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，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,形成具有爆炸危險的混合氣體。此時，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。因為罐體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出口線的各個連接處。因此，當(dāng)液化石油氣壓力儲罐發(fā)生泄漏時,向儲罐內(nèi)注水當(dāng)水面液位高于破損點時,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.泄漏點的位置、水源狀況等進行綜合分析,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

3.1注水水源

注水系統(tǒng)在選擇水源時應(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,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情加劇。

3.2注水壓力

因為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,因為種類的液化石油氣儲罐操作壓力差別較大,故在進行注水壓力計算之前應(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的泄漏量,同時將泄漏點近似為容器管嘴。

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)需要進行注水時,打開注水管道閥門,實現(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)需要進行注水時,關(guān)閉脫水線切斷閥,打開注水管道閥門,實現(xiàn)注水操作。該方案適用于已建成裝置的改造,優(yōu)點在于無需清空儲罐即可進行施工。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出管道的根部閥與切斷閥之間。當(dāng)需要進行注水時,關(guān)閉注水罐進出物料管道上的切斷閥，打開注水管道閥門,實現(xiàn)注水操作。該作業(yè)流程有點在于切換簡單,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,將罐區(qū)工藝流程切換到向注水罐倒罐的流程。此時需要關(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程度,也能為救災(zāi)處置贏得時間。