淺議石化企業固定頂儲罐火災處置要點

趙謝元

（消防救援局昆明訓練總隊，云南 昆明 650208）

石油化工行業是我國的支柱性產業之一，是國家能源戰略、能源安全的重要組成部分。固定頂儲罐是最早用于儲存各種油品和化工液體的儲罐，其儲存介質蒸發量較大，發生事故易形成全液面燃燒。例如，2014年新疆阿克蘇庫車縣 “7·9”天山環保石化有限公司5000m3的立式固定頂油罐火災［1］。本文通過學習調研，結合固定頂儲罐的結構、火災形式及防控理念，歸納總結相應的處置方法，就發生火災時如何加強現場處置措施并有效實施火災撲救進行分析探討。

1 固定頂儲罐基本結構

固定頂儲罐基本結構見圖1。

固定頂儲罐結構為密封性儲罐，罐體內部不設浮盤，罐壁無通風口，拱頂本體作為承重構件，有較大的剛性和內壓，油品蒸發量較大，單罐容積一般為100～2000m3。固定頂儲罐的組成部件主要包括罐蓋、罐體、盤梯、人孔、呼吸閥、量油孔及固定泡沫滅火系統等部件。固定頂儲罐的進出物料管線、排水口設置在儲罐底部。

2 火災形式及防控理念

固定頂儲罐的結構簡單，由于油面不設浮盤，致使儲罐內液面與罐頂之間有較大空間，油品蒸發量較大，一旦發生火災，全液面燃燒的風險較大。因此，其防控立足于全液面燃燒災型。從其結構來看，呼吸閥、量油孔、人孔等部位都有可能發生漏燃燒，火災形式主要包括以下幾種：

1）儲罐內揮發出的油品蒸汽，從呼吸閥、量油孔等部位冒出，形成火炬式燃燒，即穩定狀態燃燒［2］。

2）檢修人孔法蘭巴金墊密封損壞，在防護堤內形成地面流淌火、油池火。

3）儲罐內油氣混合物達到爆炸極限后，遇火源發生燃爆，罐頂被撕裂或部分開裂，呈半敞開式燃燒，存在滅火死角。

4）儲罐內油氣混合物達到爆炸極限后，若遇火源發生燃爆，造成罐蓋完全損壞，罐頂呈敞開式全液面劇烈燃燒，隨火情發展，罐體出現局部坍塌、卷邊、敞開或箱式燃燒。

3 火災撲救措施

儲罐本身結構復雜、各種閥門管線繁多，設計有各種應急措施，因此，在處置儲罐火災時，應結合化工工藝，實現工藝控制與消防技戰術的聯合應用，協調配合。常見的工藝法包括：注入氮氣保護和冷油置換兩種，合理運用工藝法能有效提升儲罐火災的滅火處置效果。下面，針對不同火災形式提出相應的處置技戰術要點。

1）呼吸閥、量油孔火災。該類型火災呈噴射火炬狀燃燒或多點燃燒，屬于初期火災，但若控制不當易發生回火，導致火勢擴大。首先通過偵查檢測了解著火罐儲存介質、實際儲油量、儲罐油面高度等信息；前往中控室，利用DCS系統實時監測事故儲罐區的溫度、壓力和液位等情況；查明固定消防設施的啟動情況和半固定消防設施是否完好可用。二是立即停止儲罐各種形式加熱，在單個儲罐火災初期，加強對儲罐全方位強制冷卻。三是通過進出物料管線、量油孔、氮封系統等途徑，運用各種氮氣源向事故罐體內注入氮氣，以達到惰化保護、窒息滅火的目的［3］。四是利用高噴消防車自上而下垂直噴射噴霧水或霧狀泡沫射流瞬間滅火。

2）流淌火、油池火災。流淌火、油池火呈流體狀蔓延，擴散速度較快，控制不當易發生大面積火災，導致火勢擴大，造成鄰近罐發生燃燒或爆炸。一是偵察時除要查明著火罐儲存介質、實際儲油量和含水率等基本情況外，還要查明泄漏點、估算泄漏面積、蔓延方向及蔓延速度。二是使用消防水炮、帶架水槍對著火罐、鄰近罐進行全面冷卻。三是利用泡沫管槍從上風向合圍控制滅火，或利用泡沫鉤管從上風向持續泡沫覆蓋推進，在防火堤兩側設置移動炮同步跟隨泡沫鉤管覆蓋進度噴射泡沫推進，推進至著火罐邊緣增加移動炮泡沫射流罐壁，直至防火堤泡沫完全覆蓋封閉。三是關閉防火堤雨水排放管道閥門，利用工藝措施倒料轉輸降低儲罐液位，更換巴金墊。

3）半敞開、敞開、塌陷式火災。此類火災形式具有火焰、煙氣高，輻射熱強，熱波傳播速度快，燃燒面積大等特點。處置過程中，若遇重質油品排水不及時可能會引起沸溢和噴濺，燃燒過程火焰起伏，易發生復燃、復爆。一是偵察時除要查明呼吸閥及人孔、流淌火火災需查明的情況外，還要查明周邊環境和可利用水源情況，保證火場持續不間斷供水。二是要采取相應工藝配合措施：關閉儲罐加熱，關閉防火堤雨水排放閥門，同時要防止連續噴射泡沫在罐底形成水墊層而引發沸溢和噴濺，具體措施是罐底定時開展排水作業。四是充分利用罐區固定消防設施，及時啟動固定泡沫滅火系統，若損壞或啟動時間超過其原設計值，應及時關閉，運用移動裝備連接半固定系統噴射泡沫。三是集中力量冷卻著火罐及相鄰罐體，邊冷卻邊滅火，也可采取氮氣惰化室息的方法對鄰近罐進行化保護，對于正在燃燒的儲罐，利用進出物料管線注氮進行室息滅火。

4 火災撲救注意事項

1）固定頂儲罐的防控立足于全液面燃燒災型，其滅火系統設計、燃燒液面積計算、泡沫供給強度、泡沫滅火延續時間均按全液面火災對待［4］。移動消防力量做預案也應按全液面火災考慮，估算一次滅火泡沫使用量和泡沫原液儲備量。

2）撲救呼吸閥、量油孔火災時，現場戰斗員應著隔熱服，佩戴空氣呼吸器，防止吸入燃燒不完全產生的硫化氫等有毒有害氣體；油罐燃燒處于穩定狀態時，不宜使用直流水射流仰角或水平角度沖擊呼吸閥和量油孔，避免負壓回火導致爆炸；冷卻著火儲罐時，要注重對液面以上部位的罐壁進行冷卻降溫，防止其在高溫環境下強度降低而引發向內塌陷，同時防止冷卻水射入罐中，導致油面升高，影響泡沫有效覆蓋厚度。

3）撲救流淌火、油池火災時，要穿齊戴全個人防護裝備，必要時穿隔熱服，防止流淌火熱輻射傷人，時刻觀察防火堤內水位高度，防止滅火用水過多，造成蔓堤現象，同時要有效控制蔓延趨勢，防止流淌火熱輻射危及相鄰罐體，使火勢進一步擴大。

4）半敞開、敞開、塌陷式火災時，若利用半固定泡沫滅火系統進行滅火，為確保儲罐設置的多個泡沫產生器發泡效果良好，必須嚴格注意半固定泡沫注入技術要求，優先選用全自動泡沫比例混合器泡沫消防車，保證泡沫消防車泡沫混合流量供給強度，同時防止固定泡沫系統與移動消防泡沫種類、比例、倍數不一致，泡沫混合液相混達不到發泡倍數和效能要求影響滅火效果。在可能發生爆炸、沸溢、噴濺等危險時，應設施安全觀察哨［5］。若事態嚴重，應果斷組織人員撤離，必要時可放棄車輛器材緊急避險或緊急撤離。著火罐撲滅后，著火罐周邊、鄰近罐周邊及下風向的作戰人員要注意硫化氫等有害氣體防護。

5）準確合理使用泡沫滅火劑。當現場有多支力量同時進行滅火戰斗時，應劃分區域實施救援，嚴格禁止在同一區域內使用類型不同的泡沫，防止混打、錯打。無論使用何種形式向儲罐內灌注泡沫，都要提前進行泡沫驗證，待充分發泡后才可進行灌注，防止發泡效果不佳而導致泡沫混合液大量流入罐體。同時要儲備足夠量泡沫原液，在發起進攻前，至少保障30 min泡沫供應量，一次性到位滅火。

對固定頂儲罐結構、火災形式和防控理念的認知直接影響著能否安全、高效、環保地處置災害事故，總結其火災規律并歸納火災處置技戰術要點，有著重要的現實意義。