倪志伟 (荆门市公安消防支队,湖北 荆门448000)
凡是用来接收、储存和发放原油、汽油、煤油、柴油、喷气燃料、溶剂油、润滑油和重油等整装、散装油品的独立或企业附属的仓库、设施都称为石油库,简称油库[1]。它是协调原油生产、加工、成品油供应及产品运输的纽带。近年来,随着我国经济的高速发展,石油及其制品的消耗量逐年增长,其运输日益频繁。为保证日常生产周转需要,石油罐区总储量及单罐容量也越来越大。但由于石油化工企业具有生产环境恶劣、工艺复杂、产品易燃易爆等特点,做好油库防火安全工作,防止火灾事故的发生,对于保障国防和促进国民经济的发展,具有重要意义。
1)爆炸危险性大 石油及其制品在一定的温度下,能蒸发大量的蒸气,当这些油蒸气与空气混合达到一定比例时,遇到明火即发生爆炸。此外,储油容器在火焰或高温作用下,油蒸气压力急剧增加,当超过容器能承受的极限压力时,容器即发生爆炸。
2)火焰温度高,辐射热强 一旦发生石油及其制品火灾,其周围环境温度较高,辐射热强烈。如油罐发生火灾,其火焰中心温度达1050~1400℃,罐壁温度达1000℃以上。油罐火灾的热辐射强度与发生火灾的时间成正比。燃烧时间越长,辐射热越强。
3)易形成大面积火灾 石油及其制品火灾发展蔓延速度快,极易造成大面积火灾。重质油品燃烧时,燃烧的油品有的大量外溢,有的从罐内猛烈喷出形成高达70~80m的巨大火柱,火柱顺风向喷射距离可达120m左右,这种 “突沸”现象,便会在容器周围发生大面积火灾。如果火灾周围有其他油罐,后果将更加严重。
4)受热膨胀性 石油产品受热后蒸气压升高,体积膨胀,若容器灌装过满或储存于密闭容器中,会导致容器膨胀,甚至爆裂引起火灾。有些储油的铁桶出现顶、底鼓凸现象,就是因为受热膨胀所致。
5)具有复燃性、复爆性 扑灭石油及其制品火灾后,在没有切断可燃源的情况下,遇到火源或高温将产生复燃、复爆。对于灭火后的油罐、输油管道,由于其壁温过高,如不继续进行冷却处理,会重新引起油品的燃烧。故扑救石油及其制品火灾,常因指挥失误,灭火措施不当而造成复燃、复爆。
①石油库的位置应尽量避开大中型城市、大型水库、重要的交通枢纽、机场、电站、重点工矿企业和其他军事战略目标,以免相互影响,增加各种不安全因素。②石油库的库址应选择在交通方便的地方,尽量便于消防车到达。以铁路运输为主的石油库,应靠近有条件接轨的地方,以水运为主的石油库,应靠近有条件建筑装卸油品码头的地方。③石油库的库址应选择在地势较为平坦的地方,库址的自然地形最好具有较为明显的坡度,自然地形坡度不宜小于0.005,以便于石油库排水和进行油品自流作业。若在丘陵地区建库,宜选择在地势较低又不被洪水淹没的地方。④石油库周围有明火时,库址宜选择在常年主导风向的侧风向,当设在侧风向有困难时,应根据明火有无飞火的可能来选择。若是无飞火可能的明火,可选择在明火的下风方位,若是有飞火可能的明火,应选择在明火的上风向,而且还应有足够的安全距离 (一般不小于30m)。⑤石油库位于岸边时,应与居民点、码头、桥梁等保持相应的安全距离,并应选择在江、河的下游地带,以免油品着火时顺流而下。⑥在地震区建造石油库时,应考虑抗震设施。在地震裂度大于或等于9°的地震区,不应建造1-1级石油库。⑦库址应选择在地质条件较好的地方,不应建在有土崩、断层、滑坡、沼泽、流砂及泥石流的地区,也不宜建在3级湿陷性大孔土地区。⑧石油库与周围企业、居住区、交通线等处的安全距离应符合国家有关规定。
1)铁路收发区应尽可能地设在石油库的边缘地区,避免与库内道路及石油库的出入口相交,装卸油品作业线中心线至库内道路 (除消防道路外)的距离,不应小于10m,并应布置在辅助作业区的上风向。为了防止静电和外部杂散电流导入库内引起火灾,作业线路与外部铁路应绝缘,可在铁路连结处的鱼尾板中夹一套石棉垫等绝缘材料,并采取路轨接地措施,每100m一个接地。
铁路收发区的长边两侧宜设消防道路,此道路应与库内道路相连成环状。当设环形道路有困难时,可采用尽头式消防车道,但应有15m×15m的回车场。
2)装卸油品码头与石油库内其他建 (构)筑之间的防火距离,要符合国家规定标准。
3)罐区内油罐的布置,必须考虑油气扩散、火焰辐射热、油品性质、油罐类型及消防力量和扑救条件等因素合理布置。①石油库的地上油罐区,宜根据地形条件布置在比装卸区高的地区。油罐距石油库内其他建筑物的距离应符合国家规定。②油罐地区地坪应保持不小于0.01的坡度,坡向排水闸或水封井。凡辅砌夯筑的场地不应有裂缝和凹坑,裂缝要填实,沉降缝要用石棉水泥填实抹平,以防止渗水、渗油和油气积聚。③石油库的油罐应按下列要求成组布置:第一,同一个油罐线内宜布置油品火灾危险性相同或相近的油罐;第二,地上油罐不宜与半地下、地下油罐布置在同一个油罐组内;第三,固定顶油罐单罐容量小于或等于5×105m3时,一个油罐组内油罐的总容量不应大于10×105m3;浮顶油罐或内浮顶油罐单罐容量小于或等于5×105m3时,总容量不应大于20×105m3。单罐容量大于5×105m3的浮顶罐或内浮顶油罐的总容量不应大于50×105m3。第四,一个油罐组内的油罐不应多于12座,但单罐容量小于1000m3的油罐组和储存丙B类油品的油罐组内的油罐座数可不受此限。④地上油罐组的布置应符合下列规定:第一,地上油罐组内的油罐不应超过2排,单罐容量不大于1000m3的储存丙B类油品的油罐不应超过4排;第二,立式油罐的排与排之间的防火距离不应小于5m;卧式油罐的排与排之间的防火距离不应小于3m。
4)罐区防火堤。地上油罐与半地下油罐的油罐组,均应设防火堤。防火堤的基本要求是:①防火堤应为不燃材料建造;提高1.0~1.6m (比计算高度高出0.2m为宜);土质防火堤堤宽不小于0.5m;②防火堤内平地应有0.01~0.05的排水坡度,并应设带闸门的下水道和水封井;③防火堤内所构成的空间容积,对于固定顶油罐,不应小于油罐组内一个最大油罐的容量;对于浮顶油罐或内浮顶油罐应不小于堤内地上一个最大油罐储量的一半。当固定顶油罐与浮顶或内浮顶油罐布置在同一油罐组内时,应取上述2种情况规定的较大值;④罐组内,总容量大于2×104m3,且油罐多于2个时,防火堤应设隔堤,其堤顶应比防火堤低0.2~0.3m。沸溢性油晶储罐不论其容量大小,均应2个油罐设一堤隔;⑤防火堤不得开洞挖孔。
5)灌油间。轻质油灌油间的耐火等级不应低于2级,其余油品灌油间不应低于3级。灌油间应为不发火的地坪,地面应设坡向集油沟及集油井。灌油柱的相互距离应为2m以上。对于直接向汽车上空桶灌装的灌油间,应设置1.1m高的汽车停靠站台,并在灌装时先接好接线。灌装间的宽度应为3m左右,长度据灌油柱数目确定,且灌油柱之间的间距不小于一辆车的宽度,保证灌装间内通风良好。轻质油品和重质油品应分别设置在单独的灌油间内。设置在同一座建筑物内时,应用防火墙隔开。供灌装使用的计量油罐应与灌油间无门窗、孔的外墙相距2m以上,并围有防火堤。每只计量罐的容量应不超过25m3,一组计量罐的总量不应超过200m3,计量罐之间距离应不小于1m。当润滑油油罐间与润滑油桶装仓库设在一起时,两者之间应设置防火分隔墙。汽、煤、柴油等油品的灌装安全流速控制在4.5m/s之内。
6)消防道路。油库内道路应尽可能布置成环形道。对于库内有汽车往返交叉作业的地段,其路面宽度应为6m的双车道,对于较少行驶车辆的路段,其路面宽度应为不小于3.5m的单车道,但应在适当地段设会车道。油罐区消防道路应尽量采用双车道,并且路肩宽度不小于1m;路边距防火堤基脚不小于3m。消防道路两侧不宜栽植树木。
1)油罐需设置机械呼吸阀、阻火器、液体、安全阀、泡沫发生器、液面液位检测显示、储油温度检测显示、油气浓度压力检测显示、泡沫发生器等附件。这些检测设备、仪表、附件的安装,能及时反映油罐的内外情况,以便及时处理险情。
2)定期对油罐附件进行检修、维护。每月不少于一次检测盖与座间密封垫是否严密、硬化、导尺槽磨损情况、螺帽活动情况等;密封胶垫换新每3年1次,蝶形螺母及压紧螺栓各活动连接处经常加润滑油;机械呼吸阀每月不少于2次,气温低于0℃时,每周不少于一次检查阀盘和阀座接触面是否良好,阀杆上下灵活情况,阀壳网罩是否完好、有无冰冻,压盖衬垫是否严密清除阀盘上灰尘、水珠,螺栓加油,必要时调换阀壳补垫;液压安全阀每季一次从外观检查保护网是否完好,有无雀窝,测量液面高度清洁保护网,添加封液,每年秋未应放出封液,清洁阀壳内部一次,必要时更换封液;阻火器每季一次,冰冻季节每月一次阻火网或波纹片有无破损,是否清洁畅通,有无水汽冰冻,垫片是否严密清洁阻火网和散热片,螺栓加油保护;泡沫室每季一次玻璃是否破裂,有无油气泄出,吸入空气口是否畅通无阻,换装已损玻璃,调换密封垫,螺栓加油防锈。
3)空气泡沫灭火室是油罐灭火时喷射泡沫的灭火装置,其类型及其设置数量必须根据油罐容量、储油品种、油面大小以及泡沫剂类分别计算确定,但每个罐至少安装2个,且各有一根单独的消防管来供应泡沫混合液,以备油罐火灾时喷射泡沫灭火。
4)油罐在使用时,要严防油罐下沉和油罐变形。如果油罐出现均匀沉降超过50mm、罐壁周围内任意10m周长范围内沉降差超过25mm或内浮顶油罐因倾斜影响浮盘正常升降等情况时,必须腾空存油,对罐基进行技术处理。
1)防静电。油库内容器、管道、装卸油设施等,均应作防静电接地,接地电阻值不大于100Ω。防止静电危害的原则是要控制静电的产生和要防止静电的积累,控制静电的积累的方法是设法加速静电的泄漏,使静电不超过安全限度;控制静电的产生主要是控制工艺过程和合理选择工艺过程所用的材料。接地、增湿、加入抗静电剂等均属于加速静电泄漏的方法[2]。目前,石油库主要是通过工艺控制和对设备设施有效接地来加速静电泄漏。
2)防雷击。为了保证油罐的安全,油罐需装设防雷装置。目前常见的避雷装置有避雷针、避雷网、避雷带、避雷线等。
1)油库应根据油罐形式、油品火灾危险性、油品等级及与相邻近单位的消防协作条件等因素综合考虑消防设施。油库的消防设施,一般包括消防给水和空气泡沫灭火系统。消防给水包括消防给水管道、消火栓、消防泵站、消防水池等设施。空气泡沫灭火系统包括消防泡沫泵房、泡沫液罐、泡沫供给管线、泡沫产生器等设施。消防设施的设计和安装应符合有关规范的要求。
2)油库内的各种场所,应根据灭火需要设置灭火器具,其种类和数量可根据场所的性质、危险性、占地面积等因素综合考虑。
3)消防设施和灭火器具要定期维护保养,定期检测换药,使其处于完好状态。
[1]GB50074-2002,石油库设计规范 [S].
[2]唐洪舰 .浅谈石油库静电的危害与预防 [J].安全、健康和环境,2008,8(1):41-43.