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液化石油气储罐受热失效预防措施

  
评论: 更新日期:2010年04月07日

4 保温隔热防护

保温隔热防护是采用一种具有低导热性能和内部能发生吸热的隔热耐火物质,覆盖于罐体表面进行防护。这种方法较适用于火车槽车和汽车槽车;对于球形固定储罐的钢支柱应作保温隔热防护,耐火极限不应低于2h。

用1m3的液化石油气储容器进行实验,容器器壁无保温隔热层,进行火焰烘烤,在7.7~9.5min内便发生了爆炸。2个64t充满丙烷的铁路槽车陷入火中,未使用保温隔热层防护的在24min时发生了蒸气爆炸,而使用了保温隔热层的则94min后才发生爆炸。同样的铁路槽车实验条件下,使用容器体积为原来的1/5,在其外部夹套内用聚氨酯泡沫作为保温隔热层,在受火焰烘烤40min内,传入罐内的热流率仅为辐射热的1/5~1/6。

在容器上安装或不装安全阀,测定在安全阀的安全泄放作用下,隔热垫层的防护能力。一个充装量为25%~50%的1.9m3丙烷容器,没有安全阀,被火焰烘烤8~14min后发生了蒸气爆炸;若容器上装有安全阀,则爆炸没有发生。表2列出了不同体积的球形容器,受隔热介质防护的性能。

由此可见,保温隔热防护方法能有效地延续和防止受热辐射的液化石油气容器壁温升高、器内温度和压力升高。在容器内部存在液化气体的情况下,容器内气相部分的壁温可保持在300℃以下。设有安全阀的较小容积的容器,安全泄放时间可达1h以上,较大容器的容器在几小时以上,保温隔热层可降低辐射热的传递速度,使安全阀能够及时释放出进入容器中的热能,避免过热。这种方法较其他防护方法更依赖于安全阀的动作。

5 安全泄放防护

液化石油气罐上设置的安全阀具有重要的作用,避免了由于器内压力升高而引起的高温过热液体,同时其安全泄放起到了泄压冷却的作用。储罐上设置的安全阀应是全启封闭弹簧式安全阀。容器为100m3或100m3以上的储罐应设2个或2个以上的安全阀,并且安全阀应装设放散管,其管径不应小于安全阀出口的管径。放散管管口应高出储罐操作平台2m以上,且应高出地面5m以上,安全阀与罐之间必须装设阀门。

储罐区应设备用储罐,以备开罐检查、检修及发生事故时用,火灾时,为了安全,将危险区域的易燃物料转移到安全地带的备用储罐中。

6 堆土掩埋罐体防护

液化石油气储罐也可用堆土掩埋或半埋进行罐体防护,两样也可起到防止热辐射的作用,同时还可保护罐体免受爆炸抛射物的冲击,延迟储罐失效的时间可更长。用土掩埋一般要求在容器周围筑一个坡度不超过34°的防护墙,需要占地面积较大,此法较适用于球形储罐的防护。然而,使用沙粒与纤维混合制成的新掩埋材料能提高防护墙的坡度达75°以上,从而能降低其厚度,减少占地面积,因为这种合成新材料具有较强的粘合力。

用金属板模拟罐壁进行的堆土掩埋实验得出良好的隔热防护结果。表3为倾斜金属板在堆土掩埋防护下,火焰辐射强度和时间与不同防护深度处的温度升高情况。

由于合成纤维材料在高温下受到破坏而降低粘合力,堆层在火焰中会受到不同程度的损坏,但堆层的厚度降低是缓慢的,火焰持续几小时以后,一个1m厚的堆层外表面仅减薄35cm,受保护的金属板仍然保持着最初的温度。

实验表明,采用这种防护方法,堆层的厚度应保持在0.5~1m范围,尽管堆层的外表面在火熔炉热作用下会有一定程度的损坏,但器壁和器内装物的温度仍能在几个小时内保持不变,取得良好的防护效果。

为了保护液化石油气罐来自外部的影响,还可在罐外层建上很厚的预应力混凝土层,如终端检测罐。

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