应对大型油罐特大火灾的研究-LastFire项目组简介

摘要：简要介绍了LASTFIRE项目组的成立背景、组织结构、研究领域、研究目的、研究思路、研究进展等内容，总结了该项目组近几年的研究成果，指出我国的相关企业或研究机构应积极参与这种国际研究组织，实现研究国外资源共享，共同提高大型储罐的安全技术和管理水平。

关键词：大型油罐；全表面积火灾；风险；

LASTFIRE项目组

一、成立背景

石化企业现在尚不能完全掌握和准确量化大型浮顶储罐的最大火灾风险，不能制定有效的应对大型浮顶储罐特大火灾的策略和采取降低特大火灾风险的措施。当大型浮顶储罐发生诸如全表面积火灾、群罐火灾等特大火灾时，企业对于控制这类特大火灾的措施、特大火灾事故的扩展机理、特大火灾对生命、环境和商业活动造成的后果等存在认识盲区。同时这也给企业向外界解释其是否已经采取了充分有效的措施来最大限度地降低火灾风险带来了很大的难度。事实上，现在国内外确实缺乏足够的数据来评判企业所采取的降低火灾风险的措施是否充分、有效。

目前，随着浮顶储罐的大型化，国际上已认识到当前通用的消防标准规范(如NFPA、API标准等)已不能完全适用于大型浮顶储罐，大型浮顶储罐存在着潜在的巨大火灾风险，因此有必要深入研究大型浮顶储罐的火灾风险，更新现在的标准规范，以指导企业根据自身情况制定恰当的可降低大型浮顶储罐火灾风险的策略。本文所介绍的就是南世界多家大型企业联合组建的进行此项研究的项目组，其组织构思及研究过程值得借鉴。

二、组织结构

为了充分掌握大型浮顶储罐全表面积火灾风险，1997年由ADCO、BHP Billiton、BP、BIL、CEPSA、Chevron Texaco,Eni,Idemitsu、MOL Neste Oil,Petronas、Repsol、Saudi Aramco、Shell、Takreer、Total等16家石油公司共同出资组建了LASTFIRE(LargeAt—mospheric Storage Tank Fires)项目组，该项目组由RPI(Resource Protection International)专职负责，项目组的组织结构如图1所示。

图1项目组的组织结构

三、研究领域与研究目的

在LASTFIRE项目组成立初始，主要研究直径在40m以上的大型浮顶储罐火灾风险，探索降低大型浮顶储罐火灾风险的最佳措施。2003年该项目组对研究内容进行了扩充，研究对象扩展至直径大于10m的固定顶储罐、内浮顶储罐、外浮顶储罐。应BP、Shell和Total公司的要求，该项目的研究范围还扩大至地面上储存气体的压力储罐，将来火灾危害管理还将扩展到大型工业装置、大型码头等工业领域。

当前，该项目组的主要研究内容有：大型浮顶储罐火灾事故概率调查、火灾事故扩展机理分析、降低大型浮顶储罐火灾风险的措施、泡沫性能测试技术、大型浮顶储罐风险手册、大型浮顶储罐雷击问题分析、针对大型浮顶储罐火灾的泡沫灭火试验等。

研究的主要目的是：①识别大型储罐当前的火灾风险等级；②建立大型储罐设计和操作指南，并在整个行业内推广；③提供科学的火灾风险分析技术，指导操作者判断大型储罐的火灾风险等级，并能制定和实施具有低成本高效率的降低大型储罐火灾风险的措施；④识别可能导致大型储罐火灾风险的盲点。

四、研究思路

该项目组采用了火灾危害管理(FireHazard Management，FHM)的研究思路(如图2所示)，利用该方法可最大限度地降低大型储罐火灾风险，制定合理的减缓措施。

图2大型浮顶储罐的火灾危害管理(FHM)

火灾危害管理方法包含许多可降低大型储罐火灾风险的因素，如可燃气检测、罐区点火源控制、抵御性保护方案、火灾报警系统、紧急停车控制、罐区的门禁控制、消防系统、消防队、移动式消防设备、意外事故处置方案、区域消防联合支援、管理程序简化、溢流控制、生产恢复、操作规程、设备维护、逃生路线、区域划分与规划、生产过程设计与控制、技能培训等内容。

基于对事故资料和工业实践经验的分析，建立可信度高的事故模型，该模型可反映事故扩大所造成的事故后果对生命、环境、商业活动、财产以及诸如公司公众形象或保险费用等造成的影响，分析所有可降低大型储罐风险的措施，评估这些减缓措施对降低火灾风险的效果。每个企业的工作人员利用FHM方法可辨别哪些减缓措施对本企业是恰当的，哪些措施是可取的。

五、研究结果与进展

自项目组成立以来，开发了新型泡沫系统和新型储罐火灾探测系统，并改进了大型浮顶储罐和密封圈的结构，引进了诸如在大型浮顶储罐增设穹顶等新理念，还在环境保护尤其是新型泡沫液研究等方面做了深入研究。在全球范围内，对大型浮顶储罐进行严格的火灾事故数据收集和统计分析，总结了降低火灾风险措施和应对火灾的策略，编制了扑救密封圈火灾的培训材料，以提高消防人员的灭火能力；开发了基于大型浮顶储罐风险分析的软件，协助管理者基于成本效益分析制定降低大型浮顶储罐火灾风险的措施；建造了模拟罐区，以培训消防人员的火灾扑救和应急响应能力；通过试验模拟，研究了大型浮顶储罐的雷击问题，探索了直击雷对储罐损坏的可能性和可能造成的后果。

目前，该项目组已完成的主要研究工作有：

a)基于Mobil公司的研究基础，开展了大尺度燃烧与灭火试验，以研究扑救大型浮顶储罐火灾对泡沫液的特殊要求，并对泡沫液的灭火性能进行了全面评估。

b)在不同条件下开展了多种原油的沸溢试验，目的是更好地掌握原油沸溢现象，确认火灾模型，制定更恰当的应急响应策略。

c)制作了关于扑救密封圈火灾策略的培训光盘。

d)针对密封圈火灾的扑救，建立了消防队员的训练基地。

e)开发了基于火灾风险分析的应用软件。

该项目组正在研究大型原油储罐的沸溢现象，针对不同性质的原油在不同条件下进行了多

次沸溢试验，以便掌握大型原油储罐的沸溢规律，正确指导应急响应者准确判断沸溢发生的时间、沸溢的后果和实施泡沫灭火的策略；还研究内浮顶储罐的火灾，内浮盘与拱顶之间油气浓度和潜在的危险因素，不同操作条件下内储罐完整性管理、针对性强的火灾应急响应等。火灾预防方面的培训课程包括储罐检查指南、储罐完整性管理、针对性强的火灾应急响应等。

f)制定行业标准和规范。

g)研究应对大型浮顶储罐全表面积火灾的成套技术。

六、结语

当前，国际石油能源日趋紧张，石油储罐的大型化是储罐发展的必然趋势，国内外已清晰地认识到大型浮顶储罐已超出了当前通用的NFPA、API等国际权威标准规范的适用范围，如大型浮顶储罐消防设备的合理配置、大型储罐的安全间距、防火堤的有效容积、泡沫液的性能等，国内外的储运安全问题日益突出，因此，针对大型储罐的有关标准规范急需更新，以适应储罐大型化的安全要求。

必须指出的是，开展大型储罐的全尺度燃烧试验对试验场地、测试仪器、配套设施和天气条件等要求非常苛刻，试验结果的可重复性差，科研经费相当高昂，而且大型储罐全尺度火灾试验还可能造成环境污染等问题。因此，仅靠一个公司或研究机构几乎不可能完成大型储罐火灾风险研究的所有任务，开展广泛的国际合作，有效地整合国际研究资源不失为解决这一世界性难题的明智选择，LASTFIRE项目组便是成功典范之一。建议我国的石油化工企业和相关机构能积极加入类似的国际研究团队，充分利用国外的研究资源，共享国际研究成果，这不仅能降低储罐大型化所带来的火灾风险，确保我国大型储罐的安全运行，还能大大提高我国石化企业和研究机构的国际地位，树立良好的国际形象。

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