摘要:对石油化工企业油品储罐因冒罐、雷击、静电、硫化亚铁自燃、用火施工作业和与生产运行装置协调不当等引发的六类典型火灾爆炸事故案例进行了风险分析，提出了有效的防范措施，防止事故发生。

关键词:油品储罐；火灾；爆炸；防范措施

石油化工企业油品储罐内介质易燃易爆，储存量大，构成重大危险源，发生火灾爆炸事故的危险性极大，事故后果也非常严重，常常会造成设备破坏、财产损失、人员伤亡，社会影响巨大。作为石化企业安全防范的重点油品储罐，除了源头设计、材料选择、安全技术措施满足最新标准规范外，日常安全管理也非常重要，应从隐患排查治理、标准化操作、执行制度以及油罐的运行、施工、维修等各方面严格管理。对发生在石化企业的各类火灾爆炸事故典型案例进行分类风险分析，以采取有效措施，防止事故发生。

一、冒罐遇明火发生爆炸火灾事故

1.1典型事故案例

1997年6月27日21时26分，某化工厂储运分厂油品车间储罐区发生特大爆炸火灾事故，造成9人死亡，39人受伤，直接经济损失1.17亿元。事故的直接原因是:卸轻柴油时，由于石脑油和轻柴油阀门处于错开错关状态，泵出的轻柴油不能卸入轻柴油B号罐，而进入了满载石脑油的A号罐，导致石脑油大量“冒顶”溢出，溢出的石脑油及其油气在扩散过程中遇到火源，产生爆炸和燃烧。

1.2风险分析

事故发生的主要原因有:(1)因油罐容积较大，收油时间较长，有时要收几天时间，当达到油罐安全高度时，需要改罐，此时人员思想易麻痹，尤其发生在晚上时，操作人员不能及时发现，遇明火易发生大的爆炸火灾事故。(2)操作人员违犯劳动纪律，夜班睡岗、脱岗或注意力不集中，违犯操作纪律引起误操作或误动作，巡回检查、值班检查不认真，不能及时发现事故苗头。(3)误操作或误动作，现场出现大面积跑油时，可燃气体报警器未起到应有作用。(4)油罐的液位报警设施误报、不准、声音小或未被关注到。(5)罐区封闭化管理及防爆管理有漏洞，有违规机动车辆出入或非防爆电器设备使用，使之产生火花。

1.3防范措施

此类事故危害大，经济损失大，人员伤亡多，社会影响极大，必须从根本上采取措施彻底避免。(1)在油罐液位将要达到安全高度时，要在该时间节点内高度关注，及时进行改罐操作，并实行确认制度。(2)严格岗位巡检制度，因罐区一般面积较大，巡检一次需要较长时间，要合理安排巡检路线，关注油罐运行动态，及时发现异常并处理。严格劳动纪律，严禁监控运行油罐人员不按规定夜里睡岗，罐区值班人员、调度人员要及时相互沟通、提醒。(3)进行标准化操作，有完善的确认制度，防止误操作。配备现场电视监控系统和可燃气体报警系统，认真监视异常情况。(4)保证液位显示及报警设施完好，误报警或声音小或有其它故障时要及时维修，维修过程要有预案。(5)严格罐区封闭化管理，严禁未经允许车辆随便进入，落实各种防止产生火花的措施。

二、雷击引起的油罐爆炸火灾事故

2.1典型事故案例

(1)1989年8月12日9时55分，黄岛油库5号原油储罐(2.3万m3)遭受对地雷击，产生感应火花引爆油气，造成油罐特大火灾爆炸事故，19人死亡，100多人受伤，直接经济损失3540万元。

2.2风险分析

雷击是通过电、热、机械等效应产生破坏作用。一是电效应破坏，雷击对大地放电时电流变化很大，可达到几万甚至几十万安培，产生数十万伏的冲击电压，足以烧毁电力系统的电机、变压器等设备。绝缘被击穿，电线烧断，电气短路。雷击还引起静电感应和电磁感应危害。静电感应是指雷云贴近地面时导体感应出静电荷，当雷击放电后导体感应电荷积聚在金属表面，呈现感应静电压，高达上万伏特，发生火花放电，遇到可燃气体立即燃烧爆炸。如浮顶油罐顶有感应电荷对罐壁放电，可能引起浮顶罐雷击着火，因此油罐要良好接地。电磁感应会产生火花，点燃油气形成火灾。二是热效应破坏，大电流通过导体变热能，雷击点的发热能量约为500～2000j，可以熔化50～200mm3的钢。当雷击冲入油罐时会立即引起火灾爆炸事故。三是机械效应破坏，雷击时气体剧烈膨胀，使物体间隙胀大，建筑物受雷击气浪被损坏，油罐变形等。目前大型油罐大多采用外浮顶结构，采用二次密封，中间积聚可燃气体，泄漏遇雷击火灾爆炸，另外静电导地设施缺陷不能将雷击能量有效导地。

2.3防范措施

参照中国石化《大型浮顶储罐安全设计施工、管理暂行规定》，应采取如下防范措施:

(1)防雷设施方面:大型储罐要做好防雷接地;罐体基础自然接地应与罐区接地相连，连接点不少于两处;大型储罐接地体系应采用不小于4×40mm热镀锌扁钢;引下线宜在距离地面0.3m至1.0m之间装设断接卡，断接卡用2个M12的不锈钢螺栓连接并加防松垫片固定。大型储罐宜设避雷针;浮顶应与罐体做电气连接，连接线不少于两根，每根导线就选用截面积不小于50mm2扁镀锡软铜复铰线或绝缘阻燃护套软铜复铰线。连接点同铜接线端子及2个M12的不锈钢螺栓连接加防松垫片固定，宜采用可靠的连接方式将浮盘与罐体沿罐周做均布的电气连接。与罐体相连的电气、仪表应采用金属屏蔽保护。配线金属上下两端与罐壁宜做电气连接。在相应的被保护设备处，应安装与设备耐压水平相适应的浪涌器。

(2)在储罐密封方面:大型储罐应设置二次密封装置，罐型与浮顶之间的环型密封间隙在5～10万m3时应符合200～250mm，10万m³以上应为250～300mm，当一次密封选用软密封时，应选择浸入液面的安装方式，二次密封应采用带油气隔膜的密封结构，其结构应能保证橡胶刮板与罐壁之间形成良好的面接触。一次密封与二次密封不应有金属突出物。一次密封的安装位置设计，应有利于最大限度地减少油气空间和形成液封。对密封原件和材料应提出详细的技术要求和安装验收技术条件。

(3)油品进出口管道，应采取防止浮盘飘移损坏密封或造成密封处泄漏的措施。

(4)做好维护与管理:一是应定期对大型储罐的一、二次密封进行检查，并对密封圈处的可燃气体进行监测，确保密封运行的安全可靠性。二是灭火作战方案应对灭火时消防水及泡沫液的使用进行合理安排。三是在每年雷雨季节前，组织专业人员对等电位和接地系统进行检查、检测和维护，必要时挖开地面抽查地下隐蔽部分锈蚀情况，发现问题及时处理。四是设置消防系统、可燃气体报警系统和电视监控系统，大型储罐区的电视监控系统必须24小时监控，大型储罐区的火灾报警系统应定期进行检查，以确保运行正常。

三、静电引起的油罐爆炸火灾事故

3.1典型事故案例

2005年3月3日，某石化公司炼油厂装运车间3名员工在进行污油回收作业过程中，Z－4污油罐发生爆炸，导致2人死亡。事故的主要原因为操作人员在用车载泵向污油罐倒污油时，倒油胶管出口未插入污油罐液面，喷溅卸油，导致污油与空气摩擦产生静电，引燃罐内气体，发生爆炸。

3.2风险分析

静电引发火灾爆炸的条件是:积聚的所形成的静电场具有足够大的电场强度或电位差;放电发生在可燃混合介质中;可燃性混合物在爆炸极限内。对于一般油气混合介质，最小引燃能量为0.2mj。在石油化工生产过程中和油料装卸作业时，物料沿着管路流动，摩擦起电，使管壁和物料分别积聚性相反的电荷，其电位可以达到很高的量值，易在金属物体的不良导电部位放电引发火花，导致燃烧和爆炸。当采用上进料方式向低液位油罐进料时，可燃液体势能撞击油层表面也可产生静电火花，引燃上部形成爆炸极限的可燃气体发生爆炸火灾事故。在向油罐中倒油时，因胶管未插入液面以下，因喷溅导致油品与空气摩擦产生静电火花，发生火灾爆炸的事故案例较多。

3.3防范措施

(1)按照标准规范落实消除静电措施，一是可靠接地，油罐接地考虑防静电和防雷击，接地电阻保证≤100Ω，浮顶油罐设浮顶油罐接地线，通常是铜质，单根导线截面积≥25mm²。二是油面与大气隔离，设氮封，浮顶结构，防止爆炸性气体混合物存于罐内。三是改进工艺，采取油罐下部进料，控制流速＜4.5m/s，保证层流，避免湍流，防止飞溅。四是使用与本体电导率不同的配件。五是清除罐内不接地的金属悬浮物。六是正确操作，穿防静电服，安装消除人身带静电的设施。

(2)防静电管理方面:一是要每年检测一次油罐静电接地电阻。二是在日常巡检时检查接地是否有腐蚀断裂现象。三是控制进料速度。四是对浮顶油罐的浮顶静电导出铜线定期更换。五是严格劳保着装，严禁在规定的防爆区域内使用手机等通讯工具，操作时严禁使用非防爆工具。

四、硫化亚铁自燃引起的油罐爆炸火灾事故

4.1典型事故案例

(1)2001年4月，某石化公司重整车间3000m3的立式钢制内浮顶罐在大检修期间突然冒白烟，在消防人员向罐顶打消防泡沫时，发生闪爆，并有浓烟冒出，事故原因是付油过程中硫化亚铁与空气混合自燃。

(2)2005年7月16日，某分公司焦化装置操作人员发现罐顶脱硫罐气相出口着火后将其熄灭，后发现冷焦水罐液位下降，要求外操提升液位，操作工开阀后，冷焦水罐发生闪爆，80℃左右的冷焦水喷出，现场两名职工被轻度烧伤。

4.2风险分析

硫化亚铁本身不是易燃物，在常温下与空气发生氧化反应，该反应是放热反应，如果反应环境中没有可燃烃类，则有可能出现烟雾，如果有可燃烃类物质，就有可能发生燃烧和爆炸。以上几起事故都是由于油品中含硫量较高，经过长时间的运行，在罐内壁、加热器和内浮盘等处产生了硫化亚铁，由于硫化亚铁具有还原性，当温度达到一定程度时，达到了爆炸、燃烧所需要的最小点火能量而引起闪爆、着火，导致了事故的发生。

一般情况下，油品储罐内壁没有防腐涂层，腐蚀生成的硫化亚铁附着在储罐内壁上。长期处于气相空间的储罐内壁腐蚀特别严重，内防腐层被腐蚀成一层较厚的，柔性很强的胶质物，付油状态时，大量空气被吸入并充满油罐的气相空间，原来浸没在浮盘下和隐藏于防腐膜内的硫化亚铁也逐渐暴露出来，并在胶质膜薄弱部位首先发生氧化，迅速发热，氧化释放的热量由于胶质膜对硫化亚铁的保护作用而不能及时扩散，温度急剧升高促进硫化亚铁氧化，进而发生自燃引起油品火灾爆炸事故。

4.3防范措施

一是将罐体内部做防腐处理，阻止油品中的活性硫与罐体发生反应，避免硫化亚铁的生成。二是油罐尽量不在低液位运行，硫化物的低聚物密度比较大，一般沉在油罐底部，只要液位覆盖沉积物，与空气隔离，没有氧气，缺少了燃烧的条件，就不会发生自燃。三是储罐设氮封设施，降低储罐内氧含量。四是使用化学清洗剂等，清除罐底积聚的硫化亚铁。

五、用火施工作业引起的油罐爆炸火灾事故

5.1典型事故案例

(1)2007年1月16日，某分公司承包商对污水汽提装置2台3000m3污水罐更换楼梯及平台板，在切割平台时将罐顶平台割穿，引爆罐内油气，导致罐顶作业的2名承包商员工1死1伤。

(2)2008年4月28日，某分公司承包商对净水车间的含油污水罐(G601号)进行增加氮风管线施工作业，开具了“二级用火作业许可证”，超出用火范围，上罐气焊切割人孔盖最后一个无法打开的生锈螺栓，发生罐内爆炸，造成1人死亡，2人受伤。

5.2风险分析

清空而未彻底处理的油罐、含油污水罐、含硫污水原料水罐等，常被认为是空罐或水罐，忽视其重大风险，施工用火引发爆炸火灾事故。在这些含油的储罐中，只要有足够的空间，少量的轻质油品或污油在环境温度升高时挥发，极易形成爆炸性气体，当进行用火作业时，火花引起爆炸，瞬间释放能量，造成施工人员伤亡和罐体破坏。如果罐中还存有油品，则爆炸后燃烧引发火灾。对于含油污水罐的火灾爆炸风险，容易被人轻视或危害识别及分析不到位，措施不落实。施工人员多为承包商外来施工人员，安全意识及知识欠缺，如果对施工人员现场管理不到位，降低用火等级，未做环境气体化验分析，“三不用火”安全措施不落实等，就容易发生爆炸火灾事故。

5.3防范措施

在油罐上用火作业，首先要充分进行危害识别和风险分析，要按照重大风险作业来认真对待，能不用火作业则不用火作业，非要用火作业不可的一定要制定特殊的措施，如隔离、置换、充惰性气体等，进行化验分析，排除内部形成爆炸性气体的可能。其次，严格用火作业许可证审批程序，严格措施的落实及确认，实行“一处一证一人”制度，不能随意变更用火部位，严格执行“三不用火”。第三，管理人员要向施工人员进行作业前安全交底和安全教育，落实领导干部在场带班制度，制定相应应急预案。

六、与生产运行装置协调不当操作失误引发的油罐爆炸火灾事故

6.1典型事故案例

(1)2006年1月21日上午约9时，某分公司焦化装置在开工过程中，将吸收稳定干气误操作引进罐区的粗柴油线，后进入储油罐区802号柴油罐中，该罐为10000m³拱顶罐，内存柴油3000m³，干气进入罐后，罐压力迅速升高，造成罐顶焊缝撕裂，引发大火，经过两个小时扑救，将火扑灭。

在改流程时没有按照操作规程打开稳定汽油去不合格线的阀门，而打开了粗汽油去不合格油线阀门，并且未关闭粗汽油进吸收塔的阀门，使吸收塔内1.08MPa压力的贫气倒串，顺不合格油线进入常压储罐T311－5(容积为650m³)，导致罐严重超压，罐根部撕裂，发生爆炸、燃烧，向东移位4m，进而引发T311－3(容积为862m³)罐超压爆炸。经过两个多小时扑救，将火扑灭。

6.2风险分析

油罐作为生产装置的配套储存设施，与生产装置结合十分紧密。油罐对于温度和压力有着较为严格的要求，而对于生产装置存在着不同压力、不同温度、不同轻重组分的介质，当把轻组分误操作成重组分进入罐区，或在异常情况下，为了泄压将轻组分送入装置污油罐，都会导致油罐压力迅速升高，造成冲顶冒罐或油罐撕裂，发生火灾爆炸事故。当超出油罐允许温度较高的物料误进入油罐内时，有发生自燃产生火灾爆炸事故的风险。

6.3防范措施

在生产装置开停工的过程中，要加强生产装置与罐区的生产协调，生产调度要合理精确指挥。严格操作规程，在调整操作和改动流程前要执行确认制，防止因误操作引发油罐爆炸火灾事故。在生产装置处于异常情况下，严禁随意将轻质组分排入污油罐进入罐区。严格罐区工艺纪律，防止来料超温超压。加强工艺技术管理，充分考虑并实现防止高压串低压的措施。

七、结论

为避免油品储罐发生重大火灾爆炸事故，除了要按照新的标准规范不断完善油品储罐及罐区的各种安全措施，实现油罐的本质安全外，还要加强各项安全管理，一方面要提高操作人员的安全意识及素质，严格执行工艺纪律、操作纪律、劳动纪律，防止各种误操作和失误引发的油品泄漏，防止违规操作或用火。另一方面要加强对油品罐区各种火源的管理，加强各种安全设施的检查及维护，消除事故隐患。

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本文主要内容来自于：刘永斌，有删减(中国石油化工股份有限公司洛阳分公司，河南洛阳471012)

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