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儲罐區損耗安全
儲罐區是化工企業(yè)原料、中間產(chǎn)品和成品的集散地，在儲運過(guò)程中，受到復雜的各種因素影響，火災爆炸、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 )造成生命與財產(chǎn)的重大損失以及引起環(huán)境污染事故。
罐區目前的安全現狀
常州市江邊化工園區現有化工企業(yè)90余家，多數企業(yè)建有儲罐(區)，其中有幾家是頗有規模的化工專(zhuān)業(yè)儲運公司。目前儲罐(區)普遍存在的主要隱患是：①老企業(yè)罐區未經(jīng)設計或設計存在缺陷：儲罐間距不能完全滿(mǎn)足防火規范要求;禁忌物質(zhì)(如酸、堿類(lèi))之間無(wú)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;防雷設施不能防地滾雷，罐體遭雷擊;不屏蔽泵機在防火堤內安裝。②日常管理隱患：罐車(chē)接卸無(wú)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范;易燃液體罐區缺少可燃氣體報警裝置;罐體呼吸閥上缺少阻火器;罐區長(cháng)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成了安全生產(chǎn)中的重大隱患。④違章動(dòng)火。儲罐(區)存在的以上隱患經(jīng)整改加強管理、落實(shí)安全責任制是可以消除的。
易燃液體儲運過(guò)程中的損耗(庫耗)構成的安全隱患常常易被忽視，據有關(guān)資料表明，油品的儲運系統損耗量約占總儲存量的0.3%~0.5%。園區某企業(yè)經(jīng)物料衡算，年使用1萬(wàn)余噸苯，在儲運系統有幾百?lài)崜p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、爆炸。
本文試從儲罐中易燃液體損耗(庫耗)的安全性進(jìn)行分析，提出一些對策措施，供大家討論，以求取得共認，進(jìn)一步提高罐區的本質(zhì)安全性。
易燃液體蒸發(fā)損耗分類(lèi)
蒸發(fā)損耗是易燃液體損耗中最大的一種，在整個(gè)儲運損耗中約占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、地區位置及經(jīng)營(yíng)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)損耗主要是由于儲罐不嚴密造成的。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?chē)鷫毫Ψ植疾痪鶆�，迎風(fēng)面壓力高，背風(fēng)面壓力低，自然通風(fēng)損耗更加嚴重。自然通風(fēng)損耗一般多發(fā)生在容器破損，頂板腐蝕，消防系統泡沫罐破損，呼吸閥未安裝閥盤(pán)，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，對于一般容器來(lái)說(shuō)，只要加強管理，及時(shí)維修，提高設備完好率，自然通風(fēng)損耗是完全可以避免的。
(2)“小呼吸”損耗
儲罐未進(jìn)出物料時(shí)，液面處于靜止狀態(tài)，易燃液體蒸氣充滿(mǎn)儲罐氣體空間。日出之后，隨著(zhù)大氣溫度升高和太陽(yáng)輻射強度增加，罐內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。當罐內壓力達到呼吸閥的控制壓力時(shí)，呼吸閥的壓力閥盤(pán)打開(kāi)，蒸氣隨著(zhù)混合氣體呼出罐外。午后，隨著(zhù)大氣溫度降低和太陽(yáng)輻射強度減弱，罐內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。當罐內壓力降低至呼吸閥的控制真空度時(shí)，呼吸閥的真空閥盤(pán)打開(kāi)，吸入空氣。此時(shí)雖然沒(méi)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)。其結果不僅削弱了溫降使罐內壓力降低的幅度，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(zhù)次日的呼出逸入大氣。這種在儲罐靜止時(shí)，由于罐內氣體空間溫度和蒸氣濃度的晝夜變化而引起的損耗稱(chēng)為儲罐的靜止儲存損耗，又稱(chēng)為“小呼吸”損耗。
(3)“大呼吸”損耗
儲罐進(jìn)料時(shí)，隨著(zhù)液面上升，氣體空間的混合氣體受到壓縮，壓力不斷升高，當罐內混合氣體的壓力上升到呼吸閥的控制壓力時(shí)，壓力閥盤(pán)打開(kāi)，呼出混合氣體。儲罐出料時(shí)，隨著(zhù)液面下降，氣體空間壓力降低，當氣體空間壓力降至呼吸閥的控制真空度時(shí)，真空閥盤(pán)打開(kāi)，吸入空氣。吸入的空氣沖淡了罐內混合氣的濃度，加速液體的蒸發(fā)，因而出料結束后，罐內氣體空間壓力迅速回升，直至打開(kāi)壓力閥盤(pán)，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(chēng)為動(dòng)液面損耗，又稱(chēng)為“大呼吸”損耗。
對于大型易燃液體儲罐，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，造成儲罐區周邊人員慢性中毒，同時(shí)向周邊擴散遷移;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)生火災爆炸事故，我市化工園區某企業(yè)儲罐曾兩次遭雷擊著(zhù)火。
對策措施
對于大型易燃液體儲罐提出以下對策措施：
1、呼出蒸氣的集中處理：大型易燃液體儲罐呼吸閥加裝回收裝置，對儲罐呼吸閥呼出蒸汽冷凝回用或集中焚燒處理。
2、采用內浮頂罐。但浮頂儲罐在使用中，常常會(huì )發(fā)生浮頂偏斜、浮艙邊緣與罐壁間隙不同、浮盤(pán)升降不靈或沉沒(méi)而嚴重影響物料安全儲存或造成事故。
3、采用氮氣密封技術(shù)
氮氣密封技術(shù)就是用氮氣補充罐內氣體空間。氮氣普遍比易燃液體蒸氣輕，所以氮氣浮在蒸氣上面。當呼氣時(shí)，呼出罐外的是氮氣而不是蒸氣。當罐內壓力降低時(shí)，氮氣自動(dòng)進(jìn)罐補充氣體空間，減少蒸發(fā)損耗，避免易燃液體接觸空氣氧化。氮封系統由氮封閥、信號閥(又稱(chēng)控制閥)、減壓閥和針形閥4部分組成。氮封閥是自力式調節閥，能根據信號閥發(fā)出的氣信號，快速作出相應動(dòng)作。當信號閥打開(kāi)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(kāi)位置;當信號閥關(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)氮封系統的工作原理是：當儲罐內壓力低于設定值時(shí)，信號閥打開(kāi)，降低氮封閥薄膜下側壓力，氮封閥也相應打開(kāi)，將氮氣輸入罐內，使儲罐壓力逐漸回升到設定值。當達到設定值時(shí)，信號閥關(guān)閉，此時(shí)氮封閥薄膜下側壓力上升，氮封閥也相應關(guān)閉。如罐內壓力高于設定值時(shí)，儲罐呼吸閥將打開(kāi)，呼出罐內氣體，罐內壓力下降至設定值。
(2)使用氮氣密封系統時(shí)要注意：①氮封系統前要設置過(guò)濾器，防止氮氣管線(xiàn)中的鐵銹、雜質(zhì)等進(jìn)入罐內產(chǎn)品中。②儲罐附近要設置放空閥、排渣閥，及時(shí)將管線(xiàn)內凝液、雜質(zhì)排出。③儲罐清洗完畢首次投用前罐內應充入氮氣。
(3)采用氮氣密封技術(shù)的意義
采用氮氣密封：
�、倏梢员ＷC安全生產(chǎn)。由于采用了氮氣密封技術(shù)，罐內氣體空間是易燃液體氣相蒸氣和氮氣的混合氣體，降低了易燃氣體的濃度，處于氣體爆炸極限范圍外，罐內不具備發(fā)生燃燒爆炸條件。
�、诳山档痛�、小呼吸損耗，提高經(jīng)濟效益。由于氮氣普遍比易燃液體蒸氣輕，浮在蒸氣的上面，因此向罐外呼氣時(shí)主要是呼出氮氣。吸氣時(shí)，氮氣會(huì )自動(dòng)快速補入罐內，提高罐內壓力，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)濟效益。
�、劭梢员ＷC產(chǎn)品質(zhì)量。由于只是向罐內補充純潔的氮氣，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環(huán)境，維護職工身心健康。由于大大降低了呼吸損耗，呼出的主要是氮氣，因此可有效減少操作空間有毒有害的蒸氣，有效地保護環(huán)境，維護職工身心健康。
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