液化石油氣是從油氣田或石油煉制過程中得到的一部分碳?xì)浠衔?，主要成分為C3、C4烷烴。液化石油氣（LPG）是重要的燃料及化工原料，同時(shí)也是一種易燃、易爆的危險(xiǎn)物質(zhì)，在生產(chǎn)運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用過程中極易發(fā)生事故。隨著液化石油氣在工業(yè)與民用方面的廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外因操作和管理不慎而發(fā)生的液化石油氣火災(zāi)爆炸事故屢見不鮮。1984年11月19日，墨西哥市郊外國(guó)家石油公司液化石儲(chǔ)運(yùn)站發(fā)生泄漏并引發(fā)爆炸，造成650人死亡，6000人受傷。1998年3月5日，西安市煤氣公司液化石油氣管理所發(fā)生嚴(yán)重泄漏爆炸事故，共造成12人死亡，32人受傷，10萬居民疏散。這些事故造成的人身傷亡及財(cái)產(chǎn)損失等都極為嚴(yán)重。因此，對(duì)液化石油氣儲(chǔ)罐及其管路的事故后果進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的對(duì)策措施，對(duì)預(yù)防重大事故的發(fā)生具有重要意義。

液化石油氣主要危險(xiǎn)性分析

1.易燃、易爆性

液化石與空氣混合后，一旦遇到火種，甚至是石頭與金屬撞擊或摩擦的靜電火花，都能迅速引起燃燒。液化石油氣的爆炸極限為1.5%~9.5%，爆炸范圍寬且爆炸下限低，泄漏擴(kuò)散后很容易發(fā)生爆炸。液化石油氣燃燒熱值高，燃燒速度快。其燃燒熱值是焦?fàn)t煤氣的5倍，煙煤發(fā)熱量的2倍，爆炸時(shí)燃燒速度為每秒數(shù)百米到數(shù)千米，火焰溫度高于2000℃，著火時(shí)熱輻射很強(qiáng)，極易引燃引爆周圍易燃易爆物質(zhì)，使火勢(shì)擴(kuò)大。

2.揮發(fā)生

液化石油氣常壓沸點(diǎn)低（例如丙烷為-42.1℃），一旦從容器或管道中泄漏出來，由于壓力的降低，便可急劇氣化，體積將會(huì)驟然膨脹250倍左右，并能迅速擴(kuò)散蔓延。液化石油氣氣態(tài)比重是空氣的1.5~2.5倍，一旦泄漏，易在低洼或通風(fēng)不良處窩存，在平地上能沿地面迅速擴(kuò)散至遠(yuǎn)處，而不是擴(kuò)散到空氣中去，更易釀成爆炸事故。

3.受熱易膨脹性

液化石油氣熱膨脹系數(shù)高，溫度越高，膨脹越大。容器在滿液情況下，溫度一旦升高，容器內(nèi)壓力會(huì)急升高。當(dāng)液化石油氣泄漏后發(fā)生燃燒爆炸時(shí)，周圍其他儲(chǔ)罐受到火焰燒烤，壓力會(huì)迅速增高，從而發(fā)生物理爆炸，產(chǎn)生爆炸碎片，造成新的燃燒爆炸，形成多米諾連鎖反應(yīng)。

4.易產(chǎn)生靜電

液化石油氣的電阻率高達(dá)106~1010Ω?m，當(dāng)其從容器、設(shè)備、管道中噴出時(shí)，極易因摩擦產(chǎn)生靜電，產(chǎn)生放電火花，引起可燃?xì)怏w燃燒或爆炸。液化石油氣中含有的液體或固體雜質(zhì)越多，流速越快，產(chǎn)生的靜電荷越多。

5.能引起中毒窒息

高濃度的液化烷烴被大量吸入人體內(nèi)，就會(huì)造成中毒，使人昏迷、嘔吐或有不愉快的感覺，嚴(yán)重時(shí)可使人窒息死亡。

6.溶解性

此外，液化石油氣泄漏后，會(huì)從周圍環(huán)境中吸收大量熱量氣化，從而使溫度急刷降低，致人凍傷。

事故后果分析

液化石油氣火災(zāi)爆炸事故大都源于泄漏。液化石油氣的泄漏可分為3種情況：災(zāi)難性的儲(chǔ)罐瞬間泄漏、儲(chǔ)罐裂口處連續(xù)泄漏和管路連續(xù)泄漏。其中，儲(chǔ)罐瞬間泄漏有可能分為儲(chǔ)罐熱失效（例如火焰烘烤）和冷失效2種情況。

1.災(zāi)難性的儲(chǔ)罐瞬間泄漏

儲(chǔ)罐熱失效：將會(huì)立即點(diǎn)火、導(dǎo)致沸騰液體擴(kuò)散蒸氣云爆炸（BLEVE），產(chǎn)生火球。

儲(chǔ)罐冷失效：加壓液化氣儲(chǔ)罐的災(zāi)難性失效將產(chǎn)生部分液化氣的閃蒸，同時(shí)湍流的空氣被卷入這種蒸氣-液滴氣云?？梢韵胂?，由于與地面和周圍環(huán)境間的作用，泄漏物的動(dòng)量將不斷損失，直至最后與周圍的環(huán)境間建立起平衡關(guān)系，并隨主導(dǎo)風(fēng)向一起飄移擴(kuò)散。如果泄漏物的動(dòng)量沒有損失，并且沒有顯著的風(fēng)流，那么在動(dòng)量的驅(qū)動(dòng)下，泄漏物將可能卷入大量的空氣，以稀釋云團(tuán)到LEL以下，形成以似罐為中心的氣云。根據(jù)點(diǎn)火條件不同，氣云可發(fā)生不同事故后果。

●立即點(diǎn)燃產(chǎn)生BLEVE火球：因摩擦靜電、電氣了火花、明火等而發(fā)生立即點(diǎn)燃，從而產(chǎn)生BLEVE火球。

●延遲點(diǎn)火發(fā)生閃火（FF）或蒸氣云爆（VCE）：發(fā)生災(zāi)難性泄漏時(shí)，立即點(diǎn)燃的概率較低，多數(shù)情況下會(huì)隨著主導(dǎo)風(fēng)向一起漂移擴(kuò)散。此時(shí)，若應(yīng)急處置不當(dāng)時(shí)，氣云會(huì)在擴(kuò)散過程中遇到點(diǎn)火源，發(fā)生延遲點(diǎn)火，導(dǎo)致閃火（FF）或蒸氣云爆（VCE）。

●不點(diǎn)燃：若應(yīng)急處置得當(dāng)， 氣云會(huì)在擴(kuò)散過程中不會(huì)發(fā)生點(diǎn)燃，僅形成浮性云團(tuán)，不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的事故后果。

圖1給出了液化石油氣儲(chǔ)罐發(fā)生災(zāi)難性瞬間泄漏的事件樹。

2.儲(chǔ)罐裂品處連續(xù)泄漏

儲(chǔ)罐裂口處連續(xù)泄漏，也將形成蒸氣-液滴氣云，并且隨著擴(kuò)散的進(jìn)行發(fā)生延遲閃火和蒸氣云爆，也可能不點(diǎn)燃，僅形成浮性云團(tuán)。圖2為液化石油氣儲(chǔ)罐裂口處連續(xù)泄漏的事件樹。

圖1 液化石油氣儲(chǔ)罐整體災(zāi)難性瞬間泄漏事件樹

圖2 流化石油氣儲(chǔ)罐裂口處連續(xù)泄漏事件樹

此外，也可因摩擦靜電、電氣火花、明火等而發(fā)生立即點(diǎn)燃。由于儲(chǔ)罐裂口處連續(xù)泄漏的量一般較大，這種立即點(diǎn)燃，一般被考慮成災(zāi)難性的整體熱泄漏，從而產(chǎn)生BLEVE火球。

3.管路連續(xù)泄漏

管路連續(xù)泄漏可因摩擦靜電、電氣火花、明火等而發(fā)生立即點(diǎn)燃。由于泄漏的量一般較小，這種立即點(diǎn)燃一般導(dǎo)致噴射火。擴(kuò)散的氣云也可發(fā)生延遲閃火和蒸氣云爆，或者不點(diǎn)燃。圖3為液化石油氣儲(chǔ)罐管路連續(xù)泄漏事件樹。

圖3 液化石油氣儲(chǔ)罐管路連續(xù)泄漏事件樹

結(jié)論

由以上分析可見，液化石油氣儲(chǔ)罐及其管路可發(fā)生3種情況的泄漏，并且根據(jù)點(diǎn)火條件的不同，主要發(fā)生BLEVE、閃火、蒸氣云爆炸、噴射火等4種事故后果。其中：

1.在3種泄漏情況中，災(zāi)難性的儲(chǔ)罐瞬間泄漏和儲(chǔ)罐裂口處連續(xù)泄漏，將產(chǎn)生嚴(yán)重的事故后果，但直接由此引發(fā)的事故是小概率時(shí)間。由近年來發(fā)生的幾起典型液化石油氣事故案例可見，多數(shù)事故的起因，主要源于管路、閥門以及儲(chǔ)罐附件等的泄漏。

2.在4種事故后果中，直接點(diǎn)火經(jīng)引發(fā)災(zāi)難性的BLEVE后果也是小概率事件。多數(shù)情況下首先發(fā)生的是延遲閃火和蒸氣云爆。閃火和蒸氣云爆發(fā)生后，嚴(yán)重的后果將會(huì)引起多米諾效應(yīng)，引發(fā)次生災(zāi)害，從而可引起災(zāi)難性的BLEVE后果。

3.針對(duì)液化石油氣的特性和事故特點(diǎn)，應(yīng)采取嚴(yán)格的事故預(yù)防措施。

（1）嚴(yán)格遵守有關(guān)的法律法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50028-1993[2002年版]）、《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50160-1992[1999年版]）、《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50187-1993）等等，罐區(qū)的工藝設(shè)計(jì)、儲(chǔ)罐及附件、輸氣管線、安全閥及放空設(shè)備、安全補(bǔ)償裝置、檢測(cè)儀表、建構(gòu)筑物、消防給水、排水、滅火器材、電氣防爆、防雷、防靜電、防火堤等必須嚴(yán)格符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

（2）凡與液化石油氣相關(guān)的站區(qū)和環(huán)境要杜絕明火、點(diǎn)火花和靜電火花的產(chǎn)生，罐區(qū)內(nèi)嚴(yán)禁明火，同時(shí)注意防止靜電產(chǎn)生，嚴(yán)格執(zhí)行動(dòng)火災(zāi)批制度；罐區(qū)應(yīng)具有良好的通風(fēng)條件，不得有使液化氣聚集、積存的地方。

（3）加強(qiáng)安全管理，制定相應(yīng)的定期檢查制度。定期檢查儲(chǔ)罐各密封點(diǎn)、焊縫及罐體有無滲漏；檢查儲(chǔ)罐進(jìn)出口閥門、閥體及連接部位是否完好；檢查罐底、底板、圈板腐蝕情況；檢查儲(chǔ)罐基礎(chǔ)及外形有無變形，罐底是否凹陷和傾斜。壓力容器要按規(guī)定定期檢驗(yàn)。

（4）制定嚴(yán)格的作業(yè)管理制度。操作人員應(yīng)去嚴(yán)格遵守操作規(guī)程和安全規(guī)定，反對(duì)野蠻作業(yè)，加強(qiáng)責(zé)任心，防止設(shè)備損壞。

（5）與液化石油氣相關(guān)的設(shè)備及其建筑物、構(gòu)筑物要有滿足要求的防范保護(hù)設(shè)施和防火間距，與周邊設(shè)施場(chǎng)所要保證足夠的安全距離。防止事故發(fā)生時(shí)造成多米諾連鎖反應(yīng)，減少事故時(shí)周邊人員的傷亡。