关于石油化工灾害处置之储气罐泄露处置

    在石油化工装置中,储气罐是是用来专门存放化学气体的设备,常用来储存和运输气体,由于储罐中的气体往往具有可燃性、毒性、腐蚀性、且具有一定压力,如果处置不当将发生严重的化学事故,造成重大损失。因此,如何快速、有效、安全的处置储气罐泄漏是当前化学灾害处置中一个值得探讨的课题。储气罐根据存储气体时所承受压力的不同可以分为高压储气罐、低压储气罐和常压储气罐,根据建造储气罐使用材质的不同可分为不锈钢储气罐,碳钢不锈钢储气罐和合金材料不锈钢储气罐。
    1 储气罐泄漏原因分析
    熟话说“知己知彼,百战不殆”,我们既然要处理储气罐泄露,首先就要了解储气罐系统的一些基本常识,在此,谈谈储气罐容易发生泄露的几个部位。
    1.1 阀门
    阀门是储气罐系统中控制气体流动的部件,操作人员可通过阀门改变通路断面和介质流动方向,阀门具有导流、截止、调节、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。通常,阀门的工作压力在0.0013～1000MPa之间,阀门的工作温度从-269～1430℃,阀门的控制有手动式、电动式、液动式、气动式、蜗轮式、电磁动式、电磁-液动式、电-液动式、气-液动式、正齿轮式、伞齿轮驱动式等。阀门是储气罐系统中最易发生泄漏的部位,据统计,50%以上的泄露都来自于阀门。其中,阀体泄露、阀盖泄露、填料处泄露、密封圈连结处泄露、关闭件脱落等都是阀门泄露的主要原因。
    1.2 法兰
    法兰主要用于输气管之间的连接,也可用于管端,法兰按结构分类可分为整体法兰、活套法兰和螺纹法兰。法兰接触面粗燥度不高、刚度不足、密封面有划痕、密封垫片质量不高、密封垫片选型错误等因素都容易导致法兰泄露,法兰的泄露一般集中法兰垫片部位。
    1.3 压缩机
    压缩机是用来对储气罐输送气体和提高气体压力的一种机械设备。是整个储气罐体系的动力系统,它从吸气管吸入低压气体,通过电机运转带动活塞对其进行压缩后,向储气罐输入高压气体。压缩机一般由壳体、电动机、缸体、活塞、控制设备组成。压缩机在工作时,由于密封环与活塞杆产生摩擦,容易引起密封环变形,从而导致气体泄露。
    1.4 泄压阀
    泄压阀随储气罐系统的压力变化能自动启闭,当储气罐或管道内压力超过泄压阀设定压力时,泄压阀将自动开启泄压,确保设备和管道内气体压力在设定压力之下,起到保护储气罐设备的作用,防止发生意外。泄压阀按原理可分为净重式泄压阀、杠杆式泄压阀、弹簧式泄压阀,重铊脱落、杠杆锈蚀、弹簧松动、阀芯失效、连接处结合不牢都会引起泄漏。
    1.5 焊接连接部位
    由于储气罐系统在建造过程中需要大量的焊接工艺,焊接工艺的好坏直接关系到储气罐系统的质量,如果焊接工艺不到位、材质搭配不当将直接导致气体泄露。所以,物件的焊接处是在泄露处置过程中应该注意的一个重要环节。
    2 堵漏措施
    在储气罐系统出现漏气的情况下,一方面我们要对泄露的储气罐系统进行修补;另一方面我们在处置过程中又不能影响到储气罐系统的正常运转,在此提出冷补漏法和热补漏法。
    2.1 冷补漏法
    冷补漏法就是在不动用明火情况下对发生泄露的罐体实施补漏的方法,冷补漏法主要有铆接补漏法和改性速成钢补漏法。
    (1)铆接补漏法。铆接补漏法主要采用预制补漏板通过铆接与泄漏处储气罐壁板贴合以达到补漏的目的。我们在堵漏过程中首先对泄漏处的铁锈、污油、灰尘等杂质进行彻底清除,用湿棉布或粘合物对漏气处进行暂时封堵,然后将预制好的密封垫粘贴在泄露处,再压上预制补漏板,补漏板应与泄露处储气罐壁完全贴合,用风钻对储气罐壁板、密封垫和补漏板同时钻孔,最后用拉铆枪抽芯铆接完成补漏。在整个过程中都应使用无火花工具,严禁使用电钻。铆接补漏法在操作过程中由于程序复杂、且补漏后稳定性差,现在已经逐渐被改性速成钢补漏法所取代。
    (2)改性速成钢补漏法。改性速成钢补漏法是运用一种加强型的钢修补剂,将该修补剂填充到泄露部位后一定时间,修补剂发生固化反应达到补漏目的,该法具有操作方便、粘合力优异,固化后强度高、不收缩、不锈、使用时间长等特点。比如美国普施公司生产的一种橡皮泥一样的速成钢,其固化仅需几分钟,可作永久性的粘接,可对钢,铁,铝等金属材料的容器,管道和一些零件上出现的漏孔,裂纹,砂眼,缺陷,断裂,损坏等进行填充与粘接。
    改性速成钢补漏法在操作过程中首先要对泄漏部分的浮锈、尘土、油渍等杂质进行全面清理,因为对杂质清理的清洁程度直接关系到最后堵漏的效果。然后取出塑料管中的改性速成钢胶体,切下所需用量,将胶体内芯与外皮两种不同颜色的材料混合成一色(约1～2min),确保两种胶体混合均匀后,用力压实粘牢到泄漏处并尽量挤压到孔洞和裂缝之中,混合后的粘合剂会很快发生固化反应,3～5min胶体开始微微发热固化,10～20min后混合胶体将变的非常坚硬,从而达到堵漏的目的,改性速成钢补漏法尤其对一些狭小不规则设备的补漏具有良好的效果。
    2.2 热补漏法
    热补漏法即在储气罐上动用明火采用焊接技术,严格按照焊接补漏工艺进行,热补漏法首先清洁裂缝两边的铁锈、油漆、灰尘等杂质,然后运用胶泥对裂缝进行暂时封堵,用肥皂水检查气密性,确保其无气体逸出,在与裂缝走向相垂直的适当位置点焊好两颗螺栓,且只对螺栓进行外侧单边点焊,以便操作完毕后可以很轻易的敲掉螺栓而不损伤储气罐壁板。此时用堵板堵住泄露处裂缝,盖上压板后上紧螺栓,再用肥皂水检测气密性,如气密性完好即可焊接堵板,最后拆除压板和螺栓,完成堵漏。
    3 结语
    在储气罐泄漏处置中,一方面我们要严格按照正规的处置程序操作,但同时,我们在采取措施的时候还要考虑压力、气体性质、危险性、地域特征、经济性、环保性等因素,如果忽略了这些问题,我们的处置将处于被动的局面,甚至发生严重的后果,这就要求我们的指挥员要有清醒的头脑,科学的判断、决策。