8 储运安全技术
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集输系统的安全技术
天然气集输系统是一个承压系统,天然气介质
易燃、易爆,有的气田采出的天然气还含有腐蚀性
和毒性都很强的H2S,这些因素给天然气集输的安
全生产和人身安全带来危险。因此,天然气集输系
统的建设和操作管理要特别树立安全生产的观念,
根据集输系统的特点采取各种有效的安全技术措施。
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防火与防爆技术
天然气的主要成分是甲烷,还含有一些乙烷、
丙烷、丁烷等较重的烃类,从地层采出的未经处
理的含硫天然气还含有毒性很大的硫化氢气体。
甲烷、乙烷等烃类及硫化氢气体都是易燃物质,
与空气以一定比例混合后会形成爆炸性的气体混
合物。
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1、燃烧及燃烧速度
燃烧是一种同时有热和光发生的强烈氧化反应。
燃烧必需具备如下条件:
(1)有可燃物质;
(2)有助燃物质(氧或氧化剂);
(3)能导致着火的火源,如明火、静电火花、灼热物
体等。
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气体的燃烧不需要象液体那样经历蒸
发的过程,所以燃烧速度很快。气体的燃
烧性能常以火焰传播速度来衡量,一些可
燃气体与空气的混合物在直径的
管道中火焰传播速度的试验数据见表8-1。
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2、可燃物质的自燃
1)自燃点
可燃物质在没有明火火源的情况下,在
有助燃物质的环境中能自行着火燃烧的最低
温度,称为自燃点。表8-2列出了几种物质在
空气中的自燃点。
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影响可燃物质自燃点的因素很多。压力对自燃
点有很大的影响,压力愈高,则自燃点愈低。如苯
在1atm时自燃点为680℃,在10atm下为590℃,在
25atm下为490℃。可燃气体与空气混合物的自燃
点随其组成而变化,当混合物的组成符合燃烧的化
学理论计算量时自燃点最低。混合气体中氧浓度增
高,也将使自燃点降低。催化剂的存在对液体和气
体的自燃点都会有影响,此外,容器的直径与容积
在一定程度上也影响物质的自燃点。
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2)可燃物质的自燃
某些可燃物质的自燃点很低,在常温下
就能发生自燃。与常温空气接触就能着火的
物质有黄磷、磷化氢、铁的硫化物等,这类
物质最为危险。现以硫化铁为例说明如下。
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干燥的铁的硫化物(FeS、Fe2S3等)极易自燃,
自燃时,其主要反应如下:
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含硫气田的集输管道和站场设备中,存
在着不少因腐蚀而产生的硫化铁。如果设备
或管道打开而不采取适当措施,干燥的硫化
铁与空气接触,便能发生自燃,如有天然气
存在,还有可能发生爆炸事故。
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预防硫化铁的自燃,采取的措施有:
(1)在打开可能积聚有硫化铁的容器前,应喷
水使硫化铁处于润湿状态;
(2)定期清管和清洗设备,除去管道、设备内
的硫化铁;
(3)减缓或防止金属设备的腐蚀,以减少或防
止硫化铁的生成。
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3、爆炸性混合物
可燃气体以一定比例与空气均匀混合后
若遇火源,气体混合物的瞬间快速燃烧会引
起爆炸,该气体混合物称为爆炸性混合物。
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1)爆炸极限
可燃气体与空气构成的混合物,并不是在
任何混合比例之下都是可燃或可爆的,而且混
合的比例不同,火焰蔓延的速度也不同。浓度
低于某一极限或高于某一极限,火焰便不能蔓
延。可燃气体在空气中刚足以使火焰蔓延的最
低浓度,称为该气体的爆炸下限;同样,刚足
以使火焰蔓延的最高浓度,称为爆炸上限。爆
炸极限一般用可燃气体在混合物中的体积百分
数来表示。
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爆炸极限在防火、防爆上具有重要意义,为保
证生产的安全,必须避免所处理的气体达到爆炸极
限范围之内。表8-3列出了几种气体在一般情况下
的爆炸极限。
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2)爆炸极限的主要影响因素
爆炸极限不是固定的数值,而是随一些因
素而变化的,影响爆炸极限的主要因素有混合
物的原始温度、压力,惰性气体的含量,容器
的大小等。
(1)原始温度
混合物的原始温度愈高,则爆炸极限的范
围愈大,即下限降低而上限增高。这是由于混
合物温度增高,加快了燃烧速度的结果。这样,
原来不燃或不爆的混合物,由于温度升高就变
成可燃可爆了。
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(2)原始压力
混合物的原始压力对爆炸极限有很大影响。
一般情况下,当压力增加时,爆炸极限的范围扩
大,并且上限随压力变化很显著。这是由于在增
压情况下,物质分子间距离更为接近,使燃烧反
应更容易进行,图8—1说明了压力对甲烷爆炸极
限的影响。相反,在减压情况下,爆炸极限的范
围随压力的减小而缩小。
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(3)惰性介质
混合物中加入惰性气体,爆炸极限的范围会缩
小。当惰性气体达到一定浓度时,可以完全避免混
合物发生爆炸。这是由于惰性气体的加人使可燃物
分子与氧分子隔离,在它们之间形成不燃的“障碍
物”。图8-2表示含甲烷的混合物中加入惰性气体
对爆炸极限的影响。
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由图可见,混合物中惰性气体增加,对
上限的影响较之对下限更为显著,因为惰性
气体浓度加大,表示氧的浓度相对减小,而
在上限时氧的浓度已经很小,故惰性气体浓
度稍为增加一点,即产生很大影响,使爆炸
上限急剧下降。
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(4)容器
容器的材料和尺寸对爆炸极限也有影响。在管
道中进行的气体混合物爆炸实验表明,管道直径愈
小,爆炸极限的范围也愈小。这可用器壁上的接触
效应和热损失来加以解释。
(5)点火源能量
电火花的能量、火源与混合物的接触时间的长
短等,对爆炸极限都有一定的影响。如甲烷,对电
压为100V、电流强度为2A的电流产生的电火花,其
爆炸极限的范围为%~%,如用3A电流产生
的电火花,则爆炸极限范围扩大为%~%。
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3)爆炸温度与压力
气体混合物爆炸后的最高温度,可根据气体
和燃烧产物的焓值按热量平衡的原理来计算。由
于爆炸过程在瞬间完成,因此可不计热量的损失。
实际上,气体混合物在密闭容器中的爆炸刚结束、
系统处在最大爆炸压力状态时,爆炸中心和爆炸
边缘点的温度是不同的。因此,计算的最高爆炸
温度可认为是一种平均值。
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4、燃烧与爆炸的预防措施
在生产中,防止火灾与爆炸事故的基
本原则是:
(1)所处理的物质应避免处于足以发生燃
烧或爆炸的危险状态;
(2)消除一切足以导致着火的火源。
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1)防止可燃可爆系统的形成
(1)系统密闭与环境通风。
系统密闭可使气体或蒸气不能泄漏,环境通风
使泄漏出的可燃气体不可能积聚。可燃气体漏出或
空气进入充有可燃气体的设备中,都可能导致事故
发生,因此设备应保持密闭。设备本身及与它相连
的一切管道,都不能有明显的渗漏,在投产前或定
期检查时应按规定进行试压及严密性试验;操作压
力必须加以控制,防止超压。
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设备很难保证百分之百的绝对不泄漏,
因此有必要采取通风的方法防止可燃性气体
在车间内积聚。在设置通风系统时,应注意
密度较大的气体或蒸气在低洼处积聚。通风
设施的电气部分应按要求采用防爆型的。
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(2)充惰性气体。
在可燃气体与空气的混合物中加入足够量的惰
性气体,可以达到消除爆炸可能性的目的。在工业
上常用的惰性气体有氮、二氧化碳、水蒸气。在开
工前及停工后,用惰性气体对系统进行吹扫或置换,
以防止事故的发生。
(3)遵守安全操作规程与加强科学管理。
应根据工艺介质的易燃易爆特性,制定安全操
作规程和管理制度并严格遵守。
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2)火源的消除
引起燃烧爆炸的火源一般有明火、摩擦与撞击
产生的火花、电气设备或静电放电火花等。为消除
火源,采取的措施有:
(1)建立严格的动火制度,未经许可不得在生产
区使用明火或进行焊接作业。
(2)防止摩擦与撞击产生火花。如敲击设备或管
道应使用由铜、铝等材料制成的不发生火花的工具;
在倾倒易燃液体时,为防止铁桶与金属设备撞击产
生火花,应在其接触部位覆以不发生火花的材料。
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(3)使用防爆型电气设备。根据不同的爆炸和火
灾危险场所等级选用不同防爆等级的电气设备,照
明应采用防爆灯具。
(4)按规定对有关设备、设施进行接地,使所生
成的静电能迅速导入大地。
(5)对于含硫天然气的集输系统,必须密切注意
预防硫化铁的自燃。
脱水后的含硫干气输送可防止管道的腐蚀。但
在管道投入运行前,应按规定对管内进行彻底的干
燥。
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防毒
含硫天然气的集输系统除了要预防火灾、爆
炸危险事故之外,还应采取相应措施预防中毒事
故的发生。
由于硫化氢是毒性很大的气体,吸人高浓
度的硫化氢会迅速死亡,即使低浓度的硫化氢,
也会刺激眼睛、鼻子和喉咙。
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空气中含不同浓度的硫化氢对人体的危险性如
下:
1)长期接触的极限值(TLV):10mg/L(体 积,
下同);
2)接触数小时后有轻微症状:70—150mg/L;
3)呼吸1h不致出现严重反应的最高浓度: 170
~300mg/L;
4)接触30min至1h后有危险:450~500mg/L;
5)30min之内致命的浓度:600~800mg/L;
人体对硫化氢的生理学反应见表8-4。
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表8-4 硫化氢对人体的毒性
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表8-4硫化氢对人体的毒性(续表)
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可以看出,即使较低浓度的硫化氢对
人都是致命的。为预防硫化氢中毒事故的发
生,含硫天然气集输系统必须采取有效的防
毒安全措施:
(1)集输管道应有正确的设计、施工和规
范的操作管理,避免含硫天然气的泄露;
(2)含有硫化氢的天然气集配站场,应在
适当位置装设2~3个风向指示标;
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(3)在站场的工艺装置和有工艺设施的建筑
物内,应装设硫化氢检测报警仪,避免操作人员
误入有硫化氢泄漏的场所; ,
(4)操作和维护人员在取样或处理故障时应戴
防毒器具;
(5)如需进入容器内检修,应事先对容器内的
介质进行置换和吹扫,当容器内的氧含量大于18
%、H2S含量小于10mg/m
3时,才允许进行检
修作业。
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集输系统的安全保护
集输系统的安全保护包括集输管道和集
输站场的安全保护,安全保护内容包括防火、
防爆和防毒等。防毒方面的内容已在上节做
了介绍,下面介绍集输管道与站场的防火、
防爆安全保护。
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1、集输管道的安全保护
1)集输管道的防火安全保护
集输管道的防火安全保护主要是防止管道破裂
和放空不当引起火灾。主要方法是采取防火安全措
施,以实现安全生产。安全措施的内容包括两方面:
(1)管道选材正确并具有足够的强度;
(2)管道同其他建筑物、构筑物、道路、桥梁、
公用设施及企业等保持一定的安全距离。
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管道的强度设计应符合有关规程、规范
的规定;管道施工必须保证焊接质量并符合
现行标准规范的要求,同时采取强度试压和
严密性试压来认定;在生产过程中应对管道
进行定期测厚,并保持良好的维护管理以保
证管道的安全运行。
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2)集输管道的防爆安全保护
主要应防止管道泄漏,避免泄漏气体的燃烧和
在封闭的空间内产生爆炸。因此集输管道的防爆安
全保护,应通过管道设计时材料选择和强度计算的
正确、施工质量的确认和生产过程中定期巡线检漏
工作来保证。
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3)集输管道的限压保护和放空
(1)采气管道的限压保护
采气管道的限压保护一般通过井场装置
的安全阀来实现。天然气集气站进站前管道
上设置的紧急放空阀和超压报警设施,对采
气管道的安全也能起保证作用。
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(2)集气管道的限压保护
集气管道的限压保护通常由出站管道上安
全阀的泄压功能来实现,同时集气管道应有自身
系统的截断和放空设施。
集气支管道可在集气站的天然气出站阀之
后设置集气支管放空阀;长度超过1km的集气支
管,可在集气支管与集气干管相连接处设置支管
截断阀。
集气干管末端,在进入外输首站或天然气
净化厂的进站(厂)截断阀之前,可设置集气干管
放空阀,并在该处设置高、低压报警设施,该报
警设施一般设在站内由站内操作人员管理维护。
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2、集输站场的安全保护
1)集输站场的防火防爆措施
(1)集输站场的位置及与周围建筑物的距离、集
输站场的总图布置等应符合防火规范的规定;
(2)工艺装置和工艺设备所在的建筑物内,应具
有良好的通风条件;凡可能有天然气散发的建筑物
内应安装可燃气体报警仪。
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2)集输站场的限压保护和放空
(1)井场装置的限压保护。井场装置的限压保护
如图8-3所示。
图8-3井场装置的限压保护
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各种限压保护设备的作用是:
①高低压安全截断阀。如图8—3中的3所示,它是
一种以气体为动力的活塞式高低压截断阀。当采气
管道的压力高于上限或低于下限时,安全截断阀3
即自动关闭。采气管道超过上限压力,一般是因为
采气管道堵塞或集气站事故情况下紧急关闭进站截
断阀而造成的。采气管道低于下限压力,一般是因
为采气管道发生事故破裂所致。
②弹簧安全阀。如图8—3中5、8所示,是一种超压
泄放设备。管道系统具有不同压力等级时,为防止
上一级压力失控,保护下一级压力系统的设备和管
道,一般须装设泄压安全阀。
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(2)集气站的限压保护。通常集气站中的节流
阀将全站操作压力分成两个等级。凡有压力变化
的系统,在低一级的压力系统应设置超压泄放安
全阀。安全阀与系统之间应安装有截断阀,以便
检修或拆换安全阀时不影响正常生产。在正常操
作时,安全阀之前的截断阀应处于常开状态,并
加铅封。
常温分离单井集气站,在进、出站的截断阀
之间,可在高压系统或在中压系统设一个紧急放
空兼作检修时卸压放空的放空阀。放空气体应引
出站外安全地段放空。
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常温分离多井集气站的多组平行生产装置,
在设置安全阀的管段附近,应同时设置一个检修
泄压放空阀,并汇伺安全阀的放空气体,合并引
出站外放空管放空。在多组平行生产装置的汇气
管上装设一个紧急放空阀,作为全站超压泄放之
用。
低温分离集气站中,高压分离器和低温分离
器之前分别设有节流阀,故有压力等级的变化,
因此在高压分离器和低温分离器的前或后的管段
上,应分别设置超压泄放安全阀。设在分离器进
口管段上的安全阀,其泄放介质应考虑为气液混
相,设在分离器出口管段上的安全阀,其泄放介
质则为气相。
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油库安全技术知识
由于石油库、易产生静电、易挥发和渗漏以
及带有一定毒性的石油产品,一旦失控,就将导
致火灾、爆炸和人员中毒等事故的发生,甚至由
于缺乏必要的安全技术知识以及采取措施不力等
还可造成或加大事故的损失程度。
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•储储 运运 工工 程程
1998年,国家颁发了《消防法》,确认了
“预防为主,防消结合”的消防工作方针。中
国石油化工集团公司也重审了“安全第一,预
防为主,全员动手,综合治理”的安全生产方
针,井发布了《消防安全管理规定》,坚持“
谁主管,谁负责”的原则,实行安全责任制和
防火责任制,石油库进行安全管理时必须结合
具体情况严格地执行。为了保证油品储运过程
中的作业安全,严防各类事故的发生。
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•储储 运运 工工 程程
防火防爆基础知识
燃烧与爆炸对油品储运有很大的破坏性,因而
必须引起我们的高度重视,切实做好石油库的防火
防爆工作,以保障人民生命和国家财产的安全。因
此说,做好防火防爆工作是石油库安全管理,乃至
整个油库管理工作的一个永恒的主题。做为一名油
品储运工了解和掌握一些必要的防火和防爆知识,
是强化石油库安全管理,不断增强安全意识和素质,
确保石油库安全的关键。
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•储储 运运 工工 程程
物质按其燃烧性分为不可燃烧物,难燃
烧物和可燃烧物三类。石油及其产品的主要
成分是碳氢化合物及其衍生物,属于可燃性
物质。可燃性物质可分为可燃物和易燃物两
种。凡闪点不大于45℃的油品为易燃易爆物
品,如汽油、煤油,闪点大于45℃的油品为
可燃物品,如重质油品。
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•储储 运运 工工 程程
1、 油品的危险特性
1)易燃性
燃烧是伴随着发光、发热的快速氧化反应。油
品的组成主要是碳氢化合物及其衍生物,是可燃性
有机物质。其中许多油品的闪点较低,同燃点很接
近,不需要很高温度,甚至在常温下蒸发速度也很
快。由于油品在储存收发作业中,不时能是全封闭
的,导致油蒸气大量积聚和飘移,存在于有大量助
燃物的空气中,氧气供给充分且难以控制,只要有
足够的点燃能量,很容易发生燃烧。
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•储储 运运 工工 程程
油品的燃烧速度很快,尤其是轻质油
品;汽油的燃烧线速度最大可达5mm/min
,水平传播速度也很大,即使在封闭的储
油罐内,火焰水平传播速度可达2~4m/s,
因此油品一旦发生燃烧,氧气供给难以控
制,很容易造成更大的危险性。
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•储储 运运 工工 程程
2)易爆性
物质发生变化的速度急剧增加,在极短时间
内释放出大量的能量,温度及压力急剧增加的物
理化学过程称爆炸。
石油产品的蒸气中存在一定数量的氢分子,
含有氢分子的抽蒸气与空气组成混合气体的比例
达到一定时,碰到很小能量的引爆源,也就发生
爆炸。
许多油品的爆炸浓度下限很低,尤其是轻质
油品,油蒸气易积聚飘移波及范围大,浓度在爆
炸极限范围内的可能性很大,只要有足够能量的
引爆源存在,便可发生爆炸。
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•储储 运运 工工 程程
油品的易燃性也决定了燃烧与爆炸的
转变过程。当空气中的油气浓度在爆炸极限
范围以内时,与火源接触,随即发生爆炸。
如果油蒸气能够不断地补充,就创造了继续
燃烧的条件,即爆炸转为燃烧。容器内油品
蒸气浓度高出爆炸极限的上限时,遇有火源
,则先燃烧。当油蒸气稀释到爆炸极限范围
内时,便转为爆炸,即燃烧转为爆炸。
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•储储 运运 工工 程程
油品的易爆性还由于油气所需的引爆能量小,
引爆能量仅为,而油库中的各类引爆源,如
明火、散热设备的表面高温、电气设备点火源、通
过高温气体、三种形式的静电放电闪火等,均具有
足够的能量来引爆油气混合物。
油品的易爆性还表现在爆炸温度极限越接近于
环境温度,越容易发生爆炸,冬天室外储存汽油,
发生爆炸的危险性比夏天还大。夏大在室外储存汽
油回气温高,在一定时间内,汽油蒸气的浓度容易
处于饱和状态,往往先燃烧,而不是爆炸。
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•储储 运运 工工 程程
3)易积聚静电荷性
两种不同物体,包括固体、液体、粉尘和气体,
经过摩擦、接触后脱离等相互运动的机械作用,就
会产生电荷,其中一物体带下电荷,则另一物体就
带负电荷,这就是易积聚电荷性。
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•储储 运运 工工 程程
电荷的产生和积聚与物体的导电性能有关,当
物体的电阻率小于108Ω·m,时为导电体,因其电阻
率小,产生的静电很快消散,不容易积聚,不致5;
起静电危害。电阻率在108~1010Ω·m之间的物体,
产生的静电积聚不严重,称为静电亚导体。当电阻
率大于1010Ω·m时为静电非导体,易产生积聚静电
荷,消散较慢。
油品的导电率一般都较低,即电阻率偏大,大
多数都高于1010Ω·m,属静电非导体。静电荷的产
生和积聚容易引起放电闪火,而油气的点燃能又低,
很容易酿成火灾爆炸事故。
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•储储 运运 工工 程程
4)易蒸发、易扩散、易流淌性
石油产品主要由烷烃和环烷烃组成,大致是碳
原子数4个以下为气体,5~12个为汽油,9~16个为
煤油,15~25个为柴油,20~27个为润滑油。碳原
子数16个以下为轻质馏分,烃类分子很容易离开液
体,挥发到气体中,这就叫挥发或蒸发。蒸发量与
速度和液体的温度特别是表层温度,液面压力、气
体空间,蒸发面积、接触空气的流速,以及本身的
密度有关。1kg汽油大约能蒸发成的汽油蒸气,
煤油和柴油虽然蒸发较慢,但比水蒸发快得多。
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•储储 运运 工工 程程
油气的密度,甲烷为 m3,乙烷为
m3,丙烷为 m3,而空气为
主气混合后的混合气体密度,问空气接近,尤其
是轻质油的蒸气同生气的混合物,受风影响扩散
范围厂。大风时,油气也可沿地向疏散出501。以
外,并没地面和水面飘移,积聚在坑洋地带,所
以油库中各建筑物之间一定要有女全距离,并考
虑风向,风力大小,以防火火及灾情扩大。
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•储储 运运 工工 程程
液体都有流动扩散的特性,油品的流动扩散
能力取决十油品的粘度。低粘度的轻质袖:巳,
密度小于水,其流动扩散性很强。重质油品的粘
度虽高,但温度升高,粘度降低,其流动扩散件
也增强。所以储存油品的设备由于穿孔、破损,
常发生漏油事故。
蒸发出的油蒸气比空气重,能贴地面、水面
流动飘散,还能存积在坑洼处同空气混合后形成
爆炸气体,油品这种易蒸发、易扩散、易积聚的
特性,往仆是引起火灾爆炸或扩大灾害范围的根
源。
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•储储 运运 工工 程程
5)易沸溢性
重质汕品一股个易燃烧,一旦燃烧不易扑灭。
重质或含有水分的油品(如原汕)着火燃烧时容
易产生夫溢、爆喷现象,使燃烧的油品大量外溢,
甚至形成火柱,可高达70~80m,喷射距离可达
120m,不仅容易造成人员伤亡,扑救困难,而且
由于火焰辐射热量高,容易从成油罐间的火灾蔓
延、油中的水滴遇到如此高的温度必然汽化,体
积膨胀,形成泡沫状,以很大的压力升腾到油加,
并把着火油品带到上面,向周围喷溅,这种火灾
破坏性极大,波及面也宽。
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•储储 运运 工工 程程
形成重质油品和含有水分的油品沸溢原因主要
是热辐射、热波作用和水蒸气的影响。与油罐发生
火灾时,山了热辐射作用,液面温度小断升高,随
时问的增长,加热层也越厚,先是轻馏分被烧掉,
市馏分逐渐下沉,通过热量传递,加热到油品深部,
并且重质油品和原油中含水汽化形成气泡,体积膨
胀1700倍,以很大的压力急剧冲击液面,形成火柱,
造成沸腾突溢性事故。
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•储储 运运 工工 程程
6)易受热膨胀性
油品受热后,温度升高,体积膨胀,如汽油,
温度变化1℃,其体积变化%,一个5000m3汕
罐,温度升高1℃,其油品体积将膨胀60m3,同时
也使蒸气压增高。所以储存汽油的密闭油桶如靠近
高热或日光曝晒,受热膨胀,桶内压力增加,容易
造成容器胀破。另一方面,当容器内灌入热油冷却
时,又会使油品体积收缩而造成桶内负压,引起容
器吸瘪;这种热胀冷缩现象会损坏储油容器而发生
漏油现象。在火灾现场附近的油桶受到火焰辐射的
高热作用,如不及时冷却,可能口油桶膨胀爆裂,
增加火势,扩大火灾面积。
65
•储储 运运 工工 程程
由于油品的热膨胀忖,若容器灌装过满,管
道输油后不及时排空,又无泄压装置,由于外界
温度的上升或下降速度过大,会造成设备胀破,
吸瘪等事故。如气温骤降,油罐呼吸阀的真空阀
盘,因某种原因来不及开启,或向外发油时真空
阀来不及开启,或开户不够,内使油罐凹陷,抽
瘪的现象常有发生。故储油容器,尤其是各种规
格的油桶,不同季节都应规定不同的安全容量,
输油管道上应设有泄压装置。
66
•储储 运运 工工 程程
7)毒性
毒性是指某些物质接触或侵入生物机体后,发
生生物化学变化,破坏生理机能,引起功能障碍、
疾病甚至死亡。
67
•储储 运运 工工 程程
石油产品及其蒸气一般都具有毒性,它属于刺
激型、麻醉型或腐蚀型的低毒或中等毒性的物质,
特殊情况下,才具有较高毒性。储存这些有毒物品
时,要引起高度重视。石油产品为改善性能,过去
常在油品中添加一些含毒性物质,虽然含量较小,
但毒性较大。如汽油中添加四乙基铅、演乙烷、二
氯乙烷,机械用油中加入一些添加剂等。油库作业
中,人体防护不可能全封闭,不可避免地接触到油
品,吸入油蒸气,引起慢性中毒及职业病。因此油
库中应加强防毒劳动保护措施。
68
•储储 运运 工工 程程
2、燃烧与爆炸机理
1)燃烧条件
燃烧是一种同时有光和热产生的快速氧化反应。
燃烧必须具备放出热量,发出光和氧化反应剧烈这
三个特性。通常所见的燃烧仅指可燃物在空气中与
氧发生剧烈的氧化反应。
69
•储储 运运 工工 程程
任何物质发生燃烧必须具备一定的条件,它通
常对用经典的燃烧三角形来解释。三角形的每一条
边代表着燃烧反应的一个条件,即可燃物、助燃物
和着火热源。当其中任何一个条件不具备时,燃烧
就不能进行。油库防火与灭火也常是从这三要素着
手进行控制。
然而新的研究表明,某些液体燃料可以长期接
触氧气而不发生燃烧,而有些液体燃料却能在氧气
含量不足的空气中继续燃烧,原因在于有无自由基
的存在,说明自由基也是燃烧的附加条件,这样燃
烧条件由燃烧三角形发展到燃烧四面体。
70
•储储 运运 工工 程程
(1)可燃物质
无论是固体、液体和气体,在一定条件下凡
能与空气中氧或其它氧化剂起剧烈反应的物质都
是可燃物质。如木材、纸、沥青及各种油品都是
可燃物质。可燃物存在是燃烧发生的基础。
(2)助燃物质
助燃物质就是支持物质燃烧的另一种物质。
一般是指氧或氧化剂,主要是空气中的氧。氧在
空气中的含量,按体积比为21%,按质量比为
23%。可燃物质没有氧助燃是不会燃烧的,只有
当氧能源源不断地供给时,才会连续燃烧。
71
•储储 运运 工工 程程
在可燃性混合气体燃烧中,助燃物质和可燃物
质必须具备一定比例。可燃性混合气体是指燃烧极
限浓度以内混合物气体。在一定温度和压力下,只
有浓度在一定范围内的混合气体,才能被点燃并传
播火焰。这个似合气体的燃料的浓度范围就称该燃
料的燃烧极限。如在油气混合物中,当氧气浓度小
于9%时,燃烧就不能继续,或者当混合气体中惰性
气体浓度达到一定值,如二氧化碳浓度达到30%~
35%时,水蒸气体积浓度大于30%时,燃烧也会中断。
燃料的燃烧极限是受混合气体的种类和氧气、惰性
气体等浓度的影响而变化的。
72
•储储 运运 工工 程程
(3)着火热源
着火热源就是把可燃物质的一部分或全部加热
到发生燃烧所需要的温度和热量的热源。各种可燃
物质的性质的不同,着火时所需要的热量和温度也
不同。如木材一般加热到280~350℃时着火,煤炭
一般在400℃时着火,而石油产品的着火温度高于门
点的l~30℃。常用火焰引火,当火焰没有足够的热
量使可燃物质加热到着火温度时,仍不能发生燃烧。
用燃着的火柴去点燃润滑油,润滑油就不一定会燃
烧。
73
•储储 运运 工工 程程
(4)活性基团
燃烧实际上是气体分子间的活性基团相互作
用。要维持燃烧,必须保证活性基团链锁反应的
连续性。燃烧过程中如受负催化剂作用,活性基
团不能连续供给时,燃烧就会中断。如汽油在燃
烧时,碰到干粉等负催化剂,灭火剂就会吸收大
量活性基团,破坏链锁反应,造成活性基问缺乏
而中上燃烧。
74
•储储 运运 工工 程程
2)爆炸极限与爆炸机理
(1)爆炸极限
可燃性气体或可燃性液体的蒸气与中行或氧气混
合后,在某一浓度范围内,遇到火源将引起爆炸,此
浓度范围称为混合气体的爆炸极限范围。当浓度高于
或低于某一极限值时,火焰便不再蔓延,所以这个能
使可燃气体或蒸气与空气或氧气组成的混合物在点火
后可以蔓延的最低浓度称为该混合气体的爆炸下限。
同样能使火焰蔓延的最高浓度称为混合气体的爆炸上
限。这种油气与空气按一定比例混合,浓度在爆炸极
限范围以内的混合气体称为爆炸性混合气体。
75
•储储 运运 工工 程程
混合物浓度低于爆炸下限时,因含有过
量的空气,空气的冷却作用阻碍了火焰的蔓
延。当浓度高于爆炸上限时,空气含量不足,
火焰也不能传播,所以当浓度在爆炸范围以
外时,混合物就不会爆炸。对于浓度在爆炸
上限以上的混合物还不能认为是安全的,一
旦补充进空气就有危险性。爆炸极限是爆炸
必须具备的一个条件。
76
•储储 运运 工工 程程
可燃液体除爆炸浓度极限外,还有爆炸温度极
限,因为液体的蒸气浓度是在一定温度下形成的。
可燃液体在一定温度下,由于蒸发而形成等于爆炸
浓度极限的蒸气浓度,这时的温度即为爆炸极限。
爆炸温度极限有上限和下限之分。爆炸温度下限,
即液体在蒸发出等于爆炸浓度下限的蒸气浓度时的
温度。液体的爆炸温度下限即是液体的闪点。爆炸
温度上限,即液体在该温度下蒸发出等于爆炸浓度
上限的蒸气浓度。
77
•储储 运运 工工 程程
例如,汽油的爆炸温度下限是一38℃,上限是
一8℃。在这个温度范围之内,汽油蒸气与空气的混
合物都有爆炸危险。爆炸极限是实际测定出来的,
某些油品的爆炸极限参考数据如表8-5。
78
•储储 运运 工工 程程
79
•储储 运运 工工 程程
爆炸极限不是一个固定值。各种不同的可燃气
体或液体,由于它们的理化性质不同,具有不同的
爆炸极限。同一种可燃气体或液体的爆炸极限也不
是一个固定的值,受各种因素的影响而变化。在一
定条件下所测得的爆炸极限具有普遍的参考价值。
80
•储储 运运 工工 程程
(2)爆炸机理
爆炸必须具备以下条件,一是要有油
蒸气存在,且气体浓度在爆炸极限范围内,
二是有足够的引爆能量。
油品爆炸往往与燃烧相联系,爆炸可
转为燃烧,燃烧也可转为爆炸。
81
•储储 运运 工工 程程
油品蒸气与空气的混合气体处在爆炸极限
范围内时,一接触火源便先爆炸后燃烧。当混合
气体的浓度超过极限的上限时,接触火源后先燃
烧,当浓度降到上限以下,或空气继续补充,浓
度稀释到上限以下,就发生爆炸,油品火灾过程
中,常有一个火球接着一个火球直冲上空就是这
种相互转变的现象。
爆炸极限除了用油品蒸气在空气中的体积
百分比浓度表示外,还有相应的温度,因此也存
在爆炸温度极限,如表8-5,汽油爆炸温度极限
在一38~一8℃,煤油在40~86℃之间。
82
•储储 运运 工工 程程
3、油库危险区域划分
1)危险区域划分
油库内许多生产和生活设施在不同环境条件
和作业条件下具有不同的安全要求,特别是安全
用电要求。为了便于正确合理地进行电气设计、
设备选型、安装、运行、检修、维护和安全管理,
把油库划分成爆炸危险区、火灾危险区和一般用
电区。
83
•储储 运运 工工 程程
①爆炸危险区
油库爆炸危险区域是指油品蒸气与空气混合后,
有可能达到爆炸极限的区域。包括易燃油品闪点低
于或等于环境温度的可燃性油品的生产作业区及其
周围的有限空间。油库内经营的汽油、溶剂油、煤
油、一35#柴油等挥发出来的气体,按其在生产作业
区出现和积聚形成爆炸性气体混合物的频繁程度和
持续时间,将爆炸危险区划分为三级。
84
•储储 运运 工工 程程
0区:连续出现或长期出现爆炸性气体混合
物的环境。
l区:在正常运行时可能出现爆炸性气体混
合物的环境。
2区:在正常运行时不可能出现爆炸性气体
混合物的环境,或即使出现也仅是短时存在
的爆炸性气体混合物的环境。
85
•储储 运运 工工 程程
②火灾危险区
火灾危险区是指闪点高于环境温度的可燃油品
生产作业区。火灾危险环境应根据火灾事故发生的
可能性和后果,以及危险程度及物质状态的不同,
按下列规定进行分区。
21区:具有闪点高于环境温度的可燃液体,在数量
和配置上能引起火灾危险的环境。
22区;具有悬浮状、堆积状的可燃粉尘或可燃纤维,
虽不可能形成爆炸混合物,但在数量和配置上能引
起火灾危险的环境。
23区:具有固体状可燃物质,在数量和配置上能引
起火灾危险的环境。
86
•储储 运运 工工 程程
③一般用电区域
一般用电区域是指除上述两类区域外的
所有场所。如办公楼、食堂等一些供行政和
生活用的建筑物场所。火灾危险区和一般用
电区域均可称为非爆炸危险区域。
87
•储储 运运 工工 程程
2)油库主要作业场所爆炸危区域划分
油库各主要作业场所的爆炸危险区域
划分可参照规范标准图例,并根据爆炸危险
区域的定义及划分的有关原则结合油库具体
情况进行划分。
88
•储储 运运 工工 程程
①易燃油品泵房
易燃油品泵房是输转、灌装、储存闪点低于
或等于环境温度的易燃油品作业区,故属于爆炸
危险区域。划分范围如下:通风不良的易燃油品
泵房内部划为1区;通风良好的易燃油品泵房及有
孔或开式墙外与墙等高3m以内空间距地坪高、
距室外3m以内的空间划为2区。当泵房爆炸危险区
域内地坪以下有坑、沟存在时,坑、沟内的危险
区域要提高一级。
89
•储储 运运 工工 程程
②槽车装油场地
铁路槽车和汽车罐车可用来装卸轻质油品,
故属于爆炸危险区域。其划分等级如下:油罐车
内部液体表面以上空间划为0区;以通气口为中心,
15m为半径的球形空间,以密闭卸油口为中心,半
径的球形空间及爆炸危险区内的坑或沟划为1
区;以通气口为中心,3m为半径的球形并延至地
坪及以密闭卸油口为中心为半径并延至地坪
的空问划为2区。
90
•储储 运运 工工 程程
③地面储油罐
地面储油罐主要有钢质拱顶油罐及内浮顶油罐,
储存易燃油品时,属爆炸危险区域。拱顶油罐在正
常储存易燃油品的情况下,液体表面以上的空间划
为0区;以呼吸阀为中心半径的空间和防火堤
内地坪以下的坑、沟划为1区;距离储罐的外壁和
顶部3m的范围内及防火堤至罐外壁高度为堤顶高
的范围划为2区。内浮顶油罐在正常储存易燃油品
的情况下,浮盘上部至罐壁顶部空间及爆炸危险区
域内的坑、沟划为1区;储罐外壁和顶部3m范围内
及防火堤至罐外壁,其高度为堤顶高的范围内划为
2区。
91
•储储 运运 工工 程程
4、电气整体防爆基础知识
1)电气整体防爆的概念
电气整体防爆是指在爆炸危险区域内的全部
电气设备、线路、附件的设计、选型、安装、施
工、运行维护及安全技术管理均应符合相应的防
爆等级要求。
92
•储储 运运 工工 程程
2)电气整体防爆的基本要求
电气整体防爆的基本要求是:爆炸危险区域
内的全部电气设备符合该区域防爆类、级、组;
从设计、制造、安装、使用到报废,在设备的生
中,始终保持完整的电气防爆性能。
爆炸性混合气体按照最大试验安全间隙和最
小点燃电流比分为二类(I、Ⅱ)三级(A、B、
C),按照物质的自燃温度分为六组(T
1
、T
2
、T
3
、T
4
、T
5
、T
6
)。油库中储存的汽油、溶剂汽油、
煤油等轻质油品蒸气,均属于Ⅱ类A级T
3
组爆炸
气体;所以选用的电气设备的类别,级别和组别
都不应小于油气的等级。
93
•储储 运运 工工 程程
3)防爆电器的使用与维护
油库中选用防爆电器设备,主要应用于爆炸
危险场所,应根据用电规范和要求,针对不同类
型电气设备,规定0区只能选用本安型,1区可以
选用本安型、隔爆型、增安型及其它防爆型设备,
2区可以选用1区和0区的所有设备。
防爆电器包括防爆开关、防爆接线盒、防爆
电机及电气安全装置等。为使电气整体防爆,一
方面要求正确选型,另一方面要求在使用中要正
确操作,并保证接线良好,避免挠性管松动,使
用中还要由专业人员进行定期断电检修,油库的
电气设备一般只进行小修,而不进行大修。
94
•储储 运运 工工 程程
油库中还经常使用电气安全装置,电气安全
装置除用来防止触电、接地等电气事故外,也用
来防止火灾爆炸、机械伤害等非电气事故。电气
安全装置种类很多,按照电气安全装置的用途可
分为漏电保护装置电气安全联锁装置和信号装置
等。
95
•储储 运运 工工 程程
5、油库防火防爆的基本措施
燃烧爆炸事故对石油库的安全威胁极大。油
品储运过程中必须切实加强防火防爆的工作。根
据发生燃烧爆炸的条件,强化防火安全意识和必
要的安全防范技术措施的教育,控制住火源和引
爆源,妥善处理好可燃物,减少油品蒸气积聚等;
是石油库做好防火防爆工作的基本措施。
96
•储储 运运 工工 程程
1)控制火源
(1)控制明火源
所谓明火主要是指整个经营管理过程中的加热
用火、维修用火及其它火源。
在油库内进行电焊、气焊、铸锻等明火作业时,
必须严格按规章制度进行、在动火作业前要申请用
火票,妥善处理用火现场,严格落实有关的防火措
施,经批准后,方可用火。在动火作业中,现场应
有专人进行消防值勤和动火现场监督。作业结束后,
要仔细清理现场,彻底消除火源,并关闭电源等。
经检查无误后,人员方可离去。
97
•储储 运运 工工 程程
储罐区和收发作业区以及桶装油料储存区等
都是防火禁区,必须切实加强明火管理。进入油
库不准携带火种,如火柴、打火机等;更不准在
库内吸烟;汽车和拖拉机等进库前必须戴防火罩,
停车后立即熄灭发动机,并严禁在库内检修车辆,
也不准在作业过程中启动发动机。以防火星飞出
引起爆炸性混合气体燃烧爆炸。
铁路机车入库时,要加挂隔离车,关闭灰箱
挡板,并不得在库区清炉和在非作业区停留。油
轮停靠码头时,严禁使用明火,禁止携带火源登
船。
98
•储储 运运 工工 程程
(2)防止金属摩擦与撞击火花
金属零部件以及工具间的相互摩擦与撞击而
产生的火花,也能引起油品的燃烧或爆炸。因此
应避免和防止金属间的摩擦和撞击。如清罐时和
扫槽车底油时,不能直接用金属刷清扫,要用木
质材料清扫。
各类油泵、电动机等运转机械的轴承要及时
加油,保持良好润滑,防止干摩擦产生火花。并
经常消除附着在轴承上的可燃污垢
99
•储储 运运 工工 程程
在火灾爆炸危险区域拆装维修设备时,而使用
铜制防爆工具,严禁敲打作业。
搬运油桶等金属容器时应避免互相碰撞,不得
抛掷、撞击、震动,更不准在水泥地面滚动无垫圈
的油桶。
油品在接卸作业中,要避免接卸鹤管在插入和
拔出槽车口或油轮舱口时碰撞。凡是在油气存在的
地方,都不能使用非防爆工具碰击钢质金属。
严格执行出入库和作业区的有关规定,不准穿
铁钉鞋进入油库,特别是攀登油罐、油轮、油罐车
和踏上油桶。
100
•储储 运运 工工 程程
(3)防止电火花
电器设备等由于老化、短路或操作时触头分
合等原因也会引起火花,同样可以引起油品的燃
烧爆炸。因此油库及一切作业场所使用的电气设
备,都必须符合场所的防火防爆要求,安装也应
符合有关的安全技术要求,严禁有破皮、露线及
发生短路的现象存在。
101
•储储 运运 工工 程程
严禁行何一级电压的架空线路跨越储油
区和桶装轻油库房、收发油作业区以及油泵
房等的上空。并不得随意拉接临时线路。
通入油库的铁轨,必须在进入油库铁路
大门以前的钢轨接缝处安装绝缘隔板以防止
外向的杂散电流进入油库。
102
•储储 运运 工工 程程
(4)防雷电和静电
雷击和静电放电产生火花也会导致油品
燃烧爆炸,有关这方面的知识将在后向介绍。
103
•储储 运运 工工 程程
2)正确处理可燃物
在油库经营管理中,可燃物的正确处理主要
注意以下几点。
(1)严防油品的跑、冒、滴、漏
油品储运工作中,跑、冒、滴、漏往往导致
油品在作业场所扩散。它是发生火灾爆炸事故的
重要原因之一。工作中操作人员要精心操作,加
强设备维护,提高设备完好率,发现泄漏部位要
及的修复。油品输转作业中,要坚持巡回检鱼,
随时注意输油泵出口压力表和入口真空表的读数
变化,防止管道损坏等原因导致跑油事故的发生。
104
•储储 运运 工工 程程
对在装卸油品作业发生的跑、冒、滴、漏油
品,应及时予以清除处理。油罐、罐车等储油容
器收装油品时,要密切注意油面上升清况,不得
超高,严防冒油。近来,一些油库采用了压敏式
或光导式液位计量仪表,基本上可以避免冒油事
故的发生。
此外,严禁将油污、油泥、废油等倒入下水
道或明渠排放,应收集于指定地点,妥善处理,
达标后排放。
105
•储储 运运 工工 程程
(2)减少油品蒸发
油库中,由于受设备的作业条件的限制,油
品不可避免蒸发,形成爆炸性混合气体,依靠一
次防护措施是达不到要求的,必须采取二次防护
措施,以弥补一次防护措施的不足。
目前减少油品蒸发的主要措施是:尽可能使
油罐或油桶满装,防止油品泄漏,降低油罐内温
差,采用内浮顶油罐,进行油气回收,改进设备
及操作等。
106
•储储 运运 工工 程程
(3)防止可燃气体积聚
油品蒸发后;与空气形成爆炸性混合气体,容
易在低洼、不通风的场所积聚,这些积聚的爆炸性
混合气体,是发生火灾爆炸事故的重大隐患之一,
因此要防止可燃气体在房间、坑洞等场所积聚。目
前许多油库的泵房等易积聚可燃气体的工作部位,
已经安装了可燃气体报警仪等安全监控设备,一旦
发现油品蒸气浓度超过安全规定时,应及时查明原
因,并认真妥善地加以处理。对于泵房和库房等易
于积聚油气的场所应采取机械通风,以排除油品蒸
气。
未经洗刷的油桶、油罐及其它储油容器,严禁
修焊。
107
•储储 运运 工工 程程
(4)通风和惰化
清洗含硫油罐沉积物或其它含硫、含磷等具
有自燃能力的物质时,要防止其产生自燃,可针
对不同情况而采取通风、散热、淋水降温等措施
来防止其自燃和爆炸的发生,或采取隔绝空气、
充入惰性气体进行保护。油抹布、油棉纱等,也
极易自燃并可引起火灾,应装入专用的金属箱桶
内,放置在安全地地点并及时清除之,切勿堆放
在不通风的地方。
108
•储储 运运 工工 程程
(5)做好可燃物质的隔离
油品一般均有较好的流动性,同此要防止储
油容器破裂后油品流散或火灾蔓延。地上油罐应
修筑防火堤和水封井,平时应关闭其排水井出口
管道上的阀门。
储油区、库房、泵房、装卸区等建(构)筑
物附近,要清除一切可燃物,如树叶、干草和杂
物等。
109
•储储 运运 工工 程程
3)加强安全教育,建立健全消防知识
积极采取措施,提高安全生产保障能力。油库
应积极采用新技术、新设备、新工艺,不断提高油
库现代化管理水平。同时还必须建立健全群众性的
安全消防组织,认真制定防火规章制度和火灾扑救
方案,并加强安全教育和防火、灭火技术素质的训
练工作,做到常备不懈。对新进职工和外来人员要
进行规章制度及安全知识教育,定期组织职工进行
消防实战演练。
110
•储储 运运 工工 程程
4)保证消防设备完好
消防设备是油库扑救火灾的有力工具,必须
按有关规定配置足够的消防设施或器材。并应定
期检查和维护保养,确保其完好可靠,始终处备
战状态。小型消防器材的摆放要合理、方便。
111
•储储 运运 工工 程程
防静电危害
1、静电产生及放电
1)静电的特点与危害
静电是两种不同物质相互摩擦而产生,其电荷
存在形式是相对静止的。静电并不是绝对静止的电,
而是指电荷在空间移动稍为缓慢,其磁场效应同电
场的作用相比可以忽略的电。由静电场引起的各种
现象称为静电现象。从电的本质及一般所具有的特
性和规律来看,静电和上业用电是一样的,但是它
们在起电方式、能量、表现形式和欧姆定律的适用
性等方面是有明显区别的。
112
•储储 运运 工工 程程
油库储存着大量的石油产品;各作业场所又时
刻弥漫着爆炸性混合气体。静电的存在,可能出现
的爆炸、火灾是一种潜在的危险。
据有关资料介绍,火灾爆炸事故约有10%属于静
电事故。1982年11月,某油库一个2000m3的金属固定
顶立式油罐,采用称重仪计量,将塑料管缆安装在
油罐量油孔内,由于风速达4m/s,使塑料管缆带静
电,与相邻的金属管产生火花放电,将汽油点燃产
生爆炸,整个油罐被破坏,造成大面积火灾。1988
年某油库收油时,由于静电放电引爆罐内油气,造
成1人死亡,7人受伤,整个罐区被毁坏的大事故。
113
•储储 运运 工工 程程
静电对石油储运的危害,除引起火灾爆炸外,
大体如表8-6所示。
总之,石油静电事故造成破坏性很大,影响面也
很广,尤以爆炸及火灾引起的损害更为严重。静电事
故的预防也是油库操作人员的一项重要内容。
114
•储储 运运 工工 程程
2)静电的产生和积聚
油库产生静电的场合很多,如由清洗
化纤衣服油污或用化纤碎布清洗设备油污
而造成摩擦分离起电,如小水滴吸附空气
中负离子而带负电,绝缘体与固体摩擦带
电,油品在管道中流动带电,汽车发油时
油蒸气带电以及人体穿戴化纤衣服鞋帽的
人体静电等。
115
•储储 运运 工工 程程
油品的电阻率大多高于1010Ω·m,属于静电非
导体,即具有易积聚静电的特性。而静电荷积聚多
少是与材料的绝缘性能有关,即与电荷在介质内流
散的规律有关。油品在储运过程中,其静电的产生
和积聚量大小,还与管道长度、附件多少、油品位
差及收发油速度等有关。
116
•储储 运运 工工 程程
3)静电放电引燃条件
带电体上的静电荷总是要释放掉的,电荷的释
放有两个途径;自然逸散和不同形式的放电。静电
放电是电能转换成热能的过程,能将可燃物引燃,
成为引起燃烧或爆炸的火源之一。
117
•储储 运运 工工 程程
静电放电以静电积聚力前提,而被积聚的静
电只有同时具备以下条件时才能构成放电危害,
即:
(1)积聚起来的电荷能形成具有足以引起火花
放电的静电电压;
(2)有适宜的放电间隙;
(3)放电达到能够点燃可燃性气体的最小能量;
(4)放电必须在爆炸性混合物的爆炸浓度范围
内发生。
118
•储储 运运 工工 程程
由于石油产品具有较高的电阻率,故产生
静电电荷积聚和静电放电的几率很高,至于能否
引燃可燃性油蒸气,主要取决于放电能量是台大
于油蒸气的最小引燃能量和油蒸气的浓度是否在
爆炸范围之内。一般认为,对存在池蒸气的场所,
当具有金属突川物时;油面电仕不超过8~10kV
是安全的,接近20kV时危险程度很高。因此,
轻质油品装油过程中的安全油面电位值规定为
12kV。
119
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4)静电放电类型
静电放电一般是电位较高,能量较小,
处于常温常压条件下的气体茁穿。电极材
料可以是导体或绝缘体,电场多数是不均
匀的,其放电类型按放电的位置可分为空
间放电和沿间放电两种情况。其放电形式
有电晕放电,火花放电,刷形放电和沿面
刷形放电4种。
120
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2、静电危害的控制和防护
1)防止静电灾害的条件
要避免火灾事故发生,只要消除静电放电4
个条件中的任何一个或几个就可以了。即防止或
减少静电的产生;设法导走或中和产生的电荷,
使它不能积聚;防止产生高电场,没有足够能量
的静电放电;防止爆炸性混合气体的形成。
121
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油品内的杂质是其起电的重要因素,然而使油
品达到高精度是困难的,也是不经济的。因此,防
止石油静电灾害,不是完全消除静电电荷的产生,
而是从工艺或设备管理上控制静电的各项指标,不
至于达到危险程度,避免发生事故。如控制产生的
电荷量或电荷密度;控制积聚电荷产生的电位或场
强的大小;控制放电形式与能量;控制爆炸性混合
气体的浓度;尽可能消除放电间隙等。
122
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2)工艺控制
(1)控制流速
资料表明对同一种油品,其流速愈高,管径
愈大,则静电生成量也愈大。如对罐车装油试验
表明;平均流速为
2300V;当平均流速为
580V,可见控制流速是减少静电荷产生的有效措
施。如规定汽车罐车浸没装油最大线通不应超过
7m/s,铁路罐车用大鹤管装油,流速不得大于
5m/s,目的是为了减少静电的产生。
123
•储储 运运 工工 程程
当初始装油或油品中带有水分时,更
易产生静电危险,因此必须将初速限制在
lmjs。如铁路槽车和汽车油罐车装油时鹤管
未浸没前的初速,油罐进油时进油管未淹没
前的初速,内浮盘未起浮前的油品流速都必
须限制在1m/s以下,然后才能逐渐提高流速
。
124
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(2)控制加油方式
由于油罐、油罐车、油轮等从顶部喷溅装油
时,油品必然冲击罐壁,搅动罐内液体,同时加
速油品蒸发、雾化和泡沫,使容器内油品的静电
量急剧增加,因此要求油罐,油轮装油时应从底
部进油,油槽车进油时鹤管应伸到距槽罐底部距
离不大于200mm。
125
•储储 运运 工工 程程
(3)控制油面空间的混合气体
为防止爆炸性混合气体的形成,不少场合可
采用正压通风的办法,然而对油面空间就不好使
用了,而往往采用充惰性气体的办法。一般要求
在空间内含氧体积浓度不超过8%,这时即使有
火源也因氧气不足而不会被引燃。
126
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(4)避免不同性质物质相混
油品与水、空气及个同性质油品相混,静
电产生量将增大。不同油品相混也容易引起静电
危险,油品相混一般出现在混合,切换或两条管
道同时向油罐输送不同油品的时候。
压缩空气同油品接触必须有一定措施,以
限制静电危害。在油品作业时,严禁用空气清扫
油舱底油和甲、乙类输油管道。
127
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3)消静电装置
(1)接地与跨接
静电接地是指将储油容器、管道及其它设备通
过金属导线和接地体与大地联通而形成等电位,并
有最小电阻值。跨接是指将金属设备以及各管道之
间用金属导线相连造成等电位体。显然,接地与跨
接的目的是在于人为地与大地造成一个等电位体,
不致因静电电位差造成火花而引起灾害 。
128
•储储 运运 工工 程程
储存甲、乙、丙A类油品的钢质油罐,不论是
地上的,地下的,半地下的或是安装在山洞中,也
不论是油罐的结构和形状如何,都应作防静电接地
装置。不论大小原则上都要作重复接地。
甲、乙、丙A类油品的汽车油罐车和油桶灌装
设备,应作防静电接地。装卸油码头,应设有为油
船(驳)跨接的防静电接地装置,此接地装置应与
码头上装卸油品设备的防静电接地装置或泵船上的
防静电接地装置不作连接。
129
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(2)消静电器
消静电器是直接消除油品内流动电荷的器件。
它安装在管道未端,不断地向管中注入与油品电荷
极性相反的电荷而达到中和的目的。油库使用最多
有是管道感应注入式消静电器,又称消静电管。
消静电管的基本结构主要有3部分组成,包括接
地钢管、高绝缘介质管和集流放电针,见图8-4。
130
•储储 运运 工工 程程
131
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(3)静电缓和器
静电缓和器也称张驰器、散驰器,是一种结
构简单且消电效果较好的消静电装置。缓和器的
结构如图8-5所示,当带电的油品在进入油罐之
前先进入该装置内“缓和”一段时间,使大部分
一电荷在这段时间内逸出。
132
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133
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(4)抗静电添加剂
抗静电添加剂的作用不是“抗”静电,而是当
加入微量的这种物质,可以成倍成百倍地增加油品
的电导率,使其电荷得不到积聚,而又不影响油品
的质量。抗静电剂是一种增加油品电导率的化合物,
使用的种类很多,如油酸盐、环琼酸盐,铬盐、合
成脂肪酸盐等。
134
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(5)作业条件限制
为了避开油面最大静电电位,防止静电事故
的发生,对刚进油和运输后的容器进行检测作业
时,油品需静置一段时间,以保证容器内静电荷
的泄漏。有关规定的油品静止时间是按照油品电
导率和容器容积规定的,可参照表8-7。
135
•储储 运运 工工 程程
136
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因此在油罐及其它在容器的静置时间内,
严禁检尺、测温、采样等作业,铁路罐车和汽车
罐车的检尺和测温必须在装完汕且静置一定时间
后方能进行,凡是用金属材质制的测温盒和采样
器,必须使用导电性材质的绳索,并与罐体进行
可靠地接地,不准使用导电性能不同的两种物质
的工具进行检尺、测温和采样。
137
•储储 运运 工工 程程
油罐进油要尽量避免突然开泵或停泵,
因突然开停泵会造成瞬间冲击压力和流速过
高,使静电涌起,往往造成事故。较合理的
是利用小泵一大泵开启,而后用大泵刊、泵
停止的操作顺序,起到很好的防护作用。当
采用顶部装油方式时,进油管必须插到底部。
138
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4)人体防静电
(1)人体静电类型及电位变化
人体穿着的内外衣,由于材料不同,在穿、
脱情况所产生的静电也有差异。人穿的内外衣为
化纤品或毛织品产生的静电为高,在穿脱时形成
的蓝色火花,即放电可能引燃引爆油蒸气的机遇
较多。因此,经常在油库泵房,灌油间和发油台
工作的人员和从事装、卸作业的人员避免穿化纤
衣服,应穿棉织品的内外衣和穿防静电鞋,也勿
用化纤和丝绸类纱布去擦拭油泵、油罐口、量油
口、油船舱口。
139
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(2)人体防静电措施
①人体接地。在特殊危险场所的作业人员,如司
泵员、计量员及卸槽上,为了避免由于人体带电后
对地放电所造成的危害,一般情况下作业人员应先
接触设置在安全区内的金属接地棒,以清除人体电
位,然后再操作。如油罐计量人员上罐时用手握一
下盘梯下部裸露的扶手。
②穿防静电工作服。在易燃易爆场所的作业人员
应穿防静电服及防静电鞋。
140
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③危险场所严禁脱衣服。在危险场所作业时,不
准脱衣服。因为脱衣服时,人体和衣服上产生的静
电可能达到数千伏的高电位,相应形成火花放电而
点燃可燃性混合气体而发生爆炸。
④工作地面导电化。最简单的办法是使有些地面
上能洒水,否则必须采用导电地面,以便有效地消
除人体静电。
141
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防雷电危害
雷电是一种自然灾害,有很大的破坏力和
多方面的破坏作用。建筑物、构筑物、电气线
路、交配电装置等设施和设备遭受雷击时,会
产生相当高的过电压和过电流,在所波及的范
围内,叶能造成设备和设施的破坏,导致火灾
或爆炸,甚至人员伤亡。
142
•储储 运运 工工 程程
据国内、外有关资料介绍,雷击事故的事例
颇多。其中以1989年8月12日山东黄岛油库发生
的雷击爆炸火灾事故最为严重。又如某油库汽油
罐因雷击发生火灾,烧毁汽油660t,2000m3油罐
一座,伤亡人员8人,损失达56万元、另一座油
库地下钢筋混凝土油罐,由于防雷设计达不到要
求,罐休不严密,遭受雷击,造成经济损失万
元,所以防雷是油库一项重要的安全工作,尤其
是油罐更为重要。
143
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1、雷电产生与危害
1)雷电的产生
雷电是大自然中静电放电过程,是雷云之间
以及云和大地间放电,迸发出光和声的现象。
在雷雨季节里,由于地面气温的升降变化,
会形成一股1升的气流,而这些气流中都含有大量
的水蒸气,在上升到高空后,山于受高空低温气
流的吹袭,水蒸气即凝结成小水滴漂浮在空中,
即成为平时看到的云。当水蒸气在凝结过程中或
云层漂浮中由于摩擦等原因带电时,就形成了产
生雷电的雷云。
144
•储储 运运 工工 程程
据研究,雷云的上部通常带正电,下部带负
电。雷云上下部积聚的电荷越多,产生的电场强
度就越大,当电场强度达到一定值时,雷云中的
空气被击穿而发生火花放电,产生强烈的闪光和
声响,这就是通常所说的打雷。当雷云较低时,
大地L的凸出部位会感应出与雷云下端符号相反
的电荷,当感应电荷达到一定量时,雷云与大地
间发生放电,这就是落地雷。因此,雷云放电可
以在雷云内部,也可以在雷云与大地之间。为此
可看到有的雷打在天空中,有的雷就直接打在树
木、房屋等建筑物上。
145
•储储 运运 工工 程程
2)雷电的危害
雷云内部的放电一般不会造成危害,雷云
与大地之间的放电则可造成很大的破坏,尤其
是地下或半地下钢筋混凝地上油罐,己发生了
多起由于雷击而引发的火灾爆炸事故,造成十
分严重的损失。
按照雷电产生和危害特点的不同,主要分
为以下4种。
146
•储储 运运 工工 程程
(1)直接雷击
当雷云接近地面,周围又没有带异性电荷的
雷云,就在地面凸出物上感应出异性电荷,当电
场强度达到足以击穿空气的程度时,就能发生对
地放电。这种对地面物体直接放电的雷击现象叫
做直接胄击。
147
•储储 运运 工工 程程
(2)感应雷击(又称感应雷)
感应雷击是附近落雷时电磁作用的结果,分为静
电感应和电磁感应两种。
①静电感应。在雷云放电前,处于雷云和大地之间
形成的电场中的地面凸出物的顶部会感应并积聚起大
量的静电荷;当雷云与其它部位(空间或其它地面物
质)放电后,凸出物顶部的电荷来不及流散,就可能
产生高达几百千伏的感应电压并引起放电,这就是感
应雷击。
②电磁感应。由于雷击时的雷电流极大,历时极短,
所以在周围宇间会产生变化速率很大的强电磁场。处
在这一电磁场中的导体就会感应出很高的电压,引起
间隙放电,这也是一种感应雷击。
148
•储储 运运 工工 程程
(3)反击
当强大的雷电流通过金属导体时,在金
属导体上会产生很高的电位,此时有可能对
间距过小的邻近物体放电,这种现象称“反
击”。
149
•储储 运运 工工 程程
(4)雷电波侵入
处于雷云与大地之间所形成的电场中的架
空线和全属管道,会感应和积聚起大量静电荷,
形成很高的电位。当雷云放电后,这一高电位
将以雷电波的形式沿线路或管道向两端迅速流
散,传递侵入与之连结的室内,造成危害。
150
•储储 运运 工工 程程
雷电危害的效应主要有以下几种:
①电效应。雷击时,雷电流幅值高达数百千安
(kA),而放电时间只有 50~100μs,故放电速
率可高达每微秒50kA,因此雷电流具有高频特性,
能产生数百千伏(kV),甚至数千千伏电压,如
此高的冲击电压,足以烧毁电力系统的发电机、
电动机、变压器等电气设备,或者击穿输电线路
和设备的绝缘而发生短路,产生火花放电,导致
易燃易爆物质的燃烧与爆炸。
151
•储储 运运 工工 程程
②热效应。雷击时可产生很大的放电电流,当
这样强大的电流通过物体时,在极短的时间内将
转换成巨大的热量,产生很高的温度(可高达
20000℃),会造成金属熔化、飞溅,导致可燃物
燃烧,酿成火灾或爆炸。
152
•储储 运运 工工 程程
③机械效应。当强大雷电流通过物体时,由
于电流热效应产生的高温,可使木材纤维缝隙
和其它建构筑物中间缝隙里的空气受热而剧烈
膨胀,同时又使所含水分急剧蒸发汽化膨胀,
致使被占物体破坏或爆裂。此外,静电斤力、
电磁推力也可使物体受损。
上述数种破坏效应几乎同时出现,但以雷
击引起的火灾爆炸对石油库危害最为严重。
153
•储储 运运 工工 程程
2、防雷的基本措施
雷电造成危害的途径主要是直接雷击、雷电
感应和雷电波侵入。防雷的基本措施,就是针对
不同情况和保护对象而分别采取的适当的安全保
护方法。
154
•储储 运运 工工 程程
1)预防直接雷击措施
预防直接雷击的措施目前主要采用的是
设置防雷装置,主动引发雷云放电,消除雷
云中的电荷,以保护建筑物和设备等免遭雷
击。常见的防雷装署有避雷针、避雷线、避
雷带、避雷网和避雷器等,目前国内、国外
也有采用消雷器的,但在国内石油库系统尚
未获推广。
155
•储储 运运 工工 程程
(1)避雷针
避雷针是一中最常见的防雷保护装置,
它由接闪器、引下线和接地装置3部分组成。
接闪器也称为受雷器,是避雷针针尖部分,
通常用钢棒或打扁并焊接封口的镀锌钢管制
成;引卜线是导引雷电的导线,它上接接闪
器,下连接地装置,引下线通常由圆钢或扁
铁制成;接地装置是把雷电引入地壳一些金
属接地体,埋设在土壤中,通常由钢棒、磁
钢或钢管等制成。
156
•储储 运运 工工 程程
避雷针的架设均应高于被保护的物体。其
防雷原理为:当雷云接近时,接地的避雷针尖
感应出与雷云下端相反的电荷,其感应电荷形
成的电场强度要比周围被保护物体上感应电荷
的电场强度大得多,若雷云对地放电,会首先
与避雷针放电,使雷电流经避雷针流入大地,
避免了雷击其它设备或建构筑物。所以,避雷
针实际上是引雷什,它把雷电引向自乌,把雷
电流泄入大地,从而保护其它物体免遭雷击。
157
•储储 运运 工工 程程
(2)避雷线
避雷线的功用和避雷线相似,它是沿输电线
路架设在杆塔顶端、并具有良好接地的金属导线,
主要用来保护输电线路,也可用来保护狭长的建、
构筑物等设施。
(3)避雷网和避雷带
避雷网和避雷带是用在工业和民用建筑物上
沿屋角、屋脊、屋檐等易受雷云部位敷设的金属
网格,也可兼作防止静电感应的安全措施。
158
•储储 运运 工工 程程
(4)避雷器
避雷器有阀型、管型和保护间隙型等,主要
用来保护电力设备,也可用作防止;自压电侵入
室内的安全措施。
所有的防雷措施都必须有良好的接地,不同
的防雷措施有不同的接地要求。独立避雷针的接
地装置必须“独立”设置并与其它装置保持一定
的距离。
159
•储储 运运 工工 程程
2)感应雷的防护措施
预防感应雷的主要措施是将金属物体接地。在
建筑物内应将金属设备、金属管道、结构钢筋等予
以接地;平行敷设和交叉的管道相助不到100mm,或
者管道与其它金属设备。金属结构之间的距离小于
100mm时,即应用金属跨接接地。此外,管道的法兰、
阀门、弯头等接触不可靠的附件,也应用金属跨接;
储油罐的各附件,包括浮顶罐的浮顶都应与罐体保
持良好的电气连接。
160
•储储 运运 工工 程程
3)雷电侵入波的防护措施
预防雷电侵入波的措施主要是安装各种形式的
避雷器。避雷器与被保护电气设备一同安装在线路
上,当雷电波侵入时,避雷器先行导通放电,把雷
电流引人大地,从而避免了电气设备承受过载电压。
161
•储储 运运 工工 程程
4)金属油罐防雷措施
金属油罐本身具有良好的屏蔽性能,遭雷击时,
只要罐顶板有足够的厚度,不致被击穿,利用自身
保护可满足防雷要求。根据《石油库设计规范》的
规定,油罐顶板厚度大于4mm且装有阻火器时,可不
设防雷装置。但油罐体应作良好的接地,接地点不
少于两处,其沿罐周长的间距不宜大于30m。接地装
置的接地电阻一般不宜大于10Ω;当罐顶钢板厚度
小于4mm时应在罐顶装设避雷针。避雷针的保护范围
应包括整个油罐。浮顶油罐(包括内浮顶油罐)可
不设防雷装置,但浮顶与罐体应作呵靠的电气连接。
162
•储储 运运 工工 程程
油库消防知识
火灾爆炸事故会严重危害人民生命和国家财产
的安全。油库内储存有大量的易燃、可燃油品,一
旦发生火灾或爆炸,后果会更严重,损失巨大。为
此,从事油品储运工作的作业人员,日常工作中除
严格执行操作规程,采取切实的防范措施,积极防
止燃烧爆炸事故的发生,还应了解和掌握基本的灭
火方法和常见初起火灾的扑救技术,以减少事故损
失,确保生产顺利进行。
163
•储储 运运 工工 程程
油库的火灾特点
1、具有一般石油产品的火灾特点
1)突发性
石油产品火灾具有强烈的突发性。火灾的发
生就在瞬间,一旦着火,很快蔓延成灾。
2)高热辐射性
石油产品火灾又具有高热辐射特性,一旦燃烧
就能迅速释放出大量的热能。高热量的对流和辐
射,不但加快了燃烧中油料的蒸发和燃烧速度,
并且由于热量的传导,又容易危及邻近物体扩大
燃烧范围。
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•储储 运运 工工 程程
3)燃烧与爆炸交替发生
石油产品火灾的特点,又往往表现为燃烧和
爆炸交替发生,这是由于燃烧过程中油气浓度的
不断变化,影响燃烧和爆炸不断相互转化,使火
情也相应不断扩大,也增加了扑救的困难。
165
•储储 运运 工工 程程
2、储油罐燃烧时的巨大危险性
与其它区域比较油罐区火灾发生概率相对很小,
但一旦储油罐发生火灾或爆炸,威胁性最大。
绝大多数油罐火灾是电火花引起油罐爆炸而起
火,发生在油罐泵油过程中,既油罐处于低或中液
位时。通常,油罐爆炸后罐顶被掀掉,因此油罐火
灾一般属于开放性燃烧。罐内油面以上部分的油蒸
气层被爆炸所点燃,火焰在油蒸气层中以燃烧速度
传播开来。火焰加热了油的表面层使油迅速蒸发,
油蒸气与空气作用从而维持和加强了燃烧。
166
•储储 运运 工工 程程
油罐大火在燃烧持续一段时间后,其燃烧速
度由增大逐渐变为稳定。然后随液位下降燃烧速
率逐渐减小。如不及时扑救,由于高温作用油罐
将失去承载能力而变形破裂,造成油的流散,形
成大面积火灾。
油罐火灾时爆炸与燃烧形式一般有爆炸后燃
烧、燃烧中爆炸、爆燃、稳定性燃烧、沸溢燃烧
等形式。
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•储储 运运 工工 程程
3、收发油作业区的火灾
收发油作业区是油库发生火灾最多的场合。
这是由于各种人为因素,如违反操作规程,外来
人员进出频繁,加上该场所产生的油蒸气可能性
最大,故发生事故的概率也最大。这类火灾一般
初起较小,可以及时扑灭。
168
•储储 运运 工工 程程
4、大多数油库离城区较远,一般以自救为主
油库大多离城区较远,消防协同作战能力差。
加上作业频繁的油库进出人员较多,外来人员对石
油产品火灾的认识通常不够,一旦违反有关规定,
且又满足燃烧和爆炸条件,就有可能性发生火灾爆
炸事故。故一方面要加强宣传,另一方面要求内部
职工人人要学会使用灭火器,使火灾的危害程度控
制在最小范围内。
169
•储储 运运 工工 程程
灭火方法和灭火系统
1、灭火方法
可燃物质发生燃烧和燃烧传播必须同时具
备几个条件,缺一不可。灭火就是为了破坏己经
产生的燃烧条件,抑制燃烧反应过程的继续所采
取的一些措施。根据燃烧原理和灭火实践,灭火
的基本方法主要有冷却法、窒息法、隔离法和负
催化抑制法4种。实际灭火中应根据火灾的性质
特点,具体采取相应的灭火方法,一般是2种或3
种方法相结合进行。
170
•储储 运运 工工 程程
1)冷却灭火法
冷却灭火法,就是将灭火剂直接喷洒在燃烧
着的物体上,将可燃物质的温度降到燃点以F;终
止燃烧,它是扑救火灾的常用方法。冷却灭火法
以二氧化碳冷却灭火效果更好,固化的二氧化碳
温度很低,从灭火机喷出后迅速气化,将吸收大
量的热量,从而降低燃烧区的温度,达到灭火目
的。
171
•储储 运运 工工 程程
2)窒息灭火法
窒息灭火法,就是阻止或隔绝空气进入燃烧
区域的措施,或用不助燃的惰性气体冲淡空气,
使燃烧物质隔断氧的助燃而熄灭。这种灭火方法
适用于扑救封闭房间、容器或生产设备内的火灾。
采用窒息法灭火时,可以用石棉被、湿棉被、
湿帆布等不燃或难燃材料覆盖燃烧物或封闭孔油
侗;用水蒸气、惰性气体(如二氧化碳、氮气等)
充入燃烧区域等。
172
•储储 运运 工工 程程
采取窒息方法灭火,只有燃烧部位空间较小,
容易堵塞封闭,并在燃烧区域内没有氧化剂存在时,
才能采用该江。在采取窒息方法灭火后,必须确定
火已经熄灭后,方可打开孔洞进行检查,严防因过
早地打开封闭的孔洞,使新鲜空气进入,造成复燃
或爆炸。在有条件的情况下,为阻止火势迅速蔓延,
争取灭火战斗的准备时间,可先采取临时性的封闭
窒息措施,降低燃烧强度,而后组织力量扑灭火灾。
采用惰性气体灭火时,一定要保证充人足够的惰性
气体,以能迅速降低空气中氧的含量,窒息灭火。
173
•储储 运运 工工 程程
3)隔离灭火法
隔离灭火法是将可燃烧物体与附近的可燃物
隔离或疏散开,使燃烧停止。这种灭火方法也是扑
救火灾比较常用的一种方法。适用于扑救固体、液
体以及气体的火灾。
采用隔离灭火法的具体措施有:将火源附近的
可燃、易燃、易爆和助燃物质从燃烧区转移到安全
地点;关闭阀门,阻止可燃气体、液体流入燃烧区:
拆除与火源相连的易燃建(构)筑物,造成阻上火
势蔓延的空间地带等。
174
•储储 运运 工工 程程
4)负催化抑制灭火法
负催化抑制灭火法,就是使灭火剂参加到燃
烧的反应过程中去,抑制燃烧反应的继续进行,
使火焰熄灭。采用这种方法的灭火剂有干粉、勺
211”等,并一定要有足够数量的灭火剂准确地喷
射在燃烧区内,以使其充分参与与燃烧反应。否
则,将不能完全抑制燃烧反应的进行,达不到灭
火的目的。同时。还要采取必要的冷却降温措施,
以防止复燃。
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•储储 运运 工工 程程
2、油库灭火系统
油库灭火系统是油库消防系统的最重要组成
部分,为控制及扑灭油库火灾提供了有效的保障。
油库灭火系统一般由报警系统,供水冷却系统和
泡沫灭火系统组成。
火灾报警系统有固定式报警系统和人工手动
报警系统等形式:供水冷却系统分固定式冷却系
统和移动式冷却系统等形式;泡沫灭火系统有固
定式泡沫灭火系统、半固定式泡沫灭火系统和移
动式泡沫灭火系统等形式;烟雾灭火系统有罐内
式烟雾灭系统罐外式烟雾灭火系统等类型。
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常用灭火器材的性能和使用
1、常用灭火器材的规格和性能
油库常用消防器材主要有手提式干粉灭火器、
推车式干粉灭火器、手提式泡沫灭火器。推车式泡
沫灭火器、手提式CO2灭火器、手提式1211灭火器
等,它们的规格性能见表8-8。
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2、常用灭火器材的结构和使用
1)干粉灭火器的结构和使用
干粉灭火器又称粉末灭火器。它内装一种干燥
的、易于流动的微细固体粉末,一般借助于专用灭
火器或灭火设备中的气体压力,将于粉从容器中喷
出,以粉雾的形式灭火。
干粉灭火器包括手提式和推车式两类,手提式
干粉灭火器的结构可见图8-6,推车式干粉灭火器
见图8-7。
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图8-7 推车式干粉灭火器结构图
1-喷枪;2-提环;3-进气压杆;4-
压力表;5-护罩;6-钢瓶;7-出粉管
手提式干粉灭火器使用时,应
先将干粉灭火器颠倒数次,使筒内
干粉松动,然后提起拉环,使N2或
CO2动力气体进人简内,干粉在
CO2作用下喷出。
推车式于粉灭火器使用方法同
手提式干粉灭火器
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2)泡沫灭火器的结构和使用
能够与水混溶。并可通过化学反应或机械方
法产生灭火泡沫的药剂,称为泡沫灭火剂。按照泡
沫生成机理,泡沫灭火剂可分为化学泡沫灭火剂和
空气机械泡沫灭火剂两大类。油库常用的泡沫灭火
器为化学泡沫灭火器。化学泡沫灭火器包括手提式
和推车式两类,手提式化学泡沫灭火器的结构见图
8-8,推车式化学泡沫灭火器的结构见图8-9。
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手提式化学泡沫灭火器使用前,应将灭火器
平稳地提到火场10m开外,颠倒筒身,略加摇晃,
即可喷出泡沫。
推车式泡沫灭火器使用时,一人逆时针转了
轮,另一人施放皮管,双手握住喷枪对准燃烧物。
开启瓶胆室,倒放泡沫灭火器,上下摇晃数次,
拖杆着地,扳开阀门,喷射灭火。
泡沫灭火器在使用时还应注意喷管不能对准
人,操作人员应站在上风向,沿火苗根部,渐渐
推进扑灭。
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3)CO
2
灭火器的结构和使用
二氧化碳是无色无味、不燃烧、不助燃、不
导电、无腐蚀性的惰性气体,大火用的二氧化碳
一般是以液态灌装在钢瓶内,依靠二氧化碳的蒸
发作用喷射出雪花状固体颗粒的干冰。
CO
2
灭火器有了提式和推车式两类,其中最常
用的了提式CO
2
灭火器又可分为鸭嘴式和手轮式两
种结构型式。手轮式CO
2
灭火器结构见图8-10。
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手轮式CO2灭火器使用时只要
逆时针旋转手轮,即可喷出
CO2灭火。
鸭嘴式CO2灭火器使用时要拔
士保险销,将鸭嘴压下即可喷
出CO2。
使用CO2灭火器时要特别注意,
不能手握金属什以防冻伤,不
能逆风使用,室内灭火完毕应
迅速撤离火场。
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4)1211灭火器的结构和使用
1211灭火器是卤代烷灭火器中的一种,
“1211”是一种无色、稍带芳香气味的气体,其灭
火机理是借其在火焰高热中分解产生的活性游离基
Br、Cl等参与物质燃烧过程中的化学反应,消除
维持燃烧所必需的活性游离基生成稳定的分子,及
活性较低的游离基,从而使燃烧过程中的化学链锁
反应的链传递中断而灭火。
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1211灭 火 器
包括手提式和推
车式两类。手提
式1211灭火器的
结构可见图8-11。
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从图中可以看出,手提式1211灭火器
山筒身和筒盖两部分组成。它的使用方法
是先拔出安全销,再一手把握压把,1211
灭火剂即可喷出灭火,放松手把,喷射停
止。
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推车式1211灭火器由推车、钢瓶、阀门、喷射
胶管、手握开关、伸缩喷杆、喷嘴等组成。使用时
应取下喷枪,展开胶管,开启钢瓶上的阀门,拉出
伸缩杆导管,握紧手握开关压把,将药剂喷火源根
部,如放松手握开关压把,喷射就停止。推车式
1211灭火器应设在保护场内,便于取用,且不受日
晒,火烤和严重腐蚀。
要注意的是,1211灭火器使用对环保影响较大,
到2000年后会逐渐淘汰,更换这类灭火器时应尽可
能用CO2灭火器或干粉灭火器代替。
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5)石棉毯的使用
石棉毯使用时,走近敞口容器上风向,下部
罩住上风向容器外壁,上部用两手顺势将火苗盖
住,待火熄灭后取下。
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油库火灾的常规扑救方法
熟悉常规火灾的扑救方法,目的是一旦发
生火灾,可以缩短必要的准备时间,充分利用
消防设施的作用,提高灭火效率,尽可能使损
失限制在较小的范围内。
油库发生火灾,情况复杂,战斗任务比较
艰巨,因此,扑救油库火灾应实行统一指挥。
查明情况、积极防卫、适时进攻、合理安排灭
火时间,速战速沈 同时要根据油库不同的火灾
类型,采取相应的对策。
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1、油罐火灾
扑救各种不同形式的油罐火灾,要根据油品
燃烧时,其盛装容器的破坏状况、油品种类,以
及油罐上的灭火设备是否完整、可靠等情况采取
相应的灭火措施。
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1)稳定燃烧的油罐火灾
(1)火炬型燃烧
油罐发生的火灾,可能是油罐出现的孔凤如在破裂
的缝隙处,呼吸阀、量油孔、采光孔等处形成稳定的
火炬型燃烧。稳定的火炬型燃烧可采用水流封闭法和
覆盖法灭火。水流封闭法是根据火炬直径的大小高度,
组织数个射击小组,用水流将火焰和还未燃烧的油蒸
气分隔开,造成瞬时可燃烧气体的供应中断,使火焰
熄灭。或数支水枪同时由下向上移动,将火焰“抬走
”,使火焰熄灭。
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覆盖灭火就是使用覆盖物盖住火焰,造成
瞬时油气与空气的隔绝层,致使火焰熄灭,这
是扑救火炬型燃烧的有效方法。在覆盖之前,
需用水流对覆盖物及燃烧部位进行冷却,并掩
护扑救人员自上风方向靠近火焰,用覆盖物盖
住火焰,使火焰熄灭。若油罐上洞孔较多,同
时形成几个火炬燃烧时,应用水流冷却油罐整
个表面,使油品气体压力降低,然后从上风方
逐个将火焰覆盖扑灭。扑救火炬型燃烧的覆盖
物可用浸湿的棉被、麻袋、石棉被和海草席等。
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(2)无顶盖油罐稳定性燃烧
如果油罐发生爆炸,罐盖被掀开,液面上形成
稳定性燃烧。此时必须准备充足的灭火剂,水源和
移动式泡沫灭火设备,一般是对油罐进行可靠的冷
却,先集中冷却燃烧罐,不使罐壁变形、破裂。同
时冷却危险范围内的邻近罐,特别是下风方向的油
罐。用石棉被、湿棉被等把附近罐上的呼吸阀、量
油孔覆盖起来,防止邻罐的袖蒸气被引燃或爆炸,
并启动未损坏的固定灭火设备。
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在一般情况下,低液位油罐发生火灾,
可采取科学冷却方法,降低油罐壁的温度、
使用一般空气泡沫灭火装置,也能达到理
想效果。
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(3)油罐罐盖塌陷燃烧
油品发生爆炸燃烧,多数情况下是一部分罐
盖掉进油罐内,另一部分在液面上。罐顶呈凹凸
不平,火焰能将液面上的罐盖烧得很热,对泡沫
有破坏作用。此外,罐顶凸凹不平,泡沫不易覆
盖住被罐盖遮挡的那一部分火焰,影响灭火速度。
此时,如果条件允许,可以提高油面液位,使罐
盖高出液面部分被液体淹没,形成水平的液面,
然后用泡沫扑灭火焰。提高油液面需很短时间内
完成,否则,不宜采用这种方法。
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如果一切方法都不能将油罐内火灾扑
灭,就要设法将罐内油品通过密封管道输
出。同时继续冷却油罐,让少量剩余油料
烧尽,以保全金属油罐和防止火灾蔓延。
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2)油罐油品外溢火灾
油罐爆炸,油品流散,在防火堤内形成大面积
的火灾,给扑救工作带来很大的困难。应根据具体
情况,采取相应的措施。
当油罐周围都是燃烧的油品,灭火人员不能接
近油罐灭火。这时,即使固定泡沫灭火设备没有破
坏;也不能用油罐上的泡沫灭火设备灭火,亦不能
用其它灭火设备先扑救油罐火灾。
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根据火灾的特点和灭火力量的情况,首先
应组织扑救堤内的流散液体火焰,然后再扑救油
罐内的火火、防火堤内有较大的燃烧面积时,应
采用堵截包围的灭火战术,集中足够的泡沫管枪
或泡沫炮,布置在防火堤外面,对燃烧区实行全
面包围。先用干粉、1211等灭火剂控制火焰,再
用氟蛋白泡沫从防火堤边沿开始喷射泡沫,逐渐
向防火堤中心流动,覆盖燃烧液面,扑灭罐外的
火灾,然后迅速扑救罐内火灾。
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如果防火堤内油品温度较高,灭火人员很难接
近油罐时,可采用云梯、曲臂梯等登高设备,使泡
沫管枪手接近油罐,居高临下向罐内喷射泡沫或采
用泡沫炮,扑灭罐内火灾。
在扑救火灾的同时,应注意油品流散状况防止
油品流出防火堤火灾扩大,必要时应及时加高、加
固防火堤,提高防火堤的阻油效能。当防火堤内的
油品和冷却水积存较多时,应通过堤外水封井、隔
油地导走油品,把火焰堵截在水封井和隔油地外口,
必要时也可采用下水道或临时铺设管道,将油品排
到安全的地方。
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3)沸溢油品储罐火灾
重油和原油一般都含有水分,燃烧过程中会发生
沸溢火灾。
正确的灭火方法,首先是控制火势。拂溢性油品
储罐发生火灾后,在未发生沸溢之前,应集中力量对
燃烧油罐进行积极冷却,或排出罐底积水,防上发生
沸溢。对于已发生油品沸溢时,应采用建筑堤方法,
阻止油品向四周无限制的流散,将燃烧控制在一定范
围内。对于包围圈内的燃烧油品,应采取堵截包围,
从不同方向分进合击,缩小包围圈,为扑救罐外火灾
创造条件。
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扑救油罐沸溢性火灾,宜采用液下喷射灭火方法。
常规扑救时,要防止冷却水进入油罐内,或在即将沸
溢前往罐内打入泡沫,以免导致油品提前沸溢,最好
在沸溢前,一般在起火后30min内扑灭火灾。在泡沐
进攻之前,可向罐内打入少量冷油,降低油品温度,
然后打入泡沫,防止沸溢。总之,沸溢油罐火灾是油
罐火灾中最危险的,扑救时要十分重视,认真对待。
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4)隐蔽性油罐火灾
地下和洞库油罐由于通道地形狭窄,通风不良,
氧气浓度分布不均匀及硬顶炸裂崩塌等原因,妨碍
扑救工作。
对于洞库内小型火灾,可用小型灭火器材及早
扑灭。洞库内若有大量固体可燃物着火,烟雾弥漫,
有毒气体浓度大,可喷射水冷却扑救。消防人员必
须做好个人防护,必须彻底消灭阻燃。洞库油罐较
大火灾,可采用窒息法,如密闭洞库孔道,或输入
高倍数泡沫灭火。
地下、半地下油罐着火,火柱贴近地面,热辐
射强,须在水雾掩护下将邻罐呼吸阀、计量孔等可
靠覆盖,才能进行扑救灭火。
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2、油泵房火灾
油泵房火灾多数是由于油泵房中的油蒸气及泵
的填料函漏油、泵管破裂,形成爆炸或燃烧所致。
一般油泵房内,配置有简易的零星灭火器材,
如泡沫灭火器、二氧化碳灭火器、干粉灭火器或
1211灭火器设备。发生火灾后,首先应切断电源,
切断来油并停止油泵运转,用灭火器或石棉被等零
星灭火器材及早扑灭。
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3、铁路油罐车火灾
铁路油罐车在装卸过程中,往往由于
铁器碰击、静电、雷击或杂散电流等影响
形成罐口燃烧的火灾。在铁路运行中,还
会出现由于撞车、翻车等现象而导致的大
面积火灾。
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1)油罐车罐口火灾
铁路油罐车罐口火灾,一般形成稳定性燃烧。
通常罐体无损坏,火焰仅在罐口部位,可采用石
棉被覆盖住罐口,或利用油罐车盖,使其关闭严
密,空气和油蒸气隔绝,熄灭火焰。也可采用干
粉、1211灭火器向罐口射击,扑灭火焰。如果火
焰较大,可采用数支直流水枪,从不同方向交叉
射击,组成水幕,将油气和主气隔开,扑灭火灾。
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2)罐车油品溢流火灾
油罐车脱轨倾倒,油罐破裂,随着油品的流
散,形成较大面积的复杂火灾。此时,火焰辐射
热较大,人很难接近火源,油品不断流散,对灭
火人员也有一定威胁,因此先应冷却燃烧罐车和
其邻近油罐车,防止油罐车进一步破坏。冷却同
时,组织泡沫或喷雾水流,先扑灭流散油品的火
灾,再采用泡沫管枪、泡沐炮和喷雾水枪,扑灭
油罐车火灾。
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3)大面积油品流散的油罐车火灾
油罐车颠覆造成数个或数十个油罐车起火,
火灾现场极为复杂,这时应先将未燃烧的机车、
油罐车与着火的油罐车脱钩,开到安全地点,防
止火势扩大。然后用沙土堤拦油,缩小燃烧范围,
将流散液体火灾控制在一定范围内。用泡沫扑灭
流散液体火焰后,再用泡沫或直流水枪扑灭油罐
车火灾。也可用喷雾水流、沙上等扑救地面火灭,
但应有防止复燃措施。
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4、汽车油罐车火灾
汽车油罐火灾的扑救方法类同于铁路油
罐车。应注意必须将汽车罐车开到安全地带,
才能进行有效的扑救工作。如果是收发油品
时罐口着火,可首先用石棉被将罐口盖上闷
死。还可使用随车携带的灭火器对准罐口将
油火扑灭,亦可使用其它覆盖物堵严罐口将
油火扑灭。
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5、油船火灾
油船在运输、停靠或装卸过程中,由
于遇到火源或静电事故,会发生燃烧和爆炸
、油品沸溢喷溅等不同程度的火灾。由于油
船自救消防设备个是很强,会给火灾的扑救
带来一定困难。
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1)初期火灾
油船的初期火灾,往往是指舱口处燃烧,可
利用石棉被和其它覆盖物,将舱口盖严或采用舱
口盖,将舱口盖严,隔绝油舱内的油品蒸气与空
气接触,使其窒息灭火。若覆盖物在舱口有空隙
时,可用泡沫往空隙处射击,加强其封闭效果。
舱口或甲板裂口燃烧,也可用直流水枪交叉射水
冲击火焰,水枪先对准火焰根部,使火焰瞬间与
油品蒸气分离而熄灭。
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2)油船上大面积火灾
船体爆裂油品外流,或重质油品喷溅,造成
大面积的火灾,可以采用船上的自救灭火设备扑
灭火灾。若固定灭火设备损坏,可采用移动或泡
沫灭火设备进行扑救。同时应对甲板进行不间断
的冷却,以及对邻近不能驶离的船舶和建、构筑
物进行可靠的防卫。
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一般情况下,甲板上的火灾,可采用覆盖物、
泡沫、沙土等扑救。漂浮在水面上的油火,应采用
漂浮物堵截或采用水枪拦截,将油品火焰因围在一
处,然后用泡沫、喷雾水枪等扑救。重质油品燃烧
发生沸溢时,应先冷却船体,当温度下降,或喷溢
停止后,用干粉或泡沫扑灭火灾。
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3)水面上大面积火灾
油比水轻,油品在水面上扩散燃烧,危害
性很大。对水体表面上的油品火灾,应先采取
措施,阻止油品四处漂流,把油品围截到靠近
岸边的安全地点,然后用干粉或泡沫,扑灭油
品火焰。
由于油船的载油量较大,扑救过程中,应
特别注意船的整体安全。先切断电源和输油管
道,保护好船上的重要设备。重质油品火灾,
应注意防止水流进人油舱内,造成沸溢。
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6、油品管道渗漏火灾
输油管道腐蚀,管垫层损坏漏油时易发生火
灾。
输油管道发生火灾,应采取工艺设施,降低管
道内的油品压力,并截断油品的来源。例如,停止
油泵运转,关闭着火管道两端的阀门。然后采取挖
坑筑堤的方法,防止喷出油品流散,火灾蔓延。独
立的输油管道发生火灾,可采用直流水枪、泡沫、
干粉等扑灭火灾,亦可用沙土等掩埋扑灭火灾。若
在输油管沟或输油管架发生火灾,对着火油管扑救
的同时,应采用水枪对邻近平行铺设的管道,应可
靠地进行冷却,防止邻近管道受热膨胀或管垫烧毁,
火势扩大。
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•储储 运运 工工 程程
应注意的是输油管道在压力来降低之前,不应
采用覆盖法灭火,否则会引起油品飞溅,造成人员
伤亡事故。若输油管道附近有灭火蒸汽接口,亦可
采用蒸汽,对准火焰,扑灭油管火灾。
7、电气设备火灾
电气设备由于过热、漏电、短路、过负荷运行、
绝缘破坏或产生的火花、电弧等原因引起火灾或爆
炸。电气火灾在油库中比例约占10%,所造成的损
失不单是设备直接损失,还迫使设备停工,间接损
失也很大。
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•储储 运运 工工 程程
一般来说,凡有电气设备的场都应配
备有干粉、1211或二氧化碳等小型灭火器。
因这些灭火剂电阻率很大,击穿电压很高,
使用这些灭火剂带电灭火也不会发生触电。
但最安全的方法是采取断电灭火,有时因
生产需要,断电会产生其它灾害,或无法
断电,灭火需要动力等情况下,就必须进
行带电灭火。
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8、人身上的油品火灾
当人身上沾上油火时,如衣服能撕脱下来,
就尽可能迅速地脱下,浸人水中,或用脚踩灭,
或用灭火器、水扑灭。如果衣服来不及脱,可就
地打滚,把火窒息。倘若附近有河渠、水地时,
可迅速跳入浅水中。烧伤过重,则不能跳水,防
止细菌感染。如果有两个以上的人在场,未着火
的人要镇定沉着,立即用随手可以拿到的麻袋、
衣服、扫帚等朝着火人身上的火点覆盖,扑打或
浇水,或帮他脱下衣服。但要注意,不应用灭火
器直接向人身体喷射,以免扩大伤势。
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当人身上沾上油火时,往往由于惊慌失措或
急于找人解救,拔脚就跑。如果人一跑,着火的
衣服得到充足的新鲜空气,火就会更猛烈地燃烧
起来。另外,着火的人一跑,势必将火种带到经
过的地方,有可能扩大火灾。因此当人身上沾上
油火时;一定要镇静,切忌快速跑动,并把火带
入作业区。
油库火灾各有特点,灭火方法也各不相同,
应根据火灾的特点,在常规灭火方法的基础上,
灵活地采取相应方法,才能有效地扑灭火灾。
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