化学危险品停车区避雷抗静电措施

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作者：孔庆宏 单位：中国石化股份有限公司齐鲁分公司储运厂

1化工专用线化工罐车停放现状

齐鲁石化储运厂铁路线正式投用于1987年5月,东接东风站,西接湖田站。现有铁路牵引动力设备DF7A型内燃机车6台,东风7G型机车1台,机车最大功率为1840kW,主要负责厂内调车作业和取送车作业。目前储运厂在用自备罐车445辆,其中:G60151辆;G60(甘油、环氧)16辆;G11189辆;G1740辆;GY49辆。运送的液体化工产品有苯类、醇类、石脑油、轻油、焦油、液化石油气等。由于罐车内充装介质为高挥发性、易燃易爆的液体化学危险品,重车和卸空返回的空车都具有高挥发性可燃气体产生,罐车装有呼吸阀,因此罐车停放区域的可燃气体含量高且不稳定。齐鲁石化储运厂铁路线配套安全保护设施成规范体系,南北两侧消防管线按规范设计,消防道路畅通,各岗位联合巡检,预警、报警系统完善,消防设备设施能够随时启动,具备罐车停放区的日常运行和安全消防管理的条件。但是停放区域上空是防雷的死角,需要采取有效的防雷击措施。

2罐车停放区域雷击事故案例

齐鲁石化化工专用线每年铁运进出厂物品300万吨以上,其中危险化学品100万吨以上。全线设有独立的化工罐车停放区,拥有11股到发和停放罐车线路,最大可停放各型铁路车辆500辆。日均保有重车150辆,卸空返回车150辆以上。罐车内液体介质在流动、喷出、沉降浮起、车辆运动等,都会产生静电。随着车辆运行的颠簸起伏、气温的升高,呼吸阀会排出过压挥发性可燃气体。此类罐车停放区域曾出现问题和安全隐患,需要研究解决措施。a)2004年4月17日10时40分,同行业吉化橡胶厂铁路罐车遇落地雷造成起火。b)1998年9月1日14时30分,齐鲁乙烯装卸油站停放石脑油铁路罐车088421遭雷击,造成进人孔部位起火。c)1995年7月,青岛2号码头发生静电雷击事故,专用线上停放的54辆装满石脑油的重车和4辆空车着火,造成巨大经济损失。d)1989年8月12日位于青岛市黄岛区的黄岛油库5号油罐(内储1.6万吨原油)遭雷击起火发生因遭雷击继而引起大火的特大爆炸火灾事故,大火烧了60h,造成了巨大的经济损失和人员伤亡。同时油库专用线停放的7台液化石油气槽车烧毁。从以上事故案例可以看出,罐车内含可燃油气的停放区域,如果不装设有效设施进行防雷保护,区域将存在严重的雷击安全隐患。

3可燃气体检测分析

2007年7月10日16时,用XP-3110型标准可燃气体检测仪分别对停放区域的G600885052(充装介质是石脑油,温度为37℃,编组线11股西头第1位);G110885904(充装介质是轻油,温度为37℃,编组线10股西头第2位);G600885102(充装介质是邻苯,温度为36.7℃,编组线8股西头第37位);G60952241(充装介质是轻油,温度为37℃,编组线3股东头第1位);G170885911(充装介质是轻油,温度为37℃,编组线1股东头第7位)等储油罐车进人孔内部二次密封进行可燃气体采样测试分析,VOC可燃气体的浓度均达到爆炸下限的90%～100%。2008年3月17日14时,用XP-3110型标准可燃气体检测仪分别对停放区域G600885104(充装介质是石脑油,温度为37℃,编组线10股西头第1位);G110886122(充装介质是裂解汽油,温度为37℃,编组线9股西头第2位);G600885125(充装介质是邻苯,温度为38℃,编组线8股西头第37位);G600885231(充装介质是轻油,温度为37℃,编组线4股东头第1位);G170885932(充装介质是轻油,温度为37℃,编组线2股东头第3位)等不同位置储油罐车进人孔内部二次密封进行可燃气体采样测试分析,VOC可燃气体的浓度均达到爆炸下限的85%～100%。VOC可燃气体的浓度范围表明,一旦遇到雷击或明火,化学危险品槽车所排出气体即可引起火灾爆炸事故,甚至引起区域内其他临近车辆所运载的塑料、煤等固体易燃材料燃烧的次生事故,后果将十分严重,是重大安全隐患。

4雷电对编组停放区的危害

工厂所处的淄博市由于气候原因,近年来雷暴次数和强度明显增加和增强,雷击事故不断发生,属多雷暴地区,年雷暴日平均为40天左右,跨度长达7个月,达到了高雷区的标准。从直击雷引起着火事故分析,多是雷雨天气移动来的带强雨云电荷放电,产生闪电或落地雷直击罐车组停放区域。其过电压引起的强大电流引起高热从而引起可燃气体着火。罐车停放区域防雷的薄弱环节主要是路基钢轨车体防雷接地好,但是从车体内进人孔、装卸口、呼吸阀挥发产生的大量可燃气体,一旦罐车上空落雷击中可燃气体流,产生火花直接引向可燃气体源车辆的装卸人孔和呼吸阀。罐车车体接地不能起作用。因此,应从整个区域阻雷措施入手,防止雷电落入罐车所在区域,确保安全。

5避雷措施

a)避雷针保护。易燃液体、液化气、压缩气体、低温度液体装载槽车必须装设接地装置。一般来说,避雷针越高,保护范围就越大,保护效果也越好,但考虑到避雷针建设的安全性和经济性,避雷针大多建设在35～45m之间,接地电阻≤10Ω。b)避雷针的保护范围。用几个避雷针,要看需要保护多大的范围,需要保护的范围较小,则需要的避雷针数量就少,甚至1个就够了;如果需要保护的范围较大,则需要的避雷针数量就多。具体安装数量,要通过计算及绘制避雷针保护范围图来确定。c)落地雷的防护。避雷设施将电荷泄入大地时,放电过程可产生很高的跨步电压和反击电压。为防止反击电压,保证避雷针与设备之间的距离不小于15m。d)避雷针安装在铁路两侧,距地面高5至20m是主要防雷区域(罐车顶部距钢轨面2.5m)。

6整改措施

a)在区域铁路线路外侧合理位置安装避雷针组成避雷针设施组合,达到阻雷目的。编交接站避雷针单台高不低于28m,南侧10个,北侧12个,间距80m。每个避雷针有效保护范围不小于900m2。同时也对区域内轨道电路、信号设施的防雷起到有效的保护作用。b)在编组停放车辆时,要分类存放。重车二次检查密封情况,定期巡检。回空车进入停放区域,对呼吸式安全阀检查整修,对进人孔封闭状况进行校正,发现问题及时更换。c)对铁路槽车灌装形式,接地情况,静置时间,槽车内是否有接地导体、孤立导体、绝缘物,操作人员的着装等情况进行检查。