)生后，在短時間內(nèi)不能及時封堵，液化石油氣源源不斷地泄漏、汽化、膨脹、擴散，必然導致火災或爆炸事故的發(fā)生。為了切實解決這一問題，本人提出采取水封內(nèi)部隔離法與廣大同仁進行探討。
三、水封內(nèi)部隔離堵漏法
1 水封隔離法的基本原理
水的比重遠遠大于液態(tài)液化石油氣的比重。水的比重為1，而液態(tài)液化石油氣的比重為0.58左右。當水通過注水管注入儲罐，能迅速地與液化石油氣分離，沉積于儲罐底部。經(jīng)過源源不斷地注入，其儲罐下部第一法蘭面不再形成液化石油氣液態(tài)的泄漏，而成為水的泄漏，為液化石油氣的倒裝、搶險搶修贏得了時間，防止了災情的擴大，能有效地遏制事故的發(fā)生。
2 工藝管道的改裝
儲氣站的儲罐一般都是多臺并聯(lián)方式。一般每臺儲罐下部至少都有4個接口，1個為排污閥，1個為氣相管，2個為液相管。液相管分為1根進液，1根出液。進液管口、出液管口均采用插入式，出液管口伸進罐內(nèi)10cm以上，主要為阻隔殘液，防止沉淀物進入烴泵以致造成損壞。每個儲罐氣、液相法蘭均設計為2個閥門，其中緊靠儲罐側法蘭面的為常開備用閥，緊緊相連的為工作閥門。一時工作閥出現(xiàn)泄漏，可關閉備用閥，而更換檢修工作閥。為了實現(xiàn)水封隔離法，必須選擇合理的進口。因為進液管口與罐體底部平齊，一旦注入水，能迅速擴散至其余管口，所以，選擇在進液管備用閥與工作閥之間加裝管道，并將管道延伸至工藝操作間（因泄漏可能引起燃燒，搶險人員已不可能靠近工藝操作間），將各儲罐的進液管均在藝操作間實現(xiàn)并聯(lián)后引出，在原工藝管道之間加裝三通將其接口與水泵出口閥門相連，水泵進口與消防水池相連。水泵揚程必須高于儲罐工作壓力。不論任何儲罐發(fā)生泄漏，只要打開與其相連的進液管道工作閥門，關閉未發(fā)生泄漏儲罐的工作閥，打開水泵出口閥，關閉進液主通道閥，啟動水泵，消防水池內(nèi)的水就會強制注入罐體內(nèi)，實現(xiàn)有效的水封隔離。
3 液化石油氣的轉移
由于水位的提高，液化石油氣必然從氣相管溢出，如各儲罐大小相等且在同一水平位置，液化石油氣就會通過氣相管（正常情況，僅殘液罐處于工作狀態(tài)，各氣相管閥門開啟并聯(lián)，保持壓力平衡）轉移至各儲罐。如儲罐大小不等，則通過關閉未發(fā)生泄漏的氣相管工作閥，再關閉通往工藝間的氣相管主管路的工作閥，液化石油氣即從旁通管路流向烴泵，啟動烴泵，打開通向未泄漏的儲罐管路，即可實現(xiàn)液化石油氣向其他儲罐的轉移。
4 泄漏水封堵及液化氣轉移示例
見圖1 假設B罐泄漏：關閉F1 、A2、C2、A10，打開E3、B2，啟動水泵，消防水池的水就從B2閥管道源源不斷烴過B1注入B罐，實現(xiàn)水封堵漏。水位上升，液化石油氣從氣相管溢出，各儲罐大小相等且在同一水平位置，液化石油氣則會通過氣相管轉移至各儲罐。當儲罐大小不一致時，關閉A14、C14、D1閥（因為，已經(jīng)沒有液化石油氣泄漏，可以靠近儲罐）；打開C3、A3、D3，啟動烴泵，即實現(xiàn)液化石油氣從泄漏B罐的安全轉移。其他罐泄漏同理。
圖1 泄漏水封堵及液化氣轉移示意圖
常開閥：A12、A13、A14、B1、B12、B13、B14、C1、C12、C13、C14、D1、E1、F1、A10；
工們閥：A2、B2、C2、B21 、C21、A1；
轉液閥：A3、B3、C3、D3；
注水閥：E3
