储油罐火灾事故分析和处置

王俊山?袁安龙

摘要：作为石化石油生产企业的重要设施，原油储罐在石油、石化的生产运输中具有重要作用，但是现在由于现场安全监督不到位、安全管理问题以及设计缺陷等各种因素的影响，导致我国的油罐火灾事故具有很高的发生频率。文章对储油罐火灾事故和处置进行了分析。

关键词：储油罐；火灾事故；事故处置；石化石油生产；储存油品 文献标识码：A

中图分类号：TE88 文章编号：1009-2374（2015）32-0055-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.32.030

包括美国消防协会、美国机械工程师学会、美国化学工程师学会以及美国石油学会等在内的行业和工程组织曾经在过去的50年中将严格的建筑设计、材料选择、工程指引、油罐的安全管理标准制定了出来。很多公司都严格地遵守这些标准和原则开展设计、建设和运营工作，然而仍然会时常发生油罐事故。通过对美国1500次油罐火灾进行分析，我们可以发现有很多原因会导致油管发生火灾事故，因此必须要有针对性地采取有效的措施对其进行处置，避免造成更大的损害。

1 储油罐的基本类型

1.1 按库存总容量分类

等级石油库总容量TV（m3）：

一级：100000≤TV

二级：30000≤TV<100000

三级：10000≤TV<300000

四级：1000≤TV<10000

五级：TV<1000

1.2 按油品的用途分类

按照储存油品的闪点高低，可分为甲/乙丙类油库。其中，将闪点低于或等于45℃的油品称为易燃油品，闪点高于45℃的油品为可燃油品，而含水量0.3%～4%之间的重油/原油和渣油为费溢性油品。

按照油品闪点的分类：

类别油品闪点FL（℃）：

甲：FL<28

乙：A 28≤FL<45

B 45

丙：A 60≤FL≤120

B FL>120

1.3 按油罐的布设方式/材质和结构形式分类

1.3.1 以油罐埋设深度为根据，可以将其分为地下油罐、半地下油罐和地上油罐三种以及在山洞内的洞室或者地下掩蔽室内埋设的油罐、水封油罐、海上油罐、海底油罐等。其中埋地卧式油罐是选择罐池充沙（细土）方式或者直接覆土的方式在地下进行埋设。

1.3.2 以油罐材质为根据，可以分为两种，也就是非金属油罐和金属油罐。耐油橡胶油罐、玻璃钢油罐、钢筋混凝土油罐、石砌油罐、砖油罐、土油罐等是最为主要的非金属油罐形式。

1.3.3 按储罐结构形式，分为拱顶罐、浮顶罐、球型罐和卧式罐。其中拱顶罐是指罐顶为球冠状，罐体为圆柱形的钢制容器。浮顶油罐还可分为外浮顶与内浮顶的油罐。

2 油罐火灾危险特点

（1）油罐储存的油品属有机物质，其燃烧性与油品的闪点、自然点有关。油品的闪点和自然点越低，发生着火燃烧时的危险性越大；（2）储存的轻质油品具有较强的挥发性，在较低的气温下就能蒸发，这些蒸发出来的油蒸汽，很容易在空气不流通的各种低洼处或者低部位进行集聚，如果其具备了一定的浓度，一旦遇火源很容易出现燃烧爆炸的现象。而油蒸汽的爆炸范围和爆炸下限决定了爆炸的危险性；（3）油罐火灾火焰具有较强的辐射量和较高的温度，一旦有罐头出现火灾，其就会攀升1050℃～1400℃火焰中心温度。油罐火灾的热辐射强度与火灾的温度和时间成正比。燃烧的温度越高和时间越长，辐射热越强；（4）重质油品罐燃烧易发生沸溢喷溅。原油、渣油等重质油品因燃烧过程中形成高温热层及其含有水分，着火燃烧时可能发生沸溢喷溅；（5）油罐火灾具有复燃复爆性。灭火后的油罐及其输油管道，在没有切断可燃源的情况下，遇到火源或高温，或由于其壁温过高，不继续进行冷却处理，会重新引起油品的燃烧或爆炸。

3 储油罐火灾事故的原因

3.1 闪电雷击和闪电次生影响火灾

闪电雷击主要指的是闪电直接击中而导致火灾，而闪电次生影响火灾主要指的是由于大地电流、静电脉冲、电磁脉冲、束缚电荷等引发的油罐火灾。与直接雷击区域比起来，闪电次生影响火灾所造成的次生影响区要大很多。

3.2 维修失误

在油罐维修的过程中，由于机械摩擦所导致的火花也可能会引发油罐火灾，这些火花会将易燃的液体和蒸汽点燃，从而引发火灾爆炸。

3.3 操作失误

由于操作失误而引发的溢流事故属于非常常见的火灾原因。一旦充满可燃气体的油罐发生溢流的情况，其附近的任何火花都可能会将从油罐中释放出来的可燃气体点燃，从而引发火灾或者爆炸事故。

4 常用储油罐着火过程中的主要险情

4.1 外浮顶油罐

外浮顶油罐火灾一般发生在储罐与浮盘密封处。火灾初期，罐体内侧圆形密封圈会出现局部点式或圆形带式燃烧；随着罐体温度升高，油品蒸发加快，便形成整个密封圈圆形带式燃烧；在火灾发展过程中，若处置不当会出现浮盘卡盘、倾盘、沉盘、油品沸溢、喷溅等险情。

4.1.1 卡盘：当储罐油品持续燃烧时，高温的辐射热会引起罐体与浮盘之间升降导轨变形，随时间推移，罐体变形升降导轨损坏，导致浮盘倾斜卡盘。此外，大型外浮顶油罐多储存的是原油，在灭火过程中，因持续向罐内注入大量泡沫，罐底排水又不及时，罐内原油水分或罐底水垫层受高温油热层作用迅速气化上升，罐内压力升高，也会造成罐体环形局部卡盘。卡盘发生后，浮盘上面密封圈处及其下面的油液面同时出现燃烧的状态。

4.1.2 倾盘与沉盘：因对外浮顶储罐结构不了解，大量的灭火剂直接喷射在浮盘泡沫挡板以外（浮顶中央范围），导致浮盘因承载重量增加而下沉，当承载重量持续增加而超过浮盘浮力时，浮盘便可能掉到油液面下发生沉盘。如果罐体与浮盘之间升降导轨卡槽受损，在导轨损坏一侧浮盘卡住不能上下移动时，浮盘脱出升降导轨倾斜在油面上，而出现倾盘。

4.2 内浮顶油罐

4.2.1 通常会在储罐爆炸后整个罐顶塌陷处、表面、形成的裂缝处发生内浮顶罐的塌陷式、敞开、半敞开燃烧火灾。

4.2.2 爆炸之后的内浮顶罐的罐壁和灌顶会发生破裂的情况，如果由于爆炸而部分掀开罐顶，就会形成半敞开式喷射燃烧。如果罐顶被炸成飞出不同距离的几块或者整体掀开，就会出现整个液面的敞开式燃烧。如果破裂之后的罐顶在罐内出现整体或部分塌入，就会出现塌陷式燃烧的情况。

4.2.3 由于不同的开口方向和裂缝大小，半敞开式燃烧火焰通常会呈现出喷射燃烧的情况，而且很容易发生灭火死角并引起复燃。

4.3 拱顶油罐

此类常压储存罐发生着火或闪爆后，罐顶一般会出现撕开或掀飞，呈开口处喷射火焰或全液面火炬状燃烧。若燃烧持续时间长，罐体会因热性蠕变而塌陷。若罐顶撕开口小时，还存在二次闪爆危险。

5 储油罐火灾处置

5.1 集中兵力、合理布控

5.1.1 当油罐起火时间不长，油罐火势不大时，辖区队应抓住灭火的有利战机，集中现有力量实施灭火进攻，一举扑灭火灾。

5.1.2 当火场情况比较复杂，油罐火势比较大，临近油罐受高温辐射影响较大时，辖区队不能满足直接灭火的情况，应积极冷却着火油罐及临近油罐，防止火灾扩大，为增援力量到场前创造有利条件。

5.1.3 如果两个以上的油罐发生火灾，并且有一个属于沸溢性油品，这时候首先要做好沸溢性油罐的灭火工作，同时还要采用冷却控制的方式对其他罐进行处理；如果出现油罐爆炸、油品沸溢流散的情况，首先要将防止地面流淌火漫流的工作做好。

5.2 循序渐进、有序实施

5.2.1 先外围，后中间。当火场情况比较复杂，油罐周围的建筑物被引燃，应先消灭外围火灾，控制火势蔓延扩大，再消灭油罐火灾。

5.2.2 先上风，后下风。当油罐区同时发生火灾，形成大面积燃烧时，灭火行动应首先从上风开始扑救，避开浓烟，减少火灾对人的烘烤，逐步向下风方向推进，最后将火灾扑灭。这样既有利于接近火源、观察火情，更便于充分发挥各种灭火剂的灭火效应，同时降低油罐复燃的概率。

5.2.3 先地面，后油罐。当油罐爆炸、沸溢、喷溅使大量油品从罐内流出或与着火油罐形成地面与油罐的立体燃烧，应先扑灭地上的流淌火，再组织实施对油罐火的灭火。

5.3 冷却降温、防止爆炸

当油罐发生火灾后，为防止油罐本身发生爆炸、沸溢、喷溅以及邻近储罐被高温辐射引燃，应对火罐及邻近罐进行有效的冷却降温措施。冷却降温的方法主要有水冷却、泡沫覆盖冷却、固定喷淋装置冷却等。

在冷却油罐时，应保证有足够的冷却水枪、水炮以及不间断供水，同时要正确使用冷却方法。例如：对外浮顶油罐冷却时，应重点冷却浮盘与油品紧贴的液位高度，保护浮盘导轨，防止高温损坏，对邻近油罐迎火面的半径液位处冷却；对内浮顶油罐冷却时，重点是油罐液位以上罐体全表面，防止油罐内上部空间油气骤增发生爆闪。同时要注意对罐体冷却要均匀，不能出现空白点，且不能将水射入罐内，当油罐火灾扑灭后，应持续冷却，直至罐体温度降到常温，停止冷却。

6 结语

总之，再好的油罐火灾处置方法，也只能是尽可能地避免出现更大的损失。而如果想要真正地做好油罐的安全防护工作，就必须要对油罐火灾的发生进行提前预防，要立足于设计、施工、维护等各个环节全面地落实和执行安全管理方案，从而能够有效地避免各种油罐火灾和爆炸事故的发生，避免进一步引起经济损失和人员伤亡。

参考文献

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[3] 霍靖.成品油储罐火灾危险的成因和预防[J].石油库与加油站，2012，（6）.

作者简介：王俊山（1977-），男，黑龙江大庆人，供职于大庆石化公司消防支队，研究方向：灭火战术；袁安龙，中石油云南石化有限公司消防支队副支队长。

（责任编辑：陈 洁）