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從美國費城煉油廠爆炸事故談沸騰液體擴展蒸汽爆炸(BLEVE)

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-07-01  瀏覽次數:2103
核心提示: 美國費城當地時間6月21日凌晨,費城能源解決方案煉油廠(Philadelphia Energy Solutions Refinery, PES)發生爆炸。而有報道稱
     美國費城當地時間621日凌晨,費城能源解決方案煉油廠(Philadelphia Energy Solutions Refinery, PES發生爆炸。而有報道稱,事故原因初步推測為有明火接近了儲藏丙烷的大桶。目前已知至少有5人受傷。其中1名是消防員,另外4人是煉油廠工人。

 

微信圖片_20190625143457.jpg

 

    從報道來看,這次事故可能又涉及了一個過程安全常常提到的詞匯-BLEVE,也就是沸騰液體擴展蒸汽爆炸。BLEVE是壓力式液態烴(如LPG)儲罐的常見失效事故形式。CCPSBLEVE的定義是設備突然失效,并且此時設備內帶壓的液化氣體溫度超過常壓沸點,設備失效后導致蒸汽積聚膨脹和液體迅速閃蒸,BLEVE會產生爆炸沖擊波和碎片。除了爆炸沖擊波和碎片,釋放出的大量液態丙烷由于馬上接觸到周邊的明火,能產生了巨大的火球。而火球的熱輻射比BLEVE爆炸沖擊波的影響范圍很可能更遠。

    那是不是安裝了安全閥就能防止丙烷儲罐發生BLEVE呢?答案是否!

    液態丙烷儲罐即使有安全閥,并且安全閥設計時考慮了火災工況,也不能阻止BLEVE的發生!!

    這是因為:

    外部火災工況時,因此, 如此次事故,很有可能的情況就是丙烷儲罐罐體從外部火災吸收的熱量被罐內的液體吸收,導致液體不斷氣化,液位下降,最后導致罐體吸收的熱量無法被帶走,罐體溫度迅速上升,超過了罐體的設計溫度,此時罐體的強度和應力有了很大的下降,罐體所能承受的壓力可能會低于它的設計壓力。當罐內氣相的壓力大于罐體此時能承受的壓力,儲罐就可能會破裂,引起氣體急劇膨脹和液體閃蒸。罐體破裂的壓力甚至有可能小于儲罐的設計壓力。

    那要怎么減少BLEVE的風險呢?

    一是要合理布置設備間距,減少相鄰設備之間的影響,,并且在設備布置時要考慮斜坡設計,建議開展后果分析對廠內設施進行布局優化;

    二是可以考慮水噴淋對儲罐外壁降溫,或者耐火涂層保護儲罐支撐結構和外壁,建議在制定應急預案時,應充分考慮消防和被動保護設施,確定應急策略;

    三是考慮將儲罐內的物料安全轉移或迅速放空,建議通過HAZOP分析,制定物料安全轉移的措施;

    四是當發生外部火災時,在保證安全的前提下要盡量將把外部明火帶離液態烴儲罐底部,建議在制定應急預案時,應急策略應該首要考慮將明火帶離儲罐底部,并且對應急人員展開培訓和演練,確保他們應該知道BLEVE的前兆,以及何時需要馬上撤離;

    五是與周邊敏感人群保持合理間距,事故發生后應提前疏散周邊可能會受影響的人員。建議通過定量風險分析計算合理的外部間距,并且其結果還可用于指導疏散范圍。

 
 
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