随着社会经济的发展及液化石油气工业商品化的逐步深入,液化石油气体作为重要的工业和生活能源已遍及各大、中城市。为节约成本、减少占地和操作费用,现代液化气生产、储存、中转及销售企业都在向大型化、集约化方向发展,2000m3~100000m3以上大型、特大型储气罐不鲜见。由于压缩液化气为常温液态,输出压力高、流动速度快,存在巨大的危险潜能,一旦发生泄漏或引发火灾,后果难以想象。研究、熟悉和掌握液化气火灾特性、泄漏特点及其处置的技术和战术,极具现实意义。本文就此谈一些粗浅的看法。
一、液化气泄漏火灾危险性分析。
现行液化石油气物料大多数是属于甲A类危险化学物质的丙烷和丁烷,燃烧热值高、爆炸下限低,加之大型储罐区的球罐多、管线多、体积大、容量大,共同构成了大型储罐区的高危险性。一是爆炸下限低,一旦泄漏极易在空气中形成爆炸性混合气团,遇明火或静电即可爆炸并引发殉爆。液化石油气的爆炸极限通常在1.5%~10%之间,发生泄漏形成的气团极易在空气中达到爆炸极限,并且积聚建筑物的死角和低洼处,当遇到大风或强气流时,其漂移距离可达1500m,在大范围内形成爆炸性混合气体,遇到火源即会引发爆炸、形成大面积燃烧,产生的2000~3000m/s强冲击波足以毁坏在殉爆范围内的输气管线,从而引发新的泄漏、燃烧、爆燃等次生灾害。二是燃烧热值大、火焰温度高,强烈的热辐射会严重威胁本罐、邻近罐和附近输气管线的安全。液化石油气发生泄漏燃烧,其特点是燃烧速度快,过火面积大,形成立体型燃烧,在空气中燃烧温度可达1800℃,强烈的辐射热直接烘烤邻近罐或附近灌装区及其输气管线的安全,极易造成多点泄漏、多处燃烧。三是大型液化气储罐容量大、受热面积大,泄漏燃烧时间长,导罐技术难度大。对于受热邻近罐而言,由于容量大(通常达到2000m3以上),体积大(内罐直径通常达到30~40m),受热后储罐内压缩液化石油气由液态转变为气态,体积迅速膨胀(液态液化气膨胀率约比水大10~14倍),致使罐内压力骤增造成局部超压而易发生物理性爆炸,同时转变为气态的液化气和液态液化气相比,导罐时气体输出速度快,易集聚大量静电,输气管线的气密性稍有不好,便会形成新的泄漏燃烧点,造成火势扩大。
二、大型液化气罐泄漏火灾扑救的难点。
一是罐体大、冷却难度大。通常情况下,因泄漏引发爆炸火灾现场的消防喷淋设施一般都遭到破坏而失去冷却功能,大功率消防车也常因道路、管线及现场情况的复杂而难以靠近,车载水炮无法直接从罐体上部进行有效冷却,即使冒险实施近战冷却,也时常因压力不足、射程不够、流量不大而显得杯水车薪。二是辐射强、灭火堵漏难。液化气罐体一旦造成泄漏燃烧,便会在泄漏处形成井喷型火炬,在周围造成上千度高温,加之储罐顶部进出口阀可能遭到破坏,使施救人员无法启动自动控制系统切断阀门,更无法登上罐顶以手动切断阀门。而直接从泄漏口实施灭火堵漏,不仅难度大、风险高,而且战斗员的个人防护难以满足灭火要求,困难重重。三是泄漏快,易造成二次爆炸。在扑救液化气泄漏火灾过程中,当水流直接喷射到泄漏部位时,会加速液化气蒸发,使燃烧火焰更炽热,释放出更大热能,如果一次爆炸形成后,就会产生液化石油气“蒸气云”,一旦空气侵入生成爆炸性混和气体,遇火种即可发生“二次爆炸”、“三次爆炸”乃至连续性多次爆炸,从而产生难以想象的恶性后果。