楊 敏
LPG事故的環境影響和安全防護
楊 敏
7月16日,山東日照石大公司LPG(液化石油氣)球罐區在倒罐切水作業中因無人監護導致泄漏發生燃爆事故,9支消防中隊與企業消防隊全力撲救,造成2名消防員輕傷、7輛消防車毀壞、部分球罐以及周邊設施和建構筑物不同程度損壞,煙塵飄散,罐區周邊1公里范圍內居民房屋門窗被震壞,周邊5公里居民全部撤離。
LPG一旦發生泄漏,會形成大面積危險區域,如遇明火,極易引起爆炸,爆炸速度會達到每秒2~30千米,火焰溫度高達2 000攝氏度。如果此次事故廠區的14座球罐全部燃爆,相當于3萬余噸TNT炸藥。如此影響程度必須引起我們足夠的重視并加以分析研究。
LPG(液化石油氣)主要是由丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)組成,有些還含有丙烯(C3H6)和丁烯(C4H8)。LPG一般是從油氣田、煉油廠或乙烯廠石油氣中獲得,用來生產合成塑料、合成橡膠、合成纖維及生產醫藥、炸藥、染料等產品。用液化石油氣作燃料,由于其熱值高、無煙塵、無炭渣,操作使用方便,已廣泛地進入人們的生活領域。
LPG與其他燃料比較,具有污染少,發熱量高,壓力穩定等優點。今年6月27日,上海全面告別了人工煤氣,而LPG卻因儲存簡單、供應靈活,仍被廣泛用作工業、商業和民用燃料。為了提高LPG運輸和貯存效率,采用壓縮、冷卻方式液化,充裝入氣瓶或壓力容器內,用火車(或汽車)槽車、LPG船在陸上和水上運輸。
縱觀大多數嚴重的事故是由于LPG泄漏時形成“空氣—LPG”混合物著火。泄漏時,LPG急速蒸發擴散,造成大面積火區,使大量人員燒傷。管道漏氣或閥門未關嚴,LPG向室內擴散,當含量達到爆炸極限(1.5%~9.5%)時,遇到火星或電火花就會發生爆炸。為了提醒人們及時發現液化氣是否泄漏,加工廠向其中混入少量有惡臭味的硫醇類化合物。一旦有液化氣泄漏,可以立即聞到這種氣味而采取應急措施。
在高濃度時,LPG排除了氧氣,會造成窒息。LPG本身并無毒性,從丙烷開始,碳數越多的烷烴,其麻醉作用越強,能使生物反應能力降低。LPG被吸收后,主要分布在脂肪含量高的組織和器官內,幾乎不轉化,以原來的形式迅速經肺排出。使用不當時,會產生大量一氧化碳,一氧化碳易與血液中血紅素結合而造成缺氧狀態。
社會面事件案例:2010年5月普陀區常德路銀座花苑某棟7樓住戶報警稱走道充滿怪味。筆者使用TVOC檢測儀檢測出3 000ppb。經調查,該棟樓前不久有施工行為。后經過逐層排查,最終在天臺走道角落發現一只破損泄漏的LPG氣罐。
道路事件案例一:2010年11月寶山區南蘊藻路一路口有市民報警稱彌漫臭味。筆者與隊員對周邊的化工廠逐家巡查均無果,最終在附近某處路肩坡底發現大量LPG殘渣。
道路化工事故案例二:2014年5月,嘉金高速滬青平公路某處發生一五車相撞事故,2人受傷。其中一輛載有近30噸LPG的槽罐車車頭損毀,罐體有明顯擦痕,卡在隔離帶中無法駛離。筆者定時定點對罐體檢測其是否泄漏。雖暫未發現罐體泄漏,在現場筆者仍建議將槽罐車吊離時請消防部門到場進行水幕稀釋。后公安封控路面,消防操作水幕,路政牽引車與一部吊車同時運行將肇事車輛安全吊離隔離帶。
廠區事件案例一:2010年8月松江區新興噴涂廠倉庫工人不時聞到臭味,故報警。經巡查與儀器巡檢,筆者在倉庫的LPG鋼瓶存放處查出一只軟管老化的氣罐,立即更換。
廠區化工事故案例二:2010年5月,浦東新區高橋石化廠區中石化高橋分公司煉油事業部一座輕質油罐突然發生火災,大火在燃燒3小時后得到控制。輕質油與液化氣都是煉油(石油)中的附屬產物,筆者與隊員對事故現場下風向的VOCs和空氣常規指標二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、臭氧進行了應急監測。
以上5件典型案例基本體現了LPG事故的特點,也凸顯了其一旦發生事故,對環境和人類的影響是巨大的。
LPG在裝卸過程或儲罐因缺陷造成泄漏,遇火源引起燃燒爆炸,(或未燃爆而揮發產生的有害物質散發到周圍空氣)其煙塵可對周圍大氣環境質量和居民健康造成影響。
在標準溫度和壓力下,LPG膨脹比約為1:250,泄漏后容易沉積在地面或低洼處,極易竄入下水道。在撲救火災時產生的消防廢水通過污水、雨水管網進入河道污染水體。LPG氣罐使用者隨意傾倒殘液對土壤、水體造成污染。
LPG罐車裝卸過程中,裝卸軟管的脫落和破裂或交通事故等引發LPG罐車罐體破損,安全閥、壓力表、液位計等損壞,導致介質泄漏燃爆。其火勢或振動波對人類及陸地生物生存環境造成惡劣影響。
對于筆者來說,發生LPG事故時需準確研判警情,攜帶必要的防護裝備和檢測儀器,根據現場實際情況采取有效的安全技術措施消除或減少危害。
對市民來說,天然氣已成為上海現今最主要的燃氣介質,但LPG仍占有一席之地,尤其在相關工廠及餐飲業尤為重要。在室內聞到類似汽油味時要提高警惕。廚房環境潮濕、容易發生瓶體腐蝕;氣瓶閥門經常開關容易發生泄漏;瓶體內部儲氣長期受壓等不安全因素較多。
以普通廚房6平方米計算,LPG在旺火2小時最后即可將空氣中氧氣消耗殆盡。氧含量降低,一氧化碳濃度急劇增加,造成人的中毒或窒息。故在使用LPG鋼瓶時,要注意適當通風。發生火災時,應先將鋼瓶上的角閥關閉,同時防止燙傷。亦可用干粉滅火器滅火后關閥。臥倒的鋼瓶應扶正,向瓶體澆涼水降溫。事故發生后,要及時報警及搶救人員。另外,因LPG氣罐含有一定數量不易氣化的戊烷,不可隨意傾倒鋼瓶內的殘渣,應做統一回收。此外,在發生諸如日照LPG燃爆事故時,要時刻關注政府發布,配合民眾防護及疏散。
我國能源利用的結構中油氣比例逐漸增加,其中LPG消費量卻徘徊不前。即便如此,我們也不能對LPG可能對環境和人類的危害掉以輕心,我們應從細節入手,提高環保意識,增強法制觀念,防患于未然。