1、2023-01第 1 期水 上 安 全Maritime Safety590 引言目前全国拥有大型石化企业 20 000 余家,国内最大的原油储罐规格为 15 万立方米,由于石油具有易挥发、易燃烧、易爆炸等特点,致使全国各类储罐火灾事故频发,1989 年 8 月 12 日黄岛油库火灾爆炸事故、2011 年 11 月 22 日大连储罐火灾事故等,造成了大量人员伤亡或重大经济损失,对社会产生了深远影响。因此,只有准确分析外浮顶原油储罐火灾的特点,掌握外浮顶原油储罐火灾事故发生的原因,制定切实可行的灭火处置对策,才能有效保障石油化工企业的安全生产。1 外浮顶原油储罐火灾的特点由于外浮顶油罐储存的介质大
2、都为易燃、可燃的石化化工产品,因明火、静电、自燃或雷电均可引发火灾。外浮顶油罐火灾的基本类型可分为:只燃烧不爆炸、只爆炸不燃烧、先爆炸后燃烧、先燃烧后爆炸、连续性爆炸、沸溢喷溅性燃烧等。引用格式:袁岗,刘高,王浩.外浮顶原油储罐火灾原因分析及处置对策探讨 J.水上安全,2023(1):59-61.(YUAN Gang,LIU Gao,WANG Hao.Analysis of fire hazard of outer floating top crude oil storage tank and discussion of disposal countermeasures J.Maritime
3、Safety,2023(1):59-61.)收稿日期:2022-09-18第一作者简介:袁岗,男,大学,工程师,从事港口危化品事故应急救援的研究工作。外浮顶原油储罐火灾原因分析及处置对策探讨袁 岗1,刘 高2,王 浩1(1.山东港口日照港股份有限公司应急救援中心,山东 日照 276800;2.山东港口日照港油品码头有限公司,山东 日照 276800)摘要:外浮顶原油储罐火灾事故的处置给消防队伍带来严峻考验,为进一步提升油罐火灾事故应急处置能力,本文通过分析外浮顶原油储罐的火灾特点、火灾事故发生的原因,提出切实可行的灭火处置对策,从而形成一套完整的外浮顶原油储罐应急救援体系。关键词:外浮顶原油储
4、罐;火灾特点;原因分析;处置对策中图分类号:X928 文献标识码:A Analysis of fire hazard of outer floating top crude oil storage tank and discussion of disposal countermeasuresYUAN Gang1,LIU Gao2,WANG Hao1(1.Emergency Rescue Center of Shandong Port Group Rizhao Port Co.,Ltd.,Rizhao,Shandong 276800,China;2.Shandong Port Group Riz
5、hao Port Oil Terminal Co.,Ltd.,Rizhao,Shandong 276800,China)Abstract:In order to further improve the emergency disposal capability of oil tank fire accidents,this paper proposes practical fire extinguishing and disposal countermeasures by analyzing the fire characteristics of outer floating top crud
6、e oil storage tanks and the causes of fire accidents,So as to form a complete emergency rescue system for external floating roof crude oil tanks.Keywords:outer floating top crude oil storage tanks;fire characteristics;cause analysis;disposal countermeasures水上安全2023 年 第 1 期60外浮顶油罐火灾燃烧形式分为:密封圈局部燃烧、密封圈
7、燃烧、浮盘倾斜燃烧、浮盘下沉敞开式燃烧、油品外溢流散型燃烧、立体型燃烧1。(1)外浮顶原油储罐可能发生先爆炸后着火的事故。当外浮顶原油储罐内油蒸气能量达到一定值时,在有氧的环境下,就可能发生爆炸事故,造成罐体破裂、罐顶被掀翻等后果,一旦导致油品大面积泄漏,点火源和静电放电极易可能引发火灾事故。(2)外浮顶原油储罐可能发生先着火后爆炸的事故。外浮顶原油储罐一旦因雷击、施工等原因产生火花,遇到可燃油蒸汽,极易引发火灾,当油罐内能量达到一定值时,可引发爆炸事故。(3)外浮顶原油储罐火灾具有火焰温度高、辐射热强的特点。外浮顶原油储罐火灾燃烧速度快、火势猛、火焰温度高、辐射热强,严重威胁周边储罐的安全。
8、(4)重油储罐极易发生沸溢或喷溅,引起连锁反应,造成人员伤亡。因重油黏度比较大,油品内含有一定量的水分,发生火灾后,油品内的水被高温汽化成水蒸气,形成大量气泡,藏在油薄膜的下部,当体积剧烈膨胀时就会溢出罐外,造成沸溢,另外水蒸气上升时,把油品带到储罐上空,形成火炬型燃烧。(5)外浮顶原油储罐罐体发生破裂后,易形成大面积流淌火。外浮顶原油储罐罐顶掀翻或者罐体破裂后,易造成大量油品外漏,在防火堤内形成大面积的流淌火。2 外浮顶原油储罐火灾事故发生原因分析根据统计资料,石油储运系统发生的火灾主要原因中,明火引燃占 67%,静电引燃占 13%,雷击引燃占 8%,电气故障及其他原因占 12%。由此看出,
9、各种明火引燃是外浮顶原油储罐火灾发生的最主要原因。(1)明火引燃火灾。违章吸烟、违章动火作业等产生的明火,遇到泄漏在空气中的油蒸汽很容易发生火灾事故。(2)静电火花引发火灾。油品在输转的过程中,因摩擦产生静电火花或者集聚静电,一旦放电形成火花,极易引燃油蒸汽。(3)雷击引发火灾。外浮顶原油储罐浮盘与罐壁之间的二次密封圈磨损或橡胶老化而损坏,有油蒸汽溢出,遇到雷击就可能引发火灾事故。(4)电气火花引发火灾。外浮顶原油储罐电气设备因故障产生电弧、电火花等极易引燃泄漏的油蒸汽。(5)其他原因引发火灾。外浮顶原油储罐周围火灾的蔓延、伴热超过油品闪点等原因,可以引发储罐火灾事故。3 外浮顶原油储罐火灾处
10、置对策探讨(1)处置理念。根据外浮顶原油储罐火灾的特点,结合外浮顶原油储罐火灾发展规律、外浮顶原油储罐液位等情况,总体上要遵循“科学、专业、安全、环保”的处置理念,坚持“现场辨识与侦察研判相结合、固定消防设施与移动消防装备相结合、工艺处置与消防技战术相结合”的原则。(2)力量调派。根据事故发生点的库容规模、灾情发展阶段、危害后果等,按照化工灭火救援编队调派力量,优先调集大流量泡沫消防车、举高喷射消防车、远程供水系统、泡沫液输转消防车以及消防灭火机器人等车辆装备。(3)选择安全集结点。根据储罐事故发生地点、周边地理环境、气象条件等特点,科学评估安全距离,避开沸溢、喷溅、流淌火、爆炸冲击波等风险区
11、域,选择合适安全集合点,作为车辆、人员、救援物资的安全集合点。(4)侦察研判。消防指挥员到达现场后,与现场人员进行对接,询问现场情况,并排除侦查小组对周边进行侦察监测,全方位了解库容、储存介质理化性质、泄漏量及扩散范围、着火部位、事故罐位置及罐容量、液位等整体情况,联系专家组到场,整体研判现场信息,评估灾情发展的态势,制定可行的一套处置方案2。第 1 期61袁岗,等.外浮顶原油储罐火灾原因分析及处置对策探讨(5)处置措施。消防队在应急救援处置的过程中,要把握“一冷却、二准备、三灭火”的火灾事故处置原则,在灭火救援中根据火场变化,主要采取以下灭火救援战术:固定消防系统灭火救援战术。在固定消防灭火
12、系统未损坏的情况下,要第一时间采取工艺处置措施,由企业技术人员实施关阀断料、关闭伴热系统装置等工艺措施1,使用外浮顶原油储罐自带的固定消防灭火系统处置事故。密封圈着火灭火救援战术。针对外浮顶原油储罐罐顶的二次密封圈着火,第一时间必须开启事故罐及相邻储罐的消防喷淋系统,然后利用罐顶的泡沫发生器对事故罐出泡沫覆盖窒息灭火。当储罐内油品储量较少时,浮盘所处的位置较低,泡沫液出口距浮盘位置比较远,泡沫发生器产生的泡沫液很容易被罐内的热对流带走或被大风刮走,流淌到浮盘与罐壁之间的泡沫液量很少,灭火效果不佳,这时,一线班组员工可以第一时间利用罐顶的干粉灭火器,实施登罐顶点对点灭火置2。管线泄漏着火灭火救援
13、战术。针对外浮顶原油储罐输油管线着火,第一时间必须停止生产,实施关阀断料,开启储罐的消防喷淋系统,利用遥控移动消防炮喷射泡沫液覆盖窒息灭火,灭火后利用雾状水枪掩护堵漏人员实施管线堵漏。储罐低液位灭火战术。当储罐液位较低时,可以往罐内注入冷油抬高液面,提高固定灭火系统的有效性。如果浮盘卡盘倾斜时,可以通过周边几个油罐倒罐作业,注入同质油品抬高液面,保持浮盘水平状态,然后再扑救罐顶火灾。半固定消防系统灭火救援战术3。在储罐固定消防系统被大火损坏的情况下,第一时间启用半固定消防灭火救援系统灭火。储罐高液位登罐顶灭火战术。笔者在这里主要对外浮顶原油罐高液位登罐顶灭火救援战术探讨,针对罐顶二次密封圈着火
14、以及固定灭火系统损坏,一线班组员工可以利用控制室监控观察罐顶火情变化,派班组人员利用罐顶干粉灭火器处置初期火灾,同时开启储罐喷淋系统对外浮顶原油储罐进行冷却;消防队到达现场后,第一时间进行侦查检测、设立火场安全员(观察哨),在安全可控的条件下,利用半固定系统,登罐顶从罐顶的泡沫竖管二分水器接口处铺设水带,沿着罐顶平台出两支泡沫枪从相反方向由上风方向向下风向推进泡沫覆盖窒息灭火。移动消防系统灭火救援战术。火炬型火灾灭火战术。当外浮顶原油储罐罐体裂缝处、罐顶呼吸阀出现火炬型燃烧时,可以利用石棉被覆盖窒息灭火。当裂缝比较大,泄漏油品量较大时,我们要充分冷却罐壁,然后利用泡沫枪或泡沫钩管从裂缝处向罐内
15、注入泡沫液灭火。油池火灾灭火战术。针对油池火灾,我们可以利用消防移动炮、泡沫钩管等消防设备设施对防火堤内的油池火灾进行覆盖灭火。浮盘底部空间火灾灭火战术。利用泡沫钩管从检修人孔向罐内注射泡沫,达到泡沫液全覆盖后,封闭人孔,注入氮气窒息灭火,同时可通过工艺技术手段,往罐内注入冷油抬高液面,待形成密封圈火灾后,再利用固定或者半固定消防设施扑救或采用登罐顶灭火等救援战术3。4 结束语外浮顶原油储罐火灾事故关键还是重在预防,而不是应急救援,但是一旦发生火灾突发事故,本文提到的应急处置对策就变得尤为重要。因此,建议石油库企业和应急救援队伍一定要熟练掌握原油储罐火灾的危险性,灵活应用处置措施,全面提升石油库火灾事故的预防和应急救援能力。参考文献1 袁岗.浅谈提高处置油罐火灾灭火救援能力J.水上消防,2018(5):31.2 袁岗.把危化品企业一线班组打造成应急救援第一攻坚力量 J.水上消防,2016(3):27.3 李振青.10 万立方米外浮顶储罐密封圈火灾事故消防应急处置探讨 J.山东化工,2020(21):32.