4. 防雷措施
目前的科學技術水平尚無法人為消除雷電,只能采取預防措施。預防雷電電擊的基本方法是引導雷電電流進入大地。避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶、避雷器都是經(jīng)常采用的防雷裝置。一套完整的防雷裝置應包括接閃器、引下線和接地裝置三部分。防雷裝置的接地電阻值不應大于10Ω。
液化石油氣儲配站防雷措施的要求,應遵守《電力設計技術規(guī)范》的有關規(guī)定,生產(chǎn)區(qū)內的建、構筑物防雷等級為第二級。露天儲罐在壁厚不小于4mm時,本身就可作為接閃器,但必須接地良好,接地點還應不少于兩處,其間距不應超過30m。為了防止雷電感應的危害,建筑物內的金屬設備、管道、結構鋼筋等都應接地。此外,人身防雷內容主要是避免在雷雨天氣進行室外操作或在室內檢修電氣設備等。
液化石油氣儲配站、氣化站、混氣站和加氣站(以下統(tǒng)稱液化石油氣站)是一個易燃、易爆、易使人中毒的危險場所。在液化石油氣站的生產(chǎn)區(qū)內,分布于各處的工藝裝置之間通過各種閥門與管道連接,構成了一個相互關聯(lián)、相互制約的生產(chǎn)體系。液化石油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。同時在充裝鋼瓶、裝卸車過程中,殘存在橡膠管內的液化石油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,哪怕是有一個人違反操作規(guī)定,違反某項安全制度,就極有可能導致燃燒、爆炸事故,甚至造成站毀人亡的惡果。
因此,必須加強液化石油氣站的安全管理,建立健全各項管理制度和安全操作規(guī)程,不斷對職工進行安全知識教育,使每一個在液化石油氣站內從事工作的人員明確各自的崗位職責及安全要求,切實做到自覺遵守制度,嚴格按照規(guī)程操作,保證安全生產(chǎn)。
七、火災與撲救
火災是一種在失控條件下發(fā)生的對社會威脅較大而且也很頻繁的災害。我國每年發(fā)生幾千起火災,造成的經(jīng)濟損失在數(shù)十億元,傷亡人數(shù)達數(shù)百人。由于液化石油氣本身具有閃點低、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。因此,一旦發(fā)生液化石油氣火災事故,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繼生災害,造成更加嚴重的后果。為了有效地防范液化石油氣火災和爆炸事故的發(fā)生,需要對火災火源、液化石油氣火災特征和消除火災的措施及消防器材的使用等知識加以了解和掌握。
1. 火源的分類
燃燒必須同時具備以下三個條件:要有可燃物質,要有氧化劑,要有引火源。這三個條件稱之為燃燒的“三要素”。在液化石油氣的生產(chǎn)操作環(huán)境中,前兩個條件在多數(shù)場合下總是同時存在,無法避免的,火源則是引起可燃物燃燒的主要災源。因此,了解火源分類,加以控制和消除引火源是防火、防爆的關鍵。
(1) 根據(jù)火源性質分類?火源按其性質分,有如下4類。
① 機械性火源類?撞擊、摩擦火源;壓縮熱(如氣體壓縮過程中產(chǎn)生的高熱體)。
② 熱火源類?高溫物體(100℃的設備和鐵件);熱射線(如陽光、鋼水的熱射線)。
③ 電火源類?電氣火花;靜電火花。
④ 化學火源類?明火(煙火、爐火等);自燃火源(物質自燃著火形成的火源)。
(2) 按火源的用途分類
① 工藝加熱用火?如工業(yè)爐火、窯爐等。在液化石油氣站內,這類火源本身是不存在的,但要注意周圍工礦企業(yè)中這類火源對液化石油氣站造成的威脅。
② 維修用火?如焊接、切割、噴燈和熬制用火等。這種火源造成的事故居多,不可忽視。凡在液化石油氣站生產(chǎn)區(qū)內動火,均應按規(guī)定辦理動火手續(xù),嚴禁隨意動火。
③ 電氣火源?如電氣火花、靜電放電火花等。這也是液化石油氣站常見的致災火源。電氣接觸點在啟動時或斷開時產(chǎn)生的火花溫度可達幾千度,電氣火源多見于電氣設備不符合規(guī)格要求或老化、線路超負荷、電氣短路、接觸電阻增大等原因所致。電火花所擊穿的空間,最高溫度達上萬攝氏度,因而危害很大。靜電火花的危害也是不可忽視的。靜電的特性之一,就是電量小而電壓高,一旦形成條件,易發(fā)生靜電放電火花,成為火災、爆炸的火源。因此必須將其導入地下。
④ 其他火源?如煙火、撞擊摩擦火花、自燃著火、高溫物體等。因此類火源引起的火災、爆炸事故也不少見,尤其吸煙危害大,煙頭的煙火溫度高達800℃,足以點燃易燃易爆物質,煙頭陰燃時間長,往往待人離開或空氣混合物達到爆炸濃度后才引發(fā)火災爆炸事故。
??? 2. 液化石油氣火災的危害
??? 根據(jù)我國對可燃性液體火災危險等級的劃分,液化石油氣屬一級易燃易爆危險品,是最高的危險等級,其危險性主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
??? (1) 極易燃燒和爆炸?液化石油氣的閃點很低,其主要成分的閃點都在-60℃以下。
液化石油氣氣體的最小引燃能量為0.2~0.3mJ,是極易著火的一種可燃物質。不論在寒冬還是盛夏,都無需加熱,遇有火種便可燃燒。同時液化石油氣的爆炸范圍在2%~10%之間,其爆炸下限低,爆炸范圍寬,受熱、承受沖擊或遇電火花,接觸強氧化劑都能引起燃燒爆炸。因此,相對于汽油、煤油、酒精等易燃物質來說,液化石油氣的易燃易爆性更大。液化石油氣-氧氣混合的燃爆范圍見.表4-34。
表4-34 液化石油氣-氧氣混合的燃爆范圍
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序號 | 液化石油氣在混合氣體中的體積分數(shù)/% | 燃燒爆炸情況 | 序號 | 液化石油氣在混合氣體中的體積分數(shù)/% | 燃燒爆炸情況 |
1 | 3.2 | 爆炸聲音微弱 | 6 | 33.1 | 爆炸聲音響 |
2 | 6.0 | 有爆炸聲 | 7 | 36.2 | 爆炸聲音響 |
3 | 6.7 | 有爆炸聲 | 8 | 43 | 爆炸聲音響、震 |
4 | 12.9 | 有爆炸響聲 | 9 | 51.5 | 爆炸聲音響、震,并強烈發(fā)光 |
5 | 19.1 | 爆炸聲音較響 | 10 | 64 | 爆炸聲音響、震,并強烈發(fā)光 |
(2) 火勢猛,災害損失大?液化石油氣的爆炸速度為2000~3000m/s,火焰溫度高達2000℃,沸點低,自燃點為446~480℃。當一有火情,即便在遠方的液化石油氣也會起燃,形成長距離大范圍的火區(qū),災害異常猛烈。液化石油氣液體發(fā)熱值為46.1mJ/kg,氣體低發(fā)熱值為92.1~108.9mJ/m3,約為焦爐煤氣的6倍多,由于其燃燒熱值,四周的其他可燃物也極易被引燃。不少的火災案例中,都有建筑物被燒塌,混凝土構件被燒熔的情況。如此猛烈的火勢,給現(xiàn)場撲救人員的作業(yè)和裝備的使用,也造成一定的困難。
(3) 易揮發(fā),且事故具有隱蔽性?液化石油氣在常溫常壓下極易揮發(fā),液態(tài)石油氣泄漏出來體積能迅速揮發(fā)擴大成250L以上的氣體。由于氣態(tài)石油氣的密度比空氣大1.5~2.0倍,往往停滯積聚在地板下面的空隙、電纜、下水道等低洼處,一時不易被吹散。即使在平地上,也能沿地隨風漂流而不易逸散到空中。所以,遠處的明火也能將滲漏出來的油氣點燃而引起燃燒爆炸,使事故的隱蔽性增大,極大地增加了火災的危險性。
(4) 極限濃度低,繼生災害嚴重? 1m3液化石油氣與空氣混合,含量達到2%時,能形成體積為12500m3的爆炸性混合物,使具有爆炸危險的范圍大大擴大,一遇明火,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)物理爆炸,大量的液化石油氣從爆炸破裂的容器中涌噴到四周較遠地域,繼而汽化著火,使火災延伸到周圍遠處的建筑物,從而引發(fā)惡性火災事故,造成更加嚴重災情。
3. 滅火原理及基本方法
(1) 滅火原理?物質的燃燒是一種同時發(fā)光發(fā)熱的激烈的氧化反應。既然是化學反應,就必須具備一定的物質條件。燃燒發(fā)生所具備的條件是同時存在可燃物質、氧化劑和點火源三個要素。這三個要素缺少任何一個,燃燒便不能發(fā)生。而且三個條件之間要相互作用,并在成分、溫度、壓力和點火等方面還要有數(shù)量值的要求,燃燒才會發(fā)生。如燒紅的鐵絲在助燃充足的純氧或氯氣中能劇烈燃燒,而在空氣中卻不燃燒。一般天然可燃物在空氣中含氧量低于14%時也不會燃燒;丙烷在空氣中的濃度小于2%時就不會被點燃。因而,對已經(jīng)進行的燃燒,若破壞和消除可燃物或助燃物中的任何一個條件,燃燒便會衰弱終止,這就是滅火的基本原理。
(2) 滅火的基本方法?根據(jù)滅火原理,滅火的基本方法是要破壞燃燒必須具備的基本條件,中止燃燒反應過程所采取的一些措施。具體方法有以下幾種。
① 隔離滅火法?根據(jù)燃燒必須具備可燃物質這一條件,將燃燒物體與附近的可燃物隔離或疏散,中斷可燃物的供應,使燃燒停止。這是撲救火災比較常用的一種方法,適用于撲救各種固體、液體和氣體的火災。如將火源附近的可燃、易燃、易爆和助燃物質從燃燒區(qū)轉移到安全地點;關閉管道閥門,阻止可燃氣體或液體;阻攔流散的易燃、可燃液體或擴散的可燃氣體或將單一的燃燒物(如鋼瓶、罐車)從危險區(qū)快速轉移到安全地帶;或拆除與火相連的易燃建筑結構等,造就阻止火勢蔓延的空間地帶。
② 冷卻滅火法?根據(jù)可燃物質發(fā)生燃燒時必須達到一定溫度這一條件,將滅火劑直接噴灑在燃燒著的物體上,使可燃物質的溫度降到燃點以下,而停止燃燒。如用大量的水沖潑火區(qū)來降溫;二氧化碳滅火劑來滅火,由于雪花狀固體二氧化碳本身溫度很低,接觸火源汽化時又吸收大量的熱,從而使燃燒區(qū)的溫度急劇下降。另外,在火場上除用冷卻法直接撲滅火災外,還常用水來冷卻尚未燃燒的可燃物和生產(chǎn)裝置,以防止它
③ 窒息滅火法?根據(jù)可燃物質燃燒需要足夠的助燃物質(空氣、氧)這一條件,采取阻止空氣進入燃燒區(qū)的措施,或斷絕氧氣而熄滅。這種方法適用于撲救封閉的房間、單一著火體和生產(chǎn)設備內的火災。如使用沙土、石棉布、濕被等不燃或難燃材料覆蓋燃燒物或封閉孔洞;用二氧化碳、氮氣或水蒸氣充斥燃燒空間等,使可燃物無法獲得助燃物質而停止燃燒。
④化學抑制法?使滅火劑參與燃燒的連鎖反應,使燃燒過程中產(chǎn)生的自由基消失,形成穩(wěn)定分子或活性低的自由基,從而使燃燒反應停止。近代反應理論認為燃燒是一種自由基的連鎖反應,燃燒的進行是產(chǎn)生的大量自由基間的接觸所為。而有些化學物會產(chǎn)生抑制自由基反應的游離基團,從而阻止了燃燒反應。大多的滅火劑,除有阻隔空氣、降低溫度的作用外,都有終止自由基的作用,而兼有化學滅火的功能。
在滅火中具體采用哪種方法,應根據(jù)燃燒物質的性質、燃燒特點和火場的具體情況,以及消防技術裝備的性能來選擇。由于液化石油氣火災具有火情大、火勢猛、燃燒速度快、熱值高等特點,往往需要使用幾種滅火方法,充分發(fā)揮各種滅火劑的功能,才能迅速地將其撲滅。
4. 液化石油氣火災的撲救
液化石油氣火災的撲救主要是指對初起火災的臨場撲救。實踐證明,多數(shù)火災都是由小到大,由弱到強,逐步發(fā)展成為大火災的。一般的著火過程可分為初起、發(fā)展、猛烈、減弱和熄滅五個階段。對于液化石油氣來說,由于其閃點低,易揮發(fā),燃燒速度快,發(fā)展的階段性不夠明顯,若對初起的火災不及時撲救,將會迅速成為惡性火災爆炸事故,不但給人民財產(chǎn)造成重大經(jīng)濟損失,而且直接威脅在場職工的生命安全。因此,及時撲救初起火災是極為重要的。常采取的撲救措施如下。
(1) 堵塞泄漏,杜絕火種?消除液化石油氣的泄漏,杜絕火種的產(chǎn)生,這是消除其火災蔓延最重要的步驟。無論火災是否已發(fā)生,當液化石油氣繼續(xù)從工藝裝置中外泄時,都要立即采取措施將泄漏點控制住,同時切斷電源和嚴禁一切明火的發(fā)生。
①關閉漏點管道上的閥門時,應站在上風向,并離開液化石油氣霧區(qū)或火區(qū)。要盡可能地把距漏點最近的上游閥門關閉。對無上游閥門控制的泄漏點,若條件允許,可采用襯橡皮的卡箍將漏點臨時堵塞,或采取措施盡快將來源處的液化石油氣移走,降低泄漏速度。
② 若閥門無法關閉或漏點一時難以堵塞,或火勢大,人員靠不上時,要迅速將周圍受到威脅的鋼瓶、罐車及其他可燃物移到安全地點,不能轉移的要用水進行冷卻。
③ 對產(chǎn)生泄漏,但還沒有著火的情況,堵漏時要嚴防著火,不得使用非防爆電氣,禁止金屬物品之間產(chǎn)生撞擊和碰擦,并在事故現(xiàn)場四周設立警戒區(qū),警戒區(qū)內不得有任何火源存在,嚴禁將任何火源帶人警戒區(qū)。堵住漏點后,要及時用噴霧開花水槍或蒸汽由下往上驅散氣霧。
不論是否已發(fā)生火災,撲救工作都應避免火種的產(chǎn)生,以防引發(fā)別處產(chǎn)生火災。
(2) 控制火區(qū),撲滅火災?在切斷氣源的同時,即應啟用消防器材,向火區(qū)噴發(fā)滅火劑,以阻斷空氣與火苗及液化石油氣的繼續(xù)接觸,即使氣源未能徹底切斷,此項工作也要進行。
① 火災若發(fā)生在儲罐、鋼瓶、管道裂口處,且為穩(wěn)定的火炬燃燒時,可用直流水槍和高壓水槍,對準根部撲熄,或用干粉滅火機、二氧化碳滅火機、1211滅火機撲救,但應防止復燃和液化石油氣氣霧增大擴散。
② 若火情發(fā)生在罐群之中,除集中對火源噴射滅火劑外,還要加大噴水冷卻量,要盡可能地降低儲罐的溫度和壓力。若條件允許,應及時將受到威脅儲罐內的液化石油氣倒入安全的儲罐中。
③ 若鋼瓶、罐車發(fā)生著火,除一邊進行撲救外,還應設法將其挪出生產(chǎn)區(qū),移到
(3) 冷卻降溫,減壓放散?在對著火區(qū)進行撲滅的同時,現(xiàn)場指揮人員還要根據(jù)火勢大小量和周圍易燃物的情況,及時組織人員向鄰火容器表面噴水降溫,以避免其他液化石油氣容器受火焰的烘烤而導致物理爆炸事故,對來不及倒出液化石油氣的儲罐,在其受到火焰威脅時,要開啟放散閥,向空中排放泄壓,以保護容器安全。即使在放散管端形成火焰,也不要緊,因為這不會將火噴向四周,也不會將火引入罐內,而且,儲罐上的放散管在設計時就考慮到了方向、朝向和火災條件下的保護作用。
(4) 嚴密組織,指揮得當?發(fā)生液化石油氣火災,現(xiàn)場人員應保持冷靜,理智處理,迅速采取相應對策,及時報警。對較大的火災,現(xiàn)場最高領導應立即擔負起組織撲救的責任,做到準確判斷火情,合理調度指揮,正確采取對策,在專業(yè)消防人員未到達現(xiàn)場之前,盡可能地控制住火勢,并做好無關人員的疏散和消防車輛進出回轉道路的疏通工作。
若火勢過猛難以控制,火區(qū)的火焰發(fā)白發(fā)亮,有惡性爆炸事故發(fā)生的征兆,充有液化石油氣的容器已有隱約響聲或晃動,指揮人員應立即將人員和器材、車輛快速撤離危險區(qū)。
撲救初起火災,主要依靠在場的全體人員。這就要求站內人員平時必須學習和掌握火災的撲救方法,經(jīng)常進行事故撲救演練,撲救準確,從而把火災消滅在初始階段。對一時不能撲救的火災,也會得到及時有效的控制,為專業(yè)消防人員撲救贏得寶貴時間。