摘要
??????????? 原油儲(chǔ)罐火災(zāi)具有瞬時(shí)性復(fù)雜性等特點(diǎn),不易撲救,后果嚴(yán)重。集輸站原油儲(chǔ)罐區(qū)火災(zāi)危險(xiǎn)性大,但又具有罐容相對(duì)較小、儲(chǔ)罐形式單一的特點(diǎn)。文章在研究固定頂拱頂罐火災(zāi)事故的特點(diǎn)、類型的基礎(chǔ)上,分析了集輸站火災(zāi)防控的重點(diǎn);并通過對(duì)儲(chǔ)罐火災(zāi)成因的分析,提出了解決集輸站原油儲(chǔ)罐消防安全問題的對(duì)策和具體措施,為油田企業(yè)消防安全工作提供參考。
??????? 關(guān)鍵詞:消防、儲(chǔ)罐、火災(zāi)、對(duì)策
??????? 采油廠集輸聯(lián)合站是將油田中采油井所生產(chǎn)的原油匯集、存儲(chǔ)、分離、加熱、脫水、計(jì)量后進(jìn)行外輸?shù)纳a(chǎn)單位,是高風(fēng)險(xiǎn)存在和集中的場(chǎng)所。站內(nèi)壓力容器密布,油氣管道縱橫,而且處理的是易燃易爆物質(zhì),一旦發(fā)生火災(zāi),火勢(shì)容易迅速擴(kuò)散,撲救困難;而集輸站儲(chǔ)油罐區(qū)是油品儲(chǔ)運(yùn)的樞紐、設(shè)備集中,若處置不當(dāng),涉及面廣,將會(huì)造成巨大損失。
??????? 在研究原油儲(chǔ)罐的火災(zāi)特點(diǎn)、形式及成因的基礎(chǔ)上,針對(duì)集輸站原油儲(chǔ)罐的具體特點(diǎn),制訂切實(shí)可行的消防對(duì)策, 對(duì)提高油田企業(yè)消防安全管理水平和員工的突發(fā)火情應(yīng)急處置水平有著重要意義。
??????? 1.原油儲(chǔ)罐火災(zāi)的常見類型
??????? 原油具有比重輕、閃點(diǎn)低、易蒸發(fā)、易燃易爆、熱值大、含水量大等理化性質(zhì),這些特性決定了原油儲(chǔ)罐火災(zāi)具有火焰溫度高、輻射熱強(qiáng)、易形成大面積流淌火、易生產(chǎn)沸溢、噴濺、易形成火災(zāi)爆炸性環(huán)境等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)也造成了原油儲(chǔ)罐火災(zāi)的瞬時(shí)性和復(fù)雜性,給滅火救援工作帶來很大困難。
??????? 原油儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi)時(shí),由于油氣濃度﹑環(huán)境溫度﹑氣候條件﹑罐體結(jié)構(gòu)及罐組形式的不同,火災(zāi)的情況也是多種多樣的。集輸站原油儲(chǔ)罐一般以常壓固定頂鋼制儲(chǔ)罐居多,罐頂通常裝有帶阻火器的呼吸閥和液壓安全閥;罐容相對(duì)較小,多為5000M3以下,以2000-3000M3為主;罐組總?cè)萘啃?,多為含水較小的好油罐,與大型油庫(kù)儲(chǔ)罐相比,集輸站原油儲(chǔ)罐火災(zāi)的復(fù)雜性也小的多,處置得當(dāng),安全可以控制。根據(jù)國(guó)內(nèi)外儲(chǔ)罐的火災(zāi)爆炸事故案例分析,固定頂拱頂罐火災(zāi)的常見形式的主要有以下幾種:
??????? 1.1局部穩(wěn)定燃燒
??????? 儲(chǔ)罐揮發(fā)出的油蒸汽,從呼吸閥、采光孔、量油口等處冒出,遇到火源時(shí),會(huì)形成穩(wěn)定燃燒,即通常所說的火炬燃燒。油罐發(fā)生穩(wěn)定燃燒時(shí),不宜急劇用水冷卻,以免油罐溫度驟降,罐內(nèi)敞口蒸汽凝結(jié),造成負(fù)壓回火引起爆炸??捎蒙倭克畬?duì)火焰周圍進(jìn)行冷卻,迅速用覆蓋物進(jìn)行滅火,亦可用干粉等進(jìn)行滅火[1]。
??????? 1.2爆炸后燃燒
??????? 油罐內(nèi)的油品蒸汽與空氣的混合物,在爆炸極限內(nèi),遇到火源,會(huì)在罐內(nèi)爆炸,造成罐體損壞,然后繼續(xù)燃燒。這種形式的儲(chǔ)罐火災(zāi),對(duì)罐體、罐項(xiàng)及固定在罐體上的滅火裝置破壞性極大,會(huì)造成罐頂脫落,罐體變形,可燃液體流散,從而使燃燒范圍擴(kuò)大。
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??????? 1.3先燃燒后爆炸
??????? 油罐在火焰和高溫的作用下,油蒸氣壓力急劇增加,罐體由于壓力過大而爆炸。油罐發(fā)生火災(zāi)后,罐頂未破壞,當(dāng)采取罐底導(dǎo)流排油時(shí),如排速過快,罐內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓,易發(fā)生“回火”現(xiàn)象,導(dǎo)致油罐爆炸[2]。
??????? 1.4爆炸后不再燃燒
??????? 油罐內(nèi)油品溫度低于閃點(diǎn),其蒸汽濃度不在爆炸范圍內(nèi)或油罐內(nèi)只有爆炸性油氣混合物而沒有可燃性液體再供給燃燒,所以爆炸后不再繼續(xù)燃燒。油罐發(fā)生爆燃,會(huì)造成罐體損壞,油品外溢。
??????? 1.5沸溢式、噴濺式燃燒
??????? 儲(chǔ)存含水的原油、重油等油罐著火后,隨著燃燒的進(jìn)行,受熱波的影響,乳化水汽化和水墊層汽化時(shí),水將發(fā)生沸騰而油品溢出或噴出罐外,甚至帶著火團(tuán)沖向天空。沸溢性或噴濺式燃燒的火災(zāi)模式往往使火情更加復(fù)雜,給撲救帶來極大的困難。
??????? 從以上的儲(chǔ)罐火災(zāi)形式中不難看出,穩(wěn)定燃燒易于控制,危害小。一般來說,只要發(fā)現(xiàn)及時(shí),都可以得到有效控制。2011年某油田儲(chǔ)罐的一次雷擊引起的呼吸閥燃燒火災(zāi)的成功撲救就說明了這一點(diǎn);而帶有爆炸現(xiàn)象的火災(zāi)往往會(huì)加劇火情的復(fù)雜性,難于控制、危害大,因此,控制罐區(qū)可燃?xì)怏w的濃度,可以說是罐區(qū)消防的一個(gè)重點(diǎn),它可以有效的降低儲(chǔ)罐火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)和災(zāi)害后果。沸溢式的燃燒是火災(zāi)發(fā)展到中后期的一種形式,破壞程度、撲救難度都很大,但是如果能加強(qiáng)罐區(qū)火情的監(jiān)控,做到出現(xiàn)火情及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處置,基本上可以避免這種復(fù)雜情況的發(fā)生。
??????? 2.原油儲(chǔ)罐火災(zāi)的致因
??????? 火災(zāi)事故的發(fā)生需要三個(gè)必不可少的條件即著火源、可燃物和空氣,因此,油罐火火災(zāi)爆炸事故起因的關(guān)鍵在于弄清油、氣泄漏和著火源產(chǎn)生的原因。
??????? 2.1油、氣泄漏
??????? 原油泄漏是嚴(yán)重威脅罐區(qū)安全的首要因素。據(jù)統(tǒng)計(jì),罐區(qū)火災(zāi)爆炸事故多是因泄漏所致。
??????? 2.1.1正常的油氣揮發(fā)
??????? 原油屬于甲B類易燃液體,液面有一定的蒸汽壓,油氣通過油罐的呼吸閥、測(cè)量孔或在檢修時(shí)通過油罐人孔等處向外擴(kuò)散。尤其是油罐進(jìn)油時(shí),排出的油氣量更多,且以輕油和輕烴為主,在罐區(qū)一定的范圍內(nèi)形成爆炸性混合氣體區(qū)域,容易引起火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生。
??????? 2.1.2罐體腐蝕造成的泄漏
??????? 儲(chǔ)罐原材料質(zhì)量有缺陷或選材不符臺(tái)要求、強(qiáng)度不夠;焊接質(zhì)量差,有氣孔或未焊透;長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后罐體、管壁因腐蝕、磨損而減薄穿孔,原有裂縫因疲勞而增長(zhǎng);密封部件、閥門、法蘭老化等都可能導(dǎo)致油氣泄漏,引發(fā)火災(zāi)。
??????? 2.1.3操作失誤,發(fā)生跑油事故
??????? 操作失誤,往往會(huì)造成罐內(nèi)超裝、超壓或超溫,導(dǎo)致跑油、冒項(xiàng)、混油等事故,這些事故將直接或間接引起油品泄漏,為火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生埋下隱患。
??????? 2.2著火源
??????? 引發(fā)油罐著火爆炸事故的著火源可能來自多個(gè)方面,常見的有:
??????? 2.2.1明火引燃、引爆
??????? 油罐附近的煙道的火星、車輛噴出的火星、放鞭炮和燒紙的飛火、庫(kù)區(qū)內(nèi)違章吸煙、動(dòng)明火、電氣焊作業(yè)等極易引燃泄漏在地面的油品或引爆彌漫在空氣中的油蒸汽。
??????? 2.2.2靜電火花引起爆炸
??????? 原油的電阻率很大,很容易產(chǎn)生和聚集靜電荷,而且消散慢。若儲(chǔ)罐的防靜電措施不落實(shí)或效果不佳,靜電荷將不能順利泄掉、消除。當(dāng)積聚的靜電荷放電能量大于可燃混合氣體的最小點(diǎn)燃能量,并且在放電間隙中儲(chǔ)罐內(nèi)上部空間的油品蒸氣和空氣混合物的濃度正好處于爆炸極限范圍時(shí),將引起爆炸、火災(zāi)事故。此外,當(dāng)油品從儲(chǔ)罐或管道中高速噴出時(shí),易產(chǎn)生高電位的靜電放電。
??????? 2.2.3雷擊引起火災(zāi)或爆炸
??????? 儲(chǔ)罐的防雷設(shè)施不齊備或防雷接地措施不力,有可能在雷雨天由于雷擊發(fā)生火災(zāi)爆炸事故,而且往往是重大事故。