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防液化石油氣混空工程工藝安全性分析

文檔作者：金永浩鄭智文檔來源： 1．吉林省燃氣熱力設(shè)計研究院 2．吉林省消防總隊		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年07月07日
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鬯 防夾
液化石油氣混空工程工藝安全性分析
金永浩 ，鄭智
(1．吉林省燃氣熱力設(shè)計研究院，吉林長春130021；2．吉林省消防總隊，吉林長春130031)
摘 要：從液化石油氣混空工程的構(gòu)成入手，從安全角度
闡述了適合北方寒冷地區(qū)液化氣混空工藝的優(yōu)化方案。
關(guān)鍵詞：液化石油氣；工藝；安全
中圖分類號：TE64 文獻標(biāo)識碼：B
文章編號：1009—0029(2003)06 0524—03
城鎮(zhèn)燃氣化是城市基礎(chǔ)設(shè)施的一項重要內(nèi)容，是
現(xiàn)代化城市的重要標(biāo)志之一。液化石油氣(以下簡稱
LPG)在我國應(yīng)用較晚，北方地區(qū)最早使用LPG 的城
市為哈爾濱市，1965年哈爾濱市建立北方地區(qū)第一座
LPG儲配站。東北三省生產(chǎn)LPG 的大型生產(chǎn)廠家有大
慶石油管理局各大煉油廠、吉林油田各大煉油廠、吉林
化學(xué)總公司、遼河油田各大煉油廠等。我國最早使用液
化石油氣摻混空氣是在20世紀60年代末，進入90年
代后，液化石油氣混空氣(以下簡稱LPG—AIR)在北
方地區(qū)得到了快速發(fā)展。
1 LPG—AIR 工程的構(gòu)成
LPG—AIR混氣站內(nèi)分生產(chǎn)區(qū)和生產(chǎn)輔助區(qū)，
LPG—AIR 生產(chǎn)區(qū)內(nèi)一般可分為LPG 裝卸區(qū)、LPG
儲存區(qū)、氣化混氣區(qū)、LPG—AIR儲存或緩沖區(qū)(根據(jù)
混氣工藝不同，也可以簡化)。
LPG—AIR生產(chǎn)輔助區(qū)內(nèi)一般設(shè)有變電所(或配
電室)、發(fā)電機室(如有獨立雙電源，此項可以省略)、消
防水池、消防水泵房、鍋爐房、機修間、車庫、辦公室、門
衛(wèi)室等。
考慮LPG 的物理特性，LPG—AIR混氣站的四周
以及生產(chǎn)區(qū)與生產(chǎn)輔助區(qū)之間應(yīng)設(shè)置高度不低于2 m
的非燃燒體實體圍墻，圍墻底部不得留有孔洞。考慮日
常生產(chǎn)需要及防火要求，生產(chǎn)區(qū)與生產(chǎn)輔助區(qū)都要求
設(shè)置寬度不小于4 m 的對外出入口。
2 工藝流程
LPG—AIR混合供應(yīng)方式主要分引射式，面積開
口比例式，流量比例式等方式。各種混氣方式的概況如
下。
2．1 引射式混氣方式
引射式混氣方式根據(jù)空氣引射方式又可以分為自
然引射式混氣方式和鼓風(fēng)引射式混氣方式。引射式
LPG—AIR混氣系統(tǒng)主要由LPG儲罐及裝卸系統(tǒng)、氣
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化系統(tǒng)、引射式混氣系統(tǒng)(如采用鼓風(fēng)引射式混氣系
統(tǒng)，還應(yīng)有鼓風(fēng)機)、調(diào)壓計量系統(tǒng)、熱值檢測系統(tǒng)、緩
沖罐或儲氣等系統(tǒng)組成。液態(tài)LPG 自汽車槽車，利用
LPG烴泵或壓縮機卸至LPG儲罐后，再利用穩(wěn)壓泵或
壓縮機將液相LPG 送至氣化器，液態(tài)LPG在氣化器內(nèi)
與外來熱源換熱后變成氣態(tài)LPG，經(jīng)調(diào)壓后進入引射
式混合器，混合器內(nèi)LPG按設(shè)定的比例自然引射空氣
(或引射鼓風(fēng)機加壓后的空氣)，混合后的LPG—AIR
經(jīng)調(diào)壓、計量、熱值檢測后通過緩沖罐或儲氣柜緩沖并
進一步混合后可以供給用氣戶。引射式混氣工藝見圖
1所示。
2．2 面積開口比例式混氣方式
面積開口比例式LPG—AIR 混氣系統(tǒng)主要由
LPG 儲罐及裝卸系統(tǒng)、LPG 氣化系統(tǒng)：面積開口比例
式混合器、空氣加壓、過濾、干燥、緩沖系統(tǒng)、LPG—
AIR 混合氣調(diào)壓計量、熱值檢測等系統(tǒng)組成。液態(tài)
LPG 自汽車槽車，利用LPG烴泵或壓縮機卸至LPG
儲罐后，再利用穩(wěn)壓泵或壓縮機將液相LPG送至氣化
器，液態(tài)LPG在氣化器內(nèi)與外來熱源換熱后變成氣態(tài)
I PG，經(jīng)調(diào)壓后進入面積開口比例式混合器。室外空氣
經(jīng)空氣壓縮機加壓、過濾、干燥、緩沖后進入面積開口
比例式混合器?；旌掀鲀?nèi)LPG按設(shè)定的比例與空氣混
合(LPG與AIR 的比例主要由各自入口的開口大小比
例來調(diào)整，LPG—AIR 混合氣量主要由混合器套筒上
下移動來調(diào)整)，混合后的LPG—AIR經(jīng)調(diào)壓、計量、
熱值檢測后可以供給用氣戶。面積開口比例式混氣部
分工藝見圖2所示。
2．3 流量比例式混氣方式
流量比例式LPG—AIR混氣系統(tǒng)主要由LPG儲
罐及裝卸系統(tǒng)、LPG氣化系統(tǒng)、流量比例式混合器、空
氣加壓、過濾、干燥、緩沖系統(tǒng)、LPG—AIR 混合氣調(diào)
壓計量、熱值檢測等系統(tǒng)組成。液態(tài)LPG 自汽車槽車，
利用LPG 烴泵或壓縮機卸至LPG儲罐后，再利用穩(wěn)壓
泵或壓縮機將液相LPG送至氣化器，液態(tài)LPG在氣化
器內(nèi)與外來熱源換熱后變成氣態(tài)LPG，經(jīng)調(diào)壓后進入
流量比例式混合器。室外空氣經(jīng)空氣壓縮機加壓、過
濾、干燥、緩沖后進人流量比例式混合器?；旌掀鲀?nèi)
LPG按設(shè)定的比例與空氣混合(LPG與AIR的比例
Fire Science and Technology，November 2003，Vol 22，No．6
主要由各自入口流量信號及差壓信號來調(diào)節(jié)空氣流量
調(diào)節(jié)的方式，LPG-AIR混合氣量主要根據(jù)需用量自
動調(diào)節(jié))，混合后的LPG—AIR經(jīng)調(diào)壓、計量、熱值檢測
后可以供給用氣戶。流量比例式混氣部分工藝見圖3。
圖l 引射式混氣工藝流程圖
圖2 面積開口比例式混氣部分工藝流程圖
3 引射式混氣工藝安全性
從引射式混氣工程的構(gòu)成及工藝中可以看出，引
射式混氣工藝的危險區(qū)域主要在LPG儲存及裝卸區(qū)、
氣化混氣系統(tǒng)、緩沖罐或儲氣柜系統(tǒng)。
較小規(guī)模的引射式混氣工藝中一般采用固定容積
式臥罐做為引射器后的緩沖罐，北方地區(qū)冬季室外寒
冷，臥罐外表面積較大、外形不規(guī)則，不易進行帶熱源
的保溫，故一般北方地區(qū)LPG—AIR 工程的緩沖罐設(shè)
置在室內(nèi)，因此，增加了火災(zāi)和爆炸的危險性。按常規(guī)，
引射式混合器后緩沖罐容積為單個引射器小時產(chǎn)氣量
滴防科學(xué)與技術(shù)2003年11月第22卷第6期
的1／10，故當(dāng)選用小時混氣量為500 m。的混合器(一
般此類型號的國內(nèi)外引射式混合器帶有三個相同規(guī)模
的引射管)時，需用的緩沖罐約20 m。(理論計算為16．7
m。)。為了提高安全性，北方地區(qū)采用引射式混合器后
設(shè)置的緩沖罐容積不宜過大(宜控制在20 m。以下)。
顯然，在較大規(guī)模的混氣工程中采用緩沖罐型引射式
混合器工藝有一定的局限性。我國早期的LPG—AIR
工藝中大都采用儲氣柜式引射工藝，一般儲氣柜采用
10 000 m?！?0 000 m。濕式氣柜，濕式氣柜的正常使
用年限一般為15年～2O年，雖然儲氣柜式引射工藝具
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有工藝簡單、操作容易、設(shè)備不需要設(shè)置過多的自控設(shè)
施、當(dāng)?shù)蛪汗鈺r運行費用低等優(yōu)點，但由于我國液化
石油氣成分波動非常大，特別是硫等腐蝕性介質(zhì)成分
經(jīng)常超標(biāo)，導(dǎo)致儲氣柜腐蝕。如吉林省延吉市燃氣公司
的原2O 000 m。濕式儲氣柜運行十年后報廢，報廢的主
要原因為長期使用腐蝕性介質(zhì)超標(biāo)的LPG，引起氣柜
內(nèi)腐蝕過重．甚 出現(xiàn)過一次瞬間泄漏四十多立方米
混合氣的事故。從延吉事故分析中可以看出，按使用現(xiàn)
有國內(nèi)LPG 為原料的混氣工藝中的濕式氣柜使用年
限不宜大于10年，故從安全性及技術(shù)性方面考慮，如
采用國內(nèi)LPG做為原料時，較小規(guī)模的混氣站可采用
緩沖罐式引射工藝，規(guī)模較大時不應(yīng)采用常規(guī)的儲氣
柜方式，而應(yīng)采用其它混氣方式如面積開口比例式、流
量比例式等工藝。
圖3 流量比例式混氣部分T藝流程圖
4 面積開口比例式混氣工藝和流量比例式混氣工藝 系統(tǒng)的工藝參數(shù)。
安全性 參考文獻：
從面積開口比例式混氣工程和流量比例式混氣工
程的構(gòu)成及工藝中可以看出，主要危險區(qū)域在LPG 儲
存及裝卸區(qū)、氣化混氣系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)。其中壓縮
空氣系統(tǒng)的設(shè)計、制作、維護等方面已非常成熟，很少
出現(xiàn)因壓縮空氣系統(tǒng)引起的事故。
面積開口式混氣工藝較復(fù)雜、自動化程度較高。國
內(nèi)巳投入運行的面積開口比例式混氣站中出現(xiàn)過因國
內(nèi)LPG 中烯烴成分過多、氣化溫度過高，LPG 氣化過
程中積碳，引起面積開口式混合器套筒不能正常動作，
導(dǎo)致混合器失靈現(xiàn)象。
流量比例式混氣工藝充分利用了先進的控制和信
號處理技術(shù)，把兩個普通的流量表和一個流量控制閥
組合成為一套反應(yīng)快捷，控制準確的混合器，不僅消除
了傳統(tǒng)混合器的缺點，而且加進了很多獨有的優(yōu)點，其
中安全聯(lián)鎖的保護，安全可靠性較高。為了進一步保證
安全性，當(dāng)采用面積開口式混合工藝和流量比例式氣
化混氣工藝時應(yīng)采取的必要的措施是，在保證氣化器
氣化能力的前提下盡可能降低氣化器的氣化溫度、氣
化混氣間內(nèi)保證通風(fēng)良好，面積開口式混合器和流量
比例式混合器的主要零部件盡可能選用安全可靠的進
口設(shè)備或國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)設(shè)備，當(dāng)I PG成分有大的變化或市
街管網(wǎng)工藝參數(shù)有大的變化時應(yīng)及時調(diào)整PLC控制
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1] 劉賀明．新時期發(fā)展城市燃氣政策的思考[c]．2002中國燃氣國
際研討會，2002．
[2] 田春榮．今年中國液化氣市場形勢和來年展望[C]．2002中國燃
氣國際研討會．2002．
[3] 城市燃氣行業(yè)“十五”技術(shù)進步發(fā)展規(guī)劃ER]，2001．
TechnOlOgical safety analysis of LPG
m ixed gas engineering
JIN Yong—hao ，ZHENG Zhi。
(1．Jilin Institute of Gas and Heat Power Desing，
Changchun 1 3002 1， China； 2．Jilin General Fire Brigade，
Changchun 130031，China)
Abstract：Starting w ith the structure of LPG mixed gas
engineering，the article presents the prioritized solution that is
fit for the cold climate of North area to the technology of the
LPG mixed gas engineering．
Key words：liquefied petroleum gas(I PG )；technology；safety
作者簡介：金永浩(1968一)，男，吉林人，吉林省燃
氣熱力設(shè)計研究院總工程師，高級工程師，學(xué)士，吉林
省長春市同志街48號，130021。
聯(lián)系電話：0431—5670953
收稿日期：2003—07—31
Fire Science and Technology，N ovember 2003，Vol 22，No．6

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