阻隔防爆技術(shù)在加油站隱患治理中的應(yīng)用分析

　　摘要：近年來(lái)，隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)和土地集約化利用的不斷深化，加油站的周邊環(huán)境正在變得越來(lái)越復(fù)雜。很多加油站的周邊空地上出現(xiàn)了各種各樣的民用建筑，在安全距離方面構(gòu)成了加油站的重大安全隱患。為根治這一類(lèi)隱患，應(yīng)用阻隔防爆技術(shù)對(duì)油罐進(jìn)行改造，這是最為經(jīng)濟(jì)可行的方案之一。文章通過(guò)對(duì)阻隔防爆技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，為阻隔防爆技術(shù)的推廣做出有益的探索。
　　關(guān)鍵詞：阻隔防爆；隱患治理；應(yīng)用分析
　　一、阻隔防爆的技術(shù)特點(diǎn)
　　現(xiàn)行2006年修訂版國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《汽車(chē)加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（GB50156-2002）規(guī)定：“按原國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《小型石油庫(kù)及汽車(chē)加油站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50156-92）建設(shè)的加油站在改造時(shí)，若經(jīng)增加油氣回收系統(tǒng)，其油罐、加油機(jī)和通氣管管口與站外建、構(gòu)筑物的防火距離仍不能滿足本規(guī)范第404條要求時(shí)，則加油站的汽油罐應(yīng)加裝防爆裝置?！痹诔善酚弯N(xiāo)售行業(yè)，一般通過(guò)阻隔防爆技術(shù)改造來(lái)解決安全距離方面的問(wèn)題。
　　廣義來(lái)講，阻隔防爆技術(shù)是指一種利用阻隔防爆裝置對(duì)設(shè)備內(nèi)發(fā)生的燃燒或爆炸火焰實(shí)施阻隔，使之無(wú)法通過(guò)管道傳播到其他設(shè)備中去的防爆技術(shù)措施。根據(jù)作用機(jī)制的不同，阻隔防爆技術(shù)可分為機(jī)械（物理）阻隔防爆和化學(xué)阻隔防爆兩種。本文所討論的阻隔防爆技術(shù)，主要是指將網(wǎng)狀或蜂窩裝的輕金屬材料填充或安裝在飛機(jī)（汽車(chē)、輪船）的油箱、油氣儲(chǔ)罐、運(yùn)油車(chē)等裝置的內(nèi)部，以防止油品儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施發(fā)生火災(zāi)爆炸等災(zāi)害的專有技術(shù)。
　?。ㄒ唬┎牧咸攸c(diǎn)
　　阻隔防爆材料是用特種合金鋁箔經(jīng)過(guò)機(jī)械的方法加工制成的一種六面立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)材料，將其按一定的密度、方式填充在存有易燃、易爆液體的容器中，該容器中空氣與相應(yīng)的液體蒸汽混合達(dá)到爆炸極限范圍后，當(dāng)遇到槍擊、明火、靜電、雷擊、意外、猛烈撞擊、誤操作等事故時(shí)不會(huì)發(fā)生爆炸事故。
　?。ǘ┓辣瑱C(jī)理
　　阻隔防爆技術(shù)的防爆機(jī)理可以從物理機(jī)理和化學(xué)機(jī)理兩個(gè)方面來(lái)解釋。物理機(jī)理包括火焰受阻效應(yīng)和熱傳導(dǎo)效應(yīng)，化學(xué)機(jī)理則包括器壁效應(yīng)和降溫效應(yīng)。
　　1.物理機(jī)理
　?。?）火焰受阻效應(yīng)。通過(guò)阻隔防爆的科學(xué)試驗(yàn)，人們發(fā)現(xiàn)火焰、壓力波的傳播與流體流動(dòng)很相似，影響火焰、壓力波傳速度的因素是傳播的阻力，阻隔防爆材料的孔隙大小決定了阻力大小?？紫洞髣t傳播速度快、孔隙小則傳播速度慢。當(dāng)孔隙小于一個(gè)臨界值時(shí)，可以阻止火焰及壓力波傳播，這就是火焰受阻效應(yīng)。
　?。?）熱傳導(dǎo)效應(yīng)。蜂窩結(jié)構(gòu)在單位體積具有極好的導(dǎo)熱性，可以迅速地將燃燒釋放出來(lái)的絕大部分熱量吸收掉，使燃燒反應(yīng)的最終熱量大大降低，反應(yīng)氣體的膨脹程度大為縮小，容器的壓力值增高不大，因此，這種材料和結(jié)構(gòu)具有良好的阻隔防爆性能。當(dāng)油箱內(nèi)汽油燃燒，在瞬間聚集巨大能量時(shí)，阻隔防爆安全網(wǎng)固有的超強(qiáng)傳導(dǎo)（散熱）性能，能在極短的時(shí)間內(nèi)，迅速將熱能吸收，確保油箱內(nèi)不會(huì)發(fā)生局部溫度急劇升高的現(xiàn)象；阻隔防爆安全網(wǎng)特殊的蜂窩結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造了充分的表面接觸并相當(dāng)于將油箱的內(nèi)表面積增大幾十倍，令油箱壓力的增長(zhǎng)速度和熱波的連鎖反應(yīng)速度完全降低，同時(shí)有效地干預(yù)了熱波，并吸收了所有的生熱能量以阻止快速升溫，從而確保油箱不會(huì)因高溫、高壓引發(fā)爆炸。
　　2.化學(xué)機(jī)理
　?。?）器壁效應(yīng)。我們都知道，混合爆炸是自由基的連鎖反應(yīng)，反應(yīng)速度受單位容積內(nèi)自由基數(shù)量的限制。而自由基可以被器壁表面的“雜質(zhì)”和“器壁”材料吸附，這種“器壁”吸附減少了單位容積內(nèi)自由基的數(shù)量，表面積越大被“吸附”的機(jī)會(huì)就越多，因而在單位容積內(nèi)，自由基的數(shù)量就越少。填充了阻隔防爆材料之后，就會(huì)使單位容積內(nèi)參與燃燒反應(yīng)的自由基數(shù)量被減少，抑制了燃燒爆炸反應(yīng)速度、直至反應(yīng)中斷。
　?。?）降溫效應(yīng)。燃燒產(chǎn)生的熱量可進(jìn)一步提高反映溫度、加快反應(yīng)速度、直至爆燃、爆炸。而阻隔防爆材料優(yōu)良導(dǎo)熱性起到了散失熱量、降低溫度的效果，這種“降溫效應(yīng)”抑制了溫度的上升和反應(yīng)速度的加快，使其無(wú)法ucmaaSRHphz1wh5a9omtojc2Jc5R3Ztq9eltJLm2JgQ=形成爆燃、爆炸。
　　二、成品油銷(xiāo)售企業(yè)應(yīng)用阻隔防爆技術(shù)的必要性
　　阻隔防爆技術(shù)最早應(yīng)用于國(guó)外的軍事領(lǐng)域，我國(guó)于20世紀(jì)后期開(kāi)始出現(xiàn)對(duì)這一技術(shù)的研究和應(yīng)用，據(jù)文獻(xiàn)記載，原兵器工業(yè)部第52所曾研制出了網(wǎng)狀鋁合金防爆材料，獲得了多項(xiàng)專利，并于20世紀(jì)90年代初通過(guò)了部級(jí)鑒定。近年來(lái)，阻隔防爆技術(shù)在石油、石化和交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域逐漸得到了認(rèn)同和推廣。
　　阻隔防爆技術(shù)在石油石化行業(yè)應(yīng)用以來(lái)，在較短時(shí)間內(nèi)得到了相關(guān)政府部門(mén)和技術(shù)推廣企業(yè)的響應(yīng)，對(duì)提高加油站的本質(zhì)安全水平起到了積極的作用，應(yīng)用的效果得到了政府部門(mén)的認(rèn)可，技術(shù)推廣企業(yè)的增加也使石油石化企業(yè)的改造成本逐漸降低。
　?。ㄒ唬┪覈?guó)成品油銷(xiāo)售行業(yè)推行阻隔防爆技術(shù)的背景條件
　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)大陸目前共有加油站近10萬(wàn)座，其中，中石油旗下加油站約2萬(wàn)余座，中石化旗下加油站超過(guò)3萬(wàn)座，剩余的為其他國(guó)有、民營(yíng)、外資加油站。根據(jù)現(xiàn)有的《汽車(chē)加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（GB50156-2002），有相當(dāng)一部分加油站有的存在硬件方面的安全隱患，有的由于建站較早，不符合現(xiàn)行的加油站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，由于一些加油站在中心城區(qū)或者被擴(kuò)大后的城區(qū)建筑逐漸包圍，囿于城市規(guī)劃的限制，不好進(jìn)行推倒重建或罐區(qū)移位等改造，只能通過(guò)加裝阻隔防爆材料進(jìn)行油罐改造。
　　成品油以及其他液態(tài)危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸車(chē)輛發(fā)生車(chē)輛傾翻等交通事故的案例也是有發(fā)生。造成傾翻事故的主要原因之一，就是車(chē)速的不均勻而使罐內(nèi)的流體形成涌動(dòng)，一旦由于轉(zhuǎn)彎、緊急避險(xiǎn)等原因而使車(chē)速以及行進(jìn)方向劇烈變化時(shí)，這種浪涌效應(yīng)就會(huì)使車(chē)輛失控、翻倒。這些車(chē)輛一旦傾翻，往往會(huì)引發(fā)很?chē)?yán)重的次生事故，造成的損失和后期處理費(fèi)用會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傾翻事故本身。對(duì)罐車(chē)進(jìn)行阻隔防爆改造則是消除浪涌現(xiàn)象的最佳途徑之一。
　　此外，近年來(lái)，為了促銷(xiāo)上量，降低建站費(fèi)用，中石油、中石化以及一些其他規(guī)模較大的成品油企業(yè)，都在一些大型的廠礦企業(yè)、交通運(yùn)輸集團(tuán)或公交站場(chǎng)紛紛興建撬裝式加油裝置。撬裝式加油裝置具有成本低、占地小、投運(yùn)快的優(yōu)勢(shì)，因而受到了越來(lái)越多的青睞。這類(lèi)撬裝式加油裝置全部都采用了阻隔防爆技術(shù)，以確保本質(zhì)安全水平。
　?。ǘ┩菩凶韪舴辣夹g(shù)的政策法規(guī)條件
　　應(yīng)該說(shuō)，阻隔防爆技術(shù)在我國(guó)正式推行的時(shí)間還不是太長(zhǎng)，但在問(wèn)世之后很短的時(shí)間里，就引起了政府相關(guān)部門(mén)的重視。為了加快這一技術(shù)的推行速度，政府部門(mén)出臺(tái)或修訂了一系列的規(guī)范或規(guī)章。這些規(guī)范或規(guī)章，組成了推行阻隔防爆技術(shù)的政策法規(guī)支持體系。
　　比如國(guó)家安監(jiān)總局在2005年4月13日頒布了《汽車(chē)加油（氣）站、輕質(zhì)燃油和液化石油氣汽車(chē)罐車(chē)用阻隔防爆儲(chǔ)罐技術(shù)要求》（AQ3001-2005）和《阻隔防爆撬裝式汽車(chē)加油（氣）裝置技術(shù)要求》（AQ3002-2005）兩個(gè)安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這是國(guó)家安監(jiān)總局成立以后首次頒布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)阻隔防爆技術(shù)在石油石化行業(yè)的應(yīng)用起到了重要的指導(dǎo)和支持作用。
　　在2005年8月24日，由國(guó)家安監(jiān)總局牽頭，建設(shè)部、交通部和國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局共同簽署，發(fā)布了《關(guān)于推廣應(yīng)用阻隔防爆技術(shù)的通知》（安監(jiān)總?；帧?005〕101號(hào)），進(jìn)一步對(duì)阻隔防爆技術(shù)的推廣工作提出的明確要求。
　?。ㄈ┩菩凶韪舴辣夹g(shù)的必要性
　　近二十年來(lái)，國(guó)家對(duì)加油站進(jìn)行管理的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)歷了三次改變，分別是：《小型石油庫(kù)及汽車(chē)加油站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50156-92），2002年7月1日實(shí)施的《汽車(chē)加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（GB50156-2002），以及2006年經(jīng)過(guò)修訂的《汽車(chē)加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（GB50156-2002）。標(biāo)準(zhǔn)的三次修訂，對(duì)安全距離的要求一次比一次嚴(yán)格。因此，1992年之后投運(yùn)的，符合92版《規(guī)范》的加油站，會(huì)有相當(dāng)一部分不再符合新施行的《規(guī)范》的要求。雖然說(shuō)新《規(guī)范》對(duì)既有站不應(yīng)該具有追溯力，但是，按照新《規(guī)范》的要求進(jìn)行力所能及的改造，仍然是消除安全隱患，提高安全水平的必然要求。
　　此外，即使是完全按照新《規(guī)范》建立起來(lái)的加油站，有相當(dāng)一部分原來(lái)周邊是空地，但由于規(guī)劃的不當(dāng)改變以及個(gè)人逐利的目的，許多地方不計(jì)后果地在緊鄰加油站罐區(qū)的位置建起了各種建構(gòu)筑物，從而對(duì)加油站形成了新的安全隱患。
　　就安全距離問(wèn)題進(jìn)行改造，在不能向罐區(qū)外圍擴(kuò)大土地面積的情況下，可行的改造方案一般包括罐區(qū)移位、推倒重建和阻隔防爆改造。相對(duì)于前兩種方案來(lái)說(shuō)，后者無(wú)疑是最經(jīng)濟(jì)的。
　　以中石油保定分公司為例。近年來(lái)，保定分公司所屬的140余站加油站，有近1/3已經(jīng)或?qū)⒁霈F(xiàn)安全距離問(wèn)題。自2009年以來(lái)，保定分公司在河北公司的支持下，以極大的決心先后對(duì)所轄30余座加油站進(jìn)行了阻隔防爆改造。
　　三、阻隔防爆技術(shù)面臨的問(wèn)題
　　但是，在應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)與推廣企業(yè)、評(píng)價(jià)公司、安全專家以及政府相關(guān)部門(mén)的接觸，個(gè)人認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)在推廣中仍然存在一些問(wèn)題，需要通過(guò)后續(xù)的大量工作加以解決。
　?。ㄒ唬┵M(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)仍然偏高，企業(yè)的負(fù)擔(dān)較重
　　據(jù)了解，最早對(duì)油罐進(jìn)行阻隔防爆技術(shù)改造的單價(jià)是每立方米3500元甚至更高，近年來(lái)，隨著掌握這一技術(shù)的企業(yè)數(shù)量逐漸增加，這一行業(yè)逐漸出現(xiàn)了較為合理的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，因而對(duì)石油石化企業(yè)的報(bào)價(jià)也逐漸呈下行的態(tài)勢(shì)，目前已經(jīng)降低到了3000元。但是，應(yīng)該說(shuō)，即便是3000元以下，一個(gè)30方的汽油罐的改造費(fèi)用也接近9萬(wàn)元。這樣高的費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)，即使是對(duì)中石油、中石化這樣的大型企業(yè)，也屬于一種需要謹(jǐn)慎對(duì)待的投資行為，對(duì)于略小些的成品油經(jīng)營(yíng)企業(yè)，就更是一種比較大的負(fù)擔(dān)了。所以，為了石油石化和阻隔防爆推廣企業(yè)兩個(gè)行業(yè)的健康發(fā)展，需要技術(shù)推廣企業(yè)不斷地研發(fā)新技術(shù)、新材料，不斷擴(kuò)大自身規(guī)模，從而能夠在保持自身利潤(rùn)和材料質(zhì)量、安裝質(zhì)量的前提下，進(jìn)一步降低報(bào)價(jià)，減少石油石化企業(yè)的投資成本。
　　（二）政府部門(mén)的認(rèn)可度還不夠高，還沒(méi)有形成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
　　阻隔防爆技術(shù)在加油站應(yīng)用，從根本上解決的的加油站的本質(zhì)安全問(wèn)題，實(shí)際上重點(diǎn)解決的是加油站的安全距離問(wèn)題，這是國(guó)家安監(jiān)總局推廣阻隔防爆技術(shù)的初衷之一。但是，到目前為止，這一初衷僅僅只能通過(guò)兩個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（AQ3001及AQ3002）和四部委文件（安監(jiān)總?；帧?005〕101號(hào)）的形式體現(xiàn)出來(lái)，還不具有普遍的認(rèn)可度，沒(méi)有形成類(lèi)似GB50156那樣的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，尤其沒(méi)能經(jīng)過(guò)公安消防部門(mén)的正式文件來(lái)認(rèn)可這一技術(shù)。這對(duì)石油石化行業(yè)應(yīng)用這一技術(shù)帶來(lái)了一定程度的困擾。即使是在安監(jiān)系統(tǒng)內(nèi)部，可能是出于謹(jǐn)慎監(jiān)管的目的，對(duì)這一技術(shù)的認(rèn)可程度也不盡相同。比如，某個(gè)省一級(jí)的安監(jiān)局就在推廣阻隔防爆的相關(guān)文件中，一方面認(rèn)定阻隔防爆技術(shù)可以提高儲(chǔ)罐的本質(zhì)安全水平，另一方面又把這一技術(shù)認(rèn)定為安全隱患整改的補(bǔ)救性措施，“對(duì)周邊安全間距不足的加油站，有條件遷建儲(chǔ)罐或者遷址的，不推薦應(yīng)用阻隔防爆技術(shù)改造”。同時(shí)，該省還規(guī)定，“一般不得批準(zhǔn)建設(shè)阻隔防爆撬裝加油站”，從而限制了阻隔防爆撬裝式加油裝置的應(yīng)用。
　　四、結(jié)論
　　就石油石化企業(yè)而言，阻隔防爆技術(shù)盡管是一項(xiàng)新事物，但它有著不可替代的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。盡管這項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用上還有一些問(wèn)題，但對(duì)于存在安全距離問(wèn)題的油庫(kù)及加油站，在無(wú)法進(jìn)行罐區(qū)移位或推倒重建的情況下，這項(xiàng)技術(shù)是最為可行、最能解決本質(zhì)安全問(wèn)題的實(shí)用技術(shù)。我們期待它在今后的應(yīng)用實(shí)踐中不斷完善，不斷調(diào)整，以更好地適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的新要求。
　　參考文獻(xiàn)：
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　　4.國(guó)家安