地上常壓儲(chǔ)罐內(nèi)的易燃蒸汽爆炸后,會(huì)使罐壁與罐底間的焊縫或側(cè)縫開(kāi)裂,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致罐體撕裂,有時(shí)爆炸產(chǎn)生的沖擊波甚至?xí)䦟?chǔ)罐炸飛。如果儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)良好且維護(hù)適當(dāng),當(dāng)罐內(nèi)易燃蒸汽發(fā)生爆炸時(shí),會(huì)使儲(chǔ)罐順著罐壁到灌頂間的焊縫開(kāi)裂,在這種情況下,可能只會(huì)在受損的罐內(nèi)發(fā)生著火,罐內(nèi)物質(zhì)一般也不會(huì)泄漏。為了防止儲(chǔ)罐發(fā)生爆炸事故,首先要了解易發(fā)事故的儲(chǔ)罐類(lèi)型,并且在日常工作中要加強(qiáng)對(duì)這些儲(chǔ)罐的維護(hù)。
相關(guān)事故
1992年,當(dāng)工人們?cè)谝慌_(tái)內(nèi)部液體已經(jīng)被倒空的儲(chǔ)罐外進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí),罐內(nèi)殘留的蒸汽發(fā)生爆炸,將儲(chǔ)罐炸飛到附近的河流中。導(dǎo)致3死1傷。
1994年,一臺(tái)污油罐在進(jìn)行打磨作業(yè)時(shí)發(fā)生爆炸,罐體被炸飛,造成17人受傷,泄漏出來(lái)的污油通過(guò)溢流堰后流入附近河中。
1995年,兩臺(tái)高度和直徑均為30英尺的大儲(chǔ)罐,因一臺(tái)儲(chǔ)罐外部進(jìn)行的焊接作業(yè)導(dǎo)致罐內(nèi)可燃物質(zhì)發(fā)生爆炸,爆炸產(chǎn)生的沖擊波將兩臺(tái)儲(chǔ)罐炸飛,其中的一臺(tái)儲(chǔ)罐被炸到50英尺開(kāi)外。罐內(nèi)的可燃液體迅速泄漏并發(fā)生劇烈燃燒,造成5人死傷。
危險(xiǎn)意識(shí)
儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)、檢查和維護(hù)這些因素與重大儲(chǔ)罐爆炸事故直接相關(guān)。
儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)
從美國(guó)以往發(fā)生的儲(chǔ)罐爆炸事故中可以發(fā)現(xiàn),比較舊的儲(chǔ)罐更容易發(fā)生罐壁與罐底間焊縫的開(kāi)裂事故。1950年以前修建的儲(chǔ)罐一般都不符合目前的火災(zāi)爆炸泄放行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在對(duì)儲(chǔ)存易燃和可燃液體的常壓儲(chǔ)罐進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮到一旦儲(chǔ)罐發(fā)生爆炸,應(yīng)該讓它順著罐壁與罐頂間的焊縫開(kāi)裂。這樣可以防止儲(chǔ)罐被炸飛或順著側(cè)縫爆裂。美國(guó)很多機(jī)構(gòu)都建立了儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。美國(guó)石油協(xié)會(huì)的API-650“鋼制焊接油罐”標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)就做出了要求。
疏于檢查,維修和維護(hù)不當(dāng)
如果儲(chǔ)罐維修、維護(hù)不當(dāng),又疏于檢查,當(dāng)罐內(nèi)蒸汽發(fā)生爆炸時(shí)就會(huì)使儲(chǔ)罐嚴(yán)重受損。當(dāng)罐壁與罐底之間的焊縫強(qiáng)度因腐蝕變?nèi)酰蚬薇谂c罐頂之間焊縫的強(qiáng)度大于罐壁與罐底之間的焊縫強(qiáng)度時(shí),儲(chǔ)罐更易損壞。在罐基周?chē)伾笆蛞缬臀談┑淖龇ǎ锌赡軙?huì)造成罐底腐蝕,因?yàn)榻?jīng)過(guò)多年使用之后,有些儲(chǔ)罐,尤其是舊罐的底部可能要比地面低,會(huì)造成水分在罐底部積聚,最終導(dǎo)致罐底、罐壁與罐底間的焊縫變?nèi)酢_有一種情況是,對(duì)罐頂或罐頂上的配件進(jìn)行更換或進(jìn)行其他整改時(shí),有可能會(huì)使罐頂與罐壁間焊縫的強(qiáng)度大于罐壁與罐底間焊縫的強(qiáng)度。
其他可能會(huì)造成儲(chǔ)罐爆炸和類(lèi)似后果的危險(xiǎn)因素包括:
可燃蒸汽
可燃蒸汽的生成不僅會(huì)對(duì)儲(chǔ)存純易燃液體的儲(chǔ)罐構(gòu)成危險(xiǎn),而且對(duì)污泥罐或混合罐都會(huì)造成危險(xiǎn),因?yàn)檫@些罐里可能會(huì)有可燃物存在,或通過(guò)反應(yīng)可生成可燃物質(zhì)。污泥(污油)罐尤其危險(xiǎn),因?yàn)樗鼈冇袝r(shí)是敞口的;爆炸性氣體在罐內(nèi)和罐外都有可能形成。很多用罐單位都沒(méi)有意識(shí)到這種危險(xiǎn)。此外,即使是空罐,如果含有可燃性蒸汽,也存在著危險(xiǎn)。
在前文敘述的幾起案例中,沒(méi)有清楚地識(shí)別出可燃蒸汽存在的隱患;裝有物料的儲(chǔ)罐沒(méi)有安裝阻火器,無(wú)法防止外部火焰進(jìn)入罐內(nèi),也未安裝蒸汽控制設(shè)備限制罐中蒸汽的散發(fā)。
點(diǎn)火源
可燃蒸汽從罐中散出,與空氣混合后,遇到點(diǎn)火源才會(huì)發(fā)生燃燒。為了將著火的危險(xiǎn)降到最小,所有可能的點(diǎn)火源都要與潛在的可燃蒸汽隔離,這些點(diǎn)火源包括可能會(huì)產(chǎn)生火花或形成弧光的焊接設(shè)備或維修中的設(shè)備,靜電源,雷電,附近區(qū)域的動(dòng)火作業(yè),或儲(chǔ)罐周?chē)环蠘?biāo)準(zhǔn)的電氣設(shè)施等。
儲(chǔ)罐位置距作業(yè)工人或周?chē)h(huán)境過(guò)近
如果儲(chǔ)罐所在的位置不滿足最小防火間距的規(guī)定,則其帶來(lái)的危險(xiǎn)性會(huì)大大增加。為了減輕儲(chǔ)罐損壞對(duì)人員、環(huán)境和其它儲(chǔ)罐造成的后果,在儲(chǔ)罐原有圍堰外應(yīng)考慮再多加一層防火墻。
危險(xiǎn)識(shí)別
使用儲(chǔ)罐的部門(mén)應(yīng)該對(duì)儲(chǔ)罐會(huì)發(fā)生災(zāi)難性事故的可能性進(jìn)行評(píng)價(jià),并識(shí)別出可能會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)罐爆炸的各種因素。應(yīng)該找出的因素包括,但不限于以下幾點(diǎn):
不符合API-650或其他應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),并且內(nèi)裝易燃液體或可生成可燃性蒸汽的液體的常壓儲(chǔ)罐;
儲(chǔ)罐基礎(chǔ)周?chē)艿礁g和/或與地面直接接觸并暴露在潮濕環(huán)境中的鋼罐;
儲(chǔ)罐或關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)(如管線)的焊接變?nèi)趸蚴В?/P>
如果儲(chǔ)罐曾經(jīng)裝過(guò)水和易燃物的混合物,罐底的水相可能會(huì)導(dǎo)致罐內(nèi)底部腐蝕;
含有可燃蒸汽但未安裝阻火器或限制蒸汽發(fā)散的控制設(shè)備的儲(chǔ)罐;
含有可燃蒸汽的儲(chǔ)罐附近的點(diǎn)火源。
工藝安全部分的風(fēng)險(xiǎn)削減
儲(chǔ)罐要符合所有法規(guī)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,其中包括保持儲(chǔ)罐狀態(tài)良好的檢查和維護(hù)要求。儲(chǔ)罐內(nèi)裝有易燃物質(zhì)的部門(mén)要對(duì)設(shè)備和操作情況進(jìn)行檢查。檢查的內(nèi)容包括,但不限于以下幾點(diǎn):
常壓儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)
美國(guó)石油協(xié)會(huì)和其它組織的一些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范都提供了儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)和施工的推薦做法。要求必須對(duì)液體或液體混合物的某些組分是否會(huì)生成可燃性蒸汽進(jìn)行評(píng)價(jià)。設(shè)計(jì)措施包括防火、阻火器、緊急泄放(API-650的部分內(nèi)容)、防止回火(針對(duì)那些含有易燃液體的儲(chǔ)罐)、挖泄洪溝或筑防火堤。
儲(chǔ)罐的檢查和維護(hù)
API-653儲(chǔ)罐檢查指南和程序?qū)?chǔ)罐,特別是舊儲(chǔ)罐的定期檢查和測(cè)試做出了規(guī)定。這些程序要求由API認(rèn)可的儲(chǔ)罐檢查部門(mén)對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行檢查,并做出書(shū)面記錄。檢查的內(nèi)容包括壓力測(cè)試程序、焊接檢查及腐蝕或金屬疲勞檢查。API-650對(duì)焊接程序、焊接資質(zhì)要求和焊口檢查(如射線及磁粉檢測(cè))都做出了相應(yīng)的規(guī)定。儲(chǔ)罐檢查和維護(hù)的具體程序要根據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)來(lái)制定。
動(dòng)火安全
進(jìn)行動(dòng)火作業(yè)時(shí),不僅要遵守職業(yè)安全和健康署的法規(guī),而且要遵守美國(guó)防火協(xié)會(huì)的焊接標(biāo)準(zhǔn)。危險(xiǎn)削減措施包括動(dòng)火程序要正確,如需要有動(dòng)火許可、有監(jiān)火員及現(xiàn)場(chǎng)滅火設(shè)施,并且要測(cè)試大氣的爆炸性;所有的倒淋、放空、人孔、打開(kāi)的法蘭都要覆蓋或密封;所有的下水都要密封(防止氣體或蒸汽流動(dòng));對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn)并為他們提供適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)設(shè)備。
減少點(diǎn)火源
點(diǎn)火源危險(xiǎn)削減措施包括:危險(xiǎn)環(huán)境中的所有電氣設(shè)備都要符合美國(guó)國(guó)家電氣規(guī)范(NFPA-70)的要求,儲(chǔ)罐要接地以消散靜電電荷,在易燃環(huán)境中只使用不產(chǎn)生火花的工具,并且在工作中要注意避免產(chǎn)生足夠的熱或火花,以防易燃蒸汽被點(diǎn)燃。