关键词：液化烃球罐；应急注水系统；可靠性；有效性

在石油化工行业，液化烃球罐对储存液化烃类物质至关重要。但液化烃易燃易爆、易挥发，球罐一旦泄漏，可能引发严重事故，威胁人员生命、环境和企业财产。应急注水是应对球罐泄漏的重要安全措施，然而实际中的应急注水系统在设计、操作和管理方面存在诸多问题，影响其在事故中的作用发挥。本文将探讨提升该系统可靠性和有效性的方法。

1. 案例一事故详情与原因分析

某企业从事液化烃储存和销售，球罐区有多座大型球罐。[X]年[X]月[X]日，一座5000立方米球罐底部出口管道法兰连接处泄漏。操作人员启动紧急停车程序，但初期注水不及时，泄漏的液化烃挥发形成可燃气体云，15分钟后遇火源引发爆炸和火灾。事故原因是注水水源选择不合理，使用厂区普通水井，出水量有限且事故时减少；流量及压力设计不足，管道管径小，注水泵扬程和流量不够。

2. 案例二事故详情与原因分析

某企业球罐区储存多种液化烃。[X]年冬季，一座 1000立方米球罐底部排污阀附近泄漏。启动注水系统后，注水受阻，泄漏未有效控制，经消防人员处理才避免更严重事故。事故原因是注水点位置错误，距泄漏点远，注水压力难以克服阻力；冬季管道冻凝。

3. 案例对比与共性问题

两案例共性问题为水源选择不当、流量及压力设计不达标、操作人员应对注水异常能力不足，这些问题制约应急注水系统功能。

1. 设计层面

注水水源可选择稳高压消防水系统、专用储水池或满足条件的生产用水系统，各有优缺点，需综合考虑。在液化烃球罐应急注水系统的流量设计中，准确计算注水量是关键。根据相关标准和理论，当把液化烃压力储罐因法兰密封破损而引起的泄漏近似看作容器壁上开一孔口的孔口出流时，泄漏量计算公式为：

式中：

Q——泄漏量，m3 /h；

P——气相饱和蒸汽压，Pa（a）；

P0——大气压，Pa；

——密度，kg/m3；

μ——流量系数，0.62；

g——重力加速度，9.8m/s2；

h——从罐的最高液位到泄漏点的高差，m；

A——破损处泄漏面积，m2。

实际应用中，注入水量应大于泄漏量，依据此公式计算出的泄漏量确定最小注水流量。注水压力需大于沿程摩阻、局部摩阻、升高的位能、破损处压力之和。其中破损处的压力为液化烃在操作温度下的饱和蒸气压和该处的位能差引起的压力之和。

球罐温度、液位、液化烃种类、沿途管损等都会影响注水压力核算。储罐变更液化烃种类时，需重新计算注水压力及泄漏量，并评估现有注水系统能力；在DCS组态时设置注水压力与球罐压力的压差低报警，必要时联锁注水切断阀，防止液化烃倒窜。

寒冷地区的注水管道应采取保温、伴热等必要的防冻措施。在连接方式上可采用半固定连接或固定式连接，不同连接方式各有特点，需根据实际情况选择。

2. 生产维护层面

定期检查注水管道完整性，查看有无腐蚀、磨损、变形；维护阀门，检查密封性并润滑；校准压力、液位、温度等仪表；寒冷地区重点检查管道保温、伴热情况。

3. 应急注水培训及演练

对操作人员进行专业培训，涵盖应急注水系统原理、结构、操作流程及注意事项。针对不同特殊工况制定应急预案并定期演练，提升操作人员应急处理能力，保障液化烃球罐安全。

相关标准

1. GB 50160-2018《石油化工企业设计防火标准》

2. SH3136-2003《液化烃球形储罐安全设计规范》

3. 《化工和危险化学品生产经营单位重大生产安全事故隐患判定标准（试行）》（安监总管三〔2017〕121 号）

4. AQ3059-2023《化工企业液态烃储罐区安全管理规范》