6月13日16时46分许,沈海高速浙江台州温岭出口处,一辆由宁波开往温州的槽罐车发生爆炸,导致周边部分民房及厂房倒塌。截至目前,事故已造成20人遇难,172人住院治疗,周边建筑物受到不同程度的损坏。据初步调查,爆炸车辆为液化石油气槽罐车。
浙江温岭槽车爆炸事件的影响极大,在调查结果未出来之前,本公众号结合文献,做了如下分析,希望对类似事件能做到防患与未然。
液化石油气槽车罐体的腐蚀与防护
业界周知,液化石油气槽车罐体一旦腐蚀而造成液化石油气泄漏,必定会造成可怕的后果,所以防腐这一步必不可少!
1.槽车罐体腐蚀基本常识
液化石油气等介质的槽车,在使用一段时间后,由于其高硫高酸等因素,会造成不同程度的腐蚀,其中硫化氢的腐蚀最为严重。因腐蚀造成的安全问题也需要更加重视。液化石油气爆炸的下限较低,约2%-10%之间,一旦泄露,遇到明火源极易造成爆炸,会造成巨大的人员和财产损失,通过浙江温岭槽车爆炸事件所造成的破坏力便可知其威力!!
槽车在运输过程中,其不可控的物理和化学因素极多。槽车会承受各种力的冲击与震动,天气气温的忽高忽低,环境不稳定,这些都会造成槽车罐体产生临时性缺陷,甚至会出现失效等极端情况。
根据文献调查发现,槽车的检验结果可知,渗氢腐蚀是造成液化石油气等介质汽车槽车罐体失效的主要原因。所以,一旦发生渗氢腐蚀,在未经有效措施处理前不得使用。
2.槽车应力腐蚀分析
槽车内的介质极易产生硫化氢环境,在应力和腐蚀的共同作用下产生的开裂就是硫化氢应力腐蚀开裂。硫化氢应力腐蚀开裂的条件包括以下四个方面:
第一,存在应力。槽车罐体的在制造商环节,所进行的焊接对消除热应力除了的不彻底,使得部分焊接应力存在。当拉力大于罐体材料的强度极限时,可能直接造成开裂的后果,当拉力小于材料的极限时,虽然不能直接开裂,但应力的存在是客观的,在长时间的运输过程中,应力叠加会造成开裂的可能性。应力成为硫化氢腐蚀的首要条件。
第二,腐蚀存在。槽车罐体中的硫化氢和水能够形成腐蚀环境,槽车罐体的材质通常是低合金钢 16Mn R,这种材质有较强的应力腐蚀倾向。
第三,开裂源的存在。槽车在运输和装卸过程中所造成的机械划伤,以及焊缝咬边等,都可能成为应力腐蚀的开裂源。
第四,温度条件。硫化氢的水溶液在室温条件下,应力腐蚀开裂的倾向最大,而槽车罐体长期处于这种温度条件下,极容易造成应力腐蚀开裂。
3.硫化氢应力腐蚀机理
硫化氢遇到碳钢或低合金时,形成了湿硫化氢腐蚀环境。具体腐蚀环境中的腐蚀机理如下:
H2S→H++HS-
阳极反应为:Fe+H2S→Fe S+2H++2e-
阴极反应为:2H++2e→2[H]→H2
总的反应为:Fe+H2S→Fe S+H2
湿硫化氢环境下钢材的腐蚀损伤,是金属阳极溶解导致开裂和渗入氢引起脆性开裂这两种损伤的联合作用的结果,其中氢脆损伤起主导作用。
4.槽车罐体腐蚀防护措施
第一、制造源头上控制。在槽车罐体制造商环节,提高钢板材质质量,减少板材中夹杂物含量,使用质量等级较高的材料。减少板材分层,尽量减少板材中聚集氢的空间。钢板切割下料采用机械切割,当采用火焰切割时,氧化皮应彻底打磨消除。此外,还要进行罐体硬度的控制。罐体在焊接处理时,降低其表面热影响区和焊缝的硬度,从而有效较少应力。
第二、罐体内介质的控制。槽车所装介质要进行必要的控制,拒绝高硫高酸介质,保护罐体不被腐蚀。选择对于 H2S 和水等液化油气具有较强吸附性的缓蚀剂以延缓储罐的腐蚀速率。
第三、定期腐蚀检查。定期的腐蚀检查尤为重要,当材质和介质不能控制时,必要的定期腐蚀检查成为了最后一道屏障。槽车的使用工况又比较恶劣且复杂多变,因此在运输环节的安全问题要高度重视。通过对液化石油气槽车储罐腐蚀原因分析,湿硫化氢对丙烷储罐的腐蚀损伤是可防可控的。
5.结论
浙江温岭槽车事件带来的教训是沉痛的,槽车使用的工况较为恶劣和复杂,过对槽车储罐腐蚀分析,湿硫化氢对储罐的腐蚀损伤是可防可控的。未来通过新型罐体材料、防腐涂料和缓蚀剂的研发,及操作技术的改善,来延长储罐使用寿命。但腐蚀防护的意识必须要有,尤其是定期腐蚀检查,对于槽车事故的控制具有积极的意义。
液化石油气储运危险分析
着火危险
运输液化石油气的槽车储罐、钢瓶以及输气管道,由于违章操作或因长期使用,缺乏维修造成性能损失、失灵等,往往会泄漏气体。泄漏的液化石油气在扩散中遇到各种明火、电气火花、静电火花、机动车辆排气筒喷出的火星等火源,具有着火危险。
爆炸危险
在常温条件下,液化石油气在容器内处于气液两相平衡状态,按规定灌装的容器气相压力可达980千帕以上。长途运输液化石油气的车辆有时会受热、强力震击和撞击,具有发生爆炸的危险。另外,从槽车、钢瓶以及输气管道中泄漏出的液化石油气,在空气中的浓度达到它的爆炸极限,遇到火源也有爆炸的危险。
液化石油气储运防火安全措施
液化石油气储存的防火安全措施
液化石油气储配站的站址应该选在城市的边缘,位于居民区、明火或散发火花地点的下风向或侧风向。周围应该设置用不燃材料建造的高度不小于2米实体墙,储罐区、压缩机室、烃泵室、附属气瓶库、槽车装卸台和栈桥应设置在生产区;修理室、配电室、办公室、值班室等建筑物应布置在辅助区。
压缩机室、烃泵室和附属气瓶库要分别单独布置,他们之间的防火间距应不小于13米,储罐区附近应设置防火提,对储罐要经常检查维护,保证安全、灵敏可靠。
管道输送的防火安全措施
输送液化石油气的管道系统,不得穿越有液化石油气设施的建、构筑物,也不得穿越具有易燃易爆物品、腐蚀性液体的场所,与其他管道、建筑物及构筑物的间距应符合有关规定。
液化石油气输送管道的埋地深度不应小于0.6米,管道与铁路或公路相交叉时,应从铁路下面穿越,并且穿越管段应设保护套管。
对管道系统要巡回检查,定期维修液化石油气输送管线,及时发现和消除管道、阀门等处漏气点,在检查和消除漏气点时,禁止使用明火,动火检修应落实防火安全措施。
铁路槽车运输的防火安全措施
槽罐上应涂有醒目的“严禁烟火”的红色标志,在适当位置装配必要的消防器材。液化石油气铁路槽车充装液化石油气前,应认真检查压力、液位、紧急切断装置等安全附件的状况,核对槽车充装介质的名称。
装卸液化石油气时应严格执行安全操作规程,严防跑液漏气,以免装卸场所积聚液化石油气,形成火灾危险。
液化石油气铁路槽车押运员不但要熟悉液化石油气的性质,了解槽车结构、性能以及铁路运输危险货物的安全规定,还须掌握必要的防火灭火知识,以便运输途中发生泄露着火等事故时能正确处理。
装运液化石油气的铁路槽车,不得在沿途各站久停,到达铁路终站后应用机车及时推进液化石油气站,槽车在运输途中发生重大泄漏时,押运人员应及时向列车主管人员反映,发出危险信号,停车紧急堵漏,并迅速向当地政府及公安、消防部门报告,设立警戒区,组织安全疏散。
汽车槽车运输的防火安全措施
发动机排气筒要加戴性能可靠的火星熄灭器,此外,为了能及时地扑救运输途中发生的初期火灾,槽车还应装配两具5公斤以上干粉灭火器或3公斤以上1211灭火器。
汽车槽车在运输液化石油气前应认真检查车况,不得携带其他易燃、易爆物品。途中通过立交桥,涵洞、隧道等重要的公路交通设施,应注意标高,限速行驶,不得停留;进入城市郊区应按当地公安机关规定的行车时间、行车路线限速行驶,不得通过重要的公共场所和闹市。
中途停车时,司机或押运员必须留车监护,不得使用明火或能发火的工具进行检修。夜间休息时,不得将槽车停放在公共停车场以及易燃、易爆物品库房,普通车辆附近。
如遇雷雨天、液压异常、附近着火,以及其他威胁装卸安全的因素,汽车槽车应停止装卸作业。卸液后,车辆应停放在专用的汽车槽车库房内,不得在其他场所随意停放。
结语
事故原因还在全力调查中,之前网传的因追尾产生爆炸的说法为谣言,经初步调查,发生爆炸的槽罐车未与任何车辆接触。至于是储运问题、罐体腐蚀还是人为因素……并未可知。
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