儲油罐火災事故分析和處置

王俊山?袁安龍

摘要：作為石化石油生產企業的重要設施，原油儲罐在石油、石化的生產運輸中具有重要作用，但是現在由于現場安全監督不到位、安全管理問題以及設計缺陷等各種因素的影響，導致我國的油罐火災事故具有很高的發生頻率。文章對儲油罐火災事故和處置進行了分析。

關鍵詞：儲油罐；火災事故；事故處置；石化石油生產；儲存油品 文獻標識碼：A

中圖分類號：TE88 文章編號：1009-2374（2015）32-0055-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.32.030

包括美國消防協會、美國機械工程師學會、美國化學工程師學會以及美國石油學會等在內的行業和工程組織曾經在過去的50年中將嚴格的建筑設計、材料選擇、工程指引、油罐的安全管理標準制定了出來。很多公司都嚴格地遵守這些標準和原則開展設計、建設和運營工作，然而仍然會時常發生油罐事故。通過對美國1500次油罐火災進行分析，我們可以發現有很多原因會導致油管發生火災事故，因此必須要有針對性地采取有效的措施對其進行處置，避免造成更大的損害。

1 儲油罐的基本類型

1.1 按庫存總容量分類

等級石油庫總容量TV（m3）：

一級：100000≤TV

二級：30000≤TV<100000

三級：10000≤TV<300000

四級：1000≤TV<10000

五級：TV<1000

1.2 按油品的用途分類

按照儲存油品的閃點高低，可分為甲/乙丙類油庫。其中，將閃點低于或等于45℃的油品稱為易燃油品，閃點高于45℃的油品為可燃油品，而含水量0.3%～4%之間的重油/原油和渣油為費溢性油品。

按照油品閃點的分類：

類別油品閃點FL（℃）：

甲：FL<28

乙：A 28≤FL<45

B 45

丙：A 60≤FL≤120

B FL>120

1.3 按油罐的布設方式/材質和結構形式分類

1.3.1 以油罐埋設深度為根據，可以將其分為地下油罐、半地下油罐和地上油罐三種以及在山洞內的洞室或者地下掩蔽室內埋設的油罐、水封油罐、海上油罐、海底油罐等。其中埋地臥式油罐是選擇罐池充沙（細土）方式或者直接覆土的方式在地下進行埋設。

1.3.2 以油罐材質為根據，可以分為兩種，也就是非金屬油罐和金屬油罐。耐油橡膠油罐、玻璃鋼油罐、鋼筋混凝土油罐、石砌油罐、磚油罐、土油罐等是最為主要的非金屬油罐形式。

1.3.3 按儲罐結構形式，分為拱頂罐、浮頂罐、球型罐和臥式罐。其中拱頂罐是指罐頂為球冠狀，罐體為圓柱形的鋼制容器。浮頂油罐還可分為外浮頂與內浮頂的油罐。

2 油罐火災危險特點

（1）油罐儲存的油品屬有機物質，其燃燒性與油品的閃點、自然點有關。油品的閃點和自然點越低，發生著火燃燒時的危險性越大；（2）儲存的輕質油品具有較強的揮發性，在較低的氣溫下就能蒸發，這些蒸發出來的油蒸汽，很容易在空氣不流通的各種低洼處或者低部位進行集聚，如果其具備了一定的濃度，一旦遇火源很容易出現燃燒爆炸的現象。而油蒸汽的爆炸范圍和爆炸下限決定了爆炸的危險性；（3）油罐火災火焰具有較強的輻射量和較高的溫度，一旦有罐頭出現火災，其就會攀升1050℃～1400℃火焰中心溫度。油罐火災的熱輻射強度與火災的溫度和時間成正比。燃燒的溫度越高和時間越長，輻射熱越強；（4）重質油品罐燃燒易發生沸溢噴濺。原油、渣油等重質油品因燃燒過程中形成高溫熱層及其含有水分，著火燃燒時可能發生沸溢噴濺；（5）油罐火災具有復燃復爆性。滅火后的油罐及其輸油管道，在沒有切斷可燃源的情況下，遇到火源或高溫，或由于其壁溫過高，不繼續進行冷卻處理，會重新引起油品的燃燒或爆炸。

3 儲油罐火災事故的原因

3.1 閃電雷擊和閃電次生影響火災

閃電雷擊主要指的是閃電直接擊中而導致火災，而閃電次生影響火災主要指的是由于大地電流、靜電脈沖、電磁脈沖、束縛電荷等引發的油罐火災。與直接雷擊區域比起來，閃電次生影響火災所造成的次生影響區要大很多。

3.2 維修失誤

在油罐維修的過程中，由于機械摩擦所導致的火花也可能會引發油罐火災，這些火花會將易燃的液體和蒸汽點燃，從而引發火災爆炸。

3.3 操作失誤

由于操作失誤而引發的溢流事故屬于非常常見的火災原因。一旦充滿可燃氣體的油罐發生溢流的情況，其附近的任何火花都可能會將從油罐中釋放出來的可燃氣體點燃，從而引發火災或者爆炸事故。

4 常用儲油罐著火過程中的主要險情

4.1 外浮頂油罐

外浮頂油罐火災一般發生在儲罐與浮盤密封處?；馂某跗?，罐體內側圓形密封圈會出現局部點式或圓形帶式燃燒；隨著罐體溫度升高，油品蒸發加快，便形成整個密封圈圓形帶式燃燒；在火災發展過程中，若處置不當會出現浮盤卡盤、傾盤、沉盤、油品沸溢、噴濺等險情。

4.1.1 卡盤：當儲罐油品持續燃燒時，高溫的輻射熱會引起罐體與浮盤之間升降導軌變形，隨時間推移，罐體變形升降導軌損壞，導致浮盤傾斜卡盤。此外，大型外浮頂油罐多儲存的是原油，在滅火過程中，因持續向罐內注入大量泡沫，罐底排水又不及時，罐內原油水分或罐底水墊層受高溫油熱層作用迅速氣化上升，罐內壓力升高，也會造成罐體環形局部卡盤?？ūP發生后，浮盤上面密封圈處及其下面的油液面同時出現燃燒的狀態。

4.1.2 傾盤與沉盤：因對外浮頂儲罐結構不了解，大量的滅火劑直接噴射在浮盤泡沫擋板以外（浮頂中央范圍），導致浮盤因承載重量增加而下沉，當承載重量持續增加而超過浮盤浮力時，浮盤便可能掉到油液面下發生沉盤。如果罐體與浮盤之間升降導軌卡槽受損，在導軌損壞一側浮盤卡住不能上下移動時，浮盤脫出升降導軌傾斜在油面上，而出現傾盤。

4.2 內浮頂油罐

4.2.1 通常會在儲罐爆炸后整個罐頂塌陷處、表面、形成的裂縫處發生內浮頂罐的塌陷式、敞開、半敞開燃燒火災。

4.2.2 爆炸之后的內浮頂罐的罐壁和灌頂會發生破裂的情況，如果由于爆炸而部分掀開罐頂，就會形成半敞開式噴射燃燒。如果罐頂被炸成飛出不同距離的幾塊或者整體掀開，就會出現整個液面的敞開式燃燒。如果破裂之后的罐頂在罐內出現整體或部分塌入，就會出現塌陷式燃燒的情況。

4.2.3 由于不同的開口方向和裂縫大小，半敞開式燃燒火焰通常會呈現出噴射燃燒的情況，而且很容易發生滅火死角并引起復燃。

4.3 拱頂油罐

此類常壓儲存罐發生著火或閃爆后，罐頂一般會出現撕開或掀飛，呈開口處噴射火焰或全液面火炬狀燃燒。若燃燒持續時間長，罐體會因熱性蠕變而塌陷。若罐頂撕開口小時，還存在二次閃爆危險。

5 儲油罐火災處置

5.1 集中兵力、合理布控

5.1.1 當油罐起火時間不長，油罐火勢不大時，轄區隊應抓住滅火的有利戰機，集中現有力量實施滅火進攻，一舉撲滅火災。

5.1.2 當火場情況比較復雜，油罐火勢比較大，臨近油罐受高溫輻射影響較大時，轄區隊不能滿足直接滅火的情況，應積極冷卻著火油罐及臨近油罐，防止火災擴大，為增援力量到場前創造有利條件。

5.1.3 如果兩個以上的油罐發生火災，并且有一個屬于沸溢性油品，這時候首先要做好沸溢性油罐的滅火工作，同時還要采用冷卻控制的方式對其他罐進行處理；如果出現油罐爆炸、油品沸溢流散的情況，首先要將防止地面流淌火漫流的工作做好。

5.2 循序漸進、有序實施

5.2.1 先外圍，后中間。當火場情況比較復雜，油罐周圍的建筑物被引燃，應先消滅外圍火災，控制火勢蔓延擴大，再消滅油罐火災。

5.2.2 先上風，后下風。當油罐區同時發生火災，形成大面積燃燒時，滅火行動應首先從上風開始撲救，避開濃煙，減少火災對人的烘烤，逐步向下風方向推進，最后將火災撲滅。這樣既有利于接近火源、觀察火情，更便于充分發揮各種滅火劑的滅火效應，同時降低油罐復燃的概率。

5.2.3 先地面，后油罐。當油罐爆炸、沸溢、噴濺使大量油品從罐內流出或與著火油罐形成地面與油罐的立體燃燒，應先撲滅地上的流淌火，再組織實施對油罐火的滅火。

5.3 冷卻降溫、防止爆炸

當油罐發生火災后，為防止油罐本身發生爆炸、沸溢、噴濺以及鄰近儲罐被高溫輻射引燃，應對火罐及鄰近罐進行有效的冷卻降溫措施。冷卻降溫的方法主要有水冷卻、泡沫覆蓋冷卻、固定噴淋裝置冷卻等。

在冷卻油罐時，應保證有足夠的冷卻水槍、水炮以及不間斷供水，同時要正確使用冷卻方法。例如：對外浮頂油罐冷卻時，應重點冷卻浮盤與油品緊貼的液位高度，保護浮盤導軌，防止高溫損壞，對鄰近油罐迎火面的半徑液位處冷卻；對內浮頂油罐冷卻時，重點是油罐液位以上罐體全表面，防止油罐內上部空間油氣驟增發生爆閃。同時要注意對罐體冷卻要均勻，不能出現空白點，且不能將水射入罐內，當油罐火災撲滅后，應持續冷卻，直至罐體溫度降到常溫，停止冷卻。

6 結語

總之，再好的油罐火災處置方法，也只能是盡可能地避免出現更大的損失。而如果想要真正地做好油罐的安全防護工作，就必須要對油罐火災的發生進行提前預防，要立足于設計、施工、維護等各個環節全面地落實和執行安全管理方案，從而能夠有效地避免各種油罐火災和爆炸事故的發生，避免進一步引起經濟損失和人員傷亡。

參考文獻

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作者簡介：王俊山（1977-），男，黑龍江大慶人，供職于大慶石化公司消防支隊，研究方向：滅火戰術；袁安龍，中石油云南石化有限公司消防支隊副支隊長。

（責任編輯：陳 潔）