石油儲罐火災(zāi)危害控制的模式研究

陸吉華 李雙喜(中國石油四川石化有限責(zé)任公司, 四川 彭州 611930)

石油儲罐發(fā)生火災(zāi)時，容易引起爆炸和大面積的高溫區(qū)，損壞相鄰的石油儲罐和儲罐周邊的設(shè)備，繼而產(chǎn)生惡性火災(zāi)響應(yīng)，使得火災(zāi)蔓延迅速，造成更大災(zāi)害[1]。由爆炸引起的沖擊波和高溫引起的熱輻射極大的威脅到儲罐周邊人員尤其是救災(zāi)人員的生命安全[2]。

1 儲罐防火距離分析

(1)儲罐防火距離的作用 相鄰儲罐的防火距離定義為相鄰儲罐在火災(zāi)時保持安全的距離。對防火距離有影響的因素主要有火災(zāi)火焰高度、拖曳角度和長度，以及火災(zāi)引起的高溫?zé)彷椛洌邷爻掷m(xù)時間等。

石油儲罐由于火災(zāi)事故導(dǎo)致的爆炸沖擊波、高溫?zé)彷椛涞葧拗車斐删薮髠?，包括對相鄰儲罐的安全形成威脅。一旦相鄰儲罐被損壞，引起后續(xù)爆炸或火災(zāi)蔓延，將對救援人員和救援行動造成巨大損失。對于爆炸沖擊波和高溫?zé)彷椛涠裕谳椛湓匆欢ǖ那闆r下，對物體的傷害程度與輻射源到物體之間的距離有關(guān)，距離越大，輻射越小。因此，加大儲罐間的防火距離，可以在火災(zāi)發(fā)生時，減少對相鄰儲罐的影響。

(2)火災(zāi)危害時防火距離分析 查閱相關(guān)文獻(xiàn)和資料發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)機(jī)構(gòu)通過試驗進(jìn)行了大量的防火距離研究。經(jīng)分析認(rèn)為，石油儲罐火災(zāi)的火焰高度大于20米，火焰拖曳長度為儲罐直徑的1.2倍以上。所以，當(dāng)儲罐發(fā)生火災(zāi)事故時，周圍溫度急劇上升，隨著火焰燃燒時間的增長，環(huán)境溫度的上升引起石油物質(zhì)的蒸發(fā)，極易引起火災(zāi)擴(kuò)散。因此，防火距離也僅是在火災(zāi)初期有一定的延緩作用，對于長時間的火焰燃燒和高溫輻射，防火距離也無法保證相鄰儲罐的安全。

加大防火距離，有助于在火災(zāi)初期提供一定的安全保障，延緩火災(zāi)事故的升級，但并不是長時間火災(zāi)防護(hù)的安全措施。因此，在實際的火災(zāi)控制中，合理制定防火距離，為火災(zāi)控制爭取時間，輔助救援措施將火災(zāi)消滅在初期階段，對火災(zāi)危害控制有重要意義。

(3)防火距離的確定 在工程實際設(shè)計中，參考國內(nèi)外經(jīng)驗，石油儲罐防火距離的確定主要綜合考慮以下原則：①在相鄰儲罐間保證足夠空間，便于救援車輛、人員、設(shè)備的作業(yè)；②避免相鄰儲罐直接受到火災(zāi)引起的爆炸沖擊波、高溫?zé)彷椛溆绊?；③附近重點建筑、設(shè)備額外使用重點防護(hù)；④在火災(zāi)危害控制中，石油儲罐火災(zāi)屬于高難度的情況，因此針對城市現(xiàn)有火災(zāi)救援設(shè)備及能力，可適當(dāng)對防火距離進(jìn)行修訂。

通過以上原則可確定出合適的防火距離，并且通過分析上述原則可以發(fā)現(xiàn)，火災(zāi)事故造成的危害程度分析是制定合理防火距離的基礎(chǔ)。

2 救災(zāi)人員安全距離的確定

在石油儲罐發(fā)生火災(zāi)事故時，不僅需要考慮火災(zāi)造成的損害程度及防護(hù)措施，也需要關(guān)注救災(zāi)人員的安全問題?？紤]救災(zāi)人員的生命安全，將救災(zāi)人員作為保護(hù)對象，則救災(zāi)人員安全距離可具體定義為石油儲罐火災(zāi)事故救災(zāi)人員救援措施的安全行動距離，主要綜合考慮以下原則來確定安全距離的大小。①參考相關(guān)經(jīng)驗數(shù)據(jù)、類似事故后果處理分析及試驗分析結(jié)果，盡量減少石油儲罐火災(zāi)對救災(zāi)人員的傷害；②充分考慮高溫?zé)彷椛鋫Γ踩嚯x的最小值為保證救災(zāi)人員不被燒傷、燙傷等的距離；③對救災(zāi)人員穿著的救災(zāi)服進(jìn)行防護(hù)分析，安全距離的確定需要考慮救災(zāi)服的安全防護(hù)；④避免火焰拖曳對救災(zāi)人員的傷害，安全距離的確定需考慮火災(zāi)現(xiàn)場的火焰拖曳長度和角度、救災(zāi)人員及儲罐的位置。

根據(jù)上述原則，考慮石油儲罐火災(zāi)現(xiàn)場火焰拖曳長度和角度、救災(zāi)人員救災(zāi)服防護(hù)作用和救災(zāi)人員及儲罐的位置，將火災(zāi)對救災(zāi)人員的危害小于救災(zāi)人員穿著救災(zāi)服能承受不被傷害的臨界狀態(tài)時距離火災(zāi)事故中心的距離為救災(zāi)人員安全距離。

救災(zāi)人員及儲罐的位置也是確定安全距離的重要因素之一，對于爆炸沖擊波和高溫?zé)彷椛涠?，在輻射源一定的情況下，對物體的傷害程度與輻射距離、輻射角度均有關(guān)系，因此，救災(zāi)人員應(yīng)該在火災(zāi)事故現(xiàn)場的適當(dāng)角度去開展救援行動，以減少火災(zāi)事故對救災(zāi)人員的傷害。

3 石油儲罐火災(zāi)危害控制模式

①確定石油儲罐火災(zāi)事故類型。首先需要針對特定環(huán)境的事故類型進(jìn)行分析，因此，需要考慮火災(zāi)在石油儲罐特定環(huán)境下的特點確定火災(zāi)事故類型，繼而開展危害控制模式分析。②分析火災(zāi)事故模型。不同的危害事故有不同的特點，也要采用不同的分析方法進(jìn)行危害后果分析。在火災(zāi)事故模型的分析過程中，需要考慮到其他環(huán)境因素的影響，如風(fēng)、氣溫、濕度等，并且需要進(jìn)行詳細(xì)分析。③確定相鄰儲罐防火距離。依據(jù)相鄰儲罐防火距離確定原則，考慮爆炸沖擊波、高溫?zé)彷椛涞挠绊懞同F(xiàn)場環(huán)境，合理確定相鄰儲罐防火距離，避免火災(zāi)的蔓延擴(kuò)大，為火災(zāi)控制爭取時間，對火災(zāi)危害控制有重要意義。④確定救災(zāi)人員安全距離。依據(jù)救災(zāi)人員安全距離確定原則，考慮救災(zāi)人員的安全，合理確定救災(zāi)人員安全距離，使得救災(zāi)人員在救援工作展開作業(yè)時，減少救災(zāi)人員受到的傷害，起到一定的保護(hù)作用，具有重要的現(xiàn)實意義。

[1]鄔國英,楊基和.石油化工概論[M].北京:中國石化出版社,2000.

[2]高建忠.油庫大型油罐安全分析及改進(jìn)措施[J].石油化工安全技術(shù),2006,22(1):15-18.