漁船液化石油氣鋼瓶布置改造方案探析范文
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摘要:為了減少液化石油氣泄漏事故，按照《漁業(yè)船舶法定檢驗規(guī)則(船長大于等于12m國內(nèi)海洋漁業(yè)船舶)》(2017)(以下簡稱《漁規(guī)》)對用于生活方面的氣體燃料的布置、儲藏、分配和使用方面的具體要求，通過比對江蘇海洋代表性漁船的廚房布置和燃氣使用情況和分析液化石油氣的危害特點，提出了將液化石油氣氣瓶與廚房隔離布置的方案，并對進一步加強石油液化氣鋼瓶的使用和管理提出了建議。該方案的提出滿足了檢驗規(guī)則要求，必將提高海洋漁船在液化石油氣使用方面的安全水平。
引言
液化石油氣(LPG)以其清潔、燃燒高效、充裝方便等特點被越來越多的使用在漁船上，替代了以往燃燒木柴或者煤炭用來生活做飯的方式，但容易因管道和閥門故障引起泄漏擴散，引發(fā)安全事故。2015年12月16日，某漁船停靠在東臺市某漁港河道，因為生活艙長期密封，液化石油氣鋼瓶泄漏，電氣開關(guān)火花引爆煤氣，造成船主嚴重燒傷，船體損壞嚴重。這次事故是個典型案例，因此，研究如何做好液化石油氣瓶在漁船上的布置和使用管理，是擺在管理部門面前亟待認真解決的重要課題。本文通過對液化石油氣特性的分析，結(jié)合對漁船傳統(tǒng)廚房布置存在弊端的分析，提出了將液化氣瓶和廚房隔離，布置于開敞甲板的方案。
1瓶裝液化石油氣的特性
液化石油氣(LPG)是指經(jīng)高壓或低溫液化的石油氣，又稱“液化氣”，其組成包括丙烷、正丁烷、異丁烷及少量的乙烷、不飽和烴等［1］。液化石油氣具有以下特性:(1)易燃易爆特性。液化石油氣燃點較低，一旦液化氣濃度達到一定程度，即使在溫度很低的地區(qū)，遇到靜電或金屬撞擊時發(fā)出的細小火花，就會迅速引起燃燒;濃度達到1．5%～9%時，遇到火源就會引發(fā)爆炸。(2)致毒特性和麻醉特性。當空氣中的液化石油氣濃度超過1%時，就會讓人感到頭痛，嘔吐;達到10%以上時，就會使人麻醉，甚至發(fā)生窒息死亡。(3)受熱膨脹特性。隨著溫度的升高，液態(tài)液化氣體積會不斷膨脹。溫度每升高1℃，體積膨脹0．3%～0．4%，氣壓增加0．2～0．3MPa。因此，氣瓶盡量要避免陽光直射或者火源的直接炙烤。(4)可嗅特性。通常情況下，液化氣本身無特殊氣味。生產(chǎn)過程中，為了易于察覺泄漏，在液化石油氣中加入了乙硫醇等添加劑加臭，一旦泄漏，人員可以及時發(fā)覺。
2液化石油氣在漁船使用中的危險特點
江蘇省海洋漁船大約有4800艘，90%以上的海洋漁船使用液化氣。以江蘇某漁船為例，由于其廚房結(jié)構(gòu)空間小，緊靠船員休息區(qū)，通風質(zhì)量差，因而鋼瓶只能布置在狹小空間的廚房灶臺下方，存在較大的安全隱患。改造前液化石油氣鋼瓶布置如圖1所示。圖中，1～9為肋位號。據(jù)統(tǒng)計，近年來江蘇海洋漁船因燃氣泄漏而發(fā)生火災和爆炸事故大約有5起。液化石油氣鋼瓶在漁船上的使用中具有以下幾個危險特點:(1)布置處所安全隱患大。江蘇沿海漁船的廚房空間普遍較小，未安裝排風裝置，尤其在停港期間冬季時節(jié)，空間封閉，氣流不暢，液化氣一旦泄漏容易積累;廚房裝潢材料不具備防火性能;內(nèi)部燈具、開關(guān)、插座等電力設(shè)備不滿足防爆要求，容易產(chǎn)生電火花;絕大多數(shù)廚房也未設(shè)置液化氣泄漏濃度報警裝置。2)海況惡劣，管理不善，管路及附件易松動。通過現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn):船東、船員安全意識淡薄，多數(shù)液化氣鋼瓶僅用繩子捆扎，無任何固定防護措施;在使用過程中，沒有養(yǎng)成良好的隨手關(guān)閥的習慣;部分管路接頭連接不規(guī)范，存在老化松動現(xiàn)象;輸氣管路選用膠皮管、塑料管等不符合規(guī)范要求的材料。漁船在營運過程中遇到大風大浪時，鋼瓶之間、鋼瓶與船體之間會產(chǎn)生劇烈碰撞和摩擦，加劇了鋼瓶及其附件的損壞。(3)布置隱蔽，鋼瓶轉(zhuǎn)移困難。由于液化石油氣鋼瓶多布置于灶臺底部或者放置于船艉艙內(nèi)部，地點隱蔽，一旦船舶發(fā)生因燃油泄漏、電路短路等引起的火災，船員難以在第一時間轉(zhuǎn)移鋼瓶，存在二次爆炸的隱患。(4)泄漏后容易形成爆燃空間。作者統(tǒng)計了江蘇沿海代表性漁船的廚房液化石油氣瓶布置情況，見表1。根據(jù)作業(yè)航次的時間長短，一般每艘漁船設(shè)置2～4只液化氣鋼瓶，每只鋼瓶容量約30L，膨脹倍數(shù)260。通過表1發(fā)現(xiàn)，假設(shè)1只鋼瓶發(fā)生泄漏后，會形成7800L的可燃氣體。理想環(huán)境下，在廚房積聚后燃氣濃度將遠遠超過爆炸極限值(1．5%～9．5%)，即使是燃氣泄漏于整個一層甲板室空間內(nèi)，其濃度同樣達到了爆炸極限值。
3石油液化氣鋼瓶布置的改造方案
3．1漁船檢驗法規(guī)的要求2018年1月1日施行的《漁規(guī)》對漁船生活方面的氣體燃料有著明確的檢驗要求，即:“易燃氣體或者其他危險氣體的氣瓶和空瓶，應存放并妥善固定于開敞甲板，這些氣瓶上的所有閥門、壓力調(diào)節(jié)器和管子，均應予以保護以防損壞。應防護氣瓶不受過大的溫差變化、陽光直射和積雪覆蓋”［2］。對照《漁規(guī)》要求發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)漁船液化石油氣鋼瓶在廚房中的布置，雖然方便了操作使用，但是和火源處于同一空間，且在封閉的廚房內(nèi)部，極易因為泄漏發(fā)生火災事故。同時，一旦船舶因機艙燃油泄漏、電力短路等原因?qū)е禄馂臅r，液化石油氣鋼瓶由于在廚房內(nèi)部不容易及時轉(zhuǎn)移，是火災發(fā)生后引起二次爆炸的重要隱患，明顯不滿足《漁規(guī)》對鋼瓶存放于開敞甲板的要求。
3．2改造實施方案江蘇海洋漁船廚房一般布置于甲板室的后端，船舶艉部留有活動甲板和通道，這就給本文的改造方案提供了富余空間。按照方案要求，在漁船艉部廚房艙壁外后方設(shè)置獨立的液化石油氣鋼瓶儲存柜，柜體采用不銹鋼焊接，頂部設(shè)置鋼質(zhì)遮陽蓋，側(cè)圍設(shè)置鋼質(zhì)活動格柵，底部設(shè)置軟木塊以減緩船舶在風浪顛簸中對氣瓶的沖擊。同時采用鋼質(zhì)固定卡環(huán)將鋼瓶加以固定，并設(shè)置操作卸扣，便于拆裝。改造后液化石油氣鋼瓶布置和管路連接如圖2所示。為防止鋼瓶存放柜底部積水，可在柜體底部設(shè)置泄水孔。廚房艙壁上設(shè)置燃氣通用螺紋軟管接頭，用于連接氣瓶和灶具之間的燃氣輸送;或者按照《國內(nèi)航行海船法定檢驗規(guī)則》(2011)第四篇生活氣體的相關(guān)規(guī)定進行燃氣輸送。本方案同時要考慮液化氣灶一側(cè)艙壁的隔熱性能，廚房內(nèi)側(cè)應采用隔熱材料裝潢。
3．3改造后的優(yōu)點按照本方案進行改造，對船體總體不作大的改動，更易于施工，相應改造費用更容易為用戶所接受。改造后，不僅滿足了檢驗規(guī)則的要求，而且切實降低了液化石油氣鋼瓶在漁船上使用的安全隱患。改造方案具有以下優(yōu)點:(1)隔絕廚房灶具火源，使廚房和鋼瓶不同處一個空間內(nèi)，有效解決了灶具火源帶來的直接隱患。(2)液化石油氣鋼瓶放置于設(shè)有頂蓋和格柵的專用儲柜內(nèi)，處于開敞甲板。即使發(fā)生燃氣泄漏，由于面向外部空間，通風良好，液化氣不會積聚。(3)液化石油氣鋼瓶放置漁船艉部，鋼瓶儲存柜易于打開，卡扣容易拆卸，一旦船內(nèi)發(fā)生火災事故，鋼瓶容易在第一時間內(nèi)被轉(zhuǎn)移，避免二次爆炸事故的發(fā)生。(4)鋼瓶存放條件更加合理。鋼質(zhì)蓋能夠避免陽光直射氣瓶，格柵圍欄利于環(huán)境通風，卡扣使得鋼瓶更加固定，軟木墊能夠有效緩沖漁船在風浪顛簸中對鋼瓶的沖擊。
4結(jié)語
本文研究的液化石油氣鋼瓶布置改造方案有效降低了液化石油氣在漁船上使用的風險，但不能完全杜絕液化石油氣使用的風險。另外，本方案的改造僅適用于艉部空間相對寬裕的漁船。由于燃氣最終仍需要被輸送到灶具，依然存在泄漏的可能，需要進一步加強石油液化氣鋼瓶的使用管理，切實做好漁船廚房火災防范工作:廚房應加強通風布置，設(shè)置液化氣泄漏監(jiān)測裝置，時刻進行泄漏監(jiān)測;電器開關(guān)和插座應具有防爆功能;同時要加強灶具接口、廚房壁上螺紋接口等設(shè)備密閉性的檢查，養(yǎng)成隨時關(guān)閉氣閥的習慣;保證滅火器處于有效狀態(tài)。
參考文獻:
［1］陳啟明．液化石油氣基礎(chǔ)知識［M］．重慶:重慶大學出版社，2012．
作者：馮均健 單位：江蘇漁船檢驗局