LPG儲配站的儲罐下安裝注水裝置項目分析

摘 要

摘要：介紹東莞市LPG儲配站內(nèi)的儲罐根部安裝注水裝置和堵漏搶險方案，包括工作原理，工藝流程、達(dá)到效果、預(yù)計投資和項目收益等。關(guān)鍵詞：LPG儲罐注水裝置；施工方案；投資收益1 前言19
摘要：介紹東莞市LPG儲配站內(nèi)的儲罐根部安裝注水裝置和堵漏搶險方案，包括工作原理，工藝流程、達(dá)到效果、預(yù)計投資和項目收益等。
關(guān)鍵詞：LPG儲罐注水裝置；施工方案；投資收益
1 前言
1998年3月5日傍晚，西安煤氣公司液化石油氣站內(nèi)容積為400m3、儲存170t液化氣球罐根部發(fā)生泄漏爆炸，造成12死32人傷的特大事故，直接經(jīng)濟(jì)損失480萬元，社會影響極大。采取何種行之有效的防泄漏措施？搞好LPG儲配站的安全管理工作顯得日益重要。
    在儲罐排污口上加裝注水管，其主要目的是防止儲罐根部出現(xiàn)裂紋、根部閥門關(guān)閉失效時，液化氣液體外漏，而此時注水進(jìn)入儲罐，利用液化氣比水輕的物理特性原理，減少和避免氣體外漏，同時亦為進(jìn)行技術(shù)性處理爭取較為充足的時間。讓整個儲罐區(qū)在安全狀況下得到救治，避免類似西安事件的發(fā)生。
2 施工方案
    東莞新奧燃?xì)庥邢薰緭碛蠰NG儲配站和LPG儲配站各一座。LPG站內(nèi)有1000m3LPG球罐1座，200m3LPG臥罐3座，100m3LPG臥罐6座，儲存總?cè)莘e為2200m3，圖1為我LPG站內(nèi)儲罐安裝注水管道平面圖。
 
   (1) 工藝流程部分
   LPG站內(nèi)儲罐安裝注水裝置在工藝流程上分三部分：
    ① 注水口位置與形式
注水接入點(diǎn)設(shè)置在LPG儲罐的排污管口，便于單罐操作，又不影響非事故罐的作業(yè)。設(shè)計壓力1.6MPa的高壓供水干管從泵房至儲罐沿隔離墻外側(cè)敷設(shè)，供水末端分別用支管與罐排污管連接，期間設(shè)置1個控制閥、止回閥及高壓軟管連接快速接頭，儲罐排污管排污閥亦做相應(yīng)改造。這樣，平時高壓注水管與貯罐工藝管線互成獨(dú)立系統(tǒng)，當(dāng)需要注水時，高壓軟管可快速連接貯罐底部(見圖1)。
    ② 倒罐及放散系統(tǒng)
    事故狀態(tài)下，當(dāng)連續(xù)注入一定容積的水后，即在貯罐下部形成水封代替并阻止液化氣外泄。以贏得時間將事故罐內(nèi)的液化氣倒入其它罐中并可同時開啟緊急放散閥來降低貯罐壓力，也可利用放散匯總管接出站外安全地帶放空燃燒。同時確保液相倒液時、控制液相流速在約2.8m/s以下。
    ③ 高壓注水系統(tǒng)
    為了提高系統(tǒng)的快速反應(yīng)能力和可操作性，我們采用了某水泵廠的FP80-1xADL80-95.5w自動補(bǔ)氣式氣壓給水設(shè)備，主要配備有DL注罐泵、VMP恒壓泵、補(bǔ)氣罐、安全泄壓閥、水泵控制箱。
    其工作原理是：利用密閉的氣壓罐內(nèi)空氣的可壓縮性來改變氣壓罐內(nèi)空氣的體積和壓力，達(dá)到為給水設(shè)備貯存、調(diào)節(jié)和輸送水量的目的，另外，氣壓罐可取代水塔或高壓水箱。氣壓壓力的變化自動控制水泵的啟閉。當(dāng)氣壓罐內(nèi)空氣量不足時能自動補(bǔ)氣，為防止補(bǔ)氣過多影響氣壓罐的貯水量，在罐體上裝限氣裝置、當(dāng)出水管網(wǎng)耗水量少于恒壓水泵的供水量時，氣壓罐內(nèi)水壓逐漸升高、當(dāng)壓力表上壓力達(dá)到設(shè)定的最高工作壓力P2時，電控箱發(fā)出信號，使恒壓水泵停止工作，隨著罐內(nèi)儲存水量的減少，出水管網(wǎng)壓力下降至設(shè)定壓力P1時、電控箱發(fā)出信號、啟動恒壓泵。在注水作業(yè)時。耗水量大于恒壓泵供水量，水網(wǎng)壓力繼續(xù)下降至P3、電控箱發(fā)出信號、啟動注罐泵，否則、僅由恒壓泵供水。由此可見平時水網(wǎng)的恒壓是由氣壓罐和恒壓泵來擔(dān)當(dāng)，能避免消防水泵在無事故的情況廠頻繁啟動，避免消防泵磨損，保證消防泵安全可靠， 而需要大水流量時，注罐泵能自動啟動，使注水作業(yè)更加簡便、該裝置還設(shè)置了“自動”檔和“手動”檔。為避免注水壓力過高，設(shè)置了安全泄壓閥和旁路。供水管網(wǎng)水壓設(shè)定在1.4+0.05MPa(由壓力開關(guān)控制，可調(diào))，由于水網(wǎng)保持恒定水壓、當(dāng)需要注水時，直接用軟管接入儲罐，打開控制閥，水泵即自動啟動、大大提高了快速作戰(zhàn)能力。
    (2) 演練效果
    2007年11月24日，東莞新奧燃?xì)庥邢薰綥PG氣站對高壓注水堵漏系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)際操作演練。以1號100m3罐(空罐)作為事故目標(biāo)罐，假設(shè)其罐底出液管的球閥的法蘭片發(fā)生泄漏事故，對其進(jìn)行事故控制。
    接到命令時，水壓維持在1.35～1.4MPa范圍內(nèi)；將注水口快裝接頭與排污管口快裝接頭相接，然后開啟排污管閥門，使注水口與罐內(nèi)連通，此時罐內(nèi)壓力為0.45MPa。當(dāng)開啟注水閥時，注水泵壓力降至1.1MPa，注水口壓力為1.0MPa，按預(yù)期效果注水。注水過程中，罐內(nèi)壓力變化不大。14min后，停止注水動作，此時罐內(nèi)液位為25cm，相當(dāng)于入水體積12.5m，注水流量為53.57m3/h，基本達(dá)到了設(shè)計要求。在場消防及公司領(lǐng)導(dǎo)對此套系統(tǒng)的使用效果均感到很滿意，認(rèn)為可以滿足應(yīng)急需要。國家安全生產(chǎn)檢查團(tuán)到我站檢查工作，也對我站的安全管理給予了高度評價，認(rèn)為我站配備有如此搶險系統(tǒng)，進(jìn)一步完善了我站的防范安全措施。但在系統(tǒng)操作過程中，仍應(yīng)注意注水流速不應(yīng)過大，以避免液化石油氣與水混流不易分層。
3 具體操作規(guī)程
   (1) 按壓力容器場站安全操作管理規(guī)定，預(yù)留一個應(yīng)急備用儲罐(空罐)。罐內(nèi)余壓應(yīng)大于0.1且不超過0.4MPa。
    (2) 當(dāng)站區(qū)某儲罐出現(xiàn)根部閥門泄漏，無法關(guān)閉閥門止漏險情時。首先將險情儲罐氣相管與預(yù)留儲罐氣相管聯(lián)通，進(jìn)行第一次降壓處理。并關(guān)閉該罐其它所有能關(guān)閉的閥門，切斷該罐與其他儲罐聯(lián)系。
    (3) 啟動液化氣壓縮機(jī)，對險情儲罐和預(yù)留儲罐進(jìn)行抽壓操作，也就是進(jìn)行第二次降壓處理。
    (4) 打開險情儲罐注水系統(tǒng)閥門和排水口閥門，同時開啟75KW消防水泵，當(dāng)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，關(guān)閉向LNG消防水系供水的兩個主閥門。使整個水泵壓力和供水全部進(jìn)入注水系統(tǒng)，即進(jìn)入向險情儲罐注水工作狀態(tài)。
    (5) 關(guān)閉險情儲罐排水口閥門，同時開啟險情儲罐排污口根部閥門對險情儲罐進(jìn)行注水，用水堵住液化氣泄漏，完成控制第一環(huán)節(jié)。
    (6) 對泄漏部位進(jìn)行可能的技術(shù)性處理，使此時漏水部位減少漏水或停止漏水。
    (7) 當(dāng)險情儲罐液位接近到達(dá)氣相管口時，停止液化氣壓縮機(jī)抽壓操作，繼續(xù)注水工作，將險情儲罐液化氣從氣相管流向預(yù)留儲罐，實(shí)現(xiàn)險情儲罐搶險第二步。
    (8) 當(dāng)險情儲罐液化氣全部倒入預(yù)留安全儲罐后，停止注水工作，關(guān)閉險情儲罐排污口根部閥門，并關(guān)閉險情儲罐氣相閥門，對險情儲罐進(jìn)行徹底處理。
    (9) 將原正常的所有設(shè)備、閥門恢復(fù)原狀，使其恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。
4 投資費(fèi)用
    要使此項注水裝置項目的實(shí)現(xiàn)，需要在各儲罐排污口加裝進(jìn)水球閥，安裝專用進(jìn)水管道和相關(guān)設(shè)備(見安裝簡圖和方案)?？偼顿Y約4～5萬元。
5 項目收益
    安裝完畢此項設(shè)備裝置后，除能提高儲罐區(qū)各儲罐的安全性能外，還可用于儲罐全面檢測時，利用此裝置進(jìn)行全面檢測前注水泡罐程序，減少檢測前向大氣中排放液化氣氣體，提高了檢罐時的安全性，節(jié)約了排放的液化氣。如100m3的儲罐可節(jié)省120～150m3液化氣氣體。按我公司儲罐全部檢測一次計，以現(xiàn)小區(qū)瓶組管道液化氣價格計算，即可收回此項目的全部成本。
參考文獻(xiàn)：
[1] 姜正侯.燃?xì)夤こ碳夹g(shù)手冊.上海：同濟(jì)大學(xué)出版社.
[2] 徐正康，吳洪松.液化石油氣在燃?xì)夤I(yè)中的應(yīng)用[J].
 
(本文作者：王波 新地能源工程技術(shù)有限公司 廣東東莞 523000)