石化企业液化石油气装卸系统存在的问题及治理

汤胜利

(中国石化胜利油田分公司油气集输总厂，山东东营 257000)

液化石油气装卸车系统是石油化工企业最常见的辅助生产系统，其充装作业过程安全风险大，属企业生产运行的高风险环节。根据多年企业内外的现场检查发现，目前部分企业液化气的装卸车系统还存在工艺流程设计不合理、超压泄放设施不完善、连接软管老化、装卸操作不规范等共性问题，极易在装卸过程中引发泄漏和火灾爆炸事故，必须引起各企业的高度重视，严加管控，加以改进。

1 液化石油气的危险性

液化石油气是以丙烷、丁烷等为主要成分的液态石油产品，主要具有以下危险性。

1.1 易燃易爆性

液化石油气的爆炸极限为2.0%～10%，爆炸下限低，所需的点火能量小(0.26 mJ)，若泄漏到空气中，所形成的爆炸性混合气体，遇到明火(高热能物体、静电火花)即可发生火灾爆炸。液化石油气的爆炸威力大、破坏性强，其爆炸威力是同质量“TNT”炸药的10倍，爆炸速度能达到2 000～3 000 m/s。

1.2 受热膨胀性

液化石油气具有较大的受热膨胀性，当被完全封闭在密闭的容器或管段内时，温度每升高1度，压力会上升2～3 MPa，如安全阀等安全设施失灵，能极易达到容器或管段的爆破压力，发生物理爆炸。

1.3 易扩散性

液化石油气在常温常压下极易挥发，气化后的体积能迅速扩大250～350倍，并能迅速扩散及蔓延。气态的液化石油气由于比空气重，扩散过程中易积聚在地面的空隙、坑、沟、下水道等低洼处，一时不易被风吹散，如遇到明火(高热能物体、静电火花)即可发生火灾爆炸。

1.4 中毒窒息

高浓度的液化石油气被人体吸入后，就会中毒、晕迷，有呕吐的感觉，严重时可使人中毒窒息死亡。

1.5 冻伤危险性

液化石油气是加压液化的石油气体，一般储存在承压的容器中，一旦储存设施发生泄漏，大量液化石油气喷出，由液体急剧减压变为气态，大量吸热，结霜冻冰。如喷到人体，就会造成冻伤。

2 装卸车系统组成

以烃泵装卸方式为例，液化石油气的装卸车系统一般是由压力储罐、装卸泵、万向装卸臂(或装卸软管)和相配套的工艺管道、阀件以及液化气槽车等组成。其装卸过程就是利用烃泵输送液体的性能，将储罐中液化石油气(或将需要卸载的槽车)通过烃泵加压输送到槽车(或储罐)中。

3 装卸车系统安全风险

通过近几年的现场检查观察发现，许多装卸车系统还存在工艺流程设计不合理和操作、管理不规范等相关问题，达不到本质安全和安全管理的要求。归纳起来主要有工艺、管理两个方面的主要问题。

3.1 工艺上缺陷

由于部分装卸系统建设较早，或受当时设计标准的限制，或受设计、施工等方面的原因，导致部分装卸系统还存在以下缺陷。

3.1.1装卸系统仍采用高压软管与槽车连接

装卸系统仍采用高压软管与槽车连接，且未能定期对软管实施水压试验，不符合安委办〔2008〕26号《国务院安委会办公室关于进一步加强危险化学品安全生产工作的指导意见》第16条“在危险化学品槽车充装环节，推广使用万向充装管道系统代替充装软管(图1)，禁止使用软管充装液氯、液氨、液化石油气、液化天然气等液化危险化学品。”和TSG R0004—2009《固定式压力容器安全技术监察规程》中6.16条装卸连接装置中第(2)款“有防止装卸管道或者装卸软管拉脱的联锁保护装置”与第(4)款“充装单位或使用单位对装卸软管必须每半年进行1次水压试验，试验压力为1.5倍的公称压力，试验结果要有记录和试验人员的签字”的安全规定要求。

图1 万向充装管道系统示意

存在的主要安全风险如下。

a)由于软管在长期使用过程中存在老化疲劳等因素，再加上装卸现场也很难对软管实施水压试验掌握其安全状况，如软管更换不及时易导致承压能力下降，在装卸时发生介质泄漏，类似的事故案例在国内也有不少。

b)由于软管与槽车直接连接时，不具备车辆误操作移动或无意间滑行拉脱联锁关闭保护功能，这样一旦在装卸接口还未按规程卸开前发生车辆移位，极易导致装卸接口连接部位等拉断，引发液化石油气泄漏和火灾爆炸事故。

3.1.2装车液相管道与气相回流管线间无旁接泄压阀门

部分装车液相管道与气相回流管线间无旁接泄压阀门(图2)，不符合工艺流程安全操作要求。

图2 装卸流程局部示意

存在的主要安全风险：如装车液相管道与气相回流管线间无旁接泄压阀门，当装车完毕，在分别关闭槽车、装车流程进液与气相回流接口阀门后，装车液相末端管段(液相控制阀与接口阀之间管段)内的液化石油气就被封闭在该管段(或软管)内。当在受到阳光照射或夏季高温时，该封闭管道(或软管)内压力会急剧上升，一旦管段(或软管)、法兰间密封、阀件等承压能力不够，即会发生液化气的泄漏。

3.1.3装卸泵的进出口采用了金属软管或高压橡胶软管连接

部分装卸泵的进出口采用了金属软管或高压橡胶软管连接，达不到本质安全的要求。

存在的主要安全风险：当装卸泵的进出口采用金属软管或高压橡胶软管连接时，虽然能够吸收、减小管道与泵之间的位移和振动，便于设备的安装。但由于软管在长期使用过程中易疲劳老化，日常也较少关注或无法判断其安全状况，因此如该软管不定期更换，极易引发开裂泄漏，造成火灾爆炸等事故。

3.1.4装卸泵的进、出口管道上未设置放散阀和安全回流阀

部分装卸泵的进、出口管道上未设置放散阀和安全回流阀，不符合GB 50253—2014《输油管道工程设计规范》中6.5.6“液化石油气泵入口管段上应设置操作阀、过滤器、放散阀及放散管，放散管应引至安全放空地点。泵出口管段上应设置止回阀、操作阀和液相安全回流阀”的安全要求；也不符合GB 51142—2015《液化石油气供应工程设计规范》中5.3.10“液态液化石油气泵进、出口管段阀门及附件的设置”规定要求。

存在的主要安全风险：当装卸作业完毕后需停运装卸泵，并关闭泵的进出口阀门。如装卸泵进口管线上未设置放散阀，这样就无法解决泵停运后因气温升高而导致泵进出口之间局部压力急剧上升的泄压问题，极易导致法兰、泵的密封和连接软管等因承压能力不够引发泄漏。

另外，如装卸泵出口管线上未设置液相安全回流阀，也未实现装卸关断自动联锁停泵，这样一旦装卸完毕关闭充装阀后，在充装泵停运前，整个充装系统就处在憋压状态，不利于系统安全。

3.1.5工艺管道分段阀之间的管段上未设置安全阀

部分工艺管道分段阀之间的管段上未设置安全阀，不符合GB 51142—2015《液化石油气供应工程设计规范》中5.3.19“液相管道两阀门之间应设置安全阀”的安全要求。

存在的主要安全风险：如工艺管道分段阀之间的管段上未设置安全阀，这样在管段相关阀门被切断后，就导致液化石油气被封闭在该管段内，当受到阳光照射或在夏季高温时，该封闭管道内的压力会急剧上升，一旦阀件、法兰间密封或管段承压能力不够，即会发生液化气的泄漏。

3.1.6装卸系统未设置紧急切断阀

部分装卸系统未设置紧急切断阀，或紧急切断阀与装卸鹤位安全间距不够，不符合GB 50160—2008《石油化工企业设计防火规范》中6.4.3“在装卸车鹤位10 m以外的装卸管道上应设便于操作的紧急切断阀”的安全要求。

存在的主要安全风险：如装卸系统未设置紧急切断阀，或紧急切断阀与装卸鹤位安全间距不够，这样在装卸时一旦发生泄漏，无法立即切断泄漏源，或者无法迅速靠近实施切断操作。

3.1.7装车系统未设置限量充装紧急联锁切断功能

部分装车系统未设置限量充装紧急联锁切断功能，存在超载可能，达不到TSG R0005—2011《移动式压力容器安全技术监察规程》中6.4.2“移动式压力容器充装量(或者充装压力)不得超过核准的最大充装量(或者充装压力)，严禁超装、错装”和《中国石化液化烃汽车罐车装卸作业安全管理办法》3.5.8中“要有严禁超限充装的措施”的安全要求。

存在的主要安全风险：由于大部分装卸系统建设较早，加上现有的设计规范中也没有“应设置限量充装紧急联锁切断功能”的强制性条款，只在TSG R0005—2011等相关的法规和标准中提出了“严禁超装”的管理要求，所以目前大多数单位的装车系统不具有“限量充装紧急联锁切断功能”，在充装工艺上未能真正实现“限量充装”的本质安全要求。如在充装过程中一旦监控不力，极易造成过量充装，给液化气槽车的运输带来安全隐患。

当然，液化石油气装卸系统除上述工艺缺陷外，还可能存在装卸区与外部或装卸区内部设施之间安全间距不足、电气设施不防爆或防爆等级不够、静电接地设施不规范、装卸现场未设置可燃气体报警器、安全阀整定值设置不合理，以及系统中的液化气就地排放等隐患问题。

3.2 管理缺陷

通过各种检查发现，由于部分企业对液化石油气装卸作业的安全风险认识不够，因此对装卸作业缺乏严格的安全管理，还存在制度、规程不健全或不完善，装卸前(后)的检查确认与装卸过程的监控不到位，以及装卸操作不规范、应急处置不熟练等管理问题，如不及时引起企业的高度重视，加以整改，极易可能引发意想不到的泄漏事故，造成火灾爆炸。

3.2.1制度或规程缺失

个别企业没有很好地结合自身实际和安全风险管控的要求，依据相关标准与法规，制定或完善本企业《液化石油气装卸作业安全管理规定》、《液化石油气装卸作业安全操作规程》、《液化石油气泄漏应急处置专项预案》等相关制度，没有对液化石油气的装卸管理职责、装卸人员及车辆的资质要求、装卸区的安全要求、装卸程序、装卸过程的安全监控，以及装卸作业过程中的安全注意事项等作出严格规定，导致出现装卸作业人员职责不明、安全管理要求不清，装卸操作不规范、安全风险管控措施落实不到位等问题。

3.2.2检查确认不到位

通过日常了解和观察，检查确认不到位可归纳为以下四个方面。

a)入厂(站)前，由于制度缺失或执行不严，没有严格按照相关法规、标准和制度等要求，对进站装卸车辆的运输资质(包括驾驶证、行驶证、危险化学品押运证、危险物品道路运输证、移动式压力容器使用登记证)、车辆的安全状况(包括槽车检测检验与标识情况，安全阀、压力表、液位计、紧急切断阀等安全附件，罐内余压，以及车辆配置的灭火器、接地带、防火罩等)、《提货单》或《送货单》，以及手机、打火机等非防爆物品、禁忌物品等进行安全、安保检查。另外，在装卸前，也没有严格对作业人员、槽车司机和押运员进行风险告知和安全提示。

b)装卸作业前，在没有严格对槽车停稳后钥匙是否收缴、防滑措施是否落实、车前警示标识是否放置，槽车余压是否符合规定、静电接地连接是否接触良好、装卸接口连接是否安全可靠和卡紧锁死等方面进行认真检查确认的情况下，就开始进行充装或卸车作业。

c)装卸完毕后，未能对装卸阀门是否已关闭、装卸泵是否已停运、相关工艺阀门是否已关闭、装卸接口段是否已泄压、装卸接头连接和静电接地连接是否已拆除等方面进行全面的检查确认，也没有做好检查记录。

d)由于日常未能定期对装卸作业开展风险辨识和对装卸系统进行隐患排查，从而导致装卸作业风险管控措施不落实，对装卸设施的安全状况不掌握和维护不到位。

3.2.3操作不规范

装卸作业时，操作人员未能严格按照操作规程的要求，进行标准化的装卸操作，主要表现在以下几个方面。

a)装卸过程中，未安排专门的作业人员和驾驶员(押运员)在装卸系统和槽车的紧急切断阀处分别进行监控值守，这样装卸时一旦发生泄漏，不能在第一时间快速地实施切断泄漏源，从而造成泄漏失控，引发重大火灾爆炸事故。

b)装卸完毕，液化气泵停运，当液相充装接口阀关闭后，在未打开旁通泄压阀(充装液相管段与气相回流管段之间的跨接阀)对该液相管段进行泄压的情况下，就将气相回流控制阀关闭，这样气温一旦升高，这段被封闭的液相管段压力急剧升高，极易引发局部的液化气泄漏。如没有及时发现处置，在下次充装时就会发生严重泄漏事故。

c)装卸完毕，当装卸泵停运，进出阀门关闭后，未对装车泵的进出口段进行泄压，如装卸泵的进出口安装工艺存在缺陷，未在泵的进口管段上安装自动放散阀，这样气温一旦升高，泵体、泵的进出口管段压力急剧升高，同样极易引发局部泄漏。如没有及时发现处置，在下次充装时也可能会引发严重泄漏事故。

d)装卸完毕，当槽车与装卸接头液相、气相接口阀门分别对应关闭后，在未对装卸接口段进行泄压的情况下，就拆除液相、气相接口连接，这样极易引发操作人员双手冻伤、中毒等情况。

e)装卸完毕后，在槽车液面没有静止2分钟以上，静电还没有完全释放的情况下，就拆除了车辆静电接地连接，这样易引起槽车的静电积聚，给罐车的运输带来不安全因素。

f)装卸完毕后，未按规程要求关闭泵的进出口阀门和储罐液相、气相或液相回流等根部阀门，以及装卸系统的其它相关工艺阀门，这样装卸系统某处一旦出现泄漏，就会引发液化石油气的重大泄漏和火灾爆炸事故，类似的事故在国内有不少案例。

4 对策措施

4.1 工艺缺陷改进措施

针对工艺设施存在的缺陷，各相关企业在制定和落实好安全风险管控措施的基础上，应依据相关标准与法规要求，委托专业设计部门对存在的问题进行重新研究、设计，并按照隐患治理的“五定”要求加以整改，确保装卸设施的本质安全。

4.2 管理缺陷改进措施

针对装卸作业安全管理上存在的缺陷，各相关企业在对装卸作业开展安全风险分析的基础上，应制定、完善装卸作业各项安全管理制度、操作规程、风险管控措施和泄漏、火灾爆炸专项应急处置方案，并取得政府主管部门颁发的《移动式压力容器充装许可证》。同时，明确各级装卸管理人员、作业人员安全职责，加强员工安全教育、技能培训和应急演习，认真落实装卸前、后安全检查确认和装卸过程安全监控管理要求，强化各项制度执行的检查与考核，消除人为不安全因素，实现装卸系统操作标准化，确保装卸作业安全。