談?wù)劶佑驼净馂?zāi)危險性和新工藝防火設(shè)計

1、談?wù)劶佑驼净馂?zāi)危險性和新工藝防火設(shè)計 防爆技術(shù)汽車加油站是各類機(jī)動車加汽油、柴油的專門場所，由工藝 設(shè)施和建、構(gòu)筑物組成。主要工藝設(shè)施包括加油機(jī)、埋地油罐、油罐 通氣管、密閉卸油接頭 ;主要建、構(gòu)筑物包括站房、罩棚、變配電間、 水封井、圍墻。1 油品的火災(zāi)基本特性加油站所經(jīng)營的汽油按辛烷值可分為 90號、93號和 97號等牌號，柴 油根據(jù)沸點(diǎn)范圍的不同可以分為輕柴油和重柴油兩種。1.1 油品 火災(zāi)特征參數(shù)從上表可以看出，汽油各項(xiàng)火災(zāi)特征參數(shù)均高于柴油， 只要能滿足汽油工藝設(shè)施要求，就能滿足柴油要求。在實(shí)際中，柴油 發(fā)生火災(zāi)事故也相對較少，下面以汽油作為重點(diǎn)進(jìn)行論述。1.2 易燃易爆性 汽油一般

2、為無色或淡黃色透明液體，閃點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于室溫，汽油蒸汽的 最小點(diǎn)火能量很小，僅為0.2mJ因此即使遇到能量較小的火源也易引起 燃燒，汽油燃燒熱值高，燃燒溫度達(dá) 1200C，對周圍可燃物帶來巨大 的熱輻射。汽油在室溫下極易揮發(fā)，蒸汽比空氣重，易于聚積在低洼 處;汽油的爆炸濃度下限僅為 37.2mg/L，與空氣混合易形成爆炸性混合 氣體。1 .3易蔓延擴(kuò)散汽油密度為730kg/m3,比水輕且不溶于水，屬于低黏度的輕質(zhì)油品，流 動擴(kuò)散性強(qiáng)，發(fā)生泄漏后易流淌擴(kuò)散，加之汽油燃燒速度很快，加油 站內(nèi)一旦發(fā)生火災(zāi)，油品流淌蔓延開，火勢將迅速擴(kuò)展。1.4 易產(chǎn)生靜電 油品在輸送過程中，由于與管道之間的摩擦，會產(chǎn)生

3、大量的靜電荷， 若不導(dǎo)走，聚集到一定程度形成高電位就可能放電火花，引起爆炸著 火事故。2 加油站火災(zāi)事故類型 加油站經(jīng)營的汽油在卸油和加油過程中揮發(fā)出易燃?xì)怏w，另有操作不 當(dāng)造成泄漏的油品， 一旦遇到明火、靜電火花及雷擊時， 會引起火災(zāi)、 爆炸事故。2.1 著火 如采用敞開工藝卸油時，埋地油罐人孔處發(fā)生著火事故。 原因是由于未采取密閉卸油，卸油管未插到罐底，引起油品噴濺到液 面和罐壁上，攪動液面加速油氣揮發(fā)，同時與罐壁和空氣摩擦產(chǎn)生靜 電火花，引起人孔上的卸油口著火。2.2 爆炸 如廣州市泰沙路某加油站改造過程中爆炸。原因是舊儲油罐設(shè)置在罐 室內(nèi)，揮發(fā)的油氣由于通風(fēng)不良積聚在室內(nèi)，因風(fēng)焊切割拆

4、除油站罩 棚產(chǎn)生火花跌入罐池上蓋的縫隙，引起爆炸。2.3 泄漏 引起次生災(zāi)害油品泄漏到城市公用下水管網(wǎng)，產(chǎn)生爆炸等次生災(zāi)害， 如廣州市登峰路某加油站漏油到城市公用下水道，在數(shù)公里外遇明火 爆炸。原因是加油站沒有采用密閉固定接頭卸油，卸油作業(yè)時正逢大 雨，無人看管，卸油膠管脫落，油品流入城市下水管網(wǎng)。3 加油站火災(zāi)危險因素分析 對大量的汽車加油站火災(zāi)或者爆炸事故的分析表明，油品泄漏是加油 站發(fā)生火災(zāi)或爆炸事故的直接原因，同時也和安全距離、工藝設(shè)備、 各種點(diǎn)火源等方面有密切聯(lián)系。3.1 安全距離加油站設(shè)置 安全距離目的是防止相互干擾，引發(fā)火災(zāi)事故。取決于加油站周邊建 筑設(shè)施的性質(zhì)、規(guī)模和站內(nèi)各種設(shè)

5、施的危險性等級。3.1.1 站外安全距離不足 加油站與各種建筑、設(shè)施之間的安全距離，主要從油罐 （外壁 ）、通氣管 管口（中心線）和加油機(jī) （中心線）三個部位起算。其中，油罐、通氣管管 口和加油機(jī)與重要公共建筑物之間的安全距離要求最嚴(yán)，無論加油站 級別大小均為50m;而與一般公路的安全距離要求均低，僅有 58m加 油站與民用建筑之間的安全距離要求，則依據(jù)建筑規(guī)模確定。一般為 1012m.有些加油站由于歷史原因選址在老城區(qū)，隨著城市快速發(fā)展， 周邊高層建筑和人員密集場所不斷增多，有的加油站和周邊建筑防火 間距不能滿足規(guī)范要求。3.1.2站內(nèi)安全距離不足對于一般加油站而言，內(nèi)部安全距離要求主要有

6、4項(xiàng)：埋地汽柴油 罐之間安全距離為 0.5m; 通氣管管口與密閉卸油點(diǎn)之間的安全距離為3m;油罐及通氣口與人員出入的站房之間的安全距離為4m,與變配電室安全距離為5m; 加油機(jī)與站房、變配電室之間的距離分別為 5m和6m.有些汽車加油站中的站房、加油機(jī)、地下儲油罐及附屬建筑 設(shè)施之間未能按照危險性等級劃分相應(yīng)的防火間距，站內(nèi)道路狹窄， 一旦發(fā)生事故，將會給滅火救援帶來很大難度。3.2 存在的隱患3.2.1油罐存在的隱患 儲罐埋地多年以后，由于腐蝕和局部應(yīng)力發(fā)生變化，罐體出現(xiàn)破裂， 導(dǎo)致油品泄漏 ;另外，在埋設(shè)油罐時，沒有對地質(zhì)進(jìn)行認(rèn)真考察，加上 基礎(chǔ)施工不符合規(guī)定，因地下水浮力作用造成空油罐上

7、浮，導(dǎo)致油管 扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生斷裂，發(fā)生泄漏事故。3.2.2管線敷設(shè)存在的隱患 電氣管線、油品管線埋設(shè)在同一個管溝中，管溝未用砂土填實(shí)，電氣 管線進(jìn)入建筑物也沒有進(jìn)行有效隔斷，一旦發(fā)生油品泄漏，蒸發(fā)的油 氣積聚在管溝中，遇明火即可發(fā)生爆炸。3.2.3工藝落后和設(shè)備故障 沒有采用自封式加油槍和密閉卸油工藝 ;管線及閥門、法蘭等管件使用 維護(hù)不當(dāng)，造成穿孔或連接處破損 ;油罐液位顯示裝置失靈造成油品漫 溢。3.2.4電氣設(shè)備隱患 在爆炸危險區(qū)域，未選用安裝防爆型電氣設(shè)備，或者防爆電氣不能發(fā) 揮正常功用，達(dá)不到防爆的要求。 另外，電氣設(shè)備的老化、 絕緣破損、 短路，也會成為潛在的火災(zāi)隱患。3.2.5 輸送產(chǎn)

8、生的靜電危害 采用敞開式卸油，油管沒有深入到罐底，造成油品急速沖擊油罐罐壁 和液面，產(chǎn)生靜電 ;油罐車行駛過程中搖晃顛簸，攪動油品，產(chǎn)生靜電 輸油管道內(nèi)壁粗糙，轉(zhuǎn)角多，油品輸送過程中與管壁不斷發(fā)生摩擦， 產(chǎn)生靜電 ;卸油后靜置時間不夠， 積聚的靜電荷得不到有效釋放 ;大量的 靜電荷若不導(dǎo)走，聚集到一定程度形成高電位就可能放電火花，引起 爆炸著火事故。3.3 點(diǎn)火源及環(huán)境氣候因素3.3.1 存在的各類點(diǎn)火源 汽車加油站多建在車輛來往頻繁的道路邊上，周圍環(huán)境復(fù)雜，存在眾 多的各類點(diǎn)火源。 頻繁出入的加油車輛、 人為帶入的煙火、 撞擊火花、 手機(jī)的電磁火花、動火作業(yè)時的火花等，一定條件下，都有可能成

9、為 引發(fā)火災(zāi)的點(diǎn)火源，造成事故。3.3.2 環(huán)境氣候因素汽油蒸汽受溫度影響大，易受熱膨脹，平均溫度每變化1C,油氣體積 就變化 0.12%.夏天溫度較高時，卸油作業(yè)過程中，會加劇汽油蒸汽外 泄，與空氣形成的爆炸性混合氣體更容易達(dá)到爆炸極限。在雷雨天氣裝卸油品，由于雷電放電時，其電壓高達(dá)數(shù)十萬伏，電流 強(qiáng)度達(dá)數(shù)十萬安培， 揮發(fā)的油氣如果在地表積聚沒有散開， 遇到雷擊， 即發(fā)生燃燒，另外，雷擊還會使加油槍等金屬設(shè)備產(chǎn)生感應(yīng)電荷，并 放出火花，導(dǎo)致加油過程中金屬設(shè)備邊緣的油氣燃燒。4 新工藝防火設(shè)計的應(yīng)用 對于加油站工藝設(shè)備防火設(shè)計，原則上： 防止油氣泄漏，減少油氣 揮發(fā)；不產(chǎn)生油氣集聚的條件，以防

10、止火災(zāi)爆炸的條件生成。下列3種新工藝圍繞上述原則，從不同角度降低加油站的火災(zāi)危險性。4.1 油氣回收技術(shù)油氣回收技術(shù)在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)有 30 多年應(yīng)用歷史，在我國也有十幾年應(yīng)用歷史。應(yīng) 用油氣回收技術(shù)有一次、二次、三次回收之分。一次回收指的是油罐 車在向加油站油罐卸油時，同時回收從油罐排出來的油氣。二次回收 是指用加油槍給汽車油箱加油時，同時回收從油箱里排出的油氣。三 次回收一般是指在油庫安裝回收裝置，將抽回的油氣進(jìn)行油氣分離， 空氣排放，油品液化。 當(dāng)前加油站的油氣回收包括油罐車卸油油氣回收系統(tǒng)和汽車加油油氣 回收系統(tǒng)，實(shí)際上是一次、二次回收方式。具體采用的技術(shù)路線有真 空輔助式、冷凝和吸附式

11、、膜分離式等。以真空輔助式油氣回收系統(tǒng) 為例介紹工作機(jī)理：油罐車卸下一定數(shù)量的油品，就需吸入大致相等 體積的氣體補(bǔ)氣，而加油站內(nèi)的埋地油罐也因注入油品而向外排出相 當(dāng)數(shù)量的油氣，此油氣經(jīng)過真空泵和導(dǎo)管重新輸回油罐車內(nèi)，完成油 氣循環(huán)的卸油過程。 回收到油罐車內(nèi)的油氣， 可由油罐車帶回油庫后， 再經(jīng)冷凝、吸附或燃燒等方式處理。應(yīng)用油氣回收技術(shù)后，汽油罐和 通氣管管口和站外建筑物的安全距離間距可降低 2030%.4.2 容器阻隔防爆技術(shù) 容器阻隔防爆技術(shù)首先被用于 1991 年的海灣戰(zhàn)爭中， 之后從軍事工業(yè) 轉(zhuǎn)向民用。在我國應(yīng)用時間不到 10 年，主要應(yīng)用于埋地油罐、橇裝加 油裝置的儲油罐、車載油

12、罐，特別是應(yīng)用于采用油氣回收技術(shù)仍不能 滿足周邊安全距離要求的埋地油罐。其機(jī)理是：依據(jù)熱傳導(dǎo)理論及形成燃燒、爆炸的基本條件，在油罐內(nèi) 安裝阻隔防爆材料，通過利用阻隔防爆材料多孔網(wǎng)狀蜂窩結(jié)構(gòu)材料良 好的熱傳導(dǎo)和表面積大的特點(diǎn)， 快速吸收并傳遞油氣燃爆產(chǎn)生的能量， 防止容器內(nèi)油氣瞬間吸收大量能量而產(chǎn)生急劇膨脹，阻止火焰的迅速 傳播，從而阻止劇烈燃燒和破壞性爆炸的發(fā)生。采用這種技術(shù)，提高 了油罐的本質(zhì)安全度，當(dāng)油罐內(nèi)的汽油揮發(fā)出來的氣體與空氣混合達(dá) 到爆炸極限時，遇到明火、靜電火花、撞擊、雷擊等意外情況時都不 會發(fā)生爆炸。4.3 橇裝加油裝置 橇裝式加油裝置是集地面防火防爆儲油罐、加油機(jī)、自動滅火器于一 體的可移動加油裝置。 “撬裝”是指一組設(shè)備固定在一個角鋼或工字鋼制 成的底盤上， 通過起重設(shè)備進(jìn)行移動、 就位。由于儲油罐設(shè)置在地上， 可以避免埋地日久因腐蝕而泄漏的問題，考慮到地上油罐更容易受到 溫度等外在因素