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       近年來, 隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng), 我國(guó)對(duì)能源特別是石油的需求量不斷增加, 借助港口發(fā)展起來的港口中轉(zhuǎn)油庫(kù)、保稅油庫(kù)、國(guó)儲(chǔ)油庫(kù), 相繼在港口周邊形成。這些油庫(kù)罐體容積大, 油罐內(nèi)儲(chǔ)存的多是原油。此種油品具有易揮發(fā)、易流失、易燃燒、易爆炸等性質(zhì), 一旦發(fā)生火災(zāi), 必將造成重大的損失。研究原油儲(chǔ)罐的火災(zāi)成因及火災(zāi)撲救對(duì)策, 制訂切實(shí)可行的消防對(duì)策, 對(duì)提高火場(chǎng)指揮員的火場(chǎng)指揮

水平有著重要意義。
       一 原油的燃燒特點(diǎn)

原油是一種粘稠油狀的可燃液體, 其主要特點(diǎn)是:

1. 比重輕。水的比重是1, 原油的比重在0.67 ～0.93 之間。

2. 閃點(diǎn)低, 揮發(fā)性強(qiáng), 易燃燒和爆炸。根據(jù)油品的不同, 原油的閃點(diǎn)- 6.7 ℃～32.2 ℃, 也就是說有的油品在- 6.7 ℃的時(shí)候原油就有揮發(fā)性, 會(huì)產(chǎn)生可燃蒸汽, 原油的自燃點(diǎn)是380 ℃～520 ℃, 爆炸極限是1.1%～6.4%。
3. 熱值大。原油具有很高的熱值, 1 公斤原油完全燃燒會(huì)產(chǎn)生7 000 ～10 500 千卡的熱量,火焰燃燒溫度達(dá)700 ℃～1100 ℃, 火焰沿液體表面的熱波傳播速度很快, 每小時(shí)約40 ～90 cm,著火油面層溫度在350 ℃, 有資料顯示距火點(diǎn)5m 處溫度為360 ℃, 7m 處為300 ℃, 10m 處為116 ℃, 如果發(fā)生火災(zāi)不及時(shí)進(jìn)行冷卻的話, 5～8 分鐘內(nèi)可使罐壁的溫度達(dá)到500 ℃, 使鋼板的強(qiáng)度下降50%。起火10 分鐘后, 鋼材結(jié)構(gòu)溫度可達(dá)700 ℃, 鋼材的強(qiáng)度降低約90%以上,因而基本上失去承載能力, 然而低液面和高液面的情況有所不同, 低液面的儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi),火焰的高溫直接燒烤在罐壁上, 使罐壁的溫度升得比較快, 定的時(shí)間內(nèi)就會(huì)引起油罐的垮塌, 而對(duì)高液位的罐壁來講, 還要取決于液面下降的情況。另外在油罐發(fā)生火災(zāi)時(shí), 當(dāng)罐壁的溫度超過600 ℃時(shí), 泡沫不能撲滅油罐火。只有當(dāng)油品表面的溫度下降到147 ℃以下時(shí),才有可能用泡沫覆蓋滅火。一般情況下, 泡沫進(jìn)入燃燒液面時(shí), 泡沫蒸發(fā)破滅很迅速, 由于泡沫蒸發(fā), 油品得到冷卻, 當(dāng)油品液面溫度降到147 ℃以下后, 泡沫層才能在燃燒液面推進(jìn),使燃燒液面不斷小, 最后覆蓋整個(gè)燃燒液面。只有油品溫度下降到98 ℃以下, 泡沫蒸發(fā)破滅才逐漸減少。對(duì)于低液位的儲(chǔ)罐, 泡沫在由罐頂部下落到罐底部的時(shí)候, 一部分泡沫被火焰燒蝕掉了, 一部分泡沫被強(qiáng)烈的熱對(duì)流吹散掉了, 所以, 高液位的油罐火比低液位的油罐火要容易撲救得多。

4. 流動(dòng)性大。在一定的溫度下, 它能像水一樣地由高向低流動(dòng)。一旦油罐遭到破壞, 極易造成大面積燃燒。5. 含水量大。例如遼河油田30 號(hào)井原油,其含水量在千分之六左右, 而且有很高的粘度,受到溫度影響, 油水分離, 積水也日益增多,并在油罐底部形成水墊層。粘度比較大、導(dǎo)熱性能良好的原油, 它在火焰高溫的作用下, 燃燒著的原油就會(huì)發(fā)生沸騰或噴濺, 燃燒時(shí)間越長(zhǎng), 發(fā)生沸溢與噴濺的危險(xiǎn)就越大。石油儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi)后, 在多長(zhǎng)時(shí)間后會(huì)發(fā)生沸溢與噴濺呢, 在理論上我們是可以計(jì)算出來的, 其公式為: 油層厚度÷( 原油直線燃燒速度+與原油傳熱速度之和) = 噴濺時(shí)間。

       二 原油儲(chǔ)罐火災(zāi)的主要原因

從火源的角度, 可以將原油罐火災(zāi)原因分為以下七類:

( 一) 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。

( 二) 靜電火花引起爆炸

電阻率在1 012 Ω·cm 左右的原油最容易產(chǎn)生聚集靜電。多數(shù)原油的電阻率大于1 012 Ω·cm, 為帶靜電物質(zhì), 很容易產(chǎn)生和聚集靜電荷, 而且消散慢。由于油罐接地電阻過大( 大于100 Ω) , 或消除靜電的裝置失靈, 或孤立的導(dǎo)體( 如浮頂) 與油罐接觸不良, 很容易聚集靜電荷, 一旦放電形成火花, 足以引燃或引爆彌漫的油蒸汽。

( 三) 雷擊引起火災(zāi)或爆炸

由于油罐頂孔口關(guān)閉不嚴(yán)或未安裝阻火器,避雷裝置設(shè)計(jì)不合理或發(fā)生故障, 金屬罐接地過大( 大于10 Ω) 靜電荷消除不掉等在雷擊時(shí)易引起火災(zāi)或爆炸。

( 四) 碰撞和摩擦火花引起火災(zāi)

油罐的量油孔口沒用有色金屬制作, 鋼尺放入或拉出時(shí)易與量油孔口邊緣摩擦而發(fā)生火花, 引燃油罐內(nèi)油蒸汽; 用鋼鐵造的工具開啟油罐孔口或搬運(yùn)時(shí)相互撞擊產(chǎn)生火花易引燃泄漏的油蒸汽。

( 五) 電氣原因引起火災(zāi)
油罐的主要電氣設(shè)備如輸電設(shè)備、線路、泵房電機(jī)照明設(shè)備等, 若發(fā)生短路、漏電、接地, 過負(fù)荷等故障時(shí), 產(chǎn)生的電弧、電火花、高熱極易引燃泄漏的油及油蒸汽。
( 六) 自燃引起火災(zāi)

常見的情況如油罐中含硫油品的沉積物在消除時(shí)發(fā)生自燃, 原油加溫時(shí)溫度超過閃點(diǎn)而自燃。

( 七) 放火引起火災(zāi)

根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料, 石油儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)發(fā)生的火災(zāi),主要原因中明火引燃占67 %, 靜電引燃占13%, 雷擊引燃占8%, 電氣故障及其它原因占12%。由此看出各種明火引燃是油罐火災(zāi)最主要的原因。
       三、原油儲(chǔ)罐火災(zāi)的撲救

下面以10 萬方原油儲(chǔ)罐為例, 簡(jiǎn)要介紹一下大型原油儲(chǔ)罐火災(zāi)的撲救。

( 一) 滅火基本要求。

堅(jiān)持冷卻保護(hù), 防止爆炸, 充分利用固定、半固定消防設(shè)施實(shí)施內(nèi)攻, 適時(shí)消滅火災(zāi)。

( 二) 滅火戰(zhàn)術(shù)要點(diǎn)。

1. 速戰(zhàn)速?zèng)Q。加強(qiáng)第一出動(dòng), 一次性向火場(chǎng)調(diào)派具備攻堅(jiān)滅火能力的優(yōu)勢(shì)兵力, 力求速戰(zhàn)速?zèng)Q。

2. 冷卻保護(hù)。

( 1) 對(duì)燃燒油罐全面冷卻, 控制火勢(shì)發(fā)展,防止油罐變形或塌裂。

( 2) 對(duì)于鄰近罐( 理論上講帶有保溫層的不需冷卻) 沒有保溫層的需進(jìn)行半面( 著火面)冷卻, 視情加大冷卻強(qiáng)度。

3. 以固為主, 固移結(jié)合。對(duì)裝有固定、半固定泡沫滅火裝置的燃燒罐, 在可以使用的情況下, 堅(jiān)持“以固為主”的原則, 輔以移動(dòng)式消防車泡沫炮或移動(dòng)泡沫炮、泡沫鉤管、泡沫管槍等相結(jié)合的方法滅火。

4. 備足力量, 攻堅(jiān)滅火。對(duì)爆炸后形成穩(wěn)定燃燒的油罐, 在進(jìn)行冷卻的同時(shí), 積極做好滅火準(zhǔn)備工作, 在具備了滅火所需人員、裝備、滅火劑、水等條件下發(fā)動(dòng)總攻, 一舉將火勢(shì)撲滅。5. 隔絕空氣, 窒息滅火。油罐的裂口、呼吸閥、量油孔等處呈火炬型燃燒時(shí), 可采取封堵、覆蓋滅火法, 將其窒息。

( 三) 滅火措施和行動(dòng)要求

1. 火情偵察通過外部觀察、詢問知情人、儀器檢測(cè),迅速查明以下情況:

( 1) 燃燒罐內(nèi)油的儲(chǔ)量、液面高度和油液面積。

( 2) 燃燒罐的罐頂結(jié)構(gòu)。
( 3) 受火勢(shì)威脅或熱輻射作用的鄰近罐的情況。

( 4) 固定、半固定滅火裝置完好程度, 以及架設(shè)泡沫鉤管的位置。

( 5) 原油的含水率、有無水墊層。