引 言
隨著燃?xì)馐聵I(yè)的快速發(fā)展，管道液化石油氣由于建設(shè)周期短、供氣規(guī)模靈活、占地小、投資省而得到廣泛應(yīng)用。使用瓶組供應(yīng)管道液化石油氣的方式更是得到迅速的發(fā)展。管道液化石油氣已成為城市燃?xì)夤艿拦?yīng)的重要補(bǔ)充。以山東省為例，從1995年淄博市周村區(qū)148醫(yī)院建成首家管道液化石油氣氣化站以來，各地建設(shè)了大量的管道液化石油氣工程，目前共建有大小瓶組氣化站704處。其中有的瓶組氣化站是非燃?xì)鈱I單位的安裝隊(duì)伍施工，由建設(shè)單位的后勤行政科室或物業(yè)部門運(yùn)行管理，或者由建設(shè)單位委托一些不規(guī)范的液化石油氣儲(chǔ)配站供氣。這種瓶組氣化站向用戶供應(yīng)的燃?xì)庀到y(tǒng)已占相當(dāng)?shù)谋壤?，在燃?xì)獍踩芾碇胁蝗莺鲆?。由于運(yùn)行管理部門或單位缺少技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)、設(shè)備、搶險(xiǎn)能力，加之燃?xì)夤こ瘫旧碓谠O(shè)計(jì)、施工、用戶培訓(xùn)等諸方面的不足，形成許多安全隱患，更使這一問題顯得不可忽視。本文從存在的問題、產(chǎn)生的原因、造成的后果及采取的對(duì)策等幾個(gè)方面，對(duì)瓶組氣化供氣系統(tǒng)的安全性進(jìn)行初步分析。
1 LPG氣化供氣的模式
按照氣化方式來分，液化石油氣氣化模式一般有兩種[1—4]：自然氣化和強(qiáng)制氣化。自然氣化一般使用瓶組供應(yīng)，供氣戶數(shù)較少；強(qiáng)制氣化可用瓶組或儲(chǔ)罐供應(yīng)，供氣規(guī)模一般在1000戶以上。如果考慮將來與天然氣接軌，強(qiáng)制氣化后，還要進(jìn)行混氣。本文著重通過自然氣化形式的瓶組供氣模式，宋分析瓶組氣化供氣系統(tǒng)的安全性。
2 安全性分析
2．1 存在的問題及分析
(1)工藝設(shè)計(jì)
主要問題有：①未設(shè)置備用調(diào)壓器，易造成停氣；瓶組氣化站低壓總輸出管上未設(shè)超壓放散或切斷裝置，若中壓燃?xì)獯撕蠊麌?yán)重；通風(fēng)口未貼近地面設(shè)置，不利于液化石油氣的擴(kuò)散。②為了滿足防火間距，將一個(gè)大瓶組間分解成兩個(gè)或多個(gè)小瓶組間，但實(shí)際上并沒有降低其危險(xiǎn)性。③未要求安裝室內(nèi)燃?xì)庑孤﹫?bào)警切斷裝置。由于液化石油氣爆炸下限很低，所以對(duì)這種類型的供氣方式，安裝燃?xì)庑孤﹫?bào)警自動(dòng)切斷裝置顯得更為重要。
(2)安裝施工
主要問題有：①管道防腐等級(jí)不夠，防腐層粘合不緊密，有破損等情況。②管道回填不符合要求，管道埋深達(dá)不到要求，回填土的顆粒細(xì)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。③未進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)，未進(jìn)行焊口檢測(cè)即投入使用。④瓶組間屬于爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所，電氣設(shè)備未采用安全防爆型[5]。⑤地下燃?xì)夤艿琅c其它管道交叉或平行設(shè)置時(shí)的間距不足，穿越其它管溝、檢查井等重點(diǎn)部位未設(shè)置套管。
(3)運(yùn)行管理
主要問題有：①運(yùn)行管理人員缺乏燃?xì)鈱I(yè)知識(shí)，沒有對(duì)用戶進(jìn)行專業(yè)的安全用氣教育。②沒有配備燃?xì)庑孤﹫?bào)警儀等必備的檢測(cè)工具。未進(jìn)行定期巡查，有的瓶組氣化站設(shè)計(jì)容量過大，換瓶周期長達(dá)1個(gè)月甚至更長，只有在換鋼瓶時(shí)才有人到瓶組間，管理不到位。③沒有巡查、換瓶、檢修紀(jì)錄，缺少原始的檔案資料，責(zé)任不明確。
2．2 問題產(chǎn)生的原因
主要原因有：①工程指揮者對(duì)燃?xì)夤こ贪踩闹匾哉J(rèn)識(shí)不足，沒有科學(xué)地安排施工進(jìn)度，搶工期。②有的建設(shè)單位照搬照抄設(shè)計(jì)圖紙，甚至無圖紙施工，對(duì)工程設(shè)計(jì)重視不夠。③工程施工中偷工減料，盲目蠻干，賺取額外利潤。④建設(shè)、施工、運(yùn)行管理、應(yīng)用等環(huán)節(jié)間脫節(jié)，沒有充分考慮到燃?xì)夤こ痰奶厥庑?。施工單位作為唯一的燃?xì)鈱I(yè)單位，在施工完成后撤出，管道液化石油氣系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)失去支撐，建設(shè)單位(非專業(yè))→施工單位(專業(yè))→用戶(非專業(yè))的模式造成運(yùn)行管理中間環(huán)節(jié)的斷檔，而專業(yè)燃?xì)夤窘ㄔO(shè)管道液化石油氣設(shè)施的“建設(shè)單位→委托燃?xì)夤?#8594;選定的施工單位→用戶模式運(yùn)行管理更為可靠。
2．3造成的后果
由于燃?xì)庀到y(tǒng)安全可靠性的大大降低，多種渠道易造成液化石油氣的泄漏，并因?yàn)椴荒芗皶r(shí)發(fā)現(xiàn)或有效處理而造成災(zāi)難性事故。
(1)液化石油氣設(shè)備爆炸時(shí)的燃燒范圍
以丙烷(C3H8)為例，噴泄出的液化石油氣質(zhì)量為m(單位為kg)，可以近似用下式來計(jì)算燃燒后的高溫混合氣體以半球狀向外擴(kuò)散的半徑只(單位為m)[6]
R=3．9m1/3 (1) 根據(jù)式(1)計(jì)算50kg裝液化石油氣鋼瓶爆炸燃燒時(shí)，其燃燒范圍至少可達(dá)28m的半球區(qū)。
(2)產(chǎn)生的沖擊波能量(爆炸威力)
利用經(jīng)驗(yàn)公式來估算爆炸產(chǎn)生的沖擊波能量，估算公式[6]：
U=(d／C0)3 (2) 式中：U——爆炸時(shí)產(chǎn)生沖擊波能量的TNT當(dāng)量，kg；
d——破壞物與爆炸中心的距離，m；
C0——計(jì)算產(chǎn)生沖擊波能量的系數(shù)(查表1)。
若距爆炸中心50m的房屋玻璃完全破損，查表1得系數(shù)C0值為8．0，根據(jù)式(2)，計(jì)算產(chǎn)生的沖擊波能量可相當(dāng)于244kgTNT。
由于引起爆炸起火的點(diǎn)火能只有0．1～0．3mJ，加之液化石油氣爆炸下限比其它燃?xì)馄?，因此，解決好這類問題十分不易。
表1 計(jì)算產(chǎn)生沖擊波能量的系數(shù)C0
破壞情況
隨著燃?xì)馐聵I(yè)的快速發(fā)展，管道液化石油氣由于建設(shè)周期短、供氣規(guī)模靈活、占地小、投資省而得到廣泛應(yīng)用。使用瓶組供應(yīng)管道液化石油氣的方式更是得到迅速的發(fā)展。管道液化石油氣已成為城市燃?xì)夤艿拦?yīng)的重要補(bǔ)充。以山東省為例，從1995年淄博市周村區(qū)148醫(yī)院建成首家管道液化石油氣氣化站以來，各地建設(shè)了大量的管道液化石油氣工程，目前共建有大小瓶組氣化站704處。其中有的瓶組氣化站是非燃?xì)鈱I單位的安裝隊(duì)伍施工，由建設(shè)單位的后勤行政科室或物業(yè)部門運(yùn)行管理，或者由建設(shè)單位委托一些不規(guī)范的液化石油氣儲(chǔ)配站供氣。這種瓶組氣化站向用戶供應(yīng)的燃?xì)庀到y(tǒng)已占相當(dāng)?shù)谋壤?，在燃?xì)獍踩芾碇胁蝗莺鲆?。由于運(yùn)行管理部門或單位缺少技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)、設(shè)備、搶險(xiǎn)能力，加之燃?xì)夤こ瘫旧碓谠O(shè)計(jì)、施工、用戶培訓(xùn)等諸方面的不足，形成許多安全隱患，更使這一問題顯得不可忽視。本文從存在的問題、產(chǎn)生的原因、造成的后果及采取的對(duì)策等幾個(gè)方面，對(duì)瓶組氣化供氣系統(tǒng)的安全性進(jìn)行初步分析。
1 LPG氣化供氣的模式
按照氣化方式來分，液化石油氣氣化模式一般有兩種[1—4]：自然氣化和強(qiáng)制氣化。自然氣化一般使用瓶組供應(yīng)，供氣戶數(shù)較少；強(qiáng)制氣化可用瓶組或儲(chǔ)罐供應(yīng)，供氣規(guī)模一般在1000戶以上。如果考慮將來與天然氣接軌，強(qiáng)制氣化后，還要進(jìn)行混氣。本文著重通過自然氣化形式的瓶組供氣模式，宋分析瓶組氣化供氣系統(tǒng)的安全性。
2 安全性分析
2．1 存在的問題及分析
(1)工藝設(shè)計(jì)
主要問題有：①未設(shè)置備用調(diào)壓器，易造成停氣；瓶組氣化站低壓總輸出管上未設(shè)超壓放散或切斷裝置，若中壓燃?xì)獯撕蠊麌?yán)重；通風(fēng)口未貼近地面設(shè)置，不利于液化石油氣的擴(kuò)散。②為了滿足防火間距，將一個(gè)大瓶組間分解成兩個(gè)或多個(gè)小瓶組間，但實(shí)際上并沒有降低其危險(xiǎn)性。③未要求安裝室內(nèi)燃?xì)庑孤﹫?bào)警切斷裝置。由于液化石油氣爆炸下限很低，所以對(duì)這種類型的供氣方式，安裝燃?xì)庑孤﹫?bào)警自動(dòng)切斷裝置顯得更為重要。
(2)安裝施工
主要問題有：①管道防腐等級(jí)不夠，防腐層粘合不緊密，有破損等情況。②管道回填不符合要求，管道埋深達(dá)不到要求，回填土的顆粒細(xì)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。③未進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)，未進(jìn)行焊口檢測(cè)即投入使用。④瓶組間屬于爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所，電氣設(shè)備未采用安全防爆型[5]。⑤地下燃?xì)夤艿琅c其它管道交叉或平行設(shè)置時(shí)的間距不足，穿越其它管溝、檢查井等重點(diǎn)部位未設(shè)置套管。
(3)運(yùn)行管理
主要問題有：①運(yùn)行管理人員缺乏燃?xì)鈱I(yè)知識(shí)，沒有對(duì)用戶進(jìn)行專業(yè)的安全用氣教育。②沒有配備燃?xì)庑孤﹫?bào)警儀等必備的檢測(cè)工具。未進(jìn)行定期巡查，有的瓶組氣化站設(shè)計(jì)容量過大，換瓶周期長達(dá)1個(gè)月甚至更長，只有在換鋼瓶時(shí)才有人到瓶組間，管理不到位。③沒有巡查、換瓶、檢修紀(jì)錄，缺少原始的檔案資料，責(zé)任不明確。
2．2 問題產(chǎn)生的原因
主要原因有：①工程指揮者對(duì)燃?xì)夤こ贪踩闹匾哉J(rèn)識(shí)不足，沒有科學(xué)地安排施工進(jìn)度，搶工期。②有的建設(shè)單位照搬照抄設(shè)計(jì)圖紙，甚至無圖紙施工，對(duì)工程設(shè)計(jì)重視不夠。③工程施工中偷工減料，盲目蠻干，賺取額外利潤。④建設(shè)、施工、運(yùn)行管理、應(yīng)用等環(huán)節(jié)間脫節(jié)，沒有充分考慮到燃?xì)夤こ痰奶厥庑?。施工單位作為唯一的燃?xì)鈱I(yè)單位，在施工完成后撤出，管道液化石油氣系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)失去支撐，建設(shè)單位(非專業(yè))→施工單位(專業(yè))→用戶(非專業(yè))的模式造成運(yùn)行管理中間環(huán)節(jié)的斷檔，而專業(yè)燃?xì)夤窘ㄔO(shè)管道液化石油氣設(shè)施的“建設(shè)單位→委托燃?xì)夤?#8594;選定的施工單位→用戶模式運(yùn)行管理更為可靠。
2．3造成的后果
由于燃?xì)庀到y(tǒng)安全可靠性的大大降低，多種渠道易造成液化石油氣的泄漏，并因?yàn)椴荒芗皶r(shí)發(fā)現(xiàn)或有效處理而造成災(zāi)難性事故。
(1)液化石油氣設(shè)備爆炸時(shí)的燃燒范圍
以丙烷(C3H8)為例，噴泄出的液化石油氣質(zhì)量為m(單位為kg)，可以近似用下式來計(jì)算燃燒后的高溫混合氣體以半球狀向外擴(kuò)散的半徑只(單位為m)[6]
(2)產(chǎn)生的沖擊波能量(爆炸威力)
利用經(jīng)驗(yàn)公式來估算爆炸產(chǎn)生的沖擊波能量，估算公式[6]：
d——破壞物與爆炸中心的距離，m；
C0——計(jì)算產(chǎn)生沖擊波能量的系數(shù)(查表1)。
若距爆炸中心50m的房屋玻璃完全破損，查表1得系數(shù)C0值為8．0，根據(jù)式(2)，計(jì)算產(chǎn)生的沖擊波能量可相當(dāng)于244kgTNT。
由于引起爆炸起火的點(diǎn)火能只有0．1～0．3mJ，加之液化石油氣爆炸下限比其它燃?xì)馄?，因此，解決好這類問題十分不易。
破壞情況
