石油化工企業(yè)大型油罐火災(zāi)滅火劑探究

時(shí)間:2022-10-24 02:51:01

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石油化工企業(yè)大型油罐火災(zāi)滅火劑探究

【摘要】在撲救大型油罐火災(zāi)時(shí),充足有效的滅火劑儲(chǔ)備量至關(guān)重要,本文通過(guò)分析大型儲(chǔ)油罐泡沫滅火劑的類(lèi)型、滅火效果,進(jìn)一步說(shuō)明了泡沫滅火劑存儲(chǔ)量的影響因素及運(yùn)送調(diào)運(yùn)方式,旨在確定大型油罐火災(zāi)撲救滅火劑儲(chǔ)備種類(lèi)、數(shù)量和儲(chǔ)備方式,解決大型油罐火災(zāi)發(fā)生后的滅火劑保障及轉(zhuǎn)輸問(wèn)題,提高消防部隊(duì)后勤綜合保障能力和應(yīng)急保障水平。

【關(guān)鍵詞】大型油罐;泡沫滅火劑;儲(chǔ)備

1大型油罐火災(zāi)的特點(diǎn)

大型油罐火災(zāi)具有燃燒速度快、危險(xiǎn)程度高、撲救難度大、滅火周期長(zhǎng)、滅火藥劑消耗大的特點(diǎn)。如何及時(shí)、準(zhǔn)確、高效地為參戰(zhàn)消防部隊(duì)保障滅火藥劑的供給,對(duì)維持部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力,最終取得戰(zhàn)斗的勝利起著至關(guān)重要的作用。因此,針對(duì)大型油罐火災(zāi)滅火劑戰(zhàn)勤保障問(wèn)題的研究具有重要意義。2010年7月16~17日在撲救大連大孤山新港碼頭的中石油國(guó)際儲(chǔ)運(yùn)有限公司保稅區(qū)的大火過(guò)程中,公安消防部隊(duì)通過(guò)陸路、空運(yùn)臨時(shí)從遼寧省內(nèi)消防部隊(duì)和企事業(yè)專職消防隊(duì),以及從天津、河北、吉林、黑龍江等省市共調(diào)集泡沫滅火劑1500余噸。歷時(shí)15個(gè)小時(shí)的英勇作戰(zhàn)取得了最后的勝利,其中,滅火劑持續(xù)、充足的調(diào)配保障對(duì)火災(zāi)的成功撲救起到了至關(guān)重要的作用。但是我們也應(yīng)該看到,歷年來(lái)大型油罐火災(zāi)撲救在滅火劑保障方面還存在滅火劑儲(chǔ)備、調(diào)運(yùn)、種類(lèi)和數(shù)量不確定,戰(zhàn)時(shí)供應(yīng)還存在一定的盲目性。當(dāng)前單個(gè)油罐的儲(chǔ)油量越來(lái)越大,使得大型油罐在發(fā)生火災(zāi)以后消防部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗保衛(wèi)任務(wù)的日趨繁重。因此,研究大型油罐區(qū)對(duì)不同滅火劑的需求及平時(shí)滅火劑的存儲(chǔ)問(wèn)題,對(duì)于大型油罐在發(fā)生火災(zāi)后的保障力量、保障功能、滅火劑儲(chǔ)備、調(diào)運(yùn)保障有著重要意義。

2泡沫滅火劑的選擇與應(yīng)用

不同滅火劑應(yīng)用范圍不同,滅火效率、價(jià)格與保質(zhì)期不同,成為泡沫滅火劑儲(chǔ)備種類(lèi)確定的影響因素。泡沫滅火劑儲(chǔ)備種類(lèi)應(yīng)盡可能統(tǒng)一,以免相互破壞降低滅火效率,以及因不同滅火劑混合使用,易造成車(chē)輛發(fā)生故障,影響火災(zāi)撲救。下面,對(duì)泡沫滅火劑儲(chǔ)備種類(lèi)的影響因素進(jìn)行分析。

2.1泡沫滅火劑的滅火效率

撲救油罐火災(zāi)常用的泡沫滅火劑有:普通蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、“輕水”泡沫。這3種泡沫滅火劑在滅油罐火災(zāi)時(shí)的滅火效果不盡相同。普通蛋白泡沫滅火劑目前是我國(guó)石油化工消防中使用最廣泛的滅火劑。普通蛋白泡沫的主要優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性好(25%的析液時(shí)間長(zhǎng)),對(duì)水質(zhì)要求低,其主要缺點(diǎn)是:流動(dòng)性較差,滅火速度慢;抵抗油類(lèi)污染的能力低,其滅火效率在此3種滅火劑中最低。氟蛋白泡沫滅火劑由于氟碳表面活性劑的作用,它的滅火性能大大提高。泡沫的流動(dòng)性能好,滅火速度快;其抵抗油類(lèi)污染的能力強(qiáng),可以液下噴射的方式撲救大型油罐火災(zāi)?!拜p水”泡沫滅火劑又稱水成膜泡沫滅火劑,其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為:有極好的流動(dòng)性,在油面上堆積的厚度僅為蛋白泡沫的1/3時(shí),就能迅速擴(kuò)散,再加上水膜的作用,更能迅速撲滅火焰;亦可采用液下噴射的方式撲救油罐火災(zāi)。

2.2泡沫滅火劑的價(jià)格與保質(zhì)期

撲救大型油罐火災(zāi)需要大量的泡沫滅火劑。由于泡沫滅火劑的滅火效果及成分不同,其價(jià)格也相差較大。此外,不同滅火劑的保質(zhì)期也不同。普通蛋白泡沫的價(jià)格在這3種滅火劑中價(jià)格最低,氟蛋白泡沫的價(jià)格較蛋白泡沫液高,而水成膜泡沫液的價(jià)格最高。在正常儲(chǔ)存環(huán)境中,蛋白和氟蛋白泡沫液的保質(zhì)期均為2年,水成膜泡沫液的保質(zhì)期較長(zhǎng),為8年以上。

2.3水源對(duì)泡沫的影響

淡水是配制各類(lèi)泡沫混合液的最佳水源。但在特殊情況下,如設(shè)在海邊的大型油罐區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí),很有可能就會(huì)利用海水配置泡沫混合液。根據(jù)《低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》第2.1.4條規(guī)定,用于配制泡沫混合液的水源,應(yīng)符合以下要求:蛋白、氟蛋白、抗溶氟蛋白型泡沫液,配置成泡沫混合液,可使用淡水或海水;所有類(lèi)型的泡沫液,配置成泡沫混合液,禁止使用影響泡沫滅火性能的水;泡沫液配制成泡沫混合液用水的溫度宜為4~35℃。

2.4泡沫滅火劑的相容性

不同類(lèi)型的泡沫滅火劑,或者同一類(lèi)型而不同工藝制成的泡沫滅火劑不能混合。因?yàn)橄嗷セ旌蠒?huì)導(dǎo)致其表面、界面性能惡化,發(fā)生沉淀、渾濁等現(xiàn)象,使泡沫性能顯著降低。在撲救1起大型油罐火災(zāi)時(shí)使用同1種滅火劑其滅火效果要比同時(shí)使用多種泡沫滅火劑的滅火效果要好。

3泡沫滅火劑儲(chǔ)備數(shù)量的確定

影響泡沫滅火劑儲(chǔ)備量的因素主要包括燃燒油品的種類(lèi)、著火油罐的類(lèi)型及結(jié)構(gòu)、著火時(shí)的天氣情況3個(gè)方面。

3.1燃燒油品的種類(lèi)

眾所周知,油罐內(nèi)存儲(chǔ)的油品類(lèi)型各異。不同類(lèi)型的油品著火后燃燒的速度、產(chǎn)生的輻射熱不同,因而對(duì)滅火泡沫液的需求量也不同。以2003年9月28日發(fā)生在日本北海道苫小牧市浮頂油罐火災(zāi)為例,苫小牧石油火災(zāi)中,因?yàn)橛凸迌?nèi)存儲(chǔ)的是輕質(zhì)粗石油(因?yàn)檩p質(zhì)粗石油燃燒速度是原油和汽油燃燒速度約2倍,產(chǎn)生的輻射熱是汽油、戊烷約2倍),因而在噴射泡沫滅火劑滅火時(shí),需要比撲滅原油和汽油火災(zāi)更多的泡沫液。對(duì)于這種低沸點(diǎn)、易燃液體燃料火災(zāi),用泡沫滅火劑滅火,是比較困難的,需要消耗更多的泡沫滅火劑。液體燃料的沸點(diǎn)對(duì)泡沫滅火劑滅火效果的影響,主要是蒸氣和輻射熱。在同樣溫度下,低沸點(diǎn)燃料比高沸點(diǎn)燃料蒸氣壓高,所以用泡沫封閉低沸點(diǎn)燃料的蒸氣是比較困難的。

3.2著火油罐的類(lèi)型及結(jié)構(gòu)

油罐按其結(jié)構(gòu)形式可分為拱頂管、浮頂罐、臥式罐和油池等多種類(lèi)型。油罐結(jié)構(gòu)的不同,在發(fā)生火災(zāi)后對(duì)泡沫滅火劑的需求量也不同。拱頂罐發(fā)生火災(zāi)后,其燃燒面積為整個(gè)油罐的截面積;浮頂罐的燃燒面積按罐壁與泡沫堰板之間的環(huán)形面積計(jì)算。由于浮頂油罐的結(jié)構(gòu),致使其發(fā)生火災(zāi)時(shí)泡沫滅火劑不能完全打到罐壁與泡沫堰板之間的環(huán)形區(qū)域,而是有很大一部分的泡沫受到了油罐泡沫發(fā)生器、擋雨板的影響,使得浮頂油罐發(fā)生火災(zāi)時(shí)容易形成泡沫滅火盲區(qū)。此外,泡沫堰板下部排水孔也會(huì)影響滅火效能。

3.3著火時(shí)的天氣情況

對(duì)于日本北海道苫小牧市浮頂油罐火災(zāi)的撲救,當(dāng)時(shí)著火時(shí)油罐區(qū)的平均風(fēng)速7~8m/s,瞬時(shí)風(fēng)速可達(dá)每秒幾十米,泡沫滅火劑不能充分噴入著火大罐。在此極端天氣情況下,造成了泡沫滅火劑無(wú)效噴射的主要原因,主要是強(qiáng)風(fēng)和大罐高度。由于風(fēng)力很強(qiáng),使大部分泡沫滅火劑不能有效地到達(dá)油面。用泡沫炮或泡沫槍撲滅火災(zāi)時(shí),受風(fēng)等環(huán)境因素的影響,噴出的泡沫會(huì)有一定的損失。風(fēng)力愈大、射程愈遠(yuǎn),損失愈大。所以確定泡沫炮、泡沫槍流量時(shí),應(yīng)將其損失計(jì)算在內(nèi)。

4泡沫滅火劑的第一時(shí)間調(diào)集

公安部消防局于2001年9月27日制訂下發(fā)了關(guān)于《公安消防部隊(duì)處置恐怖襲擊和特大災(zāi)害事故應(yīng)急救援預(yù)案》的通知,按照“確保重點(diǎn)、區(qū)域救援”的原則,以北京、上海、重慶、廣州、烏魯木齊、沈陽(yáng)、武漢7個(gè)重點(diǎn)城市為中心,將全國(guó)劃分為7個(gè)救援區(qū)域。同年11月,又在北京召開(kāi)了跨區(qū)域應(yīng)急救援研討會(huì),印發(fā)了會(huì)議紀(jì)要,可見(jiàn)政府職能部門(mén)對(duì)跨區(qū)域滅火救援已引起高度重視。對(duì)于大規(guī)模油罐區(qū)的滅火救援作戰(zhàn),責(zé)任區(qū)的各個(gè)保障單位通常不能提供需求點(diǎn)所需的全部滅火泡沫,這樣就必然需要跨區(qū)域調(diào)集其他儲(chǔ)存滅火泡沫的單位共同參與。在滅火泡沫緊急調(diào)運(yùn)任務(wù)中,就需要調(diào)運(yùn)指揮人員制定快捷有效的多對(duì)一組合調(diào)運(yùn)模式。

4.1實(shí)施直達(dá)保障

直達(dá)保障是指超越中間保障環(huán)節(jié)直接將泡沫滅火劑投送至作戰(zhàn)消防部隊(duì)的1種保障方式,是現(xiàn)代滅火救援裝備器材補(bǔ)給的重要手段。發(fā)展直達(dá)保障應(yīng)著力加強(qiáng)滅火劑及滅火救援裝備器材保障信息化建設(shè),實(shí)現(xiàn)滅火劑儲(chǔ)備、分布及運(yùn)輸情況的動(dòng)態(tài)可視,研發(fā)直達(dá)保障的設(shè)施設(shè)備,為作戰(zhàn)部隊(duì)提供全維、遠(yuǎn)程、多種手段和持續(xù)穩(wěn)定的精確物資保障。

4.2依托基地保障

在緊急油罐滅火現(xiàn)場(chǎng)適當(dāng)位置設(shè)立戰(zhàn)時(shí)貨運(yùn)樞紐站點(diǎn),作為泡沫滅火劑的前沿保障基地。依托基地保障是大型油罐火災(zāi)事故處置中泡沫液保障的基本手段。戰(zhàn)時(shí)應(yīng)根據(jù)火災(zāi)規(guī)模,由消防應(yīng)急物資儲(chǔ)備庫(kù)、前沿保障基地等機(jī)構(gòu)和力量,形成泡沫液供應(yīng)鏈,完成接收、臨時(shí)存儲(chǔ)和運(yùn)輸泡沫液,以保障部隊(duì)作戰(zhàn)所需。

4.3運(yùn)輸工具和途徑視情況而定

若泡沫液存儲(chǔ)地有機(jī)場(chǎng)且大型油罐區(qū)附近也有機(jī)場(chǎng),且兩者之間距離較遠(yuǎn),運(yùn)輸時(shí)間比采用陸運(yùn)更短時(shí)應(yīng)采用空運(yùn)。而經(jīng)過(guò)綜合考慮其更適合鐵路或是汽車(chē),應(yīng)當(dāng)以火車(chē)或汽車(chē)運(yùn)輸為首選。因?yàn)槠?chē)與空運(yùn)和鐵路運(yùn)輸相比更加靈活,易于操作。遠(yuǎn)距離以載重汽車(chē)運(yùn)輸滅火劑時(shí),應(yīng)以高速公路這一路徑為首選。

5結(jié)束語(yǔ)

在解決大型油罐火災(zāi)滅火劑儲(chǔ)備存在的問(wèn)題時(shí),首先要根據(jù)具體的燃燒油品類(lèi)型,選擇滅火性能高、滅火速度快、抵抗油品污染能力強(qiáng)、保質(zhì)期長(zhǎng)且綜合價(jià)格合理的泡沫滅火劑類(lèi)型進(jìn)行優(yōu)先儲(chǔ)備;其次,在一定規(guī)模儲(chǔ)量的油罐區(qū)域的適當(dāng)位置建立泡沫滅火劑儲(chǔ)備基地,存儲(chǔ)數(shù)量要按照最大容量單罐的罐型結(jié)構(gòu)、最?lèi)毫拥奶鞖忸?lèi)型來(lái)確定;最后,對(duì)于大規(guī)模油罐區(qū)的滅火救援作戰(zhàn),火災(zāi)事發(fā)地的滅火劑儲(chǔ)備基地的存儲(chǔ)量無(wú)法滿足滅火需要時(shí),就要啟動(dòng)應(yīng)急調(diào)運(yùn)預(yù)案,需要調(diào)運(yùn)指揮人員制定快捷有效的多對(duì)一組合調(diào)運(yùn)模式,快速、高效完成泡沫滅火劑的調(diào)運(yùn)任務(wù),為滅火救援部隊(duì)提供充足的保障。

作者:趙成忠 單位:中國(guó)石油大港油田公司