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(lèi)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(jiàn)到白霧或聽(tīng)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)。火焰作用貯罐的形式，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(kāi)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(chēng)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?chē)目諝饣旌隙鹑紵�，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?chē)艿綗彷椛湮：Τ潭仍酱�。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(chē)、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(kāi)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(mén)，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(chē)槽車(chē)和汽車(chē)槽車(chē)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(kāi)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?chē)鷧^(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(kāi)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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