石油库火灾爆炸事故原因分析及预防措施
液体石油产品大多具有易燃、易爆、易蒸发、易产生和积聚静电的特性,且液体石油产品在储存、装卸过程中不可避免地与空气接触,特别是当其蒸发产生的气体达到一定浓度,在空气中形成可燃性或爆炸性气体混合物时,一旦遇到点火源,就会发生燃烧爆炸事故,可能造成重大的人员伤亡、财产损失和环境破坏。因此,对油库液体石油产品储存装卸过程中潜在的火灾爆炸事故原因进行分析,采取针对性的预防措施,对预防火灾爆炸事故发生,具有非常重要的意义。
一、火灾爆炸原因分析
液体石油产品产生燃烧爆炸必须同时具备三个必要条件,即需要一定量的可燃物、一定量的助燃物(空气)、一定能量的点火源,因此分析其火灾爆炸危险因素主要从可燃物的物料特性、助燃物、点火源3个方面进行分析。
1.液体石油产品的物料特性
石油库的液体石油产品大部分都具有以下几个特性。
(1)易燃性
液体石油产品中基本上均是易燃可燃物料,部分还是甲、乙类火灾危险性的物品,这些产品闪点低,挥发性强,在空气中只要遇到很小的点火能量,就可以在液体表面发生闪火燃烧。
(2)易爆性
当这些易燃液体蒸汽与空气混合,且浓度在爆炸极限范围时,遇到一定能量的点火源,即发生爆炸,并可引起燃烧,燃烧和爆炸可交替进行。
(3)易蒸发性
甲、乙类液体产品大都是蒸汽压较大的液体,易产生能引起燃烧爆炸所需要的最低浓度蒸汽量。蒸汽压越大,燃烧爆炸危险性就越大。液体石油产品储存、装卸过程中由于不可能完全密闭,甚至可能由于各种原因发生泄漏,极易蒸发产生易燃易爆蒸气。
(4)易产生和积聚静电
液体石油产品在储存、装卸过程中,由于液体摩擦、喷溅等一系列的接触分离,产生大量的静电,而且由于液体石油产品电阻率较高,产生的静电不易得到消散和释放,如果静电积聚产生较高的静电电压,有可能产生静电放电火花引起燃烧爆炸事故。
(5)易流淌扩散
液体一旦泄漏,将沿地面向四周或低处迅速流淌扩散,扩大危险区域,同时,由于液体蒸气比重一般比空气重,易直流在地面、水沟、下水道及凹坑等低洼处,并可能流淌扩散至预想不到的地方,遇火源引起火灾爆炸事故。
(6)易受热膨胀
液体石油产品受热后,温度升高,体积膨胀,如果储罐灌装过满,超过最大容量,或存有物料的管道没有采取泄压措施,物料受热后膨胀,导致管道内压力增高可能导致管道损坏泄漏,产生火灾爆炸危险。
2.助燃物
对石油产品储存装卸企业来说,助燃物有空气、气焊用的氧气、化验室使用的氧化剂、具有氧化性的强酸等,其中空气是随时随地存在的,现实中无法完全避免空气与液体石油化工产品的接触。
3.点火源
点火源有以下几种形式。
(1)明火
液体石油化工储存、装卸企业可能的明火主要包括喷灯、气焊、电焊等的火焰、吸烟明火、火柴或打火机火苗、点燃的香烟、施工烧烤煨煮明火、焚烧木柴杂草明火等。
(2)电气火花
如各种开关触头火花,保险丝熔断火花,线路短路及接触不良等产生的电气火花。
(3)撞击、摩擦火花
主要为使用不防爆工具施工检修,敲打锤击,铁器碰撞摩擦等产生火花。
(4)静电火花
包括人体静电和液体石油产品静电放电火花。
(5)雷电火花
包括直击雷和感应雷产生的火花。
(6)火星
如烟囱冒出的火星、机动车排气管火星、附近山火或焚烧杂草飘起来的火星等。
(7)高温表面
如高温的工作电器表面,机械部分长时间异常摩擦产生高温,灼热的排气管和发动机表面等。
(8)化学反应热
如含硫化亚铁的锈渣、含油棉纱、积聚腐烂的枯死草木等缓慢氧化热量积聚引起自燃。
二、火灾爆炸事故预防措施
1.通用管理措施
(1)建立健全各项安全管理规章制度,制定科学、严谨的安全技术操作规程,并严格执行。
建立健全安全管理组织机构,配备专职注册安全工程师等安全管理人员,确保安全管理工作有充足的安全管理人员和专业技术力量保障,安全工作能够有组织、有计划、有层次地开展。
(2)确保储存装卸设施符合《石油库设计规范》、《装卸油品码头防火设计规范》和《国际油船和油码头安全指南》等规定或标准的要求,定期对照有关法规标准要求开展自查和聘请安全评价机构进行检查,及时整改不符合法规标准的项目和隐患。
(3)储存、装卸作业人员应经常接受良好的安全操作技能和事故预防及应急处置的培训,定期考核,确保其有良好的安全意识、安全操作技能和应对突发事件的应急处置能力。
2.具体技术预防措施
根据上述分析和燃烧爆炸产生的3个条件,由于空气不可避免,石油库预防火灾爆炸事故的主要措施有以下两点。
(1)防止液体石油产品泄漏
①储罐要按规范设置符合要求的液位计和高液位报警器,储罐区和装卸作业区按规范设置可燃气体探测报警系统,相关仪表要定期测试校对,确保其好使好用。
②储罐进口管道按规范要求设置与液位连锁的紧急切断阀,并确保紧急切断阀处于连锁可控状态。
③储罐进油要严格执行收油作业审核制度和液位监控制度,收油作业前要认真核实储罐空容,核对储罐液位计显示液位与人工检尺液位是否一致,测试高液位报警器是否正常,核实工艺流程是否正确,防止因超装、流程错误等发生跑冒油事故。储罐开始收油作业后,要密切关注收油罐和同系统相关罐液位变化,及时分析收油量和对方发货量是否一致,及时巡查收油流程相关管线,可以及时发现串油跑油等异常情况并及时处置。
④要结合储罐清理、大修等定期检查检测储罐底板、壁板腐蚀情况,及时修理和防腐,防止底板、壁板锈蚀引起的泄漏。对于浮顶及内浮顶储罐,应定期检查其浮盘状况和密封性能,防止浮盘密封不好造成易燃液体挥发产生爆炸性气体混合物。
⑤要严格执行装卸船和装卸车作业现场监护制度,严格执行操作规程,密切关注船舶、槽车油仓液位情况,在现场设置紧急停止按钮,一旦发现泄漏跑油事故苗头立即停止作业,防止装卸船和装卸车作业过程发生泄漏跑油事故。
⑥设置与防溢油探头联锁的自动停泵装置,在船舶和油车装油货舱口以下放置防溢油报警探头,当液位达到防溢油探头位置时探测装置发出报警并联锁停止输油泵及关闭阀门,防止过量装货导致溢油事故。
⑦做好管线消压,防止管线两端阀门关闭后管线内液体受热膨胀造成管线憋压损坏引起泄漏;在进行机泵操作、阀门开关和管线扫线等作业时注意平稳操作,防止压力急剧波动和压力过高导致泄漏跑油事故。
⑧定期检查维修管线,做好管线防腐,严格执行巡回检查制度,防止管线锈蚀和法兰垫损坏等造成泄漏跑油事故。
⑨储罐区按规范设置防火堤和隔堤,罐区防火堤及地面采取防渗漏措施,罐区排水管道应按规范设置阀门和水封,排水阀门需保持常闭。在防火堤以外易发生泄漏的工艺管道阀门集中区域和经常进行接拆管作业的装卸口部位周围,应设置不低于150mm的围堰和导液设施,以防止泄漏后的进一步扩散引发危险。
(2)严格消除各种形式的点火源
①禁止明火
加强管理,杜绝携带任何火种进入库区和装卸作业区,严禁烟火,严格管控各种动火作业,严禁违章用火等。
②防止电气火花
油库区和装卸作业场所须使用符合防爆等级的防爆电气设备,按规范要求安装防爆电气设备和敷设电气线路,加强电气设备及其线路的日常检查和维护,发现隐患及时整改,防范因防爆电气设备防爆性能失效以及电气线路接触不良、短路、漏电等引起的火灾。
③防止静电火花
工艺操作上要严格遵守有关流速限制和禁止喷溅装卸的规定,尽可能减少液体石油产品静电的产生和积聚,罐体、管路、装卸油的船舶和车辆等要按规范采取相应的防静电接地和跨接措施,并做好日常检查和维护,防止静电放电。
进入油库区和装卸作业区域的人员要穿防静电工作服、防静电鞋,严禁穿易产生静电的化纤等服装。人员进入油库区和装卸作业区等爆炸危险场所前要释放人体静电,在干燥的季节可在有静电危害的场所采取洒水增湿等加快静电消散的措施等。
④防雷
要加强防雷设施的日常检查和维护,按规定定期请有资质的防雷检测单位进行全面检测,及时整改,确保防雷设施有效。严禁在雷暴时进行油品装卸、计量、切水等散发可燃气体的作业。
⑤防止碰撞摩擦火花
油库区和装卸作业区的操作人员及维修人员应使用铜、铝等材料制作的防爆工具,禁止使用钢制扳手等易产生火花的工具进行操作或维修,搬运重物严禁摔打碰撞和拖拉摩擦,注意轻拿轻放,以防止火花产生。
⑥防止机动车未经批准进入油库区和装卸作业区
机动车进入油库区和装卸作业区必须佩戴好防火帽,并经过审批,防止机动车排气管火星引起的危险。
⑦防止机泵转动部位和电气设备异常发热等产生高温表面
经常维护保养机泵,运行过程中按规定检查其轴温、震动、响声、电机电流等,防止异常摩擦或超负荷运转等引起异常发热。注意检查电气设备及其线路,防范因电气接触不良、过载或电气设备故障等引起异常发热等产生的高温表面。
⑧防止化学反应热
一是防止自燃,定期清洗储罐,及时清理检修和擦拭设备用过的棉布棉纱等,避免因长时间堆积引起积热自燃;二是石油库内储存易燃液体的场所,不得存放性质相抵触的氧化性化学物质。
三、结束语
如何预防石油库火灾爆炸事故发生,是广大油库安全工作者最为关心并长期探索和思考的问题。只要我们在日常安全工作中,防微杜渐,警钟长鸣,采取具有针对性的切实可行的预防措施,就一定可以防范石油库火灾爆炸事故的发生,为经济的持续发展和社会的安定和谐做出贡献。
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本文主要内容来自于:刘寿杞,珠海市港口管理局
版权归属于原作者。
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