储油罐区油气爆炸抑制技术分析

张爱军

（大庆石化公司化工一厂 黑龙江 大庆 163714）

[摘 要]储油罐区的油气爆炸事故会造成严重的经济损失，对人们的生命安全造成巨大威胁。本文主要介绍了储油罐区油气爆炸抑制技术，包括泄爆技术、阻隔爆技术、抑爆技术等，并分析了油气抑爆技术的发展方向以及发展趋势。

[关键词]储油罐区、油气爆炸、抑制技术、抑爆

中图分类号:X913.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)17-0286-01

前言

储油罐区是石油化工等炼化企业的辅助生产设施，在整个工艺生产系统中起到“承上启下”的重要作用，在储油罐中，储存着大量的油品等物料，由于罐区油品大多易燃、易爆，一旦储油罐发生油品泄漏产生火灾爆炸，会瞬间产生大规模火灾爆炸事帮，产生巨大的危害，造成人员伤亡的严重后果，严重影响石油化工装置安全生产运行。因此，提高石油化工储油罐区的防火防爆能力建设就显得尤为重要。

一、油气爆炸抑制技术简介

由于石油化工等炼化企业储油罐区油气的易燃易爆性，发生在油气工艺生产和储油罐区等场所的重大安全事故一般都伴随着油气爆炸，因此世界各国都非常重视油气爆炸抑制技术的研究。近年来，随着研究深度的不断增加和研究范围的日益扩展，在阻隔爆、抑爆和泄爆三个方面取得了许多高水平的油气爆炸抑制技术研究成果。油气爆炸抑制技术一般分为阻隔爆技术、抑爆技术和泄爆技术三类。随着油气抑制爆炸技术的研究深度和范围的不断扩大，油气抑制爆炸技术在大型石油化工罐区、运油车、集装罐、隧道、加油站等相关场所灭火中防止发生爆燃爆炸起到了举足轻重的作用，具有重要的意义。油气抑爆技术的研究与应用，可以提高大型储油罐区的火灾风险防范，增强防火防爆能力，保证石油化工装置的有效运行，保障人们的生命财产安全。

二、降低容器压力的泄爆技术

泄爆技术是指在爆炸初始阶段或爆炸扩展时，采取使本来密闭的装置暂时地或持久地往无危险方向敞开的一切措施，也就是通过泄爆口将内部高压已燃和未燃混合油气释放到外部空间中,使内部压力迅速降低防止爆炸的产生。石油化工等炼化企业针对单个容器通常采用安全泄压装置作为泄爆的手段，这些安全泄压装置普遍具有如下性能。当容器在正常的工作压力下运行时，它保持严密不漏，而一旦容器内压力超过规定，它就能自动地、迅速地、足够量地把容器内的气体排出，使容器内的压力始终保持在最高许可压力范围以内。安全泄压装置按其结构可以分为断裂型、阀型、熔化型和组合型等几种。近年来,?断裂型安全泄压装置中的爆破片安全泄放技术在国内正逐渐完善,国内引进的成套化工装置上的国外爆破片已基本上实现国产化，其精度接近国际先进标准的要求。

三、应用阻隔爆材料的阻隔爆技术

阻隔爆技术是将阻隔爆材料加入到储存易燃易爆液体或气体容器中，利用其具有良好的火焰受阻效应、热传导效应、自由基“器壁吸附”效应以及降温效应，达到有效防止爆炸事故的目的。阻隔爆技术是有效地减弱或控制爆炸灾害的重要手段，在油气爆炸防治实践中经常使用HAN阻隔防爆技术、阻火器等装置来达到阻隔爆的功效。HAN阻隔防爆技术是根据爆炸反应的这种特性将盛装汽油等危险物品的容器内部空间采用合金的阻隔防爆材料制成或后期改造成网格状蜂窝结构，这种网格状蜂窝结构的阻隔防爆材料能够阻隔火焰在容器内部的传播从而达到防爆的目的。HAN阻隔防爆技术使用的防爆材料按性质可分为钛合金、铜合金、铝合金等金属类材料和聚脂、聚醚等非金属类材料以及应用纳米技术、涂覆技术的复合材料。这些材料能够俘获有焰燃烧链式反应过程中的游离基，从而中断燃烧的传播起到防爆作用。

四、油气抑爆技术

抑爆技术是在爆炸气氛中加入抑爆剂，一方面可使爆炸气氛中氧组分被稀释，减少可燃物质分子和氧分子作用的机会，同时也能使可燃物组分同氧隔离，在它们之间形成一层不燃的屏障，当活化分子碰撞抑爆剂时，会使活化分子失去活化能而不能反应；另一方面，若燃烧反应已经发生，加入抑爆剂后可使产生的游离基与抑爆剂发生作用，使其失去活性导致燃烧连锁反应中断，同时，抑爆剂还大量吸收燃烧反应放出的热量，使热量不能聚集，燃烧反应不能蔓延到其它可燃组分分子上去，从而实现对燃烧反应的抑制。从抑制作用机理上看，氩气、氮气、二氧化碳、水蒸气、矿岩粉等属于降温缓燃型的物理抑爆剂。卤代烃气体、化学干粉、超细干粉等则属于化学抑爆剂，其主要作用机制是使燃烧过程中的连锁反应中断，从而使燃烧过程停止爆炸传播，达到控制爆炸的效果。

五、油气爆炸抑制技术的研究方向和发展趋势

油气爆炸抑制技术对于有效地预防和控制油气爆炸事故的发生，降低事故中的人员伤亡和减少财产损失具有重要的意义。有些油气爆炸抑制技术还停留在实验阶段，缺乏理论支持，需要进行相关油气爆炸抑制技术的理论研究，要积极开展对新型材料和结构的阻火器、惰性气体和水雾等对油气爆炸抑制机理的分析，为这些技术尽快地投入到实际应用中提供理论基础。有些技术只适合在特定的环境中运用，而对于一些复杂的条件下的油气爆炸难以有效地进行控制，这就需要我们针对复杂条件下油气工艺生产和储存场所的油气爆炸抑制技术进行研究。当前环保要求越来越高，而有些技术措施直接把有毒有害气体直接排放到大气中去，随着人们环保意识的增强，在油气爆炸防治中急需开展环保型油气爆炸抑制技术的研究。

当前，由于泄压抑爆技术通常把超压的油气排放到空气中会造成环境污染，可燃油气爆炸抑制技术已从被动泄压抑爆转向主动抑爆、阻隔爆技术。这是因为油气抑爆是更为安全环保有效的防爆方法，可以减少或避免油气爆炸对建筑物的破坏和人员的伤亡，减少有毒气体、未燃有害气体等对大气的污染。

结束语

近年来，大型储油罐区油气爆炸事帮时有发生，研究油气爆炸抑爆技术有助于降低储油罐区火灾爆炸事的发生，提高火灾风险防范能力。而简单、经济、适用的、新型的油气爆炸抑制技术的研究与应用已成为不可阻挡的发展趋势。