儲(chǔ)罐區(qū)損耗安全
儲(chǔ)罐區(qū)是化工企業(yè)原料、中間產(chǎn)品和成品的集散地，在儲(chǔ)運(yùn)過程中，受到復(fù)雜的各種因素影響，火災(zāi)爆炸、泄漏事故時(shí)有發(fā)生。一旦發(fā)生事故，波及范圍大，事故的后果嚴(yán)重，不僅威脅周邊生產(chǎn)裝置的安全，同時(shí)會(huì)造成生命與財(cái)產(chǎn)的重大損失以及引起環(huán)境污染事故。
罐區(qū)目前的安全現(xiàn)狀
常州市江邊化工園區(qū)現(xiàn)有化工企業(yè)90余家，多數(shù)企業(yè)建有儲(chǔ)罐(區(qū))，其中有幾家是頗有規(guī)模的化工專業(yè)儲(chǔ)運(yùn)公司。目前儲(chǔ)罐(區(qū))普遍存在的主要隱患是：①老企業(yè)罐區(qū)未經(jīng)設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)存在缺陷：儲(chǔ)罐間距不能完全滿足防火規(guī)范要求;禁忌物質(zhì)(如酸、堿類)之間無隔堤;安裝中管道與罐體連接未采用柔性連接;罐體與支座接地樁之間的連接不緊密;防雷設(shè)施不能防地滾雷，罐體遭雷擊;不屏蔽泵機(jī)在防火堤內(nèi)安裝。②日常管理隱患：罐車接卸無可靠的接地措施，法蘭安裝防靜電措施不可靠;需要防凍的管道伴熱管安裝不規(guī)范;易燃液體罐區(qū)缺少可燃?xì)怏w報(bào)警裝置;罐體呼吸閥上缺少阻火器;罐區(qū)長期使用防火堤破損等。③檢修隱患：檢修后管道法蘭處防靜電跨接未連接;罐體呼吸閥上缺少阻火器;檢修中不合理的錘擊等均構(gòu)成了安全生產(chǎn)中的重大隱患。④違章動(dòng)火。儲(chǔ)罐(區(qū))存在的以上隱患經(jīng)整改加強(qiáng)管理、落實(shí)安全責(zé)任制是可以消除的。
易燃液體儲(chǔ)運(yùn)過程中的損耗(庫耗)構(gòu)成的安全隱患常常易被忽視，據(jù)有關(guān)資料表明，油品的儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)損耗量約占總儲(chǔ)存量的0.3%~0.5%。園區(qū)某企業(yè)經(jīng)物料衡算，年使用1萬余噸苯，在儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)有幾百噸損耗，這些損耗的苯不加以安全處置，既造成環(huán)境污染，又可形成爆炸性混合物，遇點(diǎn)火源可引起火災(zāi)、爆炸。
本文試從儲(chǔ)罐中易燃液體損耗(庫耗)的安全性進(jìn)行分析，提出一些對(duì)策措施，供大家討論，以求取得共認(rèn)，進(jìn)一步提高罐區(qū)的本質(zhì)安全性。
易燃液體蒸發(fā)損耗分類
蒸發(fā)損耗是易燃液體損耗中最大的一種，在整個(gè)儲(chǔ)運(yùn)損耗中約占70%~80%。易燃液體具有揮發(fā)性，溫度越高，氣化越快，損失越大。易燃液體的蒸發(fā)損耗和易燃液體的性質(zhì)、密度、儲(chǔ)存條件(液面面積、壓力、溫度、氣體空間大小、大氣溫度)、作業(yè)環(huán)境、地區(qū)位置及經(jīng)營管理水平等因素有關(guān)。
蒸發(fā)損耗可分為：自然通風(fēng)損耗、“小呼吸”損耗、“大呼吸”損耗三種。
(1)自然通風(fēng)損耗：
自然通風(fēng)損耗主要是由于儲(chǔ)罐不嚴(yán)密造成的.。容器頂部有縫隙或孔眼，又不在同一高度上，引起自然對(duì)流造成自然通風(fēng)損耗。在外界有風(fēng)的情況下，由于容器周圍壓力分布不均勻，迎風(fēng)面壓力高，背風(fēng)面壓力低，自然通風(fēng)損耗更加嚴(yán)重。自然通風(fēng)損耗一般多發(fā)生在容器破損，頂板腐蝕，消防系統(tǒng)泡沫罐破損，呼吸閥未安裝閥盤，液壓閥未裝油封或油封被吹掉，量油口、采光孔漏氣等情況下。因此，對(duì)于一般容器來說，只要加強(qiáng)管理，及時(shí)維修，提高設(shè)備完好率，自然通風(fēng)損耗是完全可以避免的。
(2)“小呼吸”損耗
儲(chǔ)罐未進(jìn)出物料時(shí)，液面處于靜止?fàn)顟B(tài)，易燃液體蒸氣充滿儲(chǔ)罐氣體空間。日出之后，隨著大氣溫度升高和太陽輻射強(qiáng)度增加，罐內(nèi)氣體空間及液面溫度上升，氣體空間的混合氣體膨脹、蒸發(fā)加劇，從而使混合氣體的壓力增加。當(dāng)罐內(nèi)壓力達(dá)到呼吸閥的控制壓力時(shí)，呼吸閥的壓力閥盤打開，蒸氣隨著混合氣體呼出罐外。午后，隨著大氣溫度降低和太陽輻射強(qiáng)度減弱，罐內(nèi)氣體空間和液面溫度下降，氣體空間的混合氣體體積收縮，甚至伴有部分蒸氣冷凝，因此氣體空間壓力降低。當(dāng)罐內(nèi)壓力降低至呼吸閥的控制真空度時(shí)，呼吸閥的真空閥盤打開，吸入空氣。此時(shí)雖然沒有蒸氣逸入大氣，但是由于吸入的空氣沖淡了氣體空間的蒸氣濃度，促使易燃液體加速蒸發(fā)。其結(jié)果不僅削弱了溫降使罐內(nèi)壓力降低的幅度，同時(shí)也使氣體空間的蒸氣濃度迅速回升。新氣化的易燃液體蒸氣又將隨著次日的呼出逸入大氣。這種在儲(chǔ)罐靜止時(shí)，由于罐內(nèi)氣體空間溫度和蒸氣濃度的晝夜變化而引起的損耗稱為儲(chǔ)罐的靜止儲(chǔ)存損耗，又稱為“小呼吸”損耗。
(3)“大呼吸”損耗
儲(chǔ)罐進(jìn)料時(shí)，隨著液面上升，氣體空間的混合氣體受到壓縮，壓力不斷升高，當(dāng)罐內(nèi)混合氣體的壓力上升到呼吸閥的控制壓力時(shí)，壓力閥盤打開，呼出混合氣體。儲(chǔ)罐出料時(shí)，隨著液面下降，氣體空間壓力降低，當(dāng)氣體空間壓力降至呼吸閥的控制真空度時(shí)，真空閥盤打開，吸入空氣。吸入的空氣沖淡了罐內(nèi)混合氣的濃度，加速液體的蒸發(fā)，因而出料結(jié)束后，罐內(nèi)氣體空間壓力迅速回升，直至打開壓力閥盤，呼出混合氣。這種物料進(jìn)出作業(yè)中由于液面高度變化而造成的損耗稱為動(dòng)液面損耗，又稱為“大呼吸”損耗。
對(duì)于大型易燃液體儲(chǔ)罐，尤其是低沸點(diǎn)、低閃點(diǎn)、沸溢性液體，損耗量不可忽視。易燃液體除易燃爆外，多數(shù)有一定的毒性，其蒸氣逸出后不加以處置，一方面引起污染環(huán)境，造成儲(chǔ)罐區(qū)周邊人員慢性中毒，同時(shí)向周邊擴(kuò)散遷移;另一方面，蒸氣與空氣形成爆炸性混合物，遇點(diǎn)火源可發(fā)生火災(zāi)爆炸事故，我市化工園區(qū)某企業(yè)儲(chǔ)罐曾兩次遭雷擊著火。
對(duì)策措施
對(duì)于大型易燃液體儲(chǔ)罐提出以下對(duì)策措施：
1、呼出蒸氣的集中處理：大型易燃液體儲(chǔ)罐呼吸閥加裝回收裝置，對(duì)儲(chǔ)罐呼吸閥呼出蒸汽冷凝回用或集中焚燒處理。
2、采用內(nèi)浮頂罐。但浮頂儲(chǔ)罐在使用中，常常會(huì)發(fā)生浮頂偏斜、浮艙邊緣與罐壁間隙不同、浮盤升降不靈或沉沒而嚴(yán)重影響物料安全儲(chǔ)存或造成事故。
3、采用氮?dú)饷芊饧夹g(shù)
氮?dú)饷芊饧夹g(shù)就是用氮?dú)庋a(bǔ)充罐內(nèi)氣體空間。氮?dú)馄毡楸纫兹家后w蒸氣輕，所以氮?dú)飧≡谡魵馍厦�。�?dāng)呼氣時(shí)，呼出罐外的是氮?dú)舛皇钦魵狻．?dāng)罐內(nèi)壓力降低時(shí)，氮?dú)庾詣?dòng)進(jìn)罐補(bǔ)充氣體空間，減少蒸發(fā)損耗，避免易燃液體接觸空氣氧化。氮封系統(tǒng)由氮封閥、信號(hào)閥(又稱控制閥)、減壓閥和針形閥4部分組成。氮封閥是自力式調(diào)節(jié)閥，能根據(jù)信號(hào)閥發(fā)出的氣信號(hào)，快速作出相應(yīng)動(dòng)作。當(dāng)信號(hào)閥打開時(shí)，氮封閥下膜室的壓力下降，利用彈簧的反作用力使閥芯向下移動(dòng)，閥芯處于與閥座全開位置;當(dāng)信號(hào)閥關(guān)小或完全關(guān)閉時(shí)，氮封閥下膜室的壓力增加，壓縮彈簧，閥芯向上移動(dòng)，閥芯與閥座逐漸關(guān)小或全關(guān)。
(1)氮封系統(tǒng)的工作原理是：當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)壓力低于設(shè)定值時(shí)，信號(hào)閥打開，降低氮封閥薄膜下側(cè)壓力，氮封閥也相應(yīng)打開，將氮?dú)廨斎牍迌?nèi)，使儲(chǔ)罐壓力逐漸回升到設(shè)定值。當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，信號(hào)閥關(guān)閉，此時(shí)氮封閥薄膜下側(cè)壓力上升，氮封閥也相應(yīng)關(guān)閉。如罐內(nèi)壓力高于設(shè)定值時(shí)，儲(chǔ)罐呼吸閥將打開，呼出罐內(nèi)氣體，罐內(nèi)壓力下降至設(shè)定值。
(2)使用氮?dú)饷芊庀到y(tǒng)時(shí)要注意：①氮封系統(tǒng)前要設(shè)置過濾器，防止氮?dú)夤芫�中的鐵銹、雜質(zhì)等進(jìn)入罐內(nèi)產(chǎn)品中。②儲(chǔ)罐附近要設(shè)置放空閥、排渣閥，及時(shí)將管線內(nèi)凝液、雜質(zhì)排出。③儲(chǔ)罐清洗完畢首次投用前罐內(nèi)應(yīng)充入氮?dú)狻?/p>
(3)采用氮?dú)饷芊饧夹g(shù)的意義
采用氮?dú)饷芊猓?/p>
�、倏梢员ＷC安全生產(chǎn)。由于采用了氮?dú)饷芊饧夹g(shù)，罐內(nèi)氣體空間是易燃液體氣相蒸氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w，降低了易燃?xì)怏w的濃度，處于氣體爆炸極限范圍外，罐內(nèi)不具備發(fā)生燃燒爆炸條件。
�、诳山档痛�、小呼吸損耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。由于氮?dú)馄毡楸纫兹家后w蒸氣輕，浮在蒸氣的上面，因此向罐外呼氣時(shí)主要是呼出氮?dú)�。吸氣時(shí)，氮?dú)鈺?huì)自動(dòng)快速補(bǔ)入罐內(nèi)，提高罐內(nèi)壓力，有效抑制易燃液體蒸發(fā)，從而大大降低大、小呼吸損耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。
�、劭梢员ＷC產(chǎn)品質(zhì)量。由于只是向罐內(nèi)補(bǔ)充純潔的氮?dú)�，避免了吸入空氣，從而較好的防止產(chǎn)品氧化、吸水，同時(shí)由于大大降低了呼吸損耗，可有效抑制蒸發(fā)呼出，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
�、苡欣诒Ｗo(hù)環(huán)境，維護(hù)職工身心健康。由于大大降低了呼吸損耗，呼出的主要是氮?dú)�，因此可有效減少操作空間有毒有害的蒸氣，有效地保護(hù)環(huán)境，維護(hù)職工身心健康。
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