爆炸性火災(zāi)預(yù)防與撲救措施(液化石油氣)——引言(1)

　　液化石油氣是以丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等碳?xì)浠衔餅橹饕煞值幕旌衔�，作為燃料和化工原料，其�?yīng)用越來(lái)越廣泛，由于易燃易爆的特性，在生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)和使用過(guò)程中極易引起火災(zāi)，甚至造成災(zāi)難性的爆炸事故。加強(qiáng)對(duì)液化石油氣爆炸性火災(zāi)預(yù)防和撲救措施的研究具有重要意義。

　　爆炸性火災(zāi)預(yù)防與撲救措施(液化石油氣)——爆炸類型(2)

　　(1)化學(xué)爆炸

　　液化石油氣通常是以液態(tài)形式常溫帶壓貯存，一旦泄漏十分危險(xiǎn)。當(dāng)貯罐破裂時(shí)，1m3液化石油氣可轉(zhuǎn)變成250~300m3的氣態(tài)石油氣，液化石油氣的爆炸極限按2%~9%的近似值計(jì)算，則1m3的液態(tài)液化石油氣漏失在大氣中，將會(huì)變成3000~15000m3的爆炸性氣體。液化石油氣的最小引燃能量為0.2~0.3mJ，極易被引爆。氣態(tài)的液化石油氣比空氣重，泄漏后易沿地面擴(kuò)散，積聚在低洼處，不易逸散掉，且氣體無(wú)色無(wú)味，不易被發(fā)覺(jué)，只有當(dāng)大量氣體急聚散發(fā)時(shí)，可以見到白霧或聽到噴射聲，遇明火發(fā)生爆炸時(shí)已經(jīng)擴(kuò)散了相當(dāng)大面積，泄漏液化石油氣的化學(xué)爆炸常有突發(fā)性。

　　(2)物理爆炸

　　液化石油氣的閃點(diǎn)低于-60℃，具有易燃特性，當(dāng)因貯罐或其附件泄漏著火后，貯罐本身以及鄰罐會(huì)處于受熱的狀態(tài)�；鹧孀饔觅A罐的形式，既有泄漏到地面的燃料液池火焰部分或全部`包圍容器，又有裂口處的噴射火焰或火炬對(duì)罐壁或鄰近罐體的燒烤。盛裝液化石油氣的貯罐受熱后，器壁及其內(nèi)部液化氣溫度上升，甚至液化氣沸騰使內(nèi)壓升高。由于液面以上氣相部位的殼體溫度上升較快，金屬器壁的強(qiáng)度會(huì)下降，同時(shí)氣液相界面處存在溫度差，器壁上產(chǎn)生局部的熱應(yīng)力，器壁在增大的內(nèi)壓作用下受到拉伸，以致產(chǎn)生裂口，高壓氣體通過(guò)開口噴出，器內(nèi)壓力急速下降，液化氣呈過(guò)熱狀態(tài)，繼之瞬間蒸發(fā)而發(fā)生物理性蒸氣爆炸。噴出的物料立即被火源點(diǎn)燃，出現(xiàn)火球，產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱輻射。若沒(méi)有立即點(diǎn)燃，噴出的液化氣與空氣混合形成可燃性氣云，遇鄰近火源則發(fā)生二次化學(xué)性爆炸。

　　(3)爆炸危害特性

　　液化石油氣泄漏形成爆炸性氣體遇火源發(fā)生化學(xué)爆炸，其爆炸威力大。1kg液化石油氣的爆炸威力約等于4~10kg梯恩梯炸藥的當(dāng)量，爆速可達(dá)2000~3000m/s，由于液化石油氣熱值大，1m3發(fā)熱量是煤氣的6倍，火焰溫度高達(dá)1800℃，因此液化石油氣爆炸起火后，會(huì)迅速引燃爆炸區(qū)域的一切可燃物，形成大面積燃燒，造成重大破壞和人員傷亡。罐的化學(xué)爆炸比物理爆炸的破壞作用更大。

　　液化石油氣罐發(fā)生物理爆炸，又稱蒸氣爆炸，破壞性也很大，其主要危害因素為火球、沖擊波、拋射物三種。在貯罐破襲，噴出液化石油氣絕大部分以霧狀液滴形式與周圍的空氣混合而著火燃燒，火球的高溫?zé)彷椛湮：统掷m(xù)時(shí)間與其大小有關(guān)。貯罐裝載液化石油氣量越大，發(fā)生蒸氣爆炸噴出燃燒的量越多，形成的火球半徑越大，火球持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，周圍受到熱輻射危害程度越大。隨著距離的增加，物體受到火球的熱輻射將不斷減小，火球半徑、火球的持續(xù)時(shí)間、物體受到火球熱輻射通量與距離的關(guān)系可分別由式(1)、(2)、(3)估算。沖擊波的危害相對(duì)于火球和拋射物的破壞作用要小，沖擊波超壓峰值大于0.003MPa，會(huì)造成明顯傷害。拋射物是蒸氣爆炸危害影響距離最大的一種，爆炸拋射物能飛出幾十米到一百米。容積較小(0.4m3)的貯罐蒸氣爆炸拋射物多在3~6個(gè)火球半徑范圍內(nèi)，其中附屬拋射物，如罐上的導(dǎo)管、支撐腳架、其它附件等連接件或附近物件受爆炸沖擊波作用產(chǎn)生的拋射物體的拋射距離較大，若罐附近堆積的雜物過(guò)多，會(huì)增加附屬拋射物的危害;容積較大(0.4~130m3)的圓筒型臥式貯罐的側(cè)面拋射物80%~90%在4個(gè)火球半徑之內(nèi)，90%以上在5~7個(gè)火球半徑范圍之內(nèi);部分劇烈的罐整體拋射可以達(dá)到14~22個(gè)火球半徑，極少數(shù)爆炸拋射物可達(dá)30個(gè)火球半徑;圓筒型臥式，，貯罐爆炸拋射物在各個(gè)方向上均有，但兩端的拋射物所達(dá)到的距離比側(cè)面的更遠(yuǎn)。

　　R=3G0.33 (1)

　　式中：G為蒸氣爆炸燃燒的液化石油氣或丙烷的質(zhì)量，kg;

　　R為火球半徑，m。

　　T=0.15R (2)

　　式中：t為火球持續(xù)時(shí)間，s。

　　Qs=Qf•(R/S)2

　　式中：Qf為火球表面的熱輻射通量，kW/m2;

　　Qs為離火球中心S處物體受到的熱輻射通量，kW/m2;

　　S為離火球中心的距離，m。

　　爆炸性火災(zāi)預(yù)防與撲救措施(液化石油氣)——火災(zāi)預(yù)防措施(3)

　　(1)保證容器完好不漏

　　容器的制造應(yīng)嚴(yán)格按照壓力容器的制造工藝進(jìn)行，消除焊接等質(zhì)量上的缺陷，容器配置的溫度計(jì)、壓力表、安全閥等安全裝置必須齊全好用。容器在使用過(guò)程中要防止由于腐蝕等原因造成器壁變薄、耐壓強(qiáng)度降低。因此，容器要定期進(jìn)行檢測(cè)、維修、進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，確保容器的耐壓強(qiáng)度。

　　(2)防止容器受外力破壞

　　對(duì)于裝載液化石油氣的槽車、船的運(yùn)輸、停放應(yīng)嚴(yán)加管理，防止由于交通事故、碰撞、觸礁等外力，使其產(chǎn)生裂縫、開口，防止泄漏的氣體達(dá)到爆炸濃度，遇火源發(fā)生化學(xué)爆炸，或因火焰加熱貯罐，發(fā)生蒸氣爆炸。要充分研究發(fā)生交通事故時(shí)預(yù)防貯罐破壞的措施。

　　(3)嚴(yán)格安全操作

　　加強(qiáng)安全教育，對(duì)上崗職工進(jìn)行嚴(yán)格的防火防爆操作訓(xùn)練，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作，避免錯(cuò)誤操作造成泄漏和液化石油氣體的過(guò)量罐裝而造成容器內(nèi)壓異常上升。

　　(4)及時(shí)有效堵漏

　　為了能及時(shí)檢測(cè)到液化石油氣非正常超量泄漏，以便工作人員盡快進(jìn)行泄漏處置，應(yīng)在易泄漏處設(shè)置可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警裝置。當(dāng)發(fā)生液化石油氣泄漏時(shí)，切斷氣源，堵住漏點(diǎn)，是消除其形成爆炸性混合物和防止火災(zāi)蔓延的重要步驟。在確保安全的情況下，采取多種措施進(jìn)行堵漏，如關(guān)閉閥門，帶壓堵漏，注水等。無(wú)論火災(zāi)是否已發(fā)生，都要立即采取有效措施將泄漏點(diǎn)控制住。

　　(5)采取隔熱防護(hù)措施

　　防火間距可降低燃燒區(qū)的熱輻射能對(duì)鄰近罐、設(shè)備的影響，避免鄰近的儲(chǔ)罐或設(shè)施受到烘烤，導(dǎo)致災(zāi)害擴(kuò)大。由于液化石油氣具有較大火災(zāi)危險(xiǎn)性，其防火間距要求較大。儲(chǔ)罐之間、分組布置的儲(chǔ)罐組與組之間、儲(chǔ)罐或罐區(qū)與建(構(gòu))筑物，堆場(chǎng)、道路等設(shè)施的安全距離均應(yīng)符合規(guī)范所規(guī)定的要求。

　　火車槽車和汽車槽車可用具有低導(dǎo)熱性能和內(nèi)部能吸熱的隔熱耐火物質(zhì)，覆蓋于罐體表面進(jìn)行保溫隔熱防護(hù)，能有效地延緩和防止受熱輻射的液化石油氣容器壁溫升高、器內(nèi)溫度壓力升高。

　　液化石油氣儲(chǔ)罐也可用構(gòu)筑防護(hù)墻進(jìn)行罐體防護(hù)，可起到防止熱輻射的作用，同時(shí)還可保護(hù)罐體免受爆炸拋射物的沖擊，延遲儲(chǔ)罐失效的時(shí)間。

　　(6)控制點(diǎn)火源

　　熄滅液化石油氣擴(kuò)散區(qū)的一切火種。在液化石油氣擴(kuò)散的區(qū)域，將電氣設(shè)備保持原來(lái)狀態(tài)，不要開或關(guān)，及時(shí)切斷該區(qū)域的總電源。對(duì)已泄漏，但還沒(méi)有著火的情況，堵漏時(shí)不得使用非防爆電器，禁止發(fā)火的金屬物品之間撞擊和碰擦，并在事故現(xiàn)場(chǎng)四周設(shè)立警戒區(qū)，警戒區(qū)內(nèi)不得有任何火源存在，嚴(yán)禁將任何火源帶入警戒區(qū)。

　　(7)及時(shí)撲滅初期火災(zāi)

　　及時(shí)撲滅初期火災(zāi)，對(duì)防止爆炸事故的發(fā)生至關(guān)重要。火災(zāi)報(bào)警器要靈敏可靠，固定滅火設(shè)施和消防器材完備，盡早發(fā)現(xiàn)火情，及時(shí)分析判斷燃燒位置，威脅范圍，及時(shí)確定處置內(nèi)容、撲救方法將火災(zāi)控制或撲滅于初期。

　　爆炸性火災(zāi)預(yù)防與撲救措施(液化石油氣)——火災(zāi)撲救措施(4)

　　(1)及時(shí)進(jìn)行安全疏散

　　為了預(yù)防或減少爆炸的危害，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)或泄漏情況下，必須疏散周圍區(qū)域可能受到影響的人員和物質(zhì)。預(yù)防罐體的物理爆炸危害的疏散區(qū)域應(yīng)有15~30個(gè)火球半徑距離的范圍，下風(fēng)向人員的疏散距離還應(yīng)增大，在此距離之外蒸氣爆炸的火球熱輻射和沖擊波的危害較小。對(duì)于拋射物的危害，當(dāng)貯罐容積增大到5m3以上，30個(gè)火球半徑以外是較為安全的距離。預(yù)防泄漏氣云的化學(xué)爆炸危害的疏散區(qū)域應(yīng)根據(jù)泄漏量的大小和已擴(kuò)散的范圍確定。對(duì)于少量泄漏，疏散區(qū)域應(yīng)在100m距離以外，下風(fēng)向在200m以距離外;對(duì)于較大量泄漏，則應(yīng)在300m以外，下風(fēng)向在800m距離以外。

　　(2)防止爆炸性混合物形成

　　使用噴霧開花水流或蒸汽驅(qū)散已經(jīng)跑出的液化石油氣，防止它達(dá)到爆炸濃度。

　　泄漏液化石油氣已著火，如無(wú)可靠的斷源、堵漏、倒液措施，只能在水槍冷卻下讓其穩(wěn)定擴(kuò)散燃燒，直到燃燒完為止。倘若火焰撲滅后液公石油氣繼續(xù)泄漏，將會(huì)形成更大范圍內(nèi)的可燃?xì)怏w的空氣混合物，一旦再次燃燒爆炸，破壞性更大。

　　(3)防止物理爆炸發(fā)生

　　在液化石油氣儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，保證貯罐表面冷卻至不致使外殼溫度上升的程度，能阻止發(fā)生容器破壞和蒸氣爆炸。為此，應(yīng)充分利用固定冷卻水噴淋裝置，實(shí)施冷卻保護(hù)，以及在貯罐之間、罐區(qū)與裝置間設(shè)置水幕等。

　　消防隊(duì)員到場(chǎng)后應(yīng)立即出水冷卻燃燒罐和與其相鄰的貯罐，冷卻強(qiáng)度不低于0.17L/s•m。冷卻要均勻，不要留下空白，對(duì)相鄰貯罐重點(diǎn)冷卻受火焰輻射的一面，避免物理爆炸事故發(fā)生。

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