大型儲罐火災撲救方法與技術探析

梁楓

摘? 要：大型原油儲罐一旦發生火災，往往會造成嚴重的人員威脅與財產損失，火勢一旦擴散蔓延，后果不堪設想。隨著我國社會經濟發展對能源需求的不斷上升，大型儲罐的建設不斷增多，火災風險也隨之上升。該文對大型儲罐火災的撲救方法以及儲罐沸溢火災的撲救方法進行了闡述，并在此基礎上，對當前大型儲罐火災撲救的消防設備及相關技術問題進行了分析探討。

關鍵詞：儲罐火災? 火災撲救? 消防滅火系統

中圖分類號：X913.4 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）01（a）-0234-02

石油是我國重要的戰略儲備資源，隨著近年來我國能源需求的不斷上升，大型儲罐建設日益增多。原油閃點低、熱值大，易揮發及燃燒、爆炸，對其儲備具有嚴格的技術要求，稍有不慎即可能引發火災事故，造成人員傷亡及財產損失，因此，確保原油儲罐設備的運行安全具有重要的意義。該文基于當前我國大型儲罐消防現狀，就其火災撲救方法及相關技術進行一些探討，以期能夠為大型儲罐的安全運行及火災撲救提供一些參考與借鑒。

1? 大型儲罐火災的撲救方法

對于大型儲罐的火災撲救，原則上是要集中兵力、速戰速決，最好是在火災發生初期能夠實施有效的撲救措施。儲罐火災初期及密封圈火災的撲救，主要是利用儲罐固定消防系統。固定式消防系統在我國大型罐區的應用十分廣泛，在撲救儲罐密封圈火災方面具有突出的優勢，主要表現為系統啟動速度快、噴射準確率高、泡沫噴射平緩且均勻，且應用固定式消防系統，消防人員遠離著火儲罐作業，風險較低，勞動強度低，人員需求數量少。配合固定式消防系統，同時配置一定數量的移動消防設備，可以在火災初期組成較好的撲救力量。在儲罐火災報警系統發出報警信號后，在控制室可以自動或手動啟動固定式消防系統，消防水泵或泡沫泵啟動對火儲罐及鄰近儲罐進行冷卻，泡沫滅火系統覆蓋著火區域，在明火被泡沫全面覆蓋并熄滅后繼續噴射進行持續冷卻，防止復燃，在確定無復燃隱患后，對儲罐內剩余油品進行倒罐處置。

對于多罐火災或是罐群火災的撲救，處置原則應是“先控制，后消滅;先鄰近罐，后著火罐;先上風、后下風;先地面，后油罐”。第一要素是要先對受火熱威脅的鄰近罐進行冷卻，確保鄰近罐的安全，防止火災規模的擴大蔓延，條件允許的情況下，可同時對著火儲罐進行冷卻。

2? 儲罐沸溢火災的撲救方法

儲罐沸溢火災一般發生在重質原油或是寬沸點的重質油品的儲罐，雖然并不多見，但一旦發生，罐內油品會噴射而出，火焰和熱輻射強度突然增加，火災范圍瞬間擴大，極易引燃相鄰儲罐而導致災難后果。對其撲救最有效的措施及方法是在火災發生初期進行及時的儲罐火災撲救，沸溢火災的發生有一個前期儲罐火災持續時間，在此時間段時撲滅儲罐火災，則可避免沸溢的發生。儲罐沸溢火災發生前，油品表面會形成細小泡沫并呈涌漲現象，油品顏色由黑紅變白發亮，伴有“嘶嘶“聲響，一旦出現這些現象，表明儲罐并發生沸溢，應及時進行現場撤退，保持安全距離再進行撲救。

在對有可能發生沸溢的著火儲罐進行撲救時，可針對罐壁進行重點冷卻，減少罐內油品的熱傳導，可以一定程度上延緩著火儲罐發生沸溢的時間;利用罐根閥或其他裝置排出儲罐底部的含水層，可有效避免沸溢發生，但在火災狀態下排水實施難度較大，操作人員將面臨極高的安全風險。此外，在罐底含水層以上設置隔水圈可使儲罐沸溢火災的火焰及熱輻射強度明顯減弱;在含水層中放置防沸石，沸溢的噴濺強度也會有明顯減弱。

3? 儲罐消防設施及相關問題分析

3.1 罐壁式泡沫滅火系統

罐壁式泡沫滅火系統是國內固定式儲罐消防系統普遍采用的滅火技術，其設計基礎是撲救密封圈火災，在撲救油罐高液位密封圈火災時效果顯著。但該技術在實踐應用中，也存在一些問題，主要表現為：一是泡沫噴射口沿罐內均勻分布，雖設有泡沫導流板，如遇大風，泡沫易被風吹散，造成泡沫損失;二是泡沫要淹沒密封圈進入內部實施滅火，需要較長的時間，越是大型的儲罐，時間越長，難以確保在火災發生初期的黃金時間內發揮作用;三是對于雷擊造成的密封圈火災，隨之而來的雨水會稀釋泡沫，進而影響滅火效果。

3.2 浮盤邊緣式泡沫滅火系統

浮盤邊緣式泡沫滅火系統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力與雨水影響的問題，但泡沫進入密封圈所需要時間較長的問題，并沒有得到妥善解決，與罐壁式泡沫滅火系統一樣，存在有效滅火時機難以掌握的缺陷。此外，浮盤邊緣式泡沫滅火系統，泡沫管線在穿越二次密封金屬支撐板處需要進行有效密封才能防止油氣從該處泄漏，增加了安全隱患點，且維修泡沫管線只能在儲罐檢修期間進行，從而對泡沫管線耐高溫、耐腐蝕等性能提出了更高的要求，導致其造價成本較高，一定程度上影響到其應用范圍。

3.3 液下噴射泡沫滅火系統

液下噴射泡沫滅火系統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散，形成泡沫覆蓋層的儲罐滅火技術。液下噴射泡沫滅火系統適用于拱頂油罐火災的撲救，由于其泡沫管線及泡沫噴射口設置在儲罐底部，在火災狀態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優點明顯，但也存在一些問題，主要是泡沫從油品底部上升至表面，過程中可能會夾帶過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的泡沫噴射口設有止回閥，為防止油品從止回閥滲漏，對止回閥的密封性能要求較高。

3.4 移動式大流量泡沫炮

固定式消防滅火系統在儲罐火災的初期或是火勢發展期間具有較好的應用效果，但如果火災形勢持續發展，擴散蔓延形成全面積火災形式，固定式消防滅火系統往往會受到破壞而不能發揮作用。在這種情況下，只有使用移動式消防滅火設施來進行火災的撲救。我國目前對于大型儲罐均配備了較為完善的固定式消防滅火系統，但大功率、大流量的移動式消防滅火設施的配置還相對較少。除裝備技術原因外，大功率、大流量的移動式消防設備用水量巨大，只有地表水源充足的罐區才能滿足配置應用條件，且一套大功率、大流量的移動消防滅火系統，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行連接，不但造價高昂，而且需要配備專門的具有較高素質的操作人員。應用移動式大流量泡沫炮成功進行儲罐火災撲救的典型案例是美國美國威廉姆斯消防公司，其在2001年，使用兩門大功率泡沫炮，在65min內成功撲滅了最大直徑82.4m儲罐的全液面火災。日本法律強制要求直徑超過34m的儲罐必須配置大功率泡沫炮，單臺泡沫炮噴射能力不低于1×104L/min，持續噴射時間不低于2h。

4? 結語

鑒于大型儲罐火災發生的危險性及損失的嚴重性，深入研究其火災撲救方法與技術措施具有重要的現實意義。我國目前在大型儲罐固定式消防系統方面的研究比較多，在實踐應用方面也取得了豐富的經驗與成果，但對于全面積儲罐火災的撲救，在世界范圍內都是研究的重點及難點，我國在此方面相較國外一些發達國家還存在差距，亟待進行不斷的深入研究。

參考文獻

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