摘要：本文介紹了中國較早發(fā)生的一起較大的石油庫火災(zāi)-黃島油庫火災(zāi)，以此來對石油庫火災(zāi)的防火進行分析，文章分為石油及其制品儲罐火災(zāi)特點；黃島油庫火災(zāi)的簡介；黃島油庫火災(zāi)原因分析；由案例引申一般油庫區(qū)防火措施；結(jié)語五部分組成。通過黃島油庫火災(zāi)對石油庫火災(zāi)這一類型火災(zāi)的防火進行了總結(jié)。
??????? 關(guān)鍵詞：黃島油庫火災(zāi)、石油庫防火
??????? 隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，石油及其制品的消耗量逐年增長，其運輸日益頻繁。為保證日常生產(chǎn)周轉(zhuǎn)需要，石油罐區(qū)總儲量及單罐容量也越來越大。但由于石油化工企業(yè)具有生產(chǎn)環(huán)境惡劣、工藝復(fù)雜、產(chǎn)品易燃易爆等特點，所以，多年來火災(zāi)和爆炸事故一直威脅著油氣生產(chǎn)單位職工的生命財產(chǎn)安全。一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸事故，后果不堪設(shè)想。
??????? 一、石油及其制品儲罐火災(zāi)特點
??????? 首先，石油庫油罐爆炸危險性大。石油及其制品在一定的溫度下，能蒸發(fā)大量的蒸氣，當這些油蒸氣與空氣混合達到一定比例時，遇到明火即發(fā)生爆炸。此外，儲油容器在火焰或高溫作用下，油蒸氣壓力急劇增加，當超過容器能承受的極限壓力時，容器即發(fā)生爆炸。
??????? 其次、石油庫油罐火災(zāi)火焰溫度高、輻射熱強。一旦發(fā)生石油及其制品火災(zāi)，其周圍環(huán)境溫度較高，輻射熱強烈。如油罐發(fā)生火災(zāi)，其火焰中心溫度達1050℃～1400℃，罐壁溫度達1000℃以上。油罐火災(zāi)的熱輻射強度與發(fā)生火災(zāi)的時間成正比。燃燒時間越長，輻射熱越強。并且，石油庫油罐著火易形成大面積火災(zāi)。石油及其制品火災(zāi)發(fā)展蔓延速度快，極易造成大面積火災(zāi)。如石油及其制品儲存容器發(fā)生火災(zāi)，伴隨著容器的爆炸，油品的沸溢、噴濺、流散，便會在容器周圍發(fā)生大面積火災(zāi)。如果火災(zāi)周圍有其他油罐，那后果更加嚴重。
??????? 最后，石油庫油罐火災(zāi)具有復(fù)燃性、復(fù)爆性。撲滅石油及其制品火災(zāi)后，在沒有切斷可燃源的情況下，遇到火源或高溫將產(chǎn)生復(fù)燃、復(fù)爆。對于滅火后的油罐、輸油管道，由于其壁溫過高，如不繼續(xù)進行冷卻處理，會重新引起油品的燃燒。故撲救石油及其制品火災(zāi)，常因指揮失誤，滅火措施不當而造成復(fù)燃、復(fù)爆。
??????? 二、黃島油庫火災(zāi)的簡介
??????? 黃島油庫區(qū)始建于1973年，勝利油田開采出的原油由東(營)黃(島)輸油線輸送到黃島油庫，再由青島港務(wù)局油碼頭裝船運往各地。黃島油庫原油儲存能力 760000立方米，成品油儲存能力約60000立方米， 是我國三大海港輸油專用碼頭之一。
??????? 1989年8月12日9時55分，2.3萬立方米原油儲量的5號混凝土油罐突然爆炸起火。到下午2時35分，青島地區(qū)西北風，風力增至4級以上，幾百米高的火焰向東南方向傾斜。燃燒了4個多小時，5號罐里的原油隨著輕油餾分的蒸發(fā)燃燒，形成速度大約每小時1.5米、溫度為150-300℃的熱波向油層下部傳遞。當熱波傳至油罐底部的水層時，罐底部的積水、原油中的乳化水以及滅火時泡沫中的水汽化， 使原油猛烈沸溢，噴向空中，撒落四周地面。下午3時左右，噴濺的油火點燃了位于東南方向相距5號油罐37米處的另一座相同結(jié)構(gòu)的4號油罐頂部的泄漏油氣層，引起爆炸。炸飛
??????? 的4號罐頂混凝土碎塊將相鄰30米處的1號、2號和3號金屬油罐頂部震裂，造成油氣外漏。約1分鐘后，5號罐噴濺的油火又先后點燃了3號、2號和1號油罐的外漏油氣，引起爆燃，整個老罐區(qū)陷入一片火海。失控的外溢原油像火山噴發(fā)出的巖漿，在地面上四處流淌。大火分成三股，一部分油火翻過5號罐北側(cè)1米高的矮墻，進入儲油規(guī)模為300000立方米全套引進日本工藝裝備的新罐區(qū)的1號、2號、6號浮頂式金屬罐的四周，烈焰和濃煙燒黑3號罐壁，其中2號罐壁隔熱鋼板很快被燒紅；另一部分油火沿著地下管溝流淌，匯同輸油管網(wǎng)外溢原油形成地下火網(wǎng)；還有一部分油火向北，從生產(chǎn)區(qū)的消防泵房一直燒到車庫、化驗室和鍋爐房，向東從變電站一直引燒到裝船泵房、計量站、加熱爐?；鸷Ｏ碇麄€生產(chǎn)區(qū)，東路、北路的兩路油火匯合成一路，燒過油庫1號大門，沿著新港公路向位于低處的黃島油港燒去。大火殃及青島化工進出口黃島分公司、航務(wù)二公司四處、黃島商檢局、管道局倉庫和建港指揮部倉庫等單位。18時左右，部分外溢原油沿著地面管溝、低洼路面流入膠州灣。大約600噸油水在膠州灣海面形成幾條十幾海里長，幾百米寬的污染帶，造成膠州灣有史以來最嚴重的海洋污染。
??????? 三、黃島油庫火災(zāi)原因分析
??????? 直接原因
??????? 黃島油庫特大火災(zāi)事故的直接原因：是由于非金屬油罐本身存在的缺陷，遭受對地雷擊，產(chǎn)生的感應(yīng)火花引爆油氣。
??????? 事故發(fā)生后，4號、5號兩座半地下混凝土石壁油罐燒塌，1號、2號、3號拱頂金屬油罐燒塌，給現(xiàn)場勘查、分析事故原因帶來很大困難。在排除人為破壞、明火作業(yè)、靜電引爆等因素和實測避雷針接地良好的基礎(chǔ)上，根據(jù)當時的氣象情況和有關(guān)人員的證詞(當時，青島地區(qū)為雷雨天氣)，經(jīng)過深入調(diào)查和科學論證，事故原因的焦點集中在雷擊的形式上?；炷劣凸拊馐芾讚粢男问街饕?種： 一是球雷雷擊；二是直擊避雷針感應(yīng)電壓產(chǎn)生火花；三是雷擊直接燃爆油氣；四是空中雷放電引起感應(yīng)電壓產(chǎn)生火花；五是繞擊雷直擊；六是罐區(qū)周圍對地雷擊感應(yīng)電壓產(chǎn)生火花。
??????? 經(jīng)過對以上雷擊形式的勘查取證、綜合分析，5號油罐爆炸起火的原因，排除了前4種雷擊形式，第5種雷擊形成可能性極小。理由是：繞擊雷繞擊率在平地是0.4%，山地是1%，概率很??；繞擊雷的特征是小雷繞擊，避雷針越高繞擊的可能性越大。當時青島地區(qū)的雷電強度屬中等強度，5號罐的避雷針高度為30米，屬較低的，故繞擊的可能性不大； 經(jīng)現(xiàn)場發(fā)掘和清查，罐體上未找到雷擊痕跡，因此繞擊雷也可以排除。
??????? 事故原因極大可能是由于該庫區(qū)遭受對地雷擊產(chǎn)生的感應(yīng)火花引爆油氣。根據(jù)是：
??????? 1、8月12日9時55分左右，有6人從不同地點目擊，5號油罐起火前，在該區(qū)域有對地雷擊。
??????? 2、中國科學院空間中心測得，當時該地區(qū)曾有過二、三次落地雷，最大一次電流104安。
??????? 3、5號油罐的罐體結(jié)構(gòu)及罐頂設(shè)施隨著使用年限的延長，預(yù)制板裂縫和保護層脫落，使鋼筋外露。罐頂部防感應(yīng)雷屏蔽網(wǎng)連接處均用鐵卡壓固。油品取樣孔采用9層鐵絲網(wǎng)覆蓋。5號罐體中鋼筋及金屬部件電氣連接不可靠的地方頗多，均有因感應(yīng)電壓而產(chǎn)生火花放電的可能性。
??????? 4、根據(jù)電氣原理，50-60米以外的天空或地面雷感應(yīng)，可使電氣設(shè)施100～200毫米的間隙放電。從5號油罐的金屬間隙看，在周圍幾百米內(nèi)有對地的雷擊時，只要有幾百伏的感應(yīng)電壓就可以產(chǎn)生火花放電。
??????? 5、5號油罐自8月12日凌晨2時起到9時55分起火時，一直在進油，共輸入1.5萬立方米原油。與此同時，必然向罐頂周圍排人一定體積的油氣，使罐外頂部形成一層達到爆炸極限范圍的油氣層。此外，根據(jù)油氣分層原理，罐內(nèi)大部分空間的油氣雖處于爆炸上限，但由于油氣分布不均勻，通氣孔及罐體裂縫處的油氣濃度較低，但仍處于爆炸極限范圍。
??????? 深層原因
??????? 除上述直接原因之外，要從更深層次分析事故原因，吸取事故教訓，防患于未然。
??????? 1、黃島油庫區(qū)儲油規(guī)模過大，生產(chǎn)布局不合理。黃島面積僅5.33平方公里，卻有黃島油庫和青島港務(wù)局油港兩家油庫區(qū)分布在不到1.5平方公里的坡地上。早在1975年就形成34.1萬立方米的儲油規(guī)模。但1983年以來，國家有關(guān)部門先后下達指標和投資，使黃島儲油規(guī)模達到出事前的76萬立方米，從而形成油庫區(qū)相連、罐群密集的布局。黃島油庫老罐區(qū)5座油罐建在半山坡上，輸油生產(chǎn)區(qū)建在近鄰的山腳下。這種設(shè)計只考慮利用自然高度差輸油 節(jié)省電力，而忽視了消防安全要求，影響對油罐的觀察巡視。而且一旦發(fā)生爆炸火災(zāi)，首先殃及生產(chǎn)區(qū)，必遭滅頂之災(zāi)。這不僅給黃島油庫區(qū)的自身安全留下長期重大隱患，還對膠州灣的安全構(gòu)成了永久性的威脅。
??????? 2、混凝土油罐先天不足，固有缺陷不易整改。黃島油庫4號、5號混凝土油罐始建于1973年。當時我國缺乏鋼材，是在戰(zhàn)備思想指導(dǎo)下，邊設(shè)計、邊施工、邊投產(chǎn)的產(chǎn)物。這種混凝土油罐內(nèi)部鋼筋錯綜復(fù)雜，透光孔、油氣呼吸孔、消防管線等金屬部件布滿罐頂。在使用一定年限以后，混凝土保護層脫落，鋼筋外露，在鋼筋的捆綁處、間斷處易受雷電感應(yīng)，極易產(chǎn)生放電火花；如遇周圍油氣在爆炸極限內(nèi)，則會引起爆炸?；炷劣凸摅w極不嚴密，隨著使用年限的延長，罐頂預(yù)制拱板產(chǎn)生裂縫，形成縱橫交錯的油氣外泄孔隙。混凝土油罐多為常壓油罐，罐頂因受承壓能力的限制，需設(shè)通氣孔泄壓，通氣孔直通大氣，在罐頂周圍經(jīng)常散發(fā)油氣，形成油氣層，是一種潛在的危險因素。
??????? 3、混凝土油罐只重儲油功能，大多數(shù)因陋就簡，忽視消防安全和防雷避雷設(shè)計，安全系數(shù)低，極易遭雷擊。1985年7月15日，黃島油庫4號混凝土油罐遭雷擊起火后，為了吸取教訓，分別在4號、5號混凝土油罐四周各架了4座30立方米高的避雷針，罐頂部裝設(shè)了防感應(yīng)雷屏蔽網(wǎng)，因油罐正處在使用狀態(tài)，網(wǎng)格連接處無法進行焊接，均用鐵卡壓接。這次勘查發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)壓固點銹蝕嚴重。經(jīng)測量一個大火燒過的壓固點，電阻值高達1.56歐姆，遠遠大于0.03歐姆的規(guī)定值。