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1高溫重質(zhì)油儲(chǔ)罐的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)

油品儲(chǔ)存溫度在130～160℃，其遠(yuǎn)高于水的沸點(diǎn)，向燃燒的油面噴射泡沫存在安全隱患。泡沫的主要成分是水，水分約占泡沫質(zhì)量的94%～97%，泡沫遇到高溫油面后，泡沫中的水分隨即汽化，并向上飛濺，若儲(chǔ)罐液位較高，則大量飛濺物會(huì)將部分燃燒的油料帶出罐外，造成罐外燃燒。由于該油品屬于中間重質(zhì)油品，油品餾程較寬，粘度大，燃燒還可能造成沸溢，相關(guān)研究表明油品沸溢時(shí)所需的安全距離是沸溢發(fā)生前的6倍。當(dāng)向罐內(nèi)大量注入泡沫時(shí)，部分水會(huì)沉入油層內(nèi)，當(dāng)油層內(nèi)的水達(dá)到沸點(diǎn)后即迅速汽化，油層會(huì)劇烈膨脹，液體水汽化后體積將膨脹上千倍，因此，罐內(nèi)油水混合物會(huì)因此溢出罐外，水體積較大時(shí)，溢出的油水混合物會(huì)噴濺到數(shù)倍罐直徑的區(qū)域，形成火雨。由于發(fā)泡后泡沫混合液的流動(dòng)距離所限，難以實(shí)現(xiàn)全部覆蓋大型固定頂罐橫截面的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于3萬m3的拱頂儲(chǔ)罐，直徑44m，罐壁高度是22m，每個(gè)泡沫發(fā)生器的保護(hù)距離是22m，在罐內(nèi)全面積火災(zāi)狀態(tài)下，泡沫液因損失量增大而導(dǎo)致在著火油面上的流動(dòng)距離大大縮短，增加了滅火難度。

2高溫重質(zhì)油儲(chǔ)罐消防系統(tǒng)應(yīng)用探討

考慮到這類儲(chǔ)罐火災(zāi)的特殊性，至少應(yīng)從兩個(gè)方面突破技術(shù)瓶頸。專用泡沫液的開發(fā)。盡管當(dāng)前泡沫液滿足泡沫滅火劑規(guī)范的相關(guān)指標(biāo)，但是不完全適用于大型高溫儲(chǔ)罐。應(yīng)用于撲救大型高溫重質(zhì)油儲(chǔ)罐火災(zāi)的泡沫液應(yīng)具有泡沫發(fā)泡尺寸均勻、泡沫壁厚、耐燒、流動(dòng)性好等特點(diǎn)。泡沫液質(zhì)量的高低直接關(guān)系到滅火效果。高溫重質(zhì)油儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi)時(shí)，油面溫度高、油質(zhì)粘度大、熱輻射強(qiáng)，這會(huì)嚴(yán)重影響泡沫液的覆蓋和滅火質(zhì)量。另外，油層內(nèi)浸入水分過多，還存在飛濺和沸溢的風(fēng)險(xiǎn)。因此，專用泡沫液需在配方設(shè)計(jì)和發(fā)泡方式上進(jìn)行研究。在泡沫液耐燒和壁厚方面，氟蛋白和蛋白泡沫液優(yōu)于水成膜泡沫液。水成膜泡沫液是特為使其水分迅速消失或喪失而配制的，目的是在泡沫覆蓋層產(chǎn)生之前先形成一層薄薄的水膜，以迅速將火焰壓住。然而，在儲(chǔ)罐火焰上，薄膜無法形成，因?yàn)槿剂系母邷胤乐贡∧ば纬伞堄嗟乃赡づ菽号菽采w層只具有很差的滅火性能，其原因在于其洗滌劑成分先天耐熱性較低，而且往往會(huì)與燃料乳化。按照LASTFIRE(《應(yīng)對(duì)大型儲(chǔ)罐特大火災(zāi)的研究項(xiàng)目》)協(xié)議進(jìn)行的試驗(yàn)表明，用于儲(chǔ)罐滅火的最佳泡沫是氟蛋白泡沫以及抗溶水成膜泡沫和抗溶成膜氟蛋白。提升高溫重質(zhì)油儲(chǔ)罐固定式消防系統(tǒng)的滅火能力。滅火系統(tǒng)的滅火能力主要體現(xiàn)在滅火系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間、泡沫液供給強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間、噴射方式、發(fā)泡方式、混合比例等方面。對(duì)于高溫重質(zhì)油儲(chǔ)罐火災(zāi)，應(yīng)立足于撲救初期火災(zāi)，這是避免儲(chǔ)罐沸溢的關(guān)鍵。由于高溫重質(zhì)油儲(chǔ)罐是國內(nèi)特殊時(shí)期出現(xiàn)的新事物，目前尚缺少針對(duì)此類儲(chǔ)罐火災(zāi)的滅火技術(shù)研究，也缺少相關(guān)案例信息支持。因此，其消防系統(tǒng)滅火能力的提升需要通過開展一系列實(shí)驗(yàn)研究和工程計(jì)算完成。建議開展研究有:在泡沫液發(fā)泡研究方面，除了目前的負(fù)壓式泡沫發(fā)泡方式之外，正壓式泡沫發(fā)泡技術(shù)也可應(yīng)用于該滅火系統(tǒng)。正壓式發(fā)泡系統(tǒng)不僅可提供惰性氣體用于發(fā)泡，提高滅火效率，還可保證發(fā)泡尺寸均勻，泡沫穩(wěn)定性明顯提高。中小尺度儲(chǔ)罐滅火試驗(yàn)研究，檢驗(yàn)泡沫液類型、供給強(qiáng)度、滅火時(shí)間、噴射方式等對(duì)滅火效果的影響，確定優(yōu)化的消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)。

作者：劉廣生郎需慶張衛(wèi)華陶彬張玉平單位：中國石油化工股份有限公司