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试论液化烃装卸危险有害因素分析及控制措施
摘要:在15℃时,蒸气压大于0.1MPa的烃类液体及其他类似的液体。通过加压或降低温度等方式变成液态的烃类,如乙烷、乙烯、丙烯、石油气等,或者说,经过加压或降温使之变为液体的烃类即为液化烃。液化烃类物质都属于甲类和甲A类火灾危险性介质,具有明显的火灾爆炸危险性,对液化烃产品装卸车过程中产生的危险有害因素进行分析,并提出相应的控制措施,能够为液化烃产品的装卸车提供有力的保障,最大限度防范事故发生。
关键词:液化烃;装卸;危险有害因素分析;控制措施
液化烃的成分一般包括;乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、丁烯、丁烷以及其他碳氢化合物,还有微量的硫化合物,属多组分混合物。可以采取常压下降低温度或常温下增加压力两种方式储存。槽车运输是液化烃类产品主要的运输方式,装卸车作业是危险性最大的作业环节,本文根据液化烃装卸车过程中存在的导致事故发生的起因物、引起事故的诱导性原因、致害物、伤害方式等,对可能存在的危险因素进行辨识,并制定防范对策,保证液化烃产品装卸安全[1]。近年液化烃装卸过程中的安全措施在不断的加强,也通过多种多样的方式来提高安全意识,但是在实际装卸的过程当中,仍然发生了事故。下面阐述液化烃装卸过程中发生的典型事故案例。
1 液化烃罐车发生的事故
案例一:2014 年 3 月 1 日 14时 45 分,在竞技高速山西晋城段岩后隧道内,运输燃料和运输甲醇的两辆半挂货车发生追尾相撞,造成甲醇罐车尾部的卸料管断裂、甲醇大量泄漏。因另外一辆车发生电气短路,引燃泄漏的甲醇,形成流淌火,迅速引燃了两辆事故车辆及隧道内的其他车辆。事故共造成40人死亡和42辆车烧毁。在本案例当中,有一个重要的原因是驾驶员和押运员在罐车充装的过程,习惯性违章操作甲醇罐车罐体底部卸料管根部,导致该球阀长期处于开启状态。
案例二:2015 年1 月 16日 17时40分许,荣乌高速烟台莱州段,一辆重型罐式货车发生侧滑失控,被后方同向驶来的大型普通客车撞上,导致重型罐车卸料管损坏,汽油发生泄漏、着火。事故导致12人死亡。在本案例当中,装卸环节把关不严格是事故发生的重要原因。相关公司装卸管理人员不具备从业资格,未严格落实危险化学品充装查验制度,违规为肇事重型罐式货车超载充满汽油。车辆荷载 12.63 吨,实载 19.5 吨,导致超载运输的事故隐患。
案例三:2017 年6月 5 日 1 时左右,位于临沂市金誉石化有限公司装卸区,一液化气罐车在装卸作业时发生泄漏,引发爆炸,造成9人死亡。在本案例当中,事故发生的直接原因是现场装卸操作人员操作不当,罐车与万向管法兰连接不牢靠,导致连接法兰脱开,液化气泄漏。事故的间接原因是泄漏应急处置不到位。现场装卸人员未能及时关闭罐车紧急切断阀,切断物料泄漏。上述3 个案例暴露出相关单位在制度执行方面存在漏洞,相关工作人员未具备相应的从业资格, 操作技能不足, 安全意识不强,下面就对其存在的风险进行详细的阐述。
2 参照事故类别对液化烃装卸车存在的危险因素分类
2.1火灾
引发火灾的三要素为为可燃物、助燃物和点火源。液化烃的成分一般包括;乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、丁烯、丁烷以及其他碳氢化合物,还有微量的硫化合物,属多组分混合物。液化烃的点燃能量很低,一般都在0.25mJ左右(乙烷为0.25mJ,丙烷为0.26mJ,丁烷为0.25mJ),如果在装卸车过程中出现物料泄漏,遇点火源后会发火灾[2]。
2.2爆炸和容器爆炸
液化烃常温下为气体的混合气,沸点很低,自燃点一般在250~480℃不等。常温、常压下极易在空气中形成爆炸性气体混合物。这种液化烃的爆炸性气体混合物密度一般比空气重(甲烷、乙烯除外),泄漏后极易在低洼处积聚,遇点火能量后可能引起爆炸事故,压力下储存的液化烃减压或升温都可以使其汽化,体积可在瞬间增大250~300倍,引起罐车的超压爆炸。个别工厂由于设备原因和管理的不规范导致液化烃槽车卸车后罐内会进入一定量的空气,如卸车时补入的氮气不纯,槽车内被抽真空等。进入的空气与可燃气形成爆炸性混合气体,装车时由于静电接地不良导致静电放电引起槽车爆炸。
2.3中毒和窒息
液化烃产品中的大多数组分经由人体呼吸道吸入后会会造成麻醉和刺激作用,急性中毒会出现头晕头痛、兴奋或嗜睡、恶心、呕吐、脉缓等症状,重症者可突然倒下,尿失禁,丧失意识,甚至停止呼吸。
2.4冻伤
液化烃产品的运输和储存都要经过加压液化,在常温常压下为气态,液化烃产品的沸点较低,常温常压时会吸入大量的热量而气化,泄漏物与人体直接接触会导致接触部位冻伤。
2.5物体打击和车辆伤害
车辆伤害指企业机动车辆在行驶中引起的人体坠落和物体倒塌、下落、挤压伤亡事故,液化烃槽车在装卸栈台行驶时由于违章操作、指挥错误或作业环境不良等可能会引起车辆伤害事故。液化烃槽车装卸车时如果鹤管脱落,在管道压力的冲击下造成鹤管强烈摆动,会对作业人员造成物体打击。
3 造成液化烃装卸事故的原因分析
3.1设备设施缺陷导致的液化烃泄漏
液化烃产品的装卸系统管线密集,阀门管件、安全附件较多,输送介质压力较高,若操作人员不能及时发现设备设施缺陷,可能会导致液化烃管线和阀门泄漏。液化烃装卸车前工作人员未能发现槽车罐体或安全附件的缺陷,在装卸车过程中可能导致物料泄漏。
3.2有点火源存在
液化烃产品装卸车作业环节存在的着火源主要为明火、摩擦和撞击、电气设备及线路的过热和火花、静电放电、雷击和日光照射。
3.3液化烃产品超充装
液化烃是饱和蒸汽压随温度升高而急剧增加的液体,其体积膨胀系数一般为水的10倍以上,气化后体积膨胀250~300倍左右。装车时由于设备缺陷或操作失误会导致槽车超充装,引起罐体阀门法兰泄漏或槽车爆炸。
3.4安全生产管理缺陷
安全生产管理是针对人们在生产过程中的安全问题,运用有效的资源,发挥人们的智慧,通过人们的努力,进行有关决策、计划、组织和控制等活动,实现生产过程中人与机器设备、物料、环境的和谐、达到安全生产的目标。安全管理的缺陷会导致一系列事故诱导因素的产生,严重时直接导致事故发生。
4 罐车装卸过程中存在的风险[3]
4.1泄漏的风险
在液化烃罐车装卸环节,因为罐车和工艺管线连接法兰不牢固,罐车连接用金属软管爆裂、或开关阀门操作失误等原因,可能造成液化烃泄漏,遇点火源,导致着火爆炸的风险。
4.2静电的风险
在液化烃罐车装卸环节,液化烃在管道中输送过程会产生静电,如果静电设施不完好,可能导致静电积聚或放电,导致液化烃罐车发生着火、爆炸事故。
4.3溜车的风险
在液化烃罐车装卸环节,因为没有设置防溜车垫木,没有拔掉车钥匙,司机没有下车等原因,存在溜车或司机在车还没有充装完成就启动车辆离开的风险,导致罐车连接管线拉裂的事故。
4.4超装的风险
在液化烃罐车装卸环节, 因操作人员粗心大意, 存在超装的风险,容易导致罐车超压、冒罐的事故。
5 危险有害因素的控制措施
5.1点火源控制措施
5.1.1防雷击措施
根据爆炸性气体环境危险场所分区和释放源等级划分,汽车装卸栈台属2区、二级释放源,正常运行时不出现或短时间存在爆炸性混合气体。为了保证安全生产,装卸栈台设置了完整的雷电防护系统,日常生产中要定期检查雷电防护系统的完好情况,遇雷电天气禁止装卸车作业,防止因雷电危害引发的火灾爆炸事故。
5.1.2静电防护措施
控制装卸车流速,参照GB12158-90防止静电事故通用导则4.3.1
a灌装铁路罐车时,液体在鹤管内的容许流速按式(1)计算:vd≤0.8 …(1) 式中:v—烃类液体流速,m/s; d—鹤管内径,m。
b.灌装汽车罐车时,液体在鹤管内的容许流速按式(2)计算:vd≤0.5 ...(2) 式中:v—烃类液体流速,m/s;d—鹤管内径,m。
装卸车时要保证静电接地线与槽车可靠连接。定期测量装卸车管线法兰或螺纹连接接头的电阻值,当法兰或螺纹连接接头间电阻值大于0.03欧姆时,应有导线跨接并符合国家现行标准SH3097和设计规范的有关规定。装卸车作业时操作人员要严格穿戴防静电劳动保护用品,进入栈台后触摸人体静电消除器,消除人体静电[5]。
5.1.3其它点火源的控制措施
正确操作电器设备,定期检查电器设备线路完好情况。槽车装卸时要切断车辆总电源,严禁在栈台使用非防爆通讯工具,使用的操作工具和检修工具必须为防爆工具,禁止违章使用火种。
6 液化烃罐车装卸过程中有效防控的方法及实践经验
6.1提高工作人员的安全意识及专业能力
液化烃装卸过程中存在许多细节性的工作,这些工作需要操作人员具有一定的专业能力和专业水平,这样才能够保证整个装卸过程安全完成。因此在平时相关单位要不断地提升工作人员的专业能力。例如在平时要举办大型的技能讲座,开展有关专业能力的相关培训,这样能够让工作人员有更多的实践经验。此外, 安全意识是装卸工人必须时刻铭记于心的, 通过事故案例警示教育,让操作人员才能够在工作当中更加谨慎,从而将危险系数降到最低。
6.2完善装卸工作流程
液化烃的装卸工作流程对于整个工作有着极其重要的意义,通过强化装卸流程,可以让工作人员更加完美的完成每一次的装卸作业。一是在进行罐车充装时,工作人员应当事先了解运输的液化烃的性质以及发生危险的解决办法,检验罐车的紧急切断阀是否好用,这些在整个流程当中是十分重要的。二是装卸过程必须安排专人在车的紧急切断阀 10米范围内进行监护,确保万一发生泄漏事故时,能够及时打开液化烃罐车的紧急切断阀,切断物料泄漏的流程。三是对装卸液化烃、液氯、液氨等危险化学品禁止单独一人进行装卸作业。四是对液化烃装车情况管控,杜绝超装、超载现象,确保在公司的液化烃装车、运输全部符合规范要求,实现充装、运输安全[6]。
6.3装卸前进行装卸流程及工具检查
在进行装卸的过程当中也会使用到许多的工具,因此单位应当定期向这些工具进行检查。一是装卸车辆是否符合标准等,特别是金属软管、万向节、静电接地线、静电检测仪等设施是否能用、好用,这些问题对于整个装卸作业有着极其重要的影响。二是严格执行车辆钥匙上交、车辆加垫木防溜、车头放禁动牌的要求;三是经常性抽考押运员是否懂得在紧急情况下首先关闭槽装紧急切断阀,提高司机和押运员的应急处置能力。定期对装卸设备进行检查维护和优化,这样就可以有效地降低危险性。
6.4落实清单式检查确认
把装卸过程里面涉及的安全措施列成清单要求装卸车人员按照职责分工逐项确认签字,确保每一项安全措施都落实到现场。液化烃的装卸有固定的流程,每项流程和操作都能够有效地保证整个操作的安全,因此从事相关工作的人员都需要不断地加强安全意识,对于操作流程要熟记于心,同时在实际操作的过程中还是真切地落实到实处,要落实清单式检查,确保每一次操作都能够按照规定执行,同时也能够有效地将每次输送工作安全做到极致。清单式检查对于整个装卸流程有着积极的作用,通过把每一项操作规则按照清单的方式进行一项一项的落实和确认,能够有效地保证整个运输过程中的安全,同时也能够有效地排查隐患,保证整个运输工作的安全性。通过这样的方式能够使整个的隐患排查更加彻底。
6.5严格装卸区域防爆管理
严禁火种及电动自 行车、摩托车进入,彻底清查防爆区域内的普通插座、用电设施等非防爆电气设备,禁止待装卸作业车辆拥挤在装卸鹤位附近等待,消除“点火源”隐患。总之,通过这些措施都能够有效地对液化烃装卸过程中可能出现的危险进行有效的防空,实际进行操作的过程当中,可能也会遇到各种各样的事故并进行及时的解决,这些都属于经验性的总结,因此在平时工作的过程当中,对于发生的一些意外情况要进行及时的总结,并将经验进行凝结和分享,同时也能够在以后得装现工作当中减少此类事故的发生。
7 管理措施
建立健全液化烃装卸安全管理制度,通过严格的安全管理保证危险有害因素的控制措施能够全部实施,进一步强化安全生产红线意识,加快推进风险分级管控和隐患排查治理体系建设,加强液化烃装卸环节的安全管理,强化企业应急培训演练。
结语
对液化烃装卸进行危险有害因素的辨识并制定相应的防范对策,能够最大限度的控制事故的发生,保证装卸栈台的安全平稳运行和作业人员安全。液化烃装卸工作需要工作人员以及工具等多方面的共同配合,这样才能够将整个危险性降到最低。同样在整个装卸的过程当中,也会存在多种多样的因素造成危险,都会导致事故的发生。因此在平时要不断地加强工作人员的安全意识,提高工作人员的专业能力,让装卸人员在进行操作的过程当中,落实整个的装卸流程要求,对液化烃的特性要进行全面的了解,同时也要做好及时处理可能会发生的一些意外情况的措施。同时相关部门也要对整个装卸作业进行严格的把控,要按照规范的装卸流程进行作业。
参考文献:
[1]安全生产管理知识.[M]北京:中国大百科全书出版社,2011.
[2]安全生产技术.[M]北京:中国大百科全书出版社,2011.
[3]移动式压力容器安全技术监察规程.
[4]GB12158-90防止静电事故通用导则.
[5]陈赐文.液化烃栈台 装卸作业事故预防与 控制[J].建筑工程技术与设计,2018,(17).
京公网安备 11011302003690号