引言(1)
原油沸溢和噴濺是原油火災中的兩個惡魔。為了避免原油火災中的傷亡事故發(fā)生,有必要了解掌握火災中的沸溢和噴濺知識。
沸溢和噴濺及其危害性(2)
地下開采出來的石油,未經(jīng)加工前叫作原油.原油是烴類的混合物,主要成分是碳氫化合物。原油的黏度較大,而且不同程度地含有一定的水分。在原油火災中,原油中的水因被加熱汽化變成水蒸氣,并形成氣泡,蒸汽泡被油薄膜包圍形成大量油泡沫,使體積劇烈膨脹,超出貯罐所能容納時,就會像煮稀粥溢鍋一樣,溢出罐外,造成沸溢。大量水迅速汽化為水蒸氣時,體積膨脹1700倍,其蒸汽壓也迅速增大,當水蒸氣以很大的壓力急劇沖出液面時,把著火的油品帶到上空,形成巨大火柱,這種現(xiàn)象叫噴濺。沸溢和噴濺在原油火災中危害極大,沸溢可使原油濺出距離達幾十米,大油罐儲油多時,其溢出的面積可達幾千平方米,從而使火災大面積擴散。噴濺時,原油的火焰突然騰空,火柱可高達70~80m,火柱順風向噴射距離可達120m 左右?;鹧嫦戮頃r,向四周擴散,容易蔓延至鄰近油罐,擴大災情,并且可能使滅火人員突然處于火焰包圍中,造成人員傷亡。
發(fā)生沸溢及噴濺的原因(3)
1. 輻射熱的作用
原油罐發(fā)生火災時,輻射熱在四周擴散的同時,也加熱了油品表面。隨著加熱時間的延長,被加熱的液層也越來越厚,當溫度不斷升高,原油被加熱至沸點時,燃燒著的原油就會沸騰,溢出罐外。
2. 熱波的作用
當原油燃燒時,沸點低的輕餾分變成蒸氣,離開原油表面被燒掉,而沸點高的重餾分,則逐步下沉并把熱量帶到下面,在液面下形成一個熱的鋒面,當繼續(xù)燃燒時,此熱鋒面逐漸沉入下部的"冷面"中,這一現(xiàn)象稱為熱波。輻射熱和熱波往往是共同作用,使原油很快達到它的沸點而發(fā)生沸溢。
3. 水蒸氣的作用
原油中含有自由水、乳化水,熱波會使原油中的水被加熱汽化,變成水蒸氣。水一旦變成水蒸氣,其體積膨脹,蒸汽壓也相應增大,當超過原油的液壓時,水蒸氣會向上逸出,并形成大量的氣泡,蒸汽泡沫被油薄膜包圍形成油泡沫,這樣使原油的體積劇烈膨脹,超出貯罐所能容納時,就向外溢出,形成沸溢。隨著燃燒的繼續(xù)進行,熱波的溫度逐漸升高,且不斷向下移動,當熱鋒面遇到水墊層(或大量水)時,大量水變成水蒸氣,蒸汽壓迅速增大,以至將水墊層上部的原油拋向上空,形成噴濺。
發(fā)生沸溢和噴濺的條件及其區(qū)別(4)
1. 發(fā)生沸溢和噴濺的條件
只有同時具備以下幾個條件的油品,才可能發(fā)生沸溢和噴濺。
(1)油品具有形成熱波的條件。即油品中各組分的沸點范圍較寬.原油各組分的沸點范圍寬,可發(fā)生沸溢和噴濺;而汽油組分的沸點范圍較窄,只能在距液面6~9cm處存在一個固定的熱鋒面,即熱鋒面的推移速度與燃燒的直線速度相等,故不會產(chǎn)生沸溢和噴濺。
(2)油品中含有一定程度的水。水是導致發(fā)生沸溢和噴濺的重要原因,原油中就含有一定的乳化水或懸浮狀態(tài)的水,且一般在其油層下還有水墊層。
(3)油品的粘度較大。油品只有具有足夠的粘度,水蒸氣不易自下而上逸出,才能使水蒸氣泡沫被油膜包圍,形成油泡沫。而原油的粘度一般都較大。
2. 沸溢和噴濺二者的主要區(qū)別
(1) 發(fā)生的時間不同,一般是先沸溢后噴濺。
?。?)水的來源不同,發(fā)生沸溢是原油中的乳化水、自由水,而發(fā)生噴濺則多是水墊層的水。
(2) 危害不同,沸溢的危害較大,而噴濺來勢兇猛,危害更大。
沸溢和噴濺的預防及控制(5)
原油火災中的沸溢和噴濺都是可以預防及控制的.
首先,要及時掌握儲存原油的種類、含水量、油位的高度,然后以熱波傳播速度與燃燒直線速度估算出從起火到發(fā)生沸溢和噴濺的時間,做到心中有數(shù),有備無患.熱波傳播速度與原油性質(zhì)(組成、含水量)、貯罐和罐徑、油面高度等因素有關.一般有以下幾個規(guī)律:(1)原油中低餾分越多,含水量越多,熱波傳播速度越快;(2)熱波傳播速度隨罐徑增大而增加,但當罐徑大于25m時,熱波傳播速度趨于穩(wěn)定;(3)液面越低,即液面距罐口距離越大,熱波傳播速度越?。?/P>
其次,在原油火災中,應集中兵力,搶在沸溢和噴濺前撲滅火災,最好在發(fā)生火災0.5~1h以內(nèi),及時用蛋白泡沫或氟蛋白泡沫迅速撲滅.否則,燃燒時間過長,罐內(nèi)油溫超過100℃時,不僅會發(fā)生沸溢,而且這時如用含水的泡沫進地滅火,還可能發(fā)生噴濺.同時應一面滅火,一面放水、放油.這是防止沸溢、噴濺和迅速撲滅原油火災的有效措施.著火時,打開油罐底部的放水閥,將罐底水墊層中的水放掉,一般就可避免噴濺.放油是把起火罐的原油放到距火場較遠的貯罐內(nèi),這既是釜底抽薪,又可降低燃燒液面,減小發(fā)生沸溢的可能性.
最后,在撲救原油火災中,要注意觀察是否出現(xiàn)沸溢和噴濺的前兆.發(fā)生沸溢和噴濺前一般有以下征兆;(1)油表面因大量油泡沫生成,呈翻涌蠕動現(xiàn)象,此現(xiàn)象會出現(xiàn)2~4次;(2)火焰高度增加,顏色由深變亮且發(fā)白;(3)油罐壁出現(xiàn)劇烈顫抖,有的稍有膨脹現(xiàn)象;(4)燃燒發(fā)出的聲音變異,發(fā)出強烈的嘶嘶聲或呼呼聲.若出現(xiàn)以上征兆,火場指揮員要立即下達撤退命令,待沸溢或噴濺發(fā)生后,再抓住時機進地滅火,避免和減少不必要的傷亡. ?。ㄍ趺簦?/P>