?????? 近年來, 隨著我國國民經濟的增長, 我國對能源特別是石油的需求量不斷增加, 借助港口發(fā)展起來的港口中轉油庫、保稅油庫、國儲油庫, 相繼在港口周邊形成。這些油庫罐體容積大, 油罐內儲存的多是原油。此種油品具有易揮發(fā)、易流失、易燃燒、易爆炸等性質, 一旦發(fā)生火災, 必將造成重大的損失。研究原油儲罐的火災成因及火災撲救對策, 制訂切實可行的消防對策, 對提高火場指揮員的火場指揮

水平有著重要意義。
?????? 一 原油的燃燒特點

原油是一種粘稠油狀的可燃液體, 其主要特點是:

1. 比重輕。水的比重是1, 原油的比重在0.67 ～0.93 之間。

2. 閃點低, 揮發(fā)性強, 易燃燒和爆炸。根據油品的不同, 原油的閃點- 6.7 ℃～32.2 ℃, 也就是說有的油品在- 6.7 ℃的時候原油就有揮發(fā)性, 會產生可燃蒸汽, 原油的自燃點是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產生7 000 ～10 500 千卡的熱量,火焰燃燒溫度達700 ℃～1100 ℃, 火焰沿液體表面的熱波傳播速度很快, 每小時約40 ～90 cm,著火油面層溫度在350 ℃, 有資料顯示距火點5m 處溫度為360 ℃, 7m 處為300 ℃, 10m 處為116 ℃, 如果發(fā)生火災不及時進行冷卻的話, 5～8 分鐘內可使罐壁的溫度達到500 ℃, 使鋼板的強度下降50%。起火10 分鐘后, 鋼材結構溫度可達700 ℃, 鋼材的強度降低約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, 低液面的儲罐發(fā)生火災,火焰的高溫直接燒烤在罐壁上, 使罐壁的溫度升得比較快, 定的時間內就會引起油罐的垮塌, 而對高液位的罐壁來講, 還要取決于液面下降的情況。另外在油罐發(fā)生火災時, 當罐壁的溫度超過600 ℃時, 泡沫不能撲滅油罐火。只有當油品表面的溫度下降到147 ℃以下時,才有可能用泡沫覆蓋滅火。一般情況下, 泡沫進入燃燒液面時, 泡沫蒸發(fā)破滅很迅速, 由于泡沫蒸發(fā), 油品得到冷卻, 當油品液面溫度降到147 ℃以下后, 泡沫層才能在燃燒液面推進,使燃燒液面不斷小, 最后覆蓋整個燃燒液面。只有油品溫度下降到98 ℃以下, 泡沫蒸發(fā)破滅才逐漸減少。對于低液位的儲罐, 泡沫在由罐頂部下落到罐底部的時候, 一部分泡沫被火焰燒蝕掉了, 一部分泡沫被強烈的熱對流吹散掉了, 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. 流動性大。在一定的溫度下, 它能像水一樣地由高向低流動。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, 燃燒著的原油就會發(fā)生沸騰或噴濺, 燃燒時間越長, 發(fā)生沸溢與噴濺的危險就越大。石油儲罐發(fā)生火災后, 在多長時間后會發(fā)生沸溢與噴濺呢, 在理論上我們是可以計算出來的, 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) = 噴濺時間。

?????? 二 原油儲罐火災的主要原因

從火源的角度, 可以將原油罐火災原因分為以下七類:

( 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、庫區(qū)內違章吸煙, 動明火、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生聚集靜電。多數原油的電阻率大于1 012 Ω·cm, 為帶靜電物質, 很容易產生和聚集靜電荷, 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) 雷擊引起火災或爆炸

由于油罐頂孔口關閉不嚴或未安裝阻火器,避雷裝置設計不合理或發(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易引起火災或爆炸。

( 四) 碰撞和摩擦火花引起火災

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

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

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

( 七) 放火引起火災

根據統(tǒng)計資料, 石油儲運系統(tǒng)發(fā)生的火災,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最主要的原因。
?????? 三、原油儲罐火災的撲救

下面以10 萬方原油儲罐為例, 簡要介紹一下大型原油儲罐火災的撲救。

( 一) 滅火基本要求。

堅持冷卻保護, 防止爆炸, 充分利用固定、半固定消防設施實施內攻, 適時消滅火災。

( 二) 滅火戰(zhàn)術要點。

1. 速戰(zhàn)速決。加強第一出動, 一次性向火場調派具備攻堅滅火能力的優(yōu)勢兵力, 力求速戰(zhàn)速決。

2. 冷卻保護。

( 1) 對燃燒油罐全面冷卻, 控制火勢發(fā)展,防止油罐變形或塌裂。

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

3. 以固為主, 固移結合。對裝有固定、半固定泡沫滅火裝置的燃燒罐, 在可以使用的情況下, 堅持“以固為主”的原則, 輔以移動式消防車泡沫炮或移動泡沫炮、泡沫鉤管、泡沫管槍等相結合的方法滅火。

4. 備足力量, 攻堅滅火。對爆炸后形成穩(wěn)定燃燒的油罐, 在進行冷卻的同時, 積極做好滅火準備工作, 在具備了滅火所需人員、裝備、滅火劑、水等條件下發(fā)動總攻, 一舉將火勢撲滅。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, 可采取封堵、覆蓋滅火法, 將其窒息。

( 三) 滅火措施和行動要求

1. 火情偵察通過外部觀察、詢問知情人、儀器檢測,迅速查明以下情況:

( 1) 燃燒罐內油的儲量、液面高度和油液面積。

( 2) 燃燒罐的罐頂結構。
( 3) 受火勢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, 以及架設泡沫鉤管的位置。

( 5) 原油的含水率、有無水墊層。