液化气储罐风险评估报告

压力容器风险评估报告

产品名称： 20m3低温液体贮罐    

产品编号： 19-061

产品图号： CWL2008D.000                                   

设备代码： 215010L94201900061

容器类别： Ⅱ类

编制     张晓伟       

单位     机电科      

日期     2019.8

河南先锋煤业有限公司

20m3液化石油气储罐风险评估报告

1.液化石油气的来源、组成、特点及用途

1.1液化石油气的来源：

液化石油气是在石油天然气开采和炼制过程中，作为副产品而取得到的以丙烷、丁烷为主要成分的碳氢化合物。在常温常压下为气体，只有在加压或降温的条件下，才变成液体，故称为液化石油气。

中文又称： 压凝汽油

工程设计中称这种压缩、降温后以丙烷、丁烷为主要成分的碳氢化合物为：LPG。

1.2液化石油气的组成：

     主要是由丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）组成的，有些LPG还含有丙烯（C3H6）和丁烯（C4H8）

1.3液化石油气的特点：

LPG无色（或黄棕色液体），有特殊臭味，有毒。具有易燃易爆性、气化性、受热膨胀性、 滞留性、带电性、腐蚀性及窒息性等特点。

1.4液化石油气的主要用途：

a. 民用燃气：烹调、烧水、取暖等。

b. 工业用：干燥、定型、发泡、熔化金属、烘烤等。 

c. 农业生产：烘烤、采暖、催熟等

2液化石油气危害特性

2.1  健康危害：本品有麻醉作用。急性中毒：有头晕、头痛、兴奋或嗜睡、恶心、呕吐、脉缓等；重症者可突然倒下，尿失禁，意识丧失，甚至呼吸停止。可致皮肤冻伤。慢性影响：长期接触低浓度者，可出现头痛、头晕、睡眠不佳、易疲劳、情绪不稳以及植物神经功能紊乱等。 

2.2  环境危害：对环境有危害，对水体、土壤和大气可造成污染。 

2.3  燃爆危险：本品易燃爆，具有麻醉性。 

2.4  危险特性：极易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物。液化石油气气体与空气混合的物质遇热源和明火会燃烧爆炸，爆炸极限是1.7%～9.7%，爆炸威力是等量TNT炸药的4～10倍。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃

3.风险评估报告适应范围和目的

3.1 风险评估报告适应范围；

本风险评估报告仅适应产品名称：20m3液化石油气储罐，产品编号：19-061，产品图号：CWL2008D.000，设备代码：215010L94201900061，由“南阳杜尔气体装备有限公司”负责设计、制造的产品。

3.2  风险评估的目的:

液化石油气是易燃易爆性、气化性、受热膨胀性、 滞留性、腐蚀性及窒息性等特点的介质，并具有毒性。

液化石油气气体与空气混合的物质遇热源和明火会燃烧爆炸，爆炸极限是1.7%～9.7%，爆炸威力是等量TNT炸药的4～10倍。

所以本设备本身具有爆炸危险和爆炸能量，以及所含液化石油气介质可能的外泄，所导致的次生危害，都会危害到容器附近人员和设施的安全，因此；

a. 全面分析本设备在建造和使用过程中可能出现的失效模式，提出防止这些失效的方法和措施，保证本设备在预计使用条件下的本质安全；

b.依据风险工程的理论，系统评价风险的水平，采取必要的措施，将风险控制在可以接受的水平；

c.告诉本设备的使用用户，说明本设备可能出现的破坏形式，以及当发生破坏时应该采取的措施，便于制定合适的应急预案；

d.提供足够的信息，保证本设备的安全使用。

这些就是本风险评估报告的目的。

4风险评估报告的依据

4.1  风险评估法规和标准：

TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》

TSGR7001-2004《压力容器定期检验规则》（包括：1、2、3号修改通知）

GB/T19624-2004《在用含缺陷压力容器安全评定》

4.2  设计依据法规和标准：

TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》

GB150-1998《钢制压力容器》

JB/T4731-2005《钢制卧式容器》

HG20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》

4.3  “20m3液化石油气储罐”的设计参数；

4.3.1  压力：设计压力：0.84MPa, 安全阀起跳压力：0.82MPa。

4.3.2  温度：设计温度：-196/50℃  ，工作温度：常温

4.3.3  设备工作介质：

a. 介质名称：液化石油气（介质H2S≤100mmg/l）。

b. 介质性质：毒性程度：中度危害

介质的物理性质：无色（或黄棕色液体），有特殊臭味，有毒。

介质的密度：585㎏/m3。

主要成分是丙烷、丁烷和异丁烷。

常温下为气态，比空气重1.5～2倍。

液态时沸点为：—47℃～0.57℃，

由液态挥发成气体，体积扩大250倍，1公斤液化气全部汽化体积可达500升，可形成25立方米的爆炸性气体。爆炸极限1.7%～9.7%，爆炸威力是等量TNT炸药的4～10倍。

闪点为：—104℃～—67℃。

着火温度445℃～497℃，点火能量0.175～0.38mj。

4.3.4  容器类别：Ⅱ类

4.3.5  主要受压原件材料；

a.  筒体：δ=8mm、材质；Q345R 、材料标准：GB713《锅炉和压力容器用钢板》

b.  封头：δ=8mm、材质；Q345R 、材料标准：GB713《锅炉和压力容器用钢板》

c.  接管采用；GB/T8163《输送流体用无缝钢管》

d   锻件采用：JB4726《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》

4.3.6  主体结构：罐体内径=2000 mm 、总长度=7914 mm   总高≈2867 mm。其余见竣工图。

4.3.7  设备容积：20 m3

4.3.8  设备腐蚀余量：0.5 mm

4.3.9  设备充装系数：0.9

4.3.10  焊接系数：1.0

4.3.11  焊缝检验：

       焊缝100% X检测，执行标准：NB/T47013.2-2015， 合格级别/技术等级：RT-Ⅱ.

4.3.12  压力试验：a. 气压试验压力：1.04MPa,   b. 气密性试验压力：0.84MPa

4.3.13  设备载荷：

4.3.13.1  设备使用工况下的载荷；

a. 设备自重：9087 Kg。

b. 设备储存介质质量：14547 Kg。

4.3.14  使用寿命：20年

4.4   “20m3液化石油气储罐”强度计算书（产品图号：CWL2008D.000、产品编号：19-061、设备代码： 215010L94201900061）

5  设计主要操作条件工况

5.1 “20m3液化石油气储罐”工作环境；

5.1.1  本设计“20m3液化石油气储罐”应安置在露天场地，良好防护和符合规范的隔离区域，远离明火区，应有良好接地装置和防雷电装置，必要的消防设置。具体参照GB50028-2006《城镇燃气设计规范》要求和按规划设计要求。

5.1.2最高工作压力：≤0.80MPa。

5.1.3装卸液化石油气介质时的压力为：≤0.80MPa。

5.1.4  安全阀排放压力：≤0.82MPa。

5.2  设备的储存量：设备容积：20 m3，设备充装系数：0.9，最大液化石油气介质储存量为：≤18 m3，设备储存液氨介质质量：≤8100 Kg。不得超量储存。

5.3  设备连接的安全附件：

5.3.1  设备连接安全附件主要包括：压力表、安全阀、液位计、阀门。

5.3.2  压力表：量程为：0～1.6MPa，精度等级不得低于1.6级，表盘直径≥100mm，并经校验合格。具体按TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》8.4条执行

5.3.3  安全阀：具有资格专业厂家生产的产品，调试到规定排放压力，并经反复试验合格。具体按TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》8.1条、8.2条、8.3条执行和TSGZF001-2006《安全阀安全技术监察规程》相关条款执行。

5.3.4  液位计：显示正确，无误。具体按TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》8.5条执行

5.3.5阀门：开启正确，无泄漏。并定期进行检验。

5.4连接管道接口应为：HG/T2059标准高颈对焊法兰、带加强环的金属缠绕垫片和专用高强度螺栓组合。 。

6  可能发生的危害

6.1安装、改造、维修、定期检验、缺陷判断和安全性评价基本规则：

6.1.1  安装、改造、维修应遵循：TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》5条规定要求。

6.1.2  使用管理应遵循：TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》6条规定要求。

6.1.3  定期检验应遵循：TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》7条规定和TSGR7001-2004《压力容器定期检验规则》（包括：1、2、3号修改通知）要求

6.1.4  在用本期间设备缺陷判断和安全性评价：按GB/T19624-2004《在用含缺陷压力容器安全评定》规定执行。

6.2  在满足4.1条后，可能发生危害：

6.2.1  泄漏现象：

a. 阀门是液化石油气储罐的易泄露的部位，阀门的法兰（密封垫片）因老化、开裂、螺栓紧固不均匀等现象损坏而泄漏，泄漏的法兰及密封面又分为阀门前的法兰和阀门后法兰，一般来说，阀门后法兰及密封面泄漏较易处置，阀门前法兰及密封面或阀门根部的泄漏较难处置。

b. 环境开裂 ：本设备主要是硫化氢物质介质应力腐蚀开裂，造成的泄漏现象。（在长期使用的液化石油气储罐的检测中发现，介质液化石油气硫和硫化氢含量都很大。）

c. 装卸介质时，压力变化频率过高，产生的循环失效，例如：密封接口螺栓和丝扣接口疲劳，造成的泄漏现象。

d. 不可预见外来能量的破坏，造成设备损害，造成的泄漏现象

6.2.2  爆炸现象；

a. 由于泄漏造成局部环境液化石油气浓度达到爆炸极限1.7%～9.7%，可能造成爆炸现象。

b. 超压、超量储存、装卸介质，可能造成爆炸现象。

c. 检修时未对储罐内残余介质进行清除和对罐内空间氨气进行置换，罐内液化石油气浓度达到爆炸极限1.7%～9.7%，动用明火和机械撞击产生火花，可能造成爆炸现象。

d. 外来高温（明火）和不可预见外来能量撞击，造成变形和损伤，可能造成爆炸现象。

6.2.3  破损现象；

a. 超期服役，且腐蚀缺陷超过按GB/T19624-2004《在用含缺陷压力容器安全评定》安全性评定范围。

b. 设备连接的安全附件不能正常工作。存在安全隐患破损现象。

6.2.4  变形现象：

a. 两鞍座基础设计、施工存在的缺陷，使用工况下的载荷下产生的变形现象。

b. 超压、超量储存、装卸介质，产生的变形现象。

c. 外来高温（明火）和不可预见外来能量撞击，造成变形现象。

6.3  次生危害现象：人员接触中毒和环境危害：

6.3.1   人员接触中毒：

6.3.1.1  人员接触急性中毒：有头晕、头痛、兴奋或嗜睡、恶心、呕吐、脉缓等；重症者可突然倒下，尿失禁，意识丧失，甚至呼吸停止。可致皮肤冻伤。

6.3.1.2  慢性中毒影响：长期接触低浓度者，可出现头痛、头晕、睡眠不佳、易疲劳、情绪不稳以及植物神经功能紊乱等。 

6.3.2  环境危害：其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。对环境有危害，对水体、土壤和大气可造成污染。

7   风险评估

常用的安全风险评估方法有作业条件危险性评价法、风险矩阵法、因果分析图法、事故树分析法、故障模式与影响分析法等，本次采用风险矩阵法，对辨识出的安全风险进行逐项评估。风险矩阵法就是将发生事故的可能性（L）的大小和后果的严重程度（S）分别用表明相对差距的数值来表示，然后用两者的乘积反映风险程度（R）的大小，即R=L×S。安全风险评估按危害程度、控制能力和管理层次将安全风险划分为重大安全风险、较大安全风险、一般安全风险3个等级。R值为20-36，确定为重大安全风险；R值为9-18，确定为较大安全风险；R值为1-8，确定为一般安全风险；评估参数详见表1。   

风 险 矩 阵 图 表

8  发生危害现象处理措施

8.1  泄漏处理措施：

8.1.1  泄漏防范措施

8.1.1.1  建立储罐安全操作规程和管理制度，记载卸装介质操作记录和交的管理记录

8.1.1.2  设置储罐区环境的液化石油气浓度监测装置，具体要求按SH3063-1999《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》标准要求，并定期进行监测记录。

8.1.1.3  不定期用含有一定浓度肥皂水对连接口进行检查。（检查人员检查时，应装备必要的防护装备，可按6.1.2.2条规定执行。）

8.1.1.4  定期进行检验，并应遵循：TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》7条规定和TSGR7001-2004《压力容器定期检验规则》（包括：1、2、3号修改通知）要求

8.1.2   少量泄漏措施：

8.1.2.1   关闭介质入口管路的阀门，应立即关闭罐区内的全部储罐的介质入口管路的阀门，同时停止周边全部装置运转操作。迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格出入。切断火源。

8.1.2.2  尽可能切断泄漏源。应急处理人员现场防护如下：

a. 呼吸系统防护:高浓度环境中，建议佩戴过滤式防毒面具(半面罩)，戴自给正压式呼吸器。

 b. 眼睛防护:一般不需要特殊防护，高浓度接触时可戴化学安全防护眼镜。

 c. 身体防护:穿防静电工作服。

 d. 手防护:戴胶皮防寒防护手套。

 c. 其它:避免高浓度吸入。进入罐区性空间或其它高浓度区作业人员，须有人监护。

8.1.2.3  有要直接接触泄漏物，用工业覆盖层或吸附/吸收剂盖住泄漏点附近的下水道等地方，防止气体进入。合理通风，加速扩散。喷雾状水稀释。可用砂土、蛭石等惰性吸收材料收集和吸附泄漏物质，以便废弃处理。

8.1.2.4  转移泄漏的容器到安全地带，用含有一定浓度肥皂水对泄露部位进行检测，确定泄露状况（检查人员检查时，应装备必要的防护装备，可按6.1.2.2条规定执行。），

8.1.2.5   应利用烃泵将罐内液化石油气转入备用液化石油气储罐内存放。对残余罐内液化石油气进行清洗和排放，在用惰性气体置换罐内的液化石油气（置换方法应制定工艺，并按工艺操作执行），保证置换后罐内浓度≤0.05%。

8.1.2.6  制定维修方案，必要时应将储罐送交有资格制造厂进行维修施工。

8.1.3   大量泄漏措施：

8.1.3.1  当发现大量泄漏时，除应按6.1.2.1条、6.1.2.3条做应急处理外，还应立即向当地和“119”及当地环保部门、交警部门报警，报警内容应包括：事故单位；事故发生的时间、地点、化学品名称和泄漏量、危险程度；有无人员伤亡以及报警人姓名、电话。

8.1.3.2  在保证安全的情况下，要堵漏或翻转泄漏的容器以避免液液化石油气漏出。要喷雾状水，以抑制蒸气或改变蒸气云的流向，但禁止用水直接冲击泄漏液化石油气的或泄漏源。防止泄漏物进入水体、下水道、地下室或密闭性空间。禁止进入液化石油气可能汇集的受限空间。

8.1.3.3  清洗以后，在储存和再使用前要将所有的保护性服装和设备洗消。

8.1.3.3  下一步操作可按6.1.2.5条、6.1.2.6条操作来完成。

8.2  燃烧爆炸处置

8.2.1  燃烧爆炸特性：见液化石油气介质的物理性质。

8.2.2  发生爆炸后，应立即关闭罐区内的全部储罐的介质入口管路的阀门，同时停止周边全部装置运转操作。

8.2.3   火灾处理措施

     （1） 报警：迅速向当地119消防、报警。报警内容应包括：事故单位；事故发生的时间、地点、化学品名称、危险程度；有无人员伤亡以及报警人姓名、电话。

     （2） 隔离、疏散、转移遇险人员到安全区域，按消防专业的要求警戒区，并在通往事故现场的主要干道上实行交通管制，除消防及应急处理人员外，其他人员禁止进入警戒区，并迅速撤离无关人员。

     （3） 消防人员进入火场前，应穿着防化服，佩戴正压式呼吸器（具体可按6.1.2.2条规定执行）。

     （4） 小火灾时用干粉或CO2灭火器，大火灾时用水幕、雾状水或常规泡沫。

     （5） 储罐火灾时，尽可能远距离灭火或使用遥控水或水炮扑救。

     （6） 切勿直接对泄漏口或安全阀门喷水，防止产生冻结。

     （7） 安全阀发出声响或变色时应尽快撤离，切勿在储罐两端停留

8.2.4  同时组织专业人员制定抢救和修理方案。并将事故及时上报有关部门。

8.3  受伤人员处理措施：

8.3.1  皮肤接触：若有冻伤和烧伤，就医治疗。

8.3.2  吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。

9  引用相关法规、标准、资料

中华人民共和国第4号令   “中华人民共和国特种设备安全法”

国家质监总局第22号令  “锅炉压力容器制造监督管理办法”

TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》

TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》释义

TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》问题解答

国家质量监督检验检疫总局“质检特函【2009】号文  关于《固定式压力容器安全技术监察规程》的实施意见”

TSGR7001-2004《压力容器定期检验规则》（包括：1、2、3号修改通知）

TSGZF001-2006《安全阀安全技术监察规程》。

GB/T19624-2004《在用含缺陷压力容器安全评定》

GB150-1998《钢制压力容器》

JB/T4731-2005《钢制卧式容器》

JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》

HG20584-1998 《钢制化工容器制造技术要求》

HG20660-2000 《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》

GB50028-2006《城镇燃气设计规范》

SH3063-1999《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》