淺析外浮頂原油儲罐火災撲救方法

祖錫鋒

摘 要：隨著經濟的快速發展，我國出現了越來越多的石油產品種類，對原油的需求日益增加。原油儲量需求的急劇增加，對大型外浮頂原油儲罐的需求持續加強，火災爆炸事故隱患的數量也相應增加。深入研究外浮頂儲油罐的運行狀況和火災特點，對于提升應急救援水平、有效控制事故發展降低損失具有重要意義和深遠意義。

關鍵詞：外浮頂;原油儲罐;密封圈;火災;對策

目前，我國境外原油儲罐的建造容量少則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。如果發生火災、初期處置未能撲滅的話，極易造成人員傷亡和嚴重后果。因此，仔細研究外浮頂儲罐的火災控制條件、特點和消防方法，以及學習在外浮頂密封部位發生火災時進行有效的滅火技術是非常重要的。

1外浮頂原油儲罐和浮盤密封的概念及結構形式

1.1外浮頂儲罐的概念

所謂外浮頂儲罐，是指油罐的浮動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。我國現行《石油庫設計規范》要求浮頂油罐采用二次密封裝置，即設一次和二次雙重密封，而一、二次密封之間有一個環形密閉空間，此空間內會存在一定量的揮發油氣。當一次密封存在缺陷，且氣溫比較高時，空間內油氣濃度就會升高，易形成爆炸環境。

1.2外浮頂儲罐泡沫滅火系統

外浮頂儲罐的泡沫滅火系統分固定式泡沫滅火系統和半固定式泡沫滅火系統。按滅火的方式，滅火設施有液上噴射泡沫滅火設施和液下噴射泡沫滅火設施。

液上噴射泡沫滅火設施是將泡沫發生器固定在儲罐罐頂，泡沫液通過罐外立管供給。液下噴射泡沫滅火設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散，形成泡沫層的滅火系統。

1.3外浮頂儲罐常用浮盤形式的種類

外浮頂的結構形式類似于內浮頂，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構的外浮頂。浮頂的支撐腿通常是活動可伸縮的懸在罐內油品中。使用廣泛的單盤式浮頂主要由兩部分組成：單層甲板和浮動外艙。

1.4外浮頂原油儲罐的組成部分

外浮頂原油儲罐通常由以下部件組成：罐壁、泡沫發生器、導向柱、量油柱、勞動保護平臺、消防泡沫管線、雷達液位計、滅火器、抗風圈、罐基礎、加熱器、陰極保護系統、罐前閥門 、工藝管線等。

1.5外浮頂原油儲罐浮頂的結構組成

外浮頂原油儲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、導向柱、排水孔、呼吸閥、勞動保護通道、旋轉扶梯和靜態排氣裝置、緊急虹吸排水裝置、滅火器、光柵報警系統等。

2外浮頂儲罐密封圈部位的火災特點

2.1外浮頂原油儲罐密封圈部位的火災特點

外浮頂儲罐的顯著特征是儲罐內部油面漂浮著面積約占儲罐橫截面積99%的浮盤，浮盤邊緣設有密封圈，密封圈是罐內油氣泄放的主要通道。外浮頂儲罐的結構特性決定了其浮頂火災大多發生在密封圈位置。

2.2原油火災中的沸溢和噴濺。

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，超出儲罐所能容納時就會像煮稀粥溢鍋一樣溢出罐外，造成沸溢。當水蒸氣以很大的壓力急劇沖出液面時，把著火的油品帶到上空形成巨大火柱，這種現象較噴濺。

2.3原油火災具備以下特點：火焰熱輻射強、參戰力量多、滅火時間長、耗水量大、連續供水困難、固定式消防設備損壞風險大、設備傾倒嚴重、社會影響大，技術要求高。

3.外浮頂原油儲罐火災類型

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

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

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

（4）浮盤沉船全液面燃燒：當由于滅火救援失誤或其它原因導致浮盤沉船，密封圈局部著火擴大為全液面燃燒。

4外浮頂原油儲罐密封圈火災處置措施及撲救對策

2015年4月6日18時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生爆炸火災事故。在處置102號外浮頂油罐罐頂密封圈火災時，在罐體固定泡沫滅火設施損壞無法使用、地面噴射泡沫滅火效果不佳的情況下，現場指揮員果斷組織精干力量實施了登罐強攻近戰滅火，利用泡沫管槍戰術成功處置了此次外浮頂儲罐密封圈火災事故。

4.1組成偵察小組，迅速查明相關情況

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

（1）燃燒油罐內油品的儲量、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施與設備是否好用;

（3）固定與半固定滅火設施是否完好，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，設置泡沫槍、泡沫炮的陣地位置，以及當天風向和風速情況;

（5）防火堤內整體儲油和防火堤內有無水封設施，能否順利排水以及阻油情況;

（6）在滅火過程中，現場指揮員必須指定專人在整個過程中在控制室隨時監控和報告著火罐和鄰近罐的火勢變化等情況。

4.2對著火罐和鄰近罐罐壁進行冷卻降溫

（1）著火罐的冷卻部位是儲罐液位以上全周長的冷卻。著火罐直徑1.5倍范圍內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施狀況良好的情況下，在火情偵查的同時啟動固定式消防噴淋設施對著火罐和鄰近罐冷卻;

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

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

（5）利用移動消防噴射器具冷卻著火罐罐壁時，冷卻的位置是儲罐液面與浮盤密封圈結合處的上方，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對著火罐密封圈火災實施滅火

（1）火災初期固定泡沫滅火設施完好可用時，在組織火情偵查的同時應立即啟動固定泡沫滅火設施實施滅火，同時組織攻堅人員利用罐外盤梯登頂進行近距離快速滅火;

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

（3）在半固定泡沫滅火設施無法使用的情況下，應在上風向組織攻堅人員利用罐外盤梯登頂進行近距離快速滅火。

結束語：

應對原油儲罐全面開展登記、風險評估、隱患排查、應急演練等工作。準確掌握外浮頂原油儲罐的浮盤形式、設備運行現狀等信息，科學修訂完善消防救援預案，增強預案的針對性和可實施性。根據適用標準，完善固定、半固定消防滅火設施的建設與日常維護保養工作，備足專業的消防裝備器具、儲備充足的滅火藥劑。

著力構建資源共享網絡，建立綜合保障網絡，協同發揮社會消防能力。制定完善多種滅火服務保障戰略，進一步加強衛生保障、醫療保障、燃料補給、裝備搶修等保障隊伍建設。

參考文獻：

[1]喬都助，顧東虎.淺析外浮頂原油儲罐火災撲救方法[J].消防界（電子版），2016（12）：84-85.

[2]張巖，何淼.原油儲罐火災形式和防止沸溢、噴濺技戰術方法運用[J].今日消防，2020，5（04）：12-13.