油罐火灾危险性

油罐火灾危险性

WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】

油罐火灾危险性、模式及起火原因统计

1油罐的安全性分析

11油罐的分类

油罐有多种类型，按油罐的建筑材料，可分为金属油罐和非金属油罐；按油罐的安装位置，可分为地面油罐、半地下油罐、地下油罐和洞库油罐；按油罐的结构形状，可分为立式油罐、卧式油罐和特殊形状油罐(球形罐、扁球形罐、水滴形罐).立式油罐较为常见，根据其结构不同，又可分为锥顶罐、无力矩顶罐、拱顶罐、套顶罐、浮顶罐等.

各类油罐的火灾危险性

根据我国油罐的常见类型，结合本课题的研究重点，对拱顶罐、浮顶罐、内浮顶罐、卧式罐和非金属罐五种类型的罐进行统计.通过对55例有明显罐型记载的火灾进行统计，得到不同罐型的火灾所占的比例，具体结果如表1所示.

由表1可以看到非金属罐火灾占全部油罐火灾的%，应当引起足够的重视.非金属油罐多建于地下或半地下，出于结构强度方面的考虑，罐身较浅而端面面积较大，油罐周围一般不设防火堤，其容量由数百立方米到上万立方米不等，多数储存原油和重油.对于地下非金属罐，如果再考虑其他如保护不及金属罐、油气在贴近地面处扩散，起火危险性和扑救难度都较大等因素，危险性更高，是一种安全度较低的罐.

浮顶罐和内浮顶罐发生火灾的相对比例较小，分别为%和%，这主要是由于其内部结构决定的.由于浮顶和液面之间不存在空间，罐内不易积聚油气，且能缓解内压的增加，因此这类罐不易爆炸起火，具有良好的防火性能.统计结果表明，浮顶罐的火灾一般只发生在罐顶边缘密封处，其燃烧面积小，火势较弱，油罐被破坏情况很少.内浮顶

罐在浮顶罐的基础上有一固定顶，兼有浮顶罐和拱顶罐的优点.一方面可以减少大小呼吸损耗，另一方面着火爆炸的危险性大大降低.

卧式罐通常容积较小，主要是作为加油站储油罐和槽车罐.从反馈回来的火灾资料看，卧式罐火灾约占全部火灾的%.而以往的文献中往往忽略对卧式罐的统计，因此，消防部门应高度重视卧式罐火灾.对卧式油罐根据所储油品和起火原因进一步统计，其结果如表2和表

在收集到的火灾案例中，有62起案例可明显地按照上面的四种类型划分火灾模式.另外，根据所含油品的类型和油面位置两个因素，进一步分析了不同模式所占的比例，如表4所示.

由表4可以看到，62例火灾中，有43例是先爆炸后燃烧，占火灾总数的69%；先燃烧后爆炸6例，占火灾总数的10%；爆炸后不燃烧有4例，占火灾总数的6%；稳定燃烧9例，占火灾总数的15%.因此，预防油罐火灾的重点应放在抑制爆炸上.在先爆炸后燃烧火灾模式中上，有明显液位记载的案例有8例，其中低液位有6例，可见低液位油罐容易发生该火灾模式，重要是由于存在油气空间，油蒸气浓度容易处在爆炸极限范围内.而在爆炸后不再燃烧的火灾模式中，有明显记载的3个案例中的油罐全部是充满油蒸气的空罐.

3油罐火灾的起火原因

在收集到的案例中，101例有起火原因记载.

起火原因主要有明火、雷击、和静电等，其分析结果如表5所示.

从表5可以看出，由明火引起的油罐火灾居第一位，占%.其主要原因是在使用、焊修储输油设备时，其动火管理不善或措施不力而引起.另一个重要原因是在油库禁

区及油蒸气易积聚的场所携带和使用了火柴、打火机、灯火等违禁品或在上述场合吸烟等.雷击和静电作为点火源的主要原因是由于未设置排静电装置及防雷装置，或其

安装不合要求，致使静电积聚放电或因雷击储油罐、透气管等设备，引燃油气混合物.这类点火源在油库着火爆炸事故中占总数的28%.超温自燃也是油罐着火的一个主要原因，约占火灾总数%.其他点火源，占总数的%，主要包括冲击摩擦产生火星和超压以

及未查清的点火源等.

4油罐破坏情形的影响因素

油罐发生火灾时，常伴有爆炸，火势猛烈，使油罐遭到破坏或变形，可能导致油品外溢蔓流燃烧，据文献[7]介绍，油罐发生火灾后，罐顶破坏的约占着火油罐总数

的75%，罐底破坏的约占4%，罐体无影响的约占21%.本文对90例罐底和罐顶破坏形式有准确记载的火灾案例进行统计，结果如表6所示.

从表6的分析结果可以看出，油罐的破坏形式以罐顶破坏为主，约占破坏总数的%，这与油罐的设计思想相符，按照规范要求，在施工过程中将罐顶与罐壁的连接

做成弱焊接，这就避免了罐体炸裂，油品流散，将火限制在罐内.而罐底破坏和罐壁

破坏分别占总数的%和%，可见这两种类型的破坏在油罐火灾的破坏形式中所占比例不大.

不同油罐材质对油罐破坏的影响

(1)金属罐.金属油罐主要用钢材制造.在储罐爆炸的情况下，金属罐盖全部被掀开的实例约占40%，多数情况是罐盖产生裂口.固定顶金属罐着火爆炸后，一般顶盖破坏占大多数，这就避免了罐体炸裂，油品流散.但由于罐内油气浓度、液位高低及油罐结构的强弱等各方面的差异，油罐的破坏不仅局限于罐顶破坏，有时在罐顶破坏的同时，还会有罐底或罐壁的破坏，油从罐内外泄，形成非限制火灾，给灭火带来困难，但这种情况一般较少，统计资料表明[8]，对于金属罐，在罐顶破坏时，罐壁和罐底同时破坏的比例约占总数的15%左右.

(2)非金属罐.早期建造的大型油罐多为非金属油罐，有钢筋混凝土结构、砖石和钢筋混凝土混合结构.顶盖一般为预制钢筋混凝土板.这类油罐着火后，罐盖几乎100%受到破坏，罐顶爆裂后塌落罐内.地下或半地下罐在没有覆土的情况下，甚至罐壁也遭到破坏，造成油品流散的大面积燃烧.

非金属的一个很重要的火灾特点是相对燃烧面积大，即单位体积油品所拥有的燃烧面积大，约在～m2/m3之间，而标准金属罐的相对燃烧面积平均值约0.1m2/m3.这是因为非金属罐的建筑特点多采用地下式或半地下式，深度较小，一般在2m～6m之间，在增大容量的情况下，不得不增大储罐直径或边长，以至造成储罐液面大的不良条件.例如1989年黄岛油库大火中，首先发生爆炸的5号油罐，是半地下的非金属罐，长72m，宽48m，容积为23000m3.爆炸时罐顶被掀掉，形成了约3500m2的火场.另外由于罐身浅，容易在短期内发生沸溢喷溅，给扑救带来很大的困难.

液位的影响

表7是对41起不同液位的油罐火灾案例统计.