液化石油氣是一種常見的能源物質,液化石油氣具有易燃、易爆、受熱膨脹性、帶電性、和腐蝕性的特性。并且比重比空氣重,泄漏出來的氣體能沿地面漂浮,向地面低洼處擴散,不易被吹散,大大提高了與火源的接觸機會。隨著液化石油氣與居民的生活聯系越來越密切,液化石油氣火災爆炸事故也隨之頻頻發生,造成了重大的經濟損失和人員傷亡。加強對這種火災爆炸事故的研究,可以最大限度的減少事故的發生和降低事故造成的危害。
1 液化石油氣泄漏發生爆炸。
泄漏爆炸的實質是化學性爆炸,它是液化石油氣泄漏后與空氣結合,形成爆炸性混合物,達到爆炸極限遇明火發生爆炸。液化石油氣爆炸威力極大,1kg液化石油氣的爆炸的威力相當于4~10kgTNT炸藥的當量。液化石油氣火災爆炸事故中因泄漏而引起的最為常見,發生的概率最大。形成液化石油氣泄漏的主要原因有以下幾點。
1.1 儲存液化石油器的設備質量低劣
儲存液化石油器的容器的質量不好,如設備選材不當、設計存在缺陷、生產制造過程中不符合要求,都可能會降低產品的質量,或缺乏必要的安全裝置(液面計、安全閥、壓力計、放空管等),就會很容易造成液化氣泄漏。
1.2 儲罐安全附件失效
如果液化石油氣儲罐的安全附件(壓力表、液位計、溫度計、安全閥、排污管等)失效,很容易造成儲罐超裝或超壓,導致罐體開裂引起泄漏;另外,如果安全附件與罐體的連接部位結合不嚴,閥門法蘭的密封墊片老化,旱縫質量差,耐壓強度低而發生破裂,很容易引發液化石油氣泄漏。
1.3 人為失誤
生產、使用和儲存液化石油氣過程中,由于錯誤操作、違章操作、盲目指揮和設備檢修保養不善很容易導致出現物料的跑、冒、滴、漏事故,以及在輸送作業中,泵密封不嚴,開關、法蘭連接不嚴,擅自提高本的輸送壓力,使管線破裂,或管子連接不牢,造成管線連接處脫落跑氣。引起泄漏,繼而導致火災爆炸的惡性事故。同時由于運營者的安全意識差、運輸過程中違章駕駛、交通部門管理存在漏洞或由于監視人員安全意識不夠,通過鐵路高架橋時,對橋的限高距離沒有與槽車的高度仔細對照,盲目開進,導致槽車的安全閥被橋體撞斷,引起泄漏。
2蒸汽爆炸
蒸汽爆炸是一種因液化石油氣泄放而形成的物理爆炸,當液化氣突然降壓時,儲罐中的液體處在相對過熱狀態,如果過熱度比較大,會造成過熱液體的猛烈蒸發,引起蒸汽爆炸。其特點是爆炸過程中有相變發生,是液相急劇氣化而引起的爆炸,爆炸能量來自沸騰液體和蒸汽的膨脹。
2.1 過量充裝
液化石油氣具有受熱膨脹的特性,液化石油氣的比重隨溫度的升高而變小,體積則增大。液態體積膨脹率比水的大10~16倍。液化石油氣溫度每升高一度,體積膨脹約為0.3%~0.4%,氣壓增大0.02~0.03MPa。由于液體實際是不可壓縮的,倘若容器的全部容積充滿石油氣,即使溫度升高不多易能因液體膨脹而產生很大的壓力,造成容器的變形爆炸。如果受到火焰烘烤,溫度升高到大約60度罐內會充滿液態,罐體的膨脹力將直接作用于罐壁,經實驗測定和理論計算,滿的液化石油氣鋼瓶,溫度升高1℃,瓶內壓力增加10~20個大氣壓。當超過儲罐的安全設計壓力,易引起儲罐薄弱處形成裂縫導致液化氣泄漏,如果裂口過大、泄壓過快或超量灌裝或滿液,遇到陽光照射或其他情況使溫度升高時就引起蒸汽爆炸。過量充裝引發的蒸汽爆炸事故為數不少,西班牙發生的一起液化丙烯槽車爆炸事故的原因就是充裝過量。