内浮顶油罐火灾扑救分析
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作者: 张彪
【摘要】作为重要的石油储罐装置，内浮顶油罐在石油储存中具有更高的优越性与安全性。本文首先对内浮顶油罐进行概述，然后具体探讨了内浮顶油罐的火灾扑救措施，以期为相关技术与研究人员提供参考。
【关键词】内浮顶油罐；火灾扑救；分析
作为石油化工生产中的基本生产设施，原油储罐对于天然气与石油的生产储存和运输具有重要作用。相比其他储罐，内浮顶油罐具有安全、高效等优点，在现代石油石化生产中的应用也越来越广泛。然而由于设计缺陷、安全监督不善等原因影响，内浮顶油罐有时会发生大范围的火灾安全事故，这在一定程度上给企业与社会带来较为严重的损失。因此，加强有关内浮顶油罐火灾扑救的分析，对于改善内浮顶油罐的消防安全质量具有重要的现实意义。
一、内浮顶油罐概述
1、内浮顶油罐基本结构及特点
（1）内浮顶油罐基本结构：内浮顶油罐主要由带芯人孔、密封装置与浮盘、泡沫发生器、透光孔、静电导向装置、罐梯、音叉液位计、液位计等装置构成。作为一种带灌顶的浮顶罐，内浮顶储罐是浮顶罐与拱顶罐相结合形成的新型储罐，其内部主要为浮顶，而外部则为拱顶。当前内浮顶油罐多被用于易挥发性轻质油品的储存，是一类应用广泛的储油罐，适用于喷气燃料、高级汽油、有毒石油化工产品等的储存与运输。
（2）内浮顶油罐的特点：相比于传统的拱顶罐，内浮顶油罐的施工要求更为严格，且钢板用量较多；相比较浮顶罐，内浮顶油罐不能进行大型化发展，且维修复杂；在内浮顶油罐内，由于内浮盘在产品表面漂浮，降低了液体的蒸汽空间，蒸发损失能够减少85%以上，液体着火爆炸的危险性较低；相比较浮顶罐，内服顶储罐采用固定顶，能够有效减少雨雪、沙尘等的侵入，可有效确保储存液体的质量；因液面缺少气体空间，所以灌顶罐壁等的腐蚀性较小，储罐的使用寿命相对较高。[1]
2、内浮顶油罐的火灾风险分析
在内浮顶油罐中，浮盘主要采用人工合成材料或铝合金等易熔性材料生产制作，而在密封部分引发的火灾很可能会破坏浮盘结构，进而由罐壁及罐顶通气孔等喷出。而如果未及时扑救喷出的火势，则极容易引发储罐上部气相空间的爆炸，在拱顶被破坏及内浮盘下降时液面便会出现敞开式或半敞开式的火灾。
（1）当油罐中出现喷射式塌陷燃烧火焰时，由于罐内的液位较低，坍塌的罐顶会对泡沫的覆盖及流动产生不利影响。
（2）在内浮顶油罐出现爆炸时，罐壁与罐顶会在薄弱焊缝部位发生破裂。当罐顶被完全或部分破坏时，液面将会发生半敞开式喷射燃烧或敞开式燃烧；而当罐顶出现破裂后又部分或整体陷入到罐中，则将引发塌陷式燃烧；当爆炸造成储罐在罐底或罐壁除破裂时则将直接引发地面流淌火。
（3）当储罐内为轻质油品时，火灾引发的的燃烧热值会很高，在将强热辐射作用下很可能造成邻近罐体的着火或爆炸；燃烧速率快，火势不容易控制。当液体的沸点较低且密度较小时，着火的可能性更高，且燃烧时多表现为稳定燃烧状态，油表面的温度较低。
（4）在罐口位置敞开式燃烧主要呈现圆柱立锥形，且高度相对平稳，出现二次爆炸的可能性较低，然而由于其燃烧的范围较广，且火焰的辐射面较大，油品很容易出现喷溅或沸溢。当燃烧处在液位比较低的位置时还很容易造成干罐壁的变形或塌陷，继而造成立体式燃烧而引发邻近储罐着火或爆炸。
（5）当储罐发生爆炸后塌陷式、敞开、半敞开式燃烧多发生在罐体的塌陷、罐顶及裂缝处。
（6）当储罐内为重质油品时，由于其密度较大，燃烧速度较慢，油表面的温度较高，蒸发较慢，其火焰高低与燃烧速度会依据蒸发出的轻组分量而不断变化，表现为时高时低的状态。当火势较低时，其燃烧的速率也较慢，此时灭火能够达到最佳效果。由于重质油品中具有一定的含水率和热播特点，着火过程中很容易发生喷溅与沸溢问题，继而可能造成人身伤害事故。[2]
二、内浮顶油罐火灾扑救措施
1、灾情侦查
检查是否需要降低或提高液位，防火堤的加固措施是否完好；重点查看着火油罐的损坏状况，相邻油罐及下风方向油罐的受火势威胁状况；估测重质油品的含水量及水垫层高度，估计出现喷溅及沸溢事故的概率及出现时间、危害范围；检查半固定式及固定式灭火设施是否完整，查看是否可以使用泡沫钩管；检查着火油罐及相邻油罐的油品种类、间距、液位高度、数量及直径等基本状况；检查灭火药剂及供水状况，确保现场能够持续供水及灭火药剂充足，水源分配合理。
2、加强各项工艺技术的配合
若油罐浮盘出现下陷，发生敞开式燃烧后，应在侧上风与上风方向选取恰当的灭火位置，采用高喷车、车载炮、泡沫钩管、移动炮、高架炮等装置向着火油罐集中喷射泡沫，若液位过低难以进行扑救，则可在上风方向与液面相距50～70cm的管壁位置进行打孔，然后向罐内喷射泡沫；若油罐出现塌陷式燃烧，浮顶陷入罐内而形成上下液面两部分。在上部液面位置由于燃烧较为强烈，顶盖遮挡部分的火势较小，泡沫很难喷射进入。此时可采用注水使液位升高的方式，将隐蔽火势浇灭，然后对上部液面采取泡沫喷射灭火；对于液位不能升高的，则可利用移动炮的灵活配置控制最佳喷射角度及利用高喷车举高向罐盖缝隙位置的罐壁进行泡沫喷射灭火。[3]
3、降温冷却，避免爆炸
在确保灭火设施及人员齐全的条件下，要采用移动力对着火油罐及邻罐开展冷却保护，对于具有喷淋设施及保温层的邻罐可以不做处理。通常对着火油罐的冷却供水强度应在0.6～0.8L/（s*m）之间，要保证使用的冷却水量应为0.8L*油罐周长。一般要采用充实强度为15m、长度为19mm的水枪，其能覆盖的油罐周长范围约为10m；而在对低液位油罐进行灭火要根据情况适当增加冷却水枪数量，并将控制周长减少到6～8m之间；对于邻近油罐的冷却供水强度应在0.35～0.7L/（s*m）之间，依据油罐的1/2周长进行计算，每秒使用的冷却水量应为0.7L*1/2油罐周长。另外还可以采用移动炮或自动摇摆炮开展冷却处理。
4、注重对内浮顶油罐量油孔及呼吸阀处的火灾扑救
（1）使用覆盖灭火方式，利用石棉布等非易燃性材料遮盖火焰进行窒息灭火；（2）采用水流封堵灭火方式，使用一定数量的直流水枪按照既定角度对火焰根部进行集中交叉射水以使火焰太高，使火焰熄灭；（3）采用干粉灭火，若火焰呈现橘黄色且伴有大量黑烟则采用干粉灭火，若火焰呈强烈的蓝红色且无烟雾形成，则用干粉进行快速灭火；在干粉灭火时要注意灭火角度及时间，且灭火剂供给强度应在8.3kg/m3以上；（4）若油罐出现爆炸形成流淌液体火灾、敞开式火灾或半敞开式火灾，则应依据流淌液体火灾及固定顶罐敞口燃烧对策进行分别处理。
结束语
火灾扑救的方式与技术是降低内浮顶油罐火灾危险性的重要保障，因此，相关技术与研究人员应加强有关内浮顶油罐火灾扑救的分析，总结油罐火灾的风险规律及火灾扑救技术要点，以逐步改善内浮顶油罐消防质量和运行安全性。
参考文献
[1]黄郑华，李建华，李元福.燃烧油品的沸溢喷溅特性分析研究[J].中国公共安全（学术版）. 2005，13（14）：74-75
[2]王备战.试论几种类型油罐火灾的灭火方法及注意事项[J].消防技术与产品信息. 2005，06（10）：61-62
[3]辛军亮，李振坡.浅谈油罐火灾危险性及扑救措施[A]. 中国消防协会科学技术年会论文集[C]. 2011 ，05（35）：57-58
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