原油罐火灾扑救过程中的风险防范

作者:安全管理网 来源:安全管理网 点击:  评论: 更新日期:2016年10月08日

 摘要:油罐火灾具有燃烧速度快、扑救难度大、火势猛烈、易形成大面积火灾等特点,原油罐在发生火灾时除了具有一般油罐火灾特点外,它还易沸溢喷溅。原油罐独有的保温层对消防冷却也提出了考验。本文概述了原油罐火灾起因和特点,明确扑救措施,强调扑救过程中的注意事项,可以说对原油罐火灾的扑救及风险防范能起到一定的指导作用。
        关键词:原油罐、灭火、风险防范
   
   
   
    目     录
    1、绪论 1
    2、原油罐火灾起火原因概述 1
    2.1 火灾环境形成因素 1
    2.2 点火源的形成原因 1
    3、原油罐火灾特点 2
    3.1 水沸溢 2
    3.2 油沸溢 3
    3.3 火焰特点 3
    3.4 罐壁变形坍塌 4
    3.5 不同结构罐体火灾特点 4
    4、油罐火灾扑救措施 5
    4.1 加强冷却降温 6
    4.2 实施工艺灭火 7
    4.3 灭火准备和总攻 7
    5、其它注意事项 7
    5.1 防沸溢喷溅 8
    5.2 人员安全距离 9
    5.3 保温层的破拆 10
    6、结束语 10
    参考文献 11
   
    1、绪论
    原油具有易燃、易爆、易蒸发、易产生静电、受热易膨胀、易流动扩散、能在水上漂浮等特点,火灾爆炸危险性大。原油罐起火原因复杂多样,火灾扑救困难,扑救期间还可能出现连续性爆炸、沸溢和喷溅、罐体变形倒塌等危险。因此,研究原油罐火灾扑救过程中的风险和防范措施,对于保护消防人员安全,减少火灾损失具有十分重要的意义。
    2、原油罐火灾起火原因概述
    2.1 火灾环境形成因素
    跑、冒、滴、漏是原油罐火灾常见的诱因之一。不严格按照操作规程作业、设计安装不合理、检查维修不及时等,都易引起跑、冒、滴、漏。
    其次,罐体油蒸气排放源如呼吸阀等,排放出的油蒸汽积累以及失控,残留油品的蒸发、挥发,是原油罐周围形成易燃易爆体系的另一重要因素。
    2.2 点火源的形成原因
    动火作业:罐体维修或改造时,常需用电气焊进行修补渗漏、开孔、工艺设备安装等作业,而焊接火焰和火星又是着火爆炸事故发生的导火索。
    机动车尾气火花:罐区规章制度不健全,安全管理制度不严,员工缺乏安全意思所致。
    静电消除装置损坏或安装期间即无法满足罐区消除静电的需要,发生静电放电引燃油蒸气。
    雷击起火:油罐区存在的油气混合物遇到雷击起火,即使油罐接地,亦会造成火灾。浮顶罐发生雷击起火往往是浮顶与罐壁的电器连接不良或罐体密封性差所致。
    其它点火源:油罐量油口和设备未采用非有色金属制作,或者量油的钢卷尺与量油口壁磨擦打火,均可能引燃油蒸气。
    3、原油罐火灾特点
    常见原油罐主要是立式圆柱形罐,按罐顶的结构形式分为固定拱顶罐、内浮顶 <http://www.baidu.com/s?wd=%E5%86%85%E6%B5%AE%E9%A1%B6&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6>罐和外浮顶 <http://www.baidu.com/s?wd=%E5%A4%96%E6%B5%AE%E9%A1%B6&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6>罐。原油罐火灾在危害性上有共同点,因为罐顶结构的不同也有不同点。
    3.1 水沸溢
    所谓水沸溢是指敞口原油罐经过长时间安静的燃烧后,火焰强度突然增大,伴随有燃油从罐中喷出。其发生机理是表面油燃烧后形成渣油,其密度大于下层油料并下沉到液面下而形成热层,这种热层被称为“热波”。热波下沉速度远大于液面下降速度,当热波接触到储罐底部或水垫层或下沉的浮顶上的自由水或油水乳化液时,水会很快加热沸腾并像爆炸一样溢出罐体。大多数原油都会发生水沸溢。
    水沸溢的发生必须具备以下两种条件:
    储罐底部有自由水或油水乳化液,它们可能本来就存在于罐底,也可能来自于下沉的浮顶上。
    原油必须含有沸点较宽的组分。轻组分首先燃烧,未能燃烧的重组分(温度在149℃以上)密度大而下沉并形成热波,以0.3m/h~1.2m/h的速度下沉,厚度也逐渐增加。热波不是由燃烧表面向下的热传导,而是来自液面热油的一部分下沉的结果。[]
    3.2 油沸溢
        在热波形成以后的任何时间内,在燃烧的表面上施放水或泡沫时会产生油沫,只要没有其它通路,油品会超过油罐边缘而溢出。[]
    3.3 火焰特点
    一般情况下,油罐着火时多是罐顶先受损,油罐就象一个巨大的烧杯,因此油罐火一般属于开放燃烧,可以用池火灾的理论研究。油罐火灾的火焰呈典型的紊流型浮力扩散性。[]
        a)火焰高度
    罐内燃烧油品的火焰高度主要取决于油罐直径(或横截面面积)的大小和油品种类,而与风速无关。油罐直径越大,罐内油品越轻,火焰高度越高;油罐直径小于6m时,火焰高度随着油罐直径增大而增高,当油罐直径大于6m时,火焰高度趋于-个定值,即等于油罐直径的1.5倍。在实际火场计算时,一般小罐的火焰高度采用3D,大罐的火焰高度采用1.5D。[]
        b)火墙的倾斜角
    罐内油品的燃烧火焰呈锥形。锥型底面积等于罐的横截面积,锥型火焰受风的影响会产生-定的倾钭角,风速越大,倾斜角越大。在无风条件下,火焰倾斜角一般为0~15度,当风速等于或大于4m/s时,火焰倾斜角为60~70度。
    c)火焰的温度
    通常情况下,油品的火焰温度介于 900-1200 ℃。油品的热释放率越大,其温度也就越高,对相邻罐辐射的热量也就越大,将大大影响相邻罐的安全。
    3.4 罐壁变形坍塌
    原油罐着火后,受火焰直接作用,着火罐罐壁温升很快,一般 5min 内可使油面以上的罐壁温度达到 500℃,8~10min后,达到甚至超过 700℃。[]若不对罐壁及时进行水冷却,油面以上的罐壁钢板将失去支撑能力变形坍塌,形成流淌火直至威胁整个罐区。
    3.5 不同结构罐体火灾特点
    3.5.1 固定顶罐火灾特点
    固定顶油罐,油品装满半罐的油罐如果发生爆炸,大部分是炸开罐顶,因为罐顶采用弱焊方式焊接,且油气聚集在液面以上,一旦起火爆炸,掀开罐顶的很多,而罐底罐壁则能保持完好。根据有关资料介绍,19起油罐火灾导致油罐破坏事故中,有18起是破坏罐顶的,只有一次爆炸后撕裂罐底的(原因是罐的中心柱与罐底板焊死)[]。而罐顶绝大部分都是局部受损,整个顶盖被毁并不常见[]。
    3.5.2 浮顶罐火灾特点
        浮顶罐发生火灾,主要是浮盘与罐壁间密封圈处漏出的油气着火,燃烧时间过长,或者灭火时浮盘内射入过量水和其它灭火剂,从而导致浮盘倾斜沉入罐底,造成敞开式火灾。
    4、油罐火灾扑救措施
    油罐发生火灾后,有的先爆炸后燃烧,有的爆炸后不燃烧,也有的燃烧后发生爆炸。油罐发生火灾后,燃烧速度快,热辐射强,易引起相邻油罐及其它装置燃烧。在扑救油罐火灾时,要及时查明火情,知道液面高度,罐顶破损情况,罐底是否有水垫层,固定消防设施是否好用,已经燃烧的时间,周边罐体及装置情况,防火堤内排水设施及控制方式,水源是否够用等。要密切注意火场风向变化,观察是否有沸溢喷溅的征兆。
    扑救油罐火灾,要加强冷却降温,实施工艺灭火,并且找准时机开展总攻。

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