液化石油氣儲罐注水工藝

1注水原理

根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》,液化石油氣無色透明,在常溫常壓下呈氣態(tài),當(dāng)壓力升高或溫度降低時(shí)，又容易液化。氣化后其密度約為空氣的兩倍左右，故易于積存在地面低洼處。其液態(tài)密度比水輕，約550kg/m'。由于其飽和蒸氣壓隨溫度升高而急劇增加,膨脹系數(shù)較大,故氣化后體積膨脹迅速膨脹300倍以上。因此液化石油氣泄漏至空氣中后,會周圍吸收巨大熱量,并在低洼處積聚,形成具有爆炸危險(xiǎn)的混合氣體。此時(shí)，如遇明火將造成非常嚴(yán)重的火災(zāi)或爆炸事故。由于液化石油氣的特殊性質(zhì),如需常溫儲存需要選用壓力容器。因?yàn)楣摅w和管道破損原因而引起液化石油氣泄漏的事故為數(shù)不多,發(fā)生泄漏可能性最大的位置是在儲罐物料進(jìn)出口線的各個(gè)連接處。因此，當(dāng)液化石油氣壓力儲罐發(fā)生泄漏時(shí),向儲罐內(nèi)注水當(dāng)水面液位高于破損點(diǎn)時(shí),即可阻止液化石油氣從儲罐溢出,這樣可以減少液化石油氣向周圍泄漏,為到達(dá)的搶修人員提供便利維修條件,避免更大的災(zāi)害發(fā)生"。

2注水條件

注水系統(tǒng)是液化石油氣儲存過程中一個(gè)行之有效的措施和保證。但注水系統(tǒng)并非普適所有液化石油氣儲罐工況,亦有其適用范圍。通過對液化石油氣的.泄漏點(diǎn)的位置、水源狀況等進(jìn)行綜合分析,可確定液化石油氣儲罐泄漏事故處置是否適用用注水系統(tǒng)。注水系統(tǒng)能否發(fā)揮作用的關(guān)鍵因素為,如何使儲罐內(nèi)水面液位高度超過泄漏部位,因此采用注水系統(tǒng)應(yīng)具備以下先決條件:

(1)液化石油氣儲存溫度大于0C,小于509C;

(2)液化石油氣不溶于水或微溶于水且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)其相對水的密度宜小于0.85;

(3)液化石油氣儲罐泄漏位置必須為罐底或者罐底的管道連接處;

(4)液化石油氣罐區(qū)附近應(yīng)有容量足夠的水源,水源特性(如溫度,壓力,水質(zhì)等)應(yīng)符合注水系統(tǒng)的要求。

3注水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1注水水源

注水系統(tǒng)在選擇水源時(shí)應(yīng)特別注意,首先水源有足夠的容量,其次,水源特性應(yīng)符合注水系統(tǒng)的要求。一般情況下，注水系統(tǒng)水源宜選用消防給水,如果消防水源容量不能滿足需求.

時(shí),可選用其他水源,但應(yīng)特別注意所選水源溫度。避免溫度過高,造成液化石油氣氣化使險(xiǎn)情加劇。

3.2注水壓力

因?yàn)?/span>液化石油氣儲罐為壓力儲罐,向壓力儲罐內(nèi)注水需要比常壓儲罐注水大的多的壓力,才能使水順利注入儲罐內(nèi)。經(jīng)理論分析,注水系統(tǒng)的最小注水壓力需要參考以下因素:

(1)液化石油氣儲罐內(nèi)操作壓力(即罐頂飽和蒸汽壓);

(2)液化石油氣罐內(nèi)液位靜壓力;

(3)管道系統(tǒng)輸送液體摩阻壓力損失。

液化石油氣成分對注水系統(tǒng)的壓力起到了決定性作用,因?yàn)榉N類的液化石油氣儲罐操作壓力差別較大,故在進(jìn)行注水壓力計(jì)算之前應(yīng)明確液化石油氣儲罐物料組成。

2.3注水流量

依據(jù)常識分析,注水量必須大于液化石油氣泄漏量才能達(dá)到封堵液化石油氣泄漏的目的。為方便數(shù)學(xué)建模,假設(shè)注水流量至少等于泄漏點(diǎn)的泄漏量,同時(shí)將泄漏點(diǎn)近似為容器管嘴。

2.4注水位置

注水位置選擇一般有三種方式,為專用注水線、脫水線注水和物料線注水”。

(1)專用注水線。采用此方式,罐區(qū)內(nèi)敷設(shè)注水管道,支管接至每臺儲罐。當(dāng)需要進(jìn)行注水時(shí),打開注水管道閥門,實(shí)現(xiàn)注水操作。該方案操作簡單,不影響罐組其它儲罐的物料進(jìn)出和倒罐流程,適合新建儲罐。

(2)脫水線注水。采用此方式，罐區(qū)內(nèi)敷設(shè)注水管道,支管接至每臺儲罐脫水管線根部閥與切斷閥之間。當(dāng)需要進(jìn)行注水時(shí),關(guān)閉脫水線切斷閥,打開注水管道閥門,實(shí)現(xiàn)注水操作。該方案適用于已建成裝置的改造,優(yōu)點(diǎn)在于無需清空儲罐即可進(jìn)行施工。但由于脫水線管徑一般較小， 易導(dǎo)致注水流速較過快,不利于水與液化石油氣的分層。

(3)物料線注水。.采用此方式,設(shè)在球罐物料進(jìn)出口管線上的注水方式有兩種選擇。①設(shè)置專用注水泵,罐區(qū)內(nèi)敷設(shè)注水管道，支管接至每臺儲罐物料進(jìn)出管道的根部閥與切斷閥之間。當(dāng)需要進(jìn)行注水時(shí),關(guān)閉注水罐進(jìn)出物料管道上的切斷閥，打開注水管道閥門,實(shí)現(xiàn)注水操作。該作業(yè)流程有點(diǎn)在于切換簡單,不與工藝流程沖突。②利用物料泵兼作注水泵,該方案流程切換較復(fù)雜。注水時(shí),將罐區(qū)工藝流程切換到向注水罐倒罐的流程。此時(shí)需要關(guān)閉其它儲罐的倒罐閥門,致使罐區(qū)其它儲罐的倒罐流程被占用。此方案優(yōu)點(diǎn)在于節(jié)省注水泵成本。. 

為液化石油氣儲罐設(shè)置注水系統(tǒng),是處置液化石油氣泄漏事故的有效手段之-一,雖然該系統(tǒng)不能從根本上解決液化石油氣儲罐泄漏問題,但它卻可以起到減少或者暫時(shí)切斷液化石油氣泄露的作用,不僅可以降低泄露事故的危險(xiǎn)程度,也能為救災(zāi)處置贏得時(shí)間。