淺析外浮頂原油儲(chǔ)罐火災(zāi)撲救方法

祖錫鋒

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)出現(xiàn)了越來越多的石油產(chǎn)品種類，對(duì)原油的需求日益增加。原油儲(chǔ)量需求的急劇增加，對(duì)大型外浮頂原油儲(chǔ)罐的需求持續(xù)加強(qiáng)，火災(zāi)爆炸事故隱患的數(shù)量也相應(yīng)增加。深入研究外浮頂儲(chǔ)油罐的運(yùn)行狀況和火災(zāi)特點(diǎn)，對(duì)于提升應(yīng)急救援水平、有效控制事故發(fā)展降低損失具有重要意義和深遠(yuǎn)意義。

關(guān)鍵詞：外浮頂;原油儲(chǔ)罐;密封圈;火災(zāi);對(duì)策

目前，我國(guó)境外原油儲(chǔ)罐的建造容量少則5000立方米、1萬立方米和3萬立方米，多則 10萬立方米、15萬立方米和20萬立方米。如果發(fā)生火災(zāi)、初期處置未能撲滅的話，極易造成人員傷亡和嚴(yán)重后果。因此，仔細(xì)研究外浮頂儲(chǔ)罐的火災(zāi)控制條件、特點(diǎn)和消防方法，以及學(xué)習(xí)在外浮頂密封部位發(fā)生火災(zāi)時(shí)進(jìn)行有效的滅火技術(shù)是非常重要的。

1外浮頂原油儲(chǔ)罐和浮盤密封的概念及結(jié)構(gòu)形式

1.1外浮頂儲(chǔ)罐的概念

所謂外浮頂儲(chǔ)罐，是指油罐的浮動(dòng)頂蓋直接漂浮在油面以上，隨著油品液位的變化而上下浮動(dòng)。我國(guó)現(xiàn)行《石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范》要求浮頂油罐采用二次密封裝置，即設(shè)一次和二次雙重密封，而一、二次密封之間有一個(gè)環(huán)形密閉空間，此空間內(nèi)會(huì)存在一定量的揮發(fā)油氣。當(dāng)一次密封存在缺陷，且氣溫比較高時(shí)，空間內(nèi)油氣濃度就會(huì)升高，易形成爆炸環(huán)境。

1.2外浮頂儲(chǔ)罐泡沫滅火系統(tǒng)

外浮頂儲(chǔ)罐的泡沫滅火系統(tǒng)分固定式泡沫滅火系統(tǒng)和半固定式泡沫滅火系統(tǒng)。按滅火的方式，滅火設(shè)施有液上噴射泡沫滅火設(shè)施和液下噴射泡沫滅火設(shè)施。

液上噴射泡沫滅火設(shè)施是將泡沫發(fā)生器固定在儲(chǔ)罐罐頂，泡沫液通過罐外立管供給。液下噴射泡沫滅火設(shè)施是一種在可燃液體表面下注入泡沫，泡沫受浮力作用通過液層上升到液體表面并擴(kuò)散，形成泡沫層的滅火系統(tǒng)。

1.3外浮頂儲(chǔ)罐常用浮盤形式的種類

外浮頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式類似于內(nèi)浮頂，有鋼制淺盤式、浮艙式，單層或雙層甲板形式，甚至有使用鋁合金三明治結(jié)構(gòu)的外浮頂。浮頂?shù)闹瓮韧ǔＪ腔顒?dòng)可伸縮的懸在罐內(nèi)油品中。使用廣泛的單盤式浮頂主要由兩部分組成：?jiǎn)螌蛹装搴透?dòng)外艙。

1.4外浮頂原油儲(chǔ)罐的組成部分

外浮頂原油儲(chǔ)罐通常由以下部件組成：罐壁、泡沫發(fā)生器、導(dǎo)向柱、量油柱、勞動(dòng)保護(hù)平臺(tái)、消防泡沫管線、雷達(dá)液位計(jì)、滅火器、抗風(fēng)圈、罐基礎(chǔ)、加熱器、陰極保護(hù)系統(tǒng)、罐前閥門 、工藝管線等。

1.5外浮頂原油儲(chǔ)罐浮頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)組成

外浮頂原油儲(chǔ)罐的浮頂由以下部件組成：浮槽、浮筒、浮盤容器、一次密封、二次密封、泡沫、刮蠟板、導(dǎo)向柱、排水孔、呼吸閥、勞動(dòng)保護(hù)通道、旋轉(zhuǎn)扶梯和靜態(tài)排氣裝置、緊急虹吸排水裝置、滅火器、光柵報(bào)警系統(tǒng)等。

2外浮頂儲(chǔ)罐密封圈部位的火災(zāi)特點(diǎn)

2.1外浮頂原油儲(chǔ)罐密封圈部位的火災(zāi)特點(diǎn)

外浮頂儲(chǔ)罐的顯著特征是儲(chǔ)罐內(nèi)部油面漂浮著面積約占儲(chǔ)罐橫截面積99%的浮盤，浮盤邊緣設(shè)有密封圈，密封圈是罐內(nèi)油氣泄放的主要通道。外浮頂儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)特性決定了其浮頂火災(zāi)大多發(fā)生在密封圈位置。

2.2原油火災(zāi)中的沸溢和噴濺。

原油的黏度較大且不同程度地含油一定的水分，在原油火災(zāi)中原油中的水被加熱汽化成水蒸氣并形成氣泡，蒸汽泡被油薄膜包圍形成大量油泡沫，體積劇烈膨脹，超出儲(chǔ)罐所能容納時(shí)就會(huì)像煮稀粥溢鍋一樣溢出罐外，造成沸溢。當(dāng)水蒸氣以很大的壓力急劇沖出液面時(shí)，把著火的油品帶到上空形成巨大火柱，這種現(xiàn)象較噴濺。

2.3原油火災(zāi)具備以下特點(diǎn)：火焰熱輻射強(qiáng)、參戰(zhàn)力量多、滅火時(shí)間長(zhǎng)、耗水量大、連續(xù)供水困難、固定式消防設(shè)備損壞風(fēng)險(xiǎn)大、設(shè)備傾倒嚴(yán)重、社會(huì)影響大，技術(shù)要求高。

3.外浮頂原油儲(chǔ)罐火災(zāi)類型

（1）密封圈局部燃燒：浮盤邊緣與罐壁板之間有約250mm的環(huán)形間隙。這種間隙是浮盤板上下移動(dòng)運(yùn)行的需要，同時(shí)也是油罐散發(fā)油氣的主要通道。為阻止油氣蒸發(fā)，必須依靠密封裝置，最大限度地減少油品的蒸發(fā)損失，然而密封裝置并非絕對(duì)密封，仍然會(huì)有部分油氣揮發(fā)至空氣中。

（2）密封圈線型帶式燃燒：如果密封圈局部燃燒處置不及時(shí)，火勢(shì)將擴(kuò)大為整個(gè)密封圈帶式燃燒。

（3）浮盤傾斜卡船燃燒：當(dāng)著火罐冷卻保護(hù)不均勻，罐體發(fā)生變形或固定泡沫設(shè)施噴灑泡沫不均勻，這些都容易導(dǎo)致浮船單邊卡船。

（4）浮盤沉船全液面燃燒：當(dāng)由于滅火救援失誤或其它原因?qū)е赂”P沉船，密封圈局部著火擴(kuò)大為全液面燃燒。

4外浮頂原油儲(chǔ)罐密封圈火災(zāi)處置措施及撲救對(duì)策

2015年4月6日18時(shí)54分，福建漳州古雷石化有限公司旗下騰龍芳烴有限公司發(fā)生爆炸火災(zāi)事故。在處置102號(hào)外浮頂油罐罐頂密封圈火災(zāi)時(shí)，在罐體固定泡沫滅火設(shè)施損壞無法使用、地面噴射泡沫滅火效果不佳的情況下，現(xiàn)場(chǎng)指揮員果斷組織精干力量實(shí)施了登罐強(qiáng)攻近戰(zhàn)滅火，利用泡沫管槍戰(zhàn)術(shù)成功處置了此次外浮頂儲(chǔ)罐密封圈火災(zāi)事故。

4.1組成偵察小組，迅速查明相關(guān)情況

撲滅外浮頂原油儲(chǔ)罐密封圈火災(zāi)，首先應(yīng)組建偵查小組，通過外部觀察、詢問知情人和儀器檢測(cè)等方法迅速查明以下情況：

（1）燃燒油罐內(nèi)油品的儲(chǔ)量、溫度、液位高度、液面積和有無墊水層;

（2）著火罐與鄰近罐的固定與半固定消防設(shè)施與設(shè)備是否好用;

（3）固定與半固定滅火設(shè)施是否完好，了解著火罐周邊鄰近罐的情況;

（4）高噴射消防車、泡沫消防車的停車位置，設(shè)置泡沫槍、泡沫炮的陣地位置，以及當(dāng)天風(fēng)向和風(fēng)速情況;

（5）防火堤內(nèi)整體儲(chǔ)油和防火堤內(nèi)有無水封設(shè)施，能否順利排水以及阻油情況;

（6）在滅火過程中，現(xiàn)場(chǎng)指揮員必須指定專人在整個(gè)過程中在控制室隨時(shí)監(jiān)控和報(bào)告著火罐和鄰近罐的火勢(shì)變化等情況。

4.2對(duì)著火罐和鄰近罐罐壁進(jìn)行冷卻降溫

（1）著火罐的冷卻部位是儲(chǔ)罐液位以上全周長(zhǎng)的冷卻。著火罐直徑1.5倍范圍內(nèi)鄰近罐的冷卻部位是面向著火罐房錢的罐壁;

（2）在固定式消防噴淋設(shè)施狀況良好的情況下，在火情偵查的同時(shí)啟動(dòng)固定式消防噴淋設(shè)施對(duì)著火罐和鄰近罐冷卻;

（3）在固定消防噴淋設(shè)施無法啟動(dòng)的情況下，使用半固定消防噴淋設(shè)施和車載炮、移動(dòng)跑等移動(dòng)消防噴射器具對(duì)著火罐和鄰近罐進(jìn)行冷卻;

（4）在使用半固定消防設(shè)施冷卻罐壁前，必須關(guān)閉固定消防設(shè)施在防火堤外聯(lián)通泵房的閥門，以防止冷卻水回流;

（5）利用移動(dòng)消防噴射器具冷卻著火罐罐壁時(shí)，冷卻的位置是儲(chǔ)罐液面與浮盤密封圈結(jié)合處的上方，冷卻過程中要控制好噴射壓力防止射流將罐壁的保溫層破壞。

4.3對(duì)著火罐密封圈火災(zāi)實(shí)施滅火

（1）火災(zāi)初期固定泡沫滅火設(shè)施完好可用時(shí)，在組織火情偵查的同時(shí)應(yīng)立即啟動(dòng)固定泡沫滅火設(shè)施實(shí)施滅火，同時(shí)組織攻堅(jiān)人員利用罐外盤梯登頂進(jìn)行近距離快速滅火;

（2）固定泡沫滅火設(shè)施出現(xiàn)故障無法使用時(shí)，使用半固體泡沫滅火設(shè)施消防車將直供泡沫混合液出泡沫對(duì)著火罐進(jìn)行滅火，同時(shí)組織攻堅(jiān)人員利用罐外盤梯登頂進(jìn)行近距離快速滅火;

（3）在半固定泡沫滅火設(shè)施無法使用的情況下，應(yīng)在上風(fēng)向組織攻堅(jiān)人員利用罐外盤梯登頂進(jìn)行近距離快速滅火。

結(jié)束語：

應(yīng)對(duì)原油儲(chǔ)罐全面開展登記、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、隱患排查、應(yīng)急演練等工作。準(zhǔn)確掌握外浮頂原油儲(chǔ)罐的浮盤形式、設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀等信息，科學(xué)修訂完善消防救援預(yù)案，增強(qiáng)預(yù)案的針對(duì)性和可實(shí)施性。根據(jù)適用標(biāo)準(zhǔn)，完善固定、半固定消防滅火設(shè)施的建設(shè)與日常維護(hù)保養(yǎng)工作，備足專業(yè)的消防裝備器具、儲(chǔ)備充足的滅火藥劑。

著力構(gòu)建資源共享網(wǎng)絡(luò)，建立綜合保障網(wǎng)絡(luò)，協(xié)同發(fā)揮社會(huì)消防能力。制定完善多種滅火服務(wù)保障戰(zhàn)略，進(jìn)一步加強(qiáng)衛(wèi)生保障、醫(yī)療保障、燃料補(bǔ)給、裝備搶修等保障隊(duì)伍建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

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