外浮頂儲(chǔ)罐泡沫導(dǎo)流罩設(shè)計(jì)應(yīng)用對(duì)比分析

張守森駱杰張明張明星

（1．西部管道公司，新疆 烏魯木齊 830011；2．西部管道烏魯木齊輸油氣分公司，新疆 烏魯木齊 830068；3．西部管道新疆輸油氣分公司，新疆 烏魯木齊 830011）

外浮頂儲(chǔ)罐泡沫導(dǎo)流罩設(shè)計(jì)應(yīng)用對(duì)比分析

張守森1駱杰2張明3張明星3

（1．西部管道公司，新疆 烏魯木齊 830011；2．西部管道烏魯木齊輸油氣分公司，新疆 烏魯木齊 830068；3．西部管道新疆輸油氣分公司，新疆 烏魯木齊 830011）

本文通過(guò)某大型油庫(kù)外浮頂儲(chǔ)罐二次密封泡沫導(dǎo)流罩形式研究和測(cè)試，論證了實(shí)際應(yīng)用中，擴(kuò)散式導(dǎo)流罩比直流式導(dǎo)流罩在撲滅火災(zāi)、控制火勢(shì)方面更有優(yōu)勢(shì)，更便于推廣應(yīng)用。

外浮頂儲(chǔ)罐；泡沫導(dǎo)流罩；噴射形式

目前，隨著石油戰(zhàn)略物資儲(chǔ)備提升和油氣管道行業(yè)大發(fā)展，國(guó)內(nèi)油庫(kù)、尤其是大型石油儲(chǔ)備庫(kù)越來(lái)越多。而油庫(kù)最大風(fēng)險(xiǎn)就是泄露引發(fā)的著火、爆炸，因此，消防管理在油庫(kù)管理中越來(lái)越受重視。

作者所在單位為國(guó)有某大型石油庫(kù)，庫(kù)區(qū)有外浮頂油罐若干，由于建設(shè)時(shí)期不同，外浮頂儲(chǔ)罐二次密封處泡沫導(dǎo)流罩設(shè)計(jì)也不相同，主要有2種類型，一種是擴(kuò)散式導(dǎo)流罩，另一種為直流式導(dǎo)流罩。目前，國(guó)標(biāo)、行標(biāo)都未對(duì)泡沫導(dǎo)流罩設(shè)計(jì)及噴射形式進(jìn)行規(guī)定[1]。因此兩種都是合規(guī)的，為了驗(yàn)證擴(kuò)散式和直流式哪種更優(yōu)越便于推廣，作者進(jìn)行了如下測(cè)試和分析。

1 測(cè)試經(jīng)過(guò)

2016年7月某日，為檢測(cè)儲(chǔ)罐泡沫滅火系統(tǒng)實(shí)際工作性能，作者決定啟動(dòng)固定式泡沫滅火系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)地噴射測(cè)試。選取兩個(gè)相同儲(chǔ)罐5萬(wàn)方原油儲(chǔ)罐進(jìn)行噴射測(cè)試。其中一個(gè)罐為擴(kuò)散式導(dǎo)流罩，另一為直流式導(dǎo)流罩，進(jìn)行對(duì)比測(cè)試。

測(cè)試發(fā)現(xiàn)，儲(chǔ)罐泡沫導(dǎo)流罩由于設(shè)計(jì)形式不同，導(dǎo)致噴射泡沫效果截然不同（圖1儲(chǔ)罐泡沫導(dǎo)流罩噴射泡沫呈擴(kuò)散式，圖2儲(chǔ)罐泡沫導(dǎo)流罩噴射泡沫呈直流式）。

圖1 擴(kuò)散式導(dǎo)流罩噴射情況

圖2 直流式導(dǎo)流罩噴射情況

2 對(duì)比分析

通過(guò)對(duì)兩座儲(chǔ)罐泡沫導(dǎo)流罩結(jié)構(gòu)、工作原理、設(shè)計(jì)安裝方面進(jìn)行對(duì)比研究。發(fā)現(xiàn)擴(kuò)散式泡沫導(dǎo)流罩比直流式更適用于外浮頂儲(chǔ)罐二次密封初期火災(zāi)撲救應(yīng)用。擴(kuò)散式導(dǎo)流罩相比直流式導(dǎo)流罩的優(yōu)點(diǎn)如下。

一是冷卻保護(hù)覆蓋更全面。資料顯示，如果油罐發(fā)生火災(zāi)不及時(shí)進(jìn)行冷卻，5-8min內(nèi)罐壁溫度可達(dá)到500℃，導(dǎo)致鋼板強(qiáng)度下降50%；10min后，鋼材結(jié)構(gòu)溫度可達(dá)700℃，鋼材強(qiáng)度降低約90%以上，基本失去承載能力[2]。外浮頂儲(chǔ)罐外壁設(shè)有保溫層，利用儲(chǔ)罐噴淋圈管或移動(dòng)消防從外部進(jìn)行冷卻在著火初期階段無(wú)法起到作用，因此從內(nèi)壁進(jìn)行冷卻才是重要的。內(nèi)壁冷卻決定因素就是泡沫噴射范圍。測(cè)量發(fā)現(xiàn)，擴(kuò)散式導(dǎo)流罩冷卻保護(hù)距離為8～21m，而直流式導(dǎo)流罩僅為2m左右。儲(chǔ)罐液位高低，首先決定火勢(shì)大?。ǖ鸵好婊馂?zāi)，火焰高溫直接燒烤在罐壁上，罐壁升溫較快，一定時(shí)間內(nèi)即可引起油罐垮塌）；其次決定泡沫導(dǎo)流罩冷卻范圍。

二是工作原理更合理。中石化儀征輸油站和白沙灣輸油站兩起外浮頂儲(chǔ)罐二次密封著火事故中，密封圈著火通常為多點(diǎn)位火災(zāi)，著火點(diǎn)處于兩個(gè)泡沫導(dǎo)流罩之間居多。直流式導(dǎo)流罩工作原理是將泡沫混合液完全覆蓋二次密封才能起到滅火作用，若儲(chǔ)罐為低液位，無(wú)法對(duì)罐壁火進(jìn)行撲救，需等專業(yè)消防人員登罐滅火。以50000m3儲(chǔ)罐為例，儲(chǔ)罐在高液位時(shí)，從啟動(dòng)固定式泡沫滅火系統(tǒng)至泡沫混合液覆蓋二次密封需要7min左右。而擴(kuò)散式導(dǎo)流罩工作原理也是覆蓋二次密封滅火，但噴射狀態(tài)呈傘狀，初期階段可以直接對(duì)罐壁火和密封圈著火點(diǎn)進(jìn)行有效滅火。

三是設(shè)計(jì)安裝更方便。日常管理發(fā)現(xiàn)，直流式導(dǎo)流罩周圍未有效密封，導(dǎo)致在噴射泡沫滅火時(shí)，存在5%-8%的損耗；而擴(kuò)散式導(dǎo)流罩在噴射泡沫滅火時(shí)損耗為2%-4%，后期稍作改動(dòng)，效果更佳。

3 結(jié)語(yǔ)

外浮頂儲(chǔ)罐二次密封發(fā)生火災(zāi)，及時(shí)有效啟動(dòng)固定式泡沫滅火系統(tǒng)及消防冷卻水系統(tǒng)是撲滅火災(zāi)、控制火勢(shì)，減少財(cái)產(chǎn)損失的有效保證。通過(guò)上述對(duì)比分析，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)未對(duì)泡沫導(dǎo)流罩的選型安裝做明確要求，泡沫導(dǎo)流罩能在初期階段控制和撲滅著火點(diǎn)是有效措施之一，同時(shí)也是泡沫滅火系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)單位應(yīng)將對(duì)此問(wèn)題加以重視，確保消防系統(tǒng)完好有效，為企業(yè)安全生產(chǎn)提供有利保障。

[1]GB50151-2010泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范.北京.中國(guó)計(jì)劃出版社.2010.

[2]徐興芳竇占祥.大型原油儲(chǔ)罐火災(zāi)成因及撲救對(duì)策[J].水消觀點(diǎn),2007.(3).

張守森（1966-），男，籍貫：山東日照，學(xué)歷：本科，職稱：工程師，研究方向：油氣田、油氣儲(chǔ)運(yùn)企業(yè)消防技術(shù)與管理。