摘要：介绍东莞市LPG储配站内的储罐根部安装注水装置和堵漏抢险方案，包括工作原理，工艺流程、达到效果、预计投资和项目收益等。
关键词：LPG储罐注水装置；施工方案；投资收益
1 前言
1998年3月5日傍晚，西安煤气公司液化石油气站内容积为400m3、储存170t液化气球罐根部发生泄漏爆炸，造成12死32人伤的特大事故，直接经济损失480万元，社会影响极大。采取何种行之有效的防泄漏措施？搞好LPG储配站的安全管理工作显得日益重要。
在储罐排污口上加装注水管，其主要目的是防止储罐根部出现裂纹、根部阀门关闭失效时，液化气液体外漏，而此时注水进入储罐，利用液化气比水轻的物理特性原理，减少和避免气体外漏，同时亦为进行技术性处理争取较为充足的时间。让整个储罐区在安全状况下得到救治，避免类似西安事件的发生。
2 施工方案
东莞新奥燃气有限公司拥有LNG储配站和LPG储配站各一座。LPG站内有1000m3LPG球罐1座，200m3LPG卧罐3座，100m3LPG卧罐6座，储存总容积为2200m3，图1为我LPG站内储罐安装注水管道平面图。
(1) 工艺流程部分
LPG站内储罐安装注水装置在工艺流程上分三部分：
① 注水口位置与形式
注水接入点设置在LPG储罐的排污管口，便于单罐操作，又不影响非事故罐的作业。设计压力1.6MPa的高压供水干管从泵房至储罐沿隔离墙外侧敷设，供水末端分别用支管与罐排污管连接，期间设置1个控制阀、止回阀及高压软管连接快速接头，储罐排污管排污阀亦做相应改造。这样，平时高压注水管与贮罐工艺管线互成独立系统，当需要注水时，高压软管可快速连接贮罐底部(见图1)。
② 倒罐及放散系统
事故状态下，当连续注入一定容积的水后，即在贮罐下部形成水封代替并阻止液化气外泄。以赢得时间将事故罐内的液化气倒入其它罐中并可同时开启紧急放散阀来降低贮罐压力，也可利用放散汇总管接出站外安全地带放空燃烧。同时确保液相倒液时、控制液相流速在约2.8m/s以下。
③ 高压注水系统
为了提高系统的快速反应能力和可操作性，我们采用了某水泵厂的FP80-1xADL80-95.5w自动补气式气压给水设备，主要配备有DL注罐泵、VMP恒压泵、补气罐、安全泄压阀、水泵控制箱。
其工作原理是：利用密闭的气压罐内空气的可压缩性来改变气压罐内空气的体积和压力，达到为给水设备贮存、调节和输送水量的目的，另外，气压罐可取代水塔或高压水箱。气压压力的变化自动控制水泵的启闭。当气压罐内空气量不足时能自动补气，为防止补气过多影响气压罐的贮水量，在罐体上装限气装置、当出水管网耗水量少于恒压水泵的供水量时，气压罐内水压逐渐升高、当压力表上压力达到设定的最高工作压力P2时，电控箱发出信号，使恒压水泵停止工作，随着罐内储存水量的减少，出水管网压力下降至设定压力P1时、电控箱发出信号、启动恒压泵。在注水作业时。耗水量大于恒压泵供水量，水网压力继续下降至P3、电控箱发出信号、启动注罐泵，否则、仅由恒压泵供水。由此可见平时水网的恒压是由气压罐和恒压泵来担当，能避免消防水泵在无事故的情况厂频繁启动，避免消防泵磨损，保证消防泵安全可靠， 而需要大水流量时，注罐泵能自动启动，使注水作业更加简便、该装置还设置了“自动”档和“手动”档。为避免注水压力过高，设置了安全泄压阀和旁路。供水管网水压设定在1.4+0.05MPa(由压力开关控制，可调)，由于水网保持恒定水压、当需要注水时，直接用软管接入储罐，打开控制阀，水泵即自动启动、大大提高了快速作战能力。
(2) 演练效果
2007年11月24日，东莞新奥燃气有限公司LPG气站对高压注水堵漏系统进行了实际操作演练。以1号100m3罐(空罐)作为事故目标罐，假设其罐底出液管的球阀的法兰片发生泄漏事故，对其进行事故控制。
接到命令时，水压维持在1.35～1.4MPa范围内；将注水口快装接头与排污管口快装接头相接，然后开启排污管阀门，使注水口与罐内连通，此时罐内压力为0.45MPa。当开启注水阀时，注水泵压力降至1.1MPa，注水口压力为1.0MPa，按预期效果注水。注水过程中，罐内压力变化不大。14min后，停止注水动作，此时罐内液位为25cm，相当于入水体积12.5m，注水流量为53.57m3/h，基本达到了设计要求。在场消防及公司领导对此套系统的使用效果均感到很满意，认为可以满足应急需要。国家安全生产检查团到我站检查工作，也对我站的安全管理给予了高度评价，认为我站配备有如此抢险系统，进一步完善了我站的防范安全措施。但在系统操作过程中，仍应注意注水流速不应过大，以避免液化石油气与水混流不易分层。
3 具体操作规程
(1) 按压力容器场站安全操作管理规定，预留一个应急备用储罐(空罐)。罐内余压应大于0.1且不超过0.4MPa。
(2) 当站区某储罐出现根部阀门泄漏，无法关闭阀门止漏险情时。首先将险情储罐气相管与预留储罐气相管联通，进行第一次降压处理。并关闭该罐其它所有能关闭的阀门，切断该罐与其他储罐联系。
(3) 启动液化气压缩机，对险情储罐和预留储罐进行抽压操作，也就是进行第二次降压处理。
(4) 打开险情储罐注水系统阀门和排水口阀门，同时开启75KW消防水泵，当水泵运转正常后，关闭向LNG消防水系供水的两个主阀门。使整个水泵压力和供水全部进入注水系统，即进入向险情储罐注水工作状态。
(5) 关闭险情储罐排水口阀门，同时开启险情储罐排污口根部阀门对险情储罐进行注水，用水堵住液化气泄漏，完成控制第一环节。
(6) 对泄漏部位进行可能的技术性处理，使此时漏水部位减少漏水或停止漏水。
(7) 当险情储罐液位接近到达气相管口时，停止液化气压缩机抽压操作，继续注水工作，将险情储罐液化气从气相管流向预留储罐，实现险情储罐抢险第二步。
(8) 当险情储罐液化气全部倒入预留安全储罐后，停止注水工作，关闭险情储罐排污口根部阀门，并关闭险情储罐气相阀门，对险情储罐进行彻底处理。
(9) 将原正常的所有设备、阀门恢复原状，使其恢复正常运行状态。
4 投资费用
要使此项注水装置项目的实现，需要在各储罐排污口加装进水球阀，安装专用进水管道和相关设备(见安装简图和方案)。总投资约4～5万元。
5 项目收益
安装完毕此项设备装置后，除能提高储罐区各储罐的安全性能外，还可用于储罐全面检测时，利用此装置进行全面检测前注水泡罐程序，减少检测前向大气中排放液化气气体，提高了检罐时的安全性，节约了排放的液化气。如100m3的储罐可节省120～150m3液化气气体。按我公司储罐全部检测一次计，以现小区瓶组管道液化气价格计算，即可收回此项目的全部成本。
参考文献：
[1] 姜正侯.燃气工程技术手册.上海：同济大学出版社.
[2] 徐正康，吴洪松.液化石油气在燃气工业中的应用[J].
(本文作者：王波 新地能源工程技术有限公司 广东东莞 523000)
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