石油储罐火灾扑救措施
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储油罐消防措施
一、建立消防救援组织体系
(一)消防指挥中心
一旦发生火灾,油罐区的管理者应立即成立消防指挥中心,消防指挥中心负责全面指挥、协调灭火工作;负责应急响应的批准、实施和接触;负责协调事件调查和处理工作,并及时向油罐部门进行通报。如火灾事故不能由该单位自行处置,上级预案启动后(或小凡故们到场后),总指挥权逐级上交。
指挥中心为非常设机构,一旦发生火灾,指挥中心即刻成立。在火灾应急处置过程中,其管辖范围内的所有情报必须无条件服从指挥中心的统一指挥,各司其能,协调联动。
(二)消防组织体系
指挥中心应根据应急预案明确消防组织形式、构成单位和人员。消防指挥中心根据应急工作需要,应设置相应的应急救援工作小组,至少应包括灭火救援组、火情侦察组、医疗救护组、后勤保障组、供水组、宣传报道组、警戒组。
灭火救援组负责整个灭火救援工作,包括组织人员、消防设备及相关的灭火、冷却战术的实施。火情侦查组负责火情侦查、设置观察哨、监视罐区情况、监测现场气体浓度和环境污染情况。医疗救护组应由当地120组成,负责现场的医疗救护工作。后勤保障组负责灭火药剂、油料、饮食、器材供应。供水组由自来水公司、厂区油罐人员组成,负责厂区管网压力,保证不间断供水。宣传报道组负责火灾信息的统一发布。警戒组由当地公安、厂区保安人员组成,负责静止无关人员进入现场。
二、储油罐消防策略 根据着火油罐的类型、火灾发展情况、消防人员和装备的情况,储油罐的消防策略通常分为主动策略、防御策略和保守策略。
(一)主动策略
当火灾现场的消防人员和消防设备(固定灭火系统、移动式灭火系统、消防炮、灭火剂等)充足、有效时,消防员应采取主动灭火策略。采取主动进攻灭火策略时,消防人员应全力扑灭着火油罐的大货,转移油罐内的油品。
采取主动灭火策略时,应注意一下要点。
应有足够的消防冷却水、灭火剂和消防装备。
保证适当的泡沫供给强度,泡沫供给强度不应低于相关标准、规范中推荐的供给强度。灭火过程中应对灭火效果进行评估,喷射灭火剂一段时间后,观察火势是否明显减弱或烟雾颜色是否发生变化;如果没有变化,应调整灭火战术。如采用相关标准中规定的供给强度,喷射灭火剂20~30分钟后,火势会有所减弱。
灭火过程中,应注意风速、风向的影响,并根据天气情况及时调整。
扑灭原油、重油火灾时,密切注意是否发生沸腾溢流,如有可能发生沸溢,应制定应急计划。
防火堤和储罐着火时,有限扑救防火堤内的地面火。
扑灭油罐火灾时,应优先使用固定灭火系统。
多个储罐着火时,应优先考虑最容易扑灭的火灾,或优先扑灭危险大、风险高的油罐火灾(沸溢或爆炸)。
外浮顶罐密封圈灭火时,当火灾可控时,可采取登顶灭火的方式。应避免过量喷射泡沫,防止浮盘沉没。
(二)防御策略 当直接扑灭储罐火灾可能性较小,但该区域无需撤离时,可采取防御策略,现有的泡沫灭火系统和消防冷却水系统用于控制储罐内或一定范围内的火灾,防止其向外蔓延。
使用防御灭火策略时,应采取一下5中措施。
关闭燃烧油箱进、出油管路阀门。
确保有足够的消防冷却水来冷却消防油箱及其周围的油箱。实施冷却的操作顺序依次为压力储罐、常压储罐、相关的管路、阀门等。
尽量保护现有固定灭火系统的有效性,对固定灭火系统进行有效的冷却。
警告小组人员应密切关注正在燃烧的油罐的火灾发展,应对储罐破裂和发生沸溢、爆炸的情况作出预判。一旦出现危机情况,立即通知相关人员进行疏散。
通信组人员与外部进行联络,请求支援。当增援的消防队员和设备到达时,可扑灭油罐火时,灭火策略可以转为主动策略。
(三)保守策略
如果消防可能危及消防员的安全,应采取保守策略。采取保守策略的条件如下。
火灾现场没有足够的消防队员、消防设备,不能确保安全地扑灭火灾。
没有充足得消防冷却水和泡沫等,无法提供规范中规定的供应强度和试样。
着火油罐有可能发生沸溢、爆炸或罐体可能裂开造成油品的大量泄漏,可能危及消防人员的安全。当采取保守策略时,现场消防队员应立即疏散该地区,并采取措施尽量减少损失。
三、油罐火灾扑救通则 扑灭油罐火灾的策略如下。
扑灭油罐火前,扑灭火盆附近的防火堤或地面。
使用冷却水冷却罐壁。
当多个储罐同时着火时,集中精力将每个油箱中的重货逐一放出来,避免分散消防力量。
使用冷却水固定灭火系统的管道、阀门等进行保护,防止其失效。
如果现场情况允许,油箱中的油可以转移到安全的地方。
在灭火力量不足时,应首先保护相邻储罐,并空着着火管的火势。
四、典型消防策略
(一)固定顶储罐着火
固定顶油罐一般用于储存挥发性较小、闪点高于45℃的油品,如柴油、蜡油等。固定顶罐的液面和罐顶之间有一层汽相控制,气相控件可能处于爆炸极限范围内,在遇到引火源时可能发生爆炸。因此,固定顶储罐应采用弱顶结构,使得发生爆炸时罐顶与罐壁的接缝处发生分离,从而避免罐底与罐壁处出现裂缝或破坏,以免造成大量的油品泄漏。
固定顶石油储罐发生火灾时,通常是先发生爆炸,部分罐顶或全部罐顶被破坏,油品液面暴露在空气中形成持续燃烧。国家标准GB50151-2010《泡沫灭火系统设计规范》固定顶储罐泡沫灭火支架的保护面积为整个储罐的横截面积。
当部分罐顶被破坏时,消防员应根据裂缝的情况准确地将泡沫输送到油位,可采用液下喷射泡沫的方式进行灭火。当从呗破坏的罐顶不能准确将泡沫输送至油品液面时,要保证在油面上有足够的安全容积,防止油品溢出罐外。
(二)内浮顶储罐呼吸阀、量油孔着火 内浮顶罐是一种带有浮盘的固定顶罐,其罐顶和罐壁采用弱焊缝连接,这样做的目的是确保其发生爆炸、起火时,避免罐壁和罐底的裂缝遭到破坏,从而形成油品的大量泄漏。在内浮顶罐罐壁顶部周围设置唤醒通风孔。
如果内浮顶罐浮板密封件轻微损坏,遇到引火源可能会形成通气孔、量油孔等处的局部着火。内浮顶罐通气孔、量油孔等处发生着火的初期,罐顶未遭受破坏,可采用干粉快速灭火。内浮顶罐通气孔、量油孔等处发生着火的初期,罐顶未遭受破坏,可采用干粉快速灭火,但应把握好时机,避免内浮顶罐发生爆炸。
若内浮顶罐发生爆炸,形成半敞开式燃烧或形成流淌火,可根据固定顶储罐的消防对策进行处理。
(三)外部浮顶储罐着火
外浮顶储罐通常情况会发生密封圈火灾,因此,外浮顶罐的固定泡沫灭火系统是根据环形密封区的火灾情况设置的。LASTFIRE研究项目的成果表明,在其调查的62起初期火灾中,有55起是由雷击引起的密封圈火灾。
可以采取一些策略来扑灭密封圈的火灾。
首先使用固定灭火系统进行灭火。若固定灭火系统失效,可使用移动式或手提式灭火设备,泡沫可以通过消防软管从风环或顶部输送到环形密封区域。
消防炮很难将泡沫准确地输送到密封圈的火灾部位,且想放炮的流量,可能造成浮盘倾覆,因此不建议使用消防炮扑救密封圈火。
为了扑灭外浮顶罐密封圈的火灾,应首先启动浮顶排水系统。
消防员何时可以进入罐顶平台,使用移动式泡沫枪灭火。
如仅发生密封区着火,通常不会发生沸溢事故。如果浮板大面积损坏或下沉,形成大面积着火,就有可能发生沸溢。 LASTFIRE研究仙姑的成果表明,外浮顶罐密封圈火灾升级为全液面火灾的概率为1/55。国家标准GB50151-2010《泡沫灭火系统设计规范》根据罐壁和泡沫堰板之间的面积确定中的泡沫供应强度,现行标准设计的固定式泡沫灭火系统旨在扑灭密封圈火灾。因此,扑救全液面火灾应在有足够的消防人员、消防装备、泡沫灭火剂等时进行。
浮盘沉默是导致全液面火灾的典型因素。当浮盘沉没时,对于腋下喷射泡沫灭火的方式,浮盘将组织泡沫到达油品的表面。因此,在全液位灭火中应选择喷射泡沫设施。
(四)密切注意沸腾溢流的发生
在扑救原油、重油和其他可能沸腾的储油罐,需要采取特殊的战术,灭火过程中应密切关注、警惕沸溢事故的发生。
沸腾溢流必须满足以下条件。
着火油罐发生了全液面火灾,或者油品液面上大部分起火。通常,如果火灾仅发生在浮顶储罐的环形密封区域,只要浮顶保持完好,就不会发生沸溢事故。
原油组分钟的沸点范围较广。随着原油的燃烧,挥发性强的馏分首先被蒸发燃烧。挥发性较差的馏分没有被燃烧掉,因此,这部分石油的密度高于问题较低的原油,所以开始下沉。随着大货的持续燃烧,重组分层被称为“热波层”,界面呗称为“热波锋面”。一般来讲,原油热波层下沉速度为0.3~1.2m/s。
罐内有水垫层或乳化油。对于原油储罐,长期储存油品后,油箱底部通常会有一定量的水。当热波锋面达到罐底水垫层或乳化油时,水会受热迅速汽化,导致体积迅速膨胀,向外喷出。
如果不能在短时间内扑灭原油、重油储罐的火灾,必须改变灭火策略。应将火场内不必要的人员和设备撤离现场。消防人员应密切关注热波锋面在罐内的下沉情况。通常,热波阵面的位置可以通过喷洒在罐壁上的水的蒸发来判断。 一般来讲,储罐发生沸溢前烟色会比变白,火焰突然增高、变亮、带有嘶嘶的声音。同时,罐内压力升高使储罐有震动现象。发生沸溢是非常危险的,稳定燃烧的储罐会突然溢出大量燃烧的油,往往会造成很大的破坏。如果可能发生沸溢事故,应将人员疏散到安全区域,通常可能需疏散到600m以外。如储罐的直径很大,可能要疏散到更远的距离。
灭火之后同样应警惕沸溢事故的发生,这是由于热波层可能会继续下降,当达到水垫时,可能仍有足够的热量导致沸腾溢出。此时发生沸溢仍然会对人员造成危害,一旦遇到引火源可能会再次形成火灾。
(五)罐区防火堤消防
扑灭油罐火灾时,应首先将防火堤内的火扑灭。这样做可保护油罐管路、阀门等,避免管道破裂造成更多的油品泄漏。此外,扑灭防火堤内的管道或保护固定灭火系统,避免固定灭火系统失效。如果泄漏到防火堤的油品较多,为保证人员的安全,即使防火堤内火灾已被扑灭,也应禁止消防人员进入防火堤内。
扑灭储罐周围防火堤内的地面火灾时,应采取下列战术措施:首先冷却未起火的带压储罐;截断泄漏油品的管线,减少地面火灾燃料的补充;罐壁防火堤内所有的排液阀、罐顶排放阀和水垫层排放阀,防止油品或火灾的蔓延。
(六)保护相邻油箱
石油储罐着火后,为避免火灾扩大,对相邻储罐罐壁进行冷却时非常必要的。冷却水可直接喷射到罐顶和罐壁上(对于外浮顶罐,只能想罐壁喷射冷却水)。但是否能够冷却依赖于火焰冲击情况、罐间距、风向等。灭火现场的水资源不是很充足的情况下,应尽量节约用水。在相邻储罐的油漆被烤焦钱,通常不需要直接冷却。也可以使用在罐壁上喷洒冷却水的方法来检查是否需要冷却,如喷射冷却水后产生水蒸气,应立即进行冷却,指导不再产生水蒸气。 (七)消防战术的实时调整
石油罐区灭火是动态的过程,应不间断的进行事态评估,为总指挥提供即时的火场信息,这样他们就可以利用这些信息来评估消防效果,并及时调整处理策略、扑救战术及资源配置。
(八)清理火灾现场
油罐火灾的火场清理工作包括残余油品的处理,并防止复燃。其工作要点包括:严格检查火场可能存在的引火源;油罐完全冷却之前,炙热的金属罐壁可能破坏破魔覆层,油罐中的剩余油品可能会挥发出可燃蒸气,一旦遇到火源,就会发生复燃或爆炸,因此消防人员应持续对储罐进行冷却至常温;在冷却着火油罐的同时,应继续向油罐内供给泡沫,确保将管内油品安全转移。