大型甲醇儲罐消防設計分析

衡華民

（內蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司，內蒙古鄂爾多斯 017300）

大型甲醇儲罐消防設計分析

衡華民

（內蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司，內蒙古鄂爾多斯 017300）

因大型甲醇儲罐區(qū)具備高易燃性、高易爆性、擴散性以及復燃復爆性等一系列特點，使得其消防設計工作尤為重要。為進一步確保各大型甲醇儲罐區(qū)的正常運行和安全可靠性，必須以甲醇所特有的物理和化學性質為基礎對大型甲醇儲罐區(qū)進行針對性和有效性的消防設計以及日常檢查。

大型；甲醇儲罐；消防設計

1 儲罐區(qū)發(fā)生火災的危險性

無色透明液體是甲醇的常態(tài)，其不僅能夠與水、醇和醚等物質相融合發(fā)生化學反應，并且易燃有毒，對人體的眼睛有著非常不利的影響，更有甚者會直接導致失眠。通常情況下，甲醇的自燃點為385℃，閃點為11.11℃，沸點為64.7℃，蒸氣爆炸極限為6.71%～36.00%，0.215mJ是其最小引燃能量；易揮發(fā)，屬于一種中閃點甲類易燃液體。甲醇的易燃易爆性在很大程度上決定著各地區(qū)甲醇儲罐區(qū)的火災爆炸危險程度。

1.1 甲醇儲罐區(qū)的高易燃性

甲醇的閃點和沸點分別為11.11℃和64.8℃，屬于眾多易揮發(fā)、易燃易爆液體中的一種。甲醇蒸汽最小點火能為0.215mJ，而大型甲醇儲罐區(qū)中各類潛在性點火源（例如煙囪飛火、靜電放電和電器火花等）的溫度以及能量等均遠遠超過甲醇的最小點火能，因此極易在其儲罐區(qū)中引發(fā)爆炸性火災，所造成的損害是不可估量的。

1.2 甲醇儲罐區(qū)的高易爆性

因甲醇的揮發(fā)性非常強，是以在各大型甲醇儲罐區(qū)區(qū)域內必定會存在不同量的甲醇蒸汽。當該區(qū)域內的甲醇蒸汽與空氣中的各類氣體相混合并產(chǎn)生一定的反應后，便會逐漸達到甲醇的爆炸濃度范圍，一旦遇到火源就會立即發(fā)生爆炸，造成很大的傷亡。尤其是當甲醇儲罐因密封工作不到位而出現(xiàn)泄漏或因管道破裂導致甲醇泄漏等現(xiàn)象時，便會進一步加快甲醇蒸汽與空氣產(chǎn)生反應的速度，迅速達到爆炸濃度范圍，形成高易爆性，一旦爆炸，后果不堪設想。

1.3 儲罐區(qū)火災具有擴散性

在常溫下，甲醇通常處于液體形態(tài)，并且流動性較高。再加上甲醇蒸汽的密度比空氣的密度稍大，不僅能夠隨風四處飄散，且即使在無風時也會從地面向周圍擴散，并在地勢低洼處匯集，一旦遇到明火或靜電等便會立即著火回燃。除此之外，在儲存甲醇的過程當中，倘若出現(xiàn)甲醇外泄、流溢以及儲罐破裂等不良現(xiàn)象，已燃甲醇物料會迅速向周圍擴散，使得火勢迅速蔓延，形成大面積燃燒，不僅會帶來嚴重的經(jīng)濟損失，并且還會嚴重威脅工作人員和儲罐區(qū)周圍居民的生命安全。

1.4 火災的復燃性和復爆性

當甲醇儲罐區(qū)的火災被及時撲滅后，并不是已經(jīng)高枕無憂，倘若不能對甲醇儲罐各區(qū)域尤其是起火和泄漏區(qū)進行針對性和有效性的冷卻處理和清理處理，那么火場殘留的高溫便會繼續(xù)引起甲醇蒸發(fā)，致使儲罐區(qū)很快又形成爆炸范圍內的甲醇蒸汽，并引起復燃或復爆，再次造成重大損失。

2 大型甲醇儲罐消防設計

2.1 罐區(qū)選址與儲罐布置

從綜合的角度來看，物料揮發(fā)對罐區(qū)周圍環(huán)境的影響等是設置甲醇儲罐與罐區(qū)外建筑物之間安全距離的最主要依據(jù)。例如，罐區(qū)周圍是否存在明火、是否存在易燃易爆物質和場所以及公共建筑物等。罐區(qū)內各建筑物之間的安全距離取決于其耐火等級以及甲醇蒸汽與空氣形成可燃混合物的散發(fā)情況。因此，甲醇罐區(qū)的選擇和儲罐的布置必須要十分科學合理，務必要保證有絕對的防火安全距離。

2.2 甲醇儲罐型式

就目前來看，不管是在國內還是國外，金屬儲罐都是甲醇儲罐的主要型式。從其結構劃分的角度來看，金屬儲罐又可分為圓柱形罐、立式罐以及球形罐和浮頂罐等多種型式，目前使用較為廣泛的是立式拱頂罐和浮頂罐。

2.3 控制甲醇蒸汽與空氣混合物濃度

空氣屬于一種氣體混合物，一旦甲醇蒸汽與其互相融合產(chǎn)生一定的化學反應，便會形成濃度較高的爆炸混合氣體，并在罐區(qū)各種因素的影響和刺激下引發(fā)爆炸性火災。在罐區(qū)環(huán)境、操作條件等因素的影響下，要想完全消除儲罐周圍的蒸汽混合物是不可能的，但可通過降低蒸汽排放、完善通風措施等策略對甲醇蒸汽和空氣混合物的濃度進行有效的控制，盡可能地將其控制在爆炸濃度極限范圍之外。

2.4 合理安裝甲醇罐區(qū)管道和閥門

甲醇罐區(qū)管道和閥門安全在很大程度上取決于物料管道和閥門設計，因此工作人員在實際建設和安裝過程當中應格外注意以下幾點：

（1）必須以無縫管道作為物料管道的首選安裝材料，并通過焊接的方式對管道進行連接，若無法進行焊接，則應利用法蘭或螺紋進行連接；

（2）應于物料運作的主管道和儲罐連接部位安裝雙重閥門；

（3）物料運作管道不可穿越與其無關的建筑物上下方；

（4）務必在甲醇儲罐群周圍的主管道上設置和安裝隔斷閥，以進一步降低整個罐區(qū)爆炸性火災的發(fā)生率，提高罐區(qū)正常運作的安全性。

2.5 完善甲醇儲罐區(qū)的消防設施

可燃氣體報警和聯(lián)動系統(tǒng)是各甲醇儲罐預防火災的主要依靠，以下三種滅火方式是目前全國各甲醇儲罐區(qū)的主要滅火和救援措施：

（1）安裝可移動式和便攜式滅火器材，以便消防人員或救援人員可在火災初期迅速利用滅火器對火災進行撲救，減少損失；（2）安裝固定式低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)（通常情況下以液上噴射泡沫滅火系統(tǒng)為安裝首選），并且泡沫液必須具備一定的抗溶性，不與滅火水槍同時使用。

（3）安裝固定式雨淋噴水滅火系統(tǒng)，便于消防和救援人員在罐區(qū)發(fā)生火災后通過探測系統(tǒng)控制雨淋閥，以快速滅火，且同時還可有效減少甲醇儲罐的“小呼吸”損失。

3 結束語

大量甲醇儲罐火災事故以及相關研究表明，罐區(qū)滅火難度系數(shù)的高低與甲醇儲罐尺度的大小成正比。因此，為更好地滿足罐區(qū)的消防安全需求，甲醇儲罐的消防系統(tǒng)設計應隨甲醇儲罐建設規(guī)模的擴大而不斷升級。

[1] 李鵬.大型甲醇儲罐消防設計探討[J].廣州化工，2013，41（11）：217-230.

Fire Protection Design Analysis of Large Methanol Storage Tank

Heng Hua-min

It is very important to have the characteristics of high flammability，high explosive，diffuse and re-ignite，and so on.In order to further ensure the normal operation and safety and reliability of the major methanol tank areas，it is necessary to carry out targeted and effective fi re protection design and routine inspection of the large methanol tank area based on the physical and chemical properties unique to methanol.

large；methanol storage tank；f i re protection design

TQ086

：B

：1003–6490（2017）04–0008–02

2017–04–02

衡華民（1972—），男，內蒙古鄂爾多斯人，助理工程師，主要從事消防工作。