从美国费城炼油厂爆炸事故谈沸腾液体扩展蒸汽爆炸（BLEVE）

    美国费城当地时间6月21日凌晨，费城能源解决方案炼油厂（Philadelphia Energy Solutions Refinery, PES）发生爆炸。而有报道称，事故原因初步推测为有明火接近了储藏丙烷的大桶。目前已知至少有5人受伤。其中1名是消防员，另外4人是炼油厂工人。

    从报道来看，这次事故可能又涉及了一个过程安全常常提到的词汇-BLEVE，也就是沸腾液体扩展蒸汽爆炸。BLEVE是压力式液态烃（如LPG）储罐的常见失效事故形式。CCPS对BLEVE的定义是设备突然失效，并且此时设备内带压的液化气体温度超过常压沸点，设备失效后导致蒸汽积聚膨胀和液体迅速闪蒸，BLEVE会产生爆炸冲击波和碎片。除了爆炸冲击波和碎片，释放出的大量液态丙烷由于马上接触到周边的明火，能产生了巨大的火球。而火球的热辐射比BLEVE爆炸冲击波的影响范围很可能更远。

    那是不是安装了安全阀就能防止丙烷储罐发生BLEVE呢？答案是否！

    液态丙烷储罐即使有安全阀，并且安全阀设计时考虑了火灾工况，也不能阻止BLEVE的发生！！

    这是因为：

    外部火灾工况时，因此， 如此次事故，很有可能的情况就是丙烷储罐罐体从外部火灾吸收的热量被罐内的液体吸收，导致液体不断气化，液位下降，最后导致罐体吸收的热量无法被带走，罐体温度迅速上升，超过了罐体的设计温度，此时罐体的强度和应力有了很大的下降，罐体所能承受的压力可能会低于它的设计压力。当罐内气相的压力大于罐体此时能承受的压力，储罐就可能会破裂，引起气体急剧膨胀和液体闪蒸。罐体破裂的压力甚至有可能小于储罐的设计压力。

    那要怎么减少BLEVE的风险呢？

    一是要合理布置设备间距，减少相邻设备之间的影响，，并且在设备布置时要考虑斜坡设计，建议开展后果分析对厂内设施进行布局优化；

    二是可以考虑水喷淋对储罐外壁降温，或者耐火涂层保护储罐支撑结构和外壁，建议在制定应急预案时，应充分考虑消防和被动保护设施，确定应急策略；

    三是考虑将储罐内的物料安全转移或迅速放空，建议通过HAZOP分析，制定物料安全转移的措施；

    四是当发生外部火灾时，在保证安全的前提下要尽量将把外部明火带离液态烃储罐底部，建议在制定应急预案时，应急策略应该首要考虑将明火带离储罐底部，并且对应急人员展开培训和演练，确保他们应该知道BLEVE的前兆，以及何时需要马上撤离；

    五是与周边敏感人群保持合理间距，事故发生后应提前疏散周边可能会受影响的人员。建议通过定量风险分析计算合理的外部间距，并且其结果还可用于指导疏散范围。

作者介绍：刘萍，德凯（DEKRA）管理咨询有限公司过程安全与组织可靠性事业部咨询师。化工安全领域有10余年工作经验。参与过陆上和海上项目，包括海上平台、油田、石化、液化天然气、化工和管道的HAZOP, SIL, QRA, FERA，消防设计，HAC 等。熟悉API、NFPA、SOLAS、 NORSOK、IP、调频等。