一、天燃氣的特性
天燃氣的主要成分是各種烴類,其特性為:
??? ①易燃、易爆性;
??? ②揮發(fā)性強;
??? ③密度小,在常溫常壓下,密度多在0.6~0.8g/cm3,比空氣輕;
??? ④有毒害性(主要是CO)和窒息性;
?、萜涞蜔嶂导s為8000-8700千卡/Nm3(33.47-36.40兆焦/Nm3);
?、薷g性低;
??? ⑦膨脹系數(shù)大;
?、嗖灰兹苡谒?;
⑨不含硫化氫時為無色無臭;
?、馊键c(550℃)比較高,不易點燃;
?、咸烊細庠诳諝庵腥紵龝r的體積界限是5%~15%。
二、 加氣站安全的重要性
加氣站是一個易燃、易爆、有毒的危險場所。在生產(chǎn)區(qū)內(nèi),分布于各處的工藝裝置彼此由各種閥門與管道相通,構(gòu)成了一個相互關(guān)聯(lián)、相互制約的生產(chǎn)體系。天燃氣長期以一定的壓力存在于工藝裝置和管路中,很容易從老化和松弛的各密封點滲漏出來。同時在加氣過程中,殘存在管內(nèi)的天燃氣不可避免地也要逸出。不僅操作人員直接置身于這種環(huán)境中操作,維修人員也常常在此環(huán)境中對各設備管道進行維護修理作業(yè),如果在任何一個工作面上,違反某項安全制度,就極有可能出現(xiàn)燃燒、爆炸事故,甚至造成站毀人亡的惡果。
三、天燃氣產(chǎn)生的主要危害
天燃氣是一種易燃易爆混合性氣體,與空氣混合能形成爆炸性混合物,天燃氣本身具有閃點低、易擴散、受熱后迅速汽化,強熱時劇烈汽化而噴發(fā)遠射、燃燒值大、燃燒溫度高、爆炸范圍較寬且爆炸下限低等特點。天燃氣在空氣中濃度達到爆炸極限時,遇到熱源和明火有爆炸的危險,與五氧化溴、氯氣、次氯酸、三氟化氮、液氧、二氟化氧及其他強氧化劑接觸反應劇烈,火災危險性為甲級。一旦發(fā)生天燃氣火災事故,除直接破壞財產(chǎn)引起人員傷亡外,還會發(fā)生爆炸、建筑物與設備塌崩飛散和引起火情進一步擴大等災害,造成更加嚴重的后果。
根據(jù)我國對可燃性液體火災危險等級的劃分,天燃氣屬一級易燃易爆危險品,是最高危險等級,其危險性主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
?、僖兹紵捅?/p>
天燃氣的燃點一般在550℃以上,而汽油為427℃。這說明天燃氣不象汽油那樣容易被點燃。其次天燃氣在空氣中燃燒時的體積界限是5%~15%,液化氣是2%~10%,而汽油是1%~7%。即大氣中有1%的汽油濃度就很容易發(fā)生著火爆炸。天燃氣要比汽油、液化氣好的多,因為它要積累到5%才到達它的燃燒下限。更重要的是天燃氣比空氣輕,其密度只是空氣的55%,稍有泄漏,很容易向大氣中擴散,不至于達到低燃燒界限。使用時還要在天燃氣里放加臭劑以提高對天燃氣泄漏的及早發(fā)現(xiàn),從而采取預防措施。最重要的是,天燃氣在空氣中的比例即使達到爆炸極度限,沒有火源也不會發(fā)生爆炸。所以在存放天燃氣的地方必須嚴禁煙火。
?、诨饎菝?,災害損失大
天燃氣的爆炸速度與汽油的爆炸速度相當,當一有火情,即便在遠方的天燃氣也會起燃,形成長距離大范圍的火災,災害異常猛烈。天燃氣低熱值在8500-10000千卡/Nm3之間,由于其燃燒熱值大,四周的其他的可燃物質(zhì)也極易被引燃。不少的火災案例中,都有建筑物被燒塌,混凝土被燒熔的情況。如此猛烈的火勢,給撲救人員的作業(yè)和裝備的使用,也造成一定的困難。
?、垡讚]發(fā),且事故具有隱蔽性
天燃氣在常溫常壓下極易揮發(fā),壓縮天燃氣泄漏出來后能迅速揮發(fā)擴大成250L以上的氣體。由于天燃氣的密度比空氣小,泄漏后很容易擴散到空氣中,所以,遇到明天燃氣漏出來的天燃氣點燃而引起燃燒爆炸,使事故的隱蔽性增大,極大的增加了火災的危險性。
??? ④極限濃度低,繼生災害嚴重
天燃氣與空氣混合,含量達到5%時,能形成爆炸性混合物,使具有爆炸危險的范圍大大擴大,一遇到明火,除產(chǎn)生爆炸外,極易導致周圍儲罐或罐車因受高溫的烘烤而引發(fā)武力爆炸,大量的壓縮天燃氣從爆炸破裂的容器中噴到四周較遠地域,繼而汽化著火,使大火延伸到周圍遠處的建筑物,從而引發(fā)惡性火災事故,造成更加嚴重的災情。
四、風險識別
天燃氣加氣站存在的主要危險危害因素有:火災、爆燃、窒息中毒、機械傷害、電氣傷害、意外傷害等。其中爆燃的危害性最大,且是主要危害,造成的損失也最大。本次評價的風險評價主要針對的是火災、爆炸危險。風險事故發(fā)生必須同時滿足以下3個條件:
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?、谔烊細庑孤┖鬀]有得到有效控制,天燃氣迅速擴散蔓延漸漸積聚濃度達到爆炸極限;
③天燃氣遇熱源或明火。
在加氣站設計、施工、設備選型過程中充分考慮風險因素,加強站內(nèi)日常管理天燃氣大量泄漏的可能性很??;另一方面,天燃氣一旦泄漏,只要發(fā)現(xiàn)及時,采取正確的應急措施加以控制,限制住天燃氣濃度達到爆炸極限,爆炸、火災便能得到有效控制。
五、事故成因
天燃氣雖然屬于易燃易爆性氣體,但天燃氣的燃點較高,密度小易于空氣易擴散,通常輕微的泄漏不會造成火災、爆炸事故,在天燃氣的濃度達到爆炸極限時,才會遇火發(fā)生爆炸。
事故的成因是多方面的,其主要原因分為人為、設備、原料、環(huán)境和管理以及運輸?shù)葞追矫嬖颍F(xiàn)將各事故成因詳細分述如下:
?。?)人為原因
造成事故的人為原因主要包括設計缺陷、設備選型或安裝不當以及站內(nèi)工作人員安全意識差、違規(guī)操作和工作警惕性不高、忽視報警系統(tǒng)警報或是警報系統(tǒng)故障等。
?。?)設備原因
設備因素從施工到加氣站的日常運營是多方面的:
①設備設計、選型、安裝錯誤,不符合防火防爆要求;
?、趬毫艿廊萜魑窗凑_設計制造、施工,存有缺陷防患;
?、墼O備失修、維護不當,超負荷運行或帶病運行;
?、芄芫€、加氣機等接地不符合規(guī)定要求;
?、蓦姎庠O備不符合防爆要求;
?、薨踩郊?、報警裝置、配備不當或失靈。
?。?)原料的原因
主要是天燃氣自身靜電或氣質(zhì)有問題,存在事故隱患。
(4)環(huán)境因素
?、僮匀画h(huán)境異?,F(xiàn)象:雷電、地震、洪水、滑坡和土壤腐蝕等。地震發(fā)生后因地面震動、斷層區(qū)土壤破壞及錯動、震動及地面斷裂等可能會造成站場處理設備、管道的破壞,導致事故發(fā)生。根據(jù)土壤理化性質(zhì)對金屬的腐蝕性可知,沼澤地、鹽漬地,濕地為強腐蝕環(huán)境,其余為中度或弱腐蝕區(qū)。腐蝕會使管線壁厚減小甚至穿孔,容易引起爆裂。其他自然因素如雷電、洪水、滑坡等也可能誘發(fā)風險事故。