大型儲(chǔ)罐火災(zāi)撲救方法與技術(shù)探析

梁楓

摘? 要：大型原油儲(chǔ)罐一旦發(fā)生火災(zāi)，往往會(huì)造成嚴(yán)重的人員威脅與財(cái)產(chǎn)損失，火勢(shì)一旦擴(kuò)散蔓延，后果不堪設(shè)想。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源需求的不斷上升，大型儲(chǔ)罐的建設(shè)不斷增多，火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)也隨之上升。該文對(duì)大型儲(chǔ)罐火災(zāi)的撲救方法以及儲(chǔ)罐沸溢火災(zāi)的撲救方法進(jìn)行了闡述，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)當(dāng)前大型儲(chǔ)罐火災(zāi)撲救的消防設(shè)備及相關(guān)技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了分析探討。

關(guān)鍵詞：儲(chǔ)罐火災(zāi)? 火災(zāi)撲救? 消防滅火系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：X913.4 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2020）01（a）-0234-02

石油是我國(guó)重要的戰(zhàn)略儲(chǔ)備資源，隨著近年來(lái)我國(guó)能源需求的不斷上升，大型儲(chǔ)罐建設(shè)日益增多。原油閃點(diǎn)低、熱值大，易揮發(fā)及燃燒、爆炸，對(duì)其儲(chǔ)備具有嚴(yán)格的技術(shù)要求，稍有不慎即可能引發(fā)火災(zāi)事故，造成人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失，因此，確保原油儲(chǔ)罐設(shè)備的運(yùn)行安全具有重要的意義。該文基于當(dāng)前我國(guó)大型儲(chǔ)罐消防現(xiàn)狀，就其火災(zāi)撲救方法及相關(guān)技術(shù)進(jìn)行一些探討，以期能夠?yàn)榇笮蛢?chǔ)罐的安全運(yùn)行及火災(zāi)撲救提供一些參考與借鑒。

1? 大型儲(chǔ)罐火災(zāi)的撲救方法

對(duì)于大型儲(chǔ)罐的火災(zāi)撲救，原則上是要集中兵力、速戰(zhàn)速?zèng)Q，最好是在火災(zāi)發(fā)生初期能夠?qū)嵤┯行У膿渚却胧?。?chǔ)罐火災(zāi)初期及密封圈火災(zāi)的撲救，主要是利用儲(chǔ)罐固定消防系統(tǒng)。固定式消防系統(tǒng)在我國(guó)大型罐區(qū)的應(yīng)用十分廣泛，在撲救儲(chǔ)罐密封圈火災(zāi)方面具有突出的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)為系統(tǒng)啟動(dòng)速度快、噴射準(zhǔn)確率高、泡沫噴射平緩且均勻，且應(yīng)用固定式消防系統(tǒng)，消防人員遠(yuǎn)離著火儲(chǔ)罐作業(yè)，風(fēng)險(xiǎn)較低，勞動(dòng)強(qiáng)度低，人員需求數(shù)量少。配合固定式消防系統(tǒng)，同時(shí)配置一定數(shù)量的移動(dòng)消防設(shè)備，可以在火災(zāi)初期組成較好的撲救力量。在儲(chǔ)罐火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)后，在控制室可以自動(dòng)或手動(dòng)啟動(dòng)固定式消防系統(tǒng)，消防水泵或泡沫泵啟動(dòng)對(duì)火儲(chǔ)罐及鄰近儲(chǔ)罐進(jìn)行冷卻，泡沫滅火系統(tǒng)覆蓋著火區(qū)域，在明火被泡沫全面覆蓋并熄滅后繼續(xù)噴射進(jìn)行持續(xù)冷卻，防止復(fù)燃，在確定無(wú)復(fù)燃隱患后，對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)剩余油品進(jìn)行倒罐處置。

對(duì)于多罐火災(zāi)或是罐群火災(zāi)的撲救，處置原則應(yīng)是“先控制，后消滅;先鄰近罐，后著火罐;先上風(fēng)、后下風(fēng);先地面，后油罐”。第一要素是要先對(duì)受火熱威脅的鄰近罐進(jìn)行冷卻，確保鄰近罐的安全，防止火災(zāi)規(guī)模的擴(kuò)大蔓延，條件允許的情況下，可同時(shí)對(duì)著火儲(chǔ)罐進(jìn)行冷卻。

2? 儲(chǔ)罐沸溢火災(zāi)的撲救方法

儲(chǔ)罐沸溢火災(zāi)一般發(fā)生在重質(zhì)原油或是寬沸點(diǎn)的重質(zhì)油品的儲(chǔ)罐，雖然并不多見，但一旦發(fā)生，罐內(nèi)油品會(huì)噴射而出，火焰和熱輻射強(qiáng)度突然增加，火災(zāi)范圍瞬間擴(kuò)大，極易引燃相鄰儲(chǔ)罐而導(dǎo)致災(zāi)難后果。對(duì)其撲救最有效的措施及方法是在火災(zāi)發(fā)生初期進(jìn)行及時(shí)的儲(chǔ)罐火災(zāi)撲救，沸溢火災(zāi)的發(fā)生有一個(gè)前期儲(chǔ)罐火災(zāi)持續(xù)時(shí)間，在此時(shí)間段時(shí)撲滅儲(chǔ)罐火災(zāi)，則可避免沸溢的發(fā)生。儲(chǔ)罐沸溢火災(zāi)發(fā)生前，油品表面會(huì)形成細(xì)小泡沫并呈涌漲現(xiàn)象，油品顏色由黑紅變白發(fā)亮，伴有“嘶嘶“聲響，一旦出現(xiàn)這些現(xiàn)象，表明儲(chǔ)罐并發(fā)生沸溢，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)撤退，保持安全距離再進(jìn)行撲救。

在對(duì)有可能發(fā)生沸溢的著火儲(chǔ)罐進(jìn)行撲救時(shí)，可針對(duì)罐壁進(jìn)行重點(diǎn)冷卻，減少罐內(nèi)油品的熱傳導(dǎo)，可以一定程度上延緩著火儲(chǔ)罐發(fā)生沸溢的時(shí)間;利用罐根閥或其他裝置排出儲(chǔ)罐底部的含水層，可有效避免沸溢發(fā)生，但在火災(zāi)狀態(tài)下排水實(shí)施難度較大，操作人員將面臨極高的安全風(fēng)險(xiǎn)。此外，在罐底含水層以上設(shè)置隔水圈可使儲(chǔ)罐沸溢火災(zāi)的火焰及熱輻射強(qiáng)度明顯減弱;在含水層中放置防沸石，沸溢的噴濺強(qiáng)度也會(huì)有明顯減弱。

3? 儲(chǔ)罐消防設(shè)施及相關(guān)問(wèn)題分析

3.1 罐壁式泡沫滅火系統(tǒng)

罐壁式泡沫滅火系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)固定式儲(chǔ)罐消防系統(tǒng)普遍采用的滅火技術(shù)，其設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是撲救密封圈火災(zāi)，在撲救油罐高液位密封圈火災(zāi)時(shí)效果顯著。但該技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用中，也存在一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)為：一是泡沫噴射口沿罐內(nèi)均勻分布，雖設(shè)有泡沫導(dǎo)流板，如遇大風(fēng)，泡沫易被風(fēng)吹散，造成泡沫損失;二是泡沫要淹沒(méi)密封圈進(jìn)入內(nèi)部實(shí)施滅火，需要較長(zhǎng)的時(shí)間，越是大型的儲(chǔ)罐，時(shí)間越長(zhǎng)，難以確保在火災(zāi)發(fā)生初期的黃金時(shí)間內(nèi)發(fā)揮作用;三是對(duì)于雷擊造成的密封圈火災(zāi)，隨之而來(lái)的雨水會(huì)稀釋泡沫，進(jìn)而影響滅火效果。

3.2 浮盤邊緣式泡沫滅火系統(tǒng)

浮盤邊緣式泡沫滅火系統(tǒng)將泡沫噴射口安裝在了泡沫堰板與二次密封支撐板之間，解決了噴射泡沫受外界風(fēng)力與雨水影響的問(wèn)題，但泡沫進(jìn)入密封圈所需要時(shí)間較長(zhǎng)的問(wèn)題，并沒(méi)有得到妥善解決，與罐壁式泡沫滅火系統(tǒng)一樣，存在有效滅火時(shí)機(jī)難以掌握的缺陷。此外，浮盤邊緣式泡沫滅火系統(tǒng)，泡沫管線在穿越二次密封金屬支撐板處需要進(jìn)行有效密封才能防止油氣從該處泄漏，增加了安全隱患點(diǎn)，且維修泡沫管線只能在儲(chǔ)罐檢修期間進(jìn)行，從而對(duì)泡沫管線耐高溫、耐腐蝕等性能提出了更高的要求，導(dǎo)致其造價(jià)成本較高，一定程度上影響到其應(yīng)用范圍。

3.3 液下噴射泡沫滅火系統(tǒng)

液下噴射泡沫滅火系統(tǒng)是一種從液體底部噴射注入泡沫，利用泡沫密度低于可燃液體的物理特性，使其受浮力作用上升至液體表面并擴(kuò)散，形成泡沫覆蓋層的儲(chǔ)罐滅火技術(shù)。液下噴射泡沫滅火系統(tǒng)適用于拱頂油罐火災(zāi)的撲救，由于其泡沫管線及泡沫噴射口設(shè)置在儲(chǔ)罐底部，在火災(zāi)狀態(tài)下受高溫及熱輻射影響較小，不易被破壞，滅火效率較高。雖然液下噴射泡沫滅火系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)明顯，但也存在一些問(wèn)題，主要是泡沫從油品底部上升至表面，過(guò)程中可能會(huì)夾帶過(guò)多油品成為可燃泡沫而失去滅火能力，因此，在泡沫選擇上只能選擇同時(shí)具有疏水性與疏油性的氟蛋白泡沫。此外，液下噴射泡沫滅火系統(tǒng)的泡沫噴射口設(shè)有止回閥，為防止油品從止回閥滲漏，對(duì)止回閥的密封性能要求較高。

3.4 移動(dòng)式大流量泡沫炮

固定式消防滅火系統(tǒng)在儲(chǔ)罐火災(zāi)的初期或是火勢(shì)發(fā)展期間具有較好的應(yīng)用效果，但如果火災(zāi)形勢(shì)持續(xù)發(fā)展，擴(kuò)散蔓延形成全面積火災(zāi)形式，固定式消防滅火系統(tǒng)往往會(huì)受到破壞而不能發(fā)揮作用。在這種情況下，只有使用移動(dòng)式消防滅火設(shè)施來(lái)進(jìn)行火災(zāi)的撲救。我國(guó)目前對(duì)于大型儲(chǔ)罐均配備了較為完善的固定式消防滅火系統(tǒng)，但大功率、大流量的移動(dòng)式消防滅火設(shè)施的配置還相對(duì)較少。除裝備技術(shù)原因外，大功率、大流量的移動(dòng)式消防設(shè)備用水量巨大，只有地表水源充足的罐區(qū)才能滿足配置應(yīng)用條件，且一套大功率、大流量的移動(dòng)消防滅火系統(tǒng)，需要配備大流量的吸水泵，泡沫比例混合器以及大口徑、大流量的泡沫消防炮，還需要用超大直徑的專門消防水帶進(jìn)行連接，不但造價(jià)高昂，而且需要配備專門的具有較高素質(zhì)的操作人員。應(yīng)用移動(dòng)式大流量泡沫炮成功進(jìn)行儲(chǔ)罐火災(zāi)撲救的典型案例是美國(guó)美國(guó)威廉姆斯消防公司，其在2001年，使用兩門大功率泡沫炮，在65min內(nèi)成功撲滅了最大直徑82.4m儲(chǔ)罐的全液面火災(zāi)。日本法律強(qiáng)制要求直徑超過(guò)34m的儲(chǔ)罐必須配置大功率泡沫炮，單臺(tái)泡沫炮噴射能力不低于1×104L/min，持續(xù)噴射時(shí)間不低于2h。

4? 結(jié)語(yǔ)

鑒于大型儲(chǔ)罐火災(zāi)發(fā)生的危險(xiǎn)性及損失的嚴(yán)重性，深入研究其火災(zāi)撲救方法與技術(shù)措施具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。我國(guó)目前在大型儲(chǔ)罐固定式消防系統(tǒng)方面的研究比較多，在實(shí)踐應(yīng)用方面也取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)與成果，但對(duì)于全面積儲(chǔ)罐火災(zāi)的撲救，在世界范圍內(nèi)都是研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，我國(guó)在此方面相較國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家還存在差距，亟待進(jìn)行不斷的深入研究。

參考文獻(xiàn)

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