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油库着火爆炸事故的原因及控制 着火与爆炸虽是两个不同的概念,但对油库来说,着火与爆炸往往联系在一起,或燃烧伴随着爆炸,或爆炸伴随着燃烧,或燃烧与爆炸单独发生。现以油库437例着火爆炸事故的统计数据为依据,分析研究油库着火爆炸事故各要素的形成及对策。 一、着火爆炸事故燃烧物的形成 油库是储存和供应易燃、可燃油品的基地和中转站。油品的理化特性决定了油品和油气是威胁油库安全的主要物质条件,是油库着火爆炸事故的主要燃烧物。着火爆炸燃烧物的形成主要是油晶和油气失去有效控制。着火爆炸事故燃烧物的形成见图101。 (一)油品失控 油品失控不仅会造成物质的损失,而且是油库着火爆炸事故的重要隐患。在445例着火爆炸事故中,油品作为燃烧物只有80例(占18。0),但为数不少的着火爆炸事故中燃烧物是油气。 1油品失控。油品失控的原因很多,归纳起来主要有三个方面: (1)操作使用问题 执行制度不严和误操作,造成阀门错开、误开、未关、关闭不严,甚至怕下次阀门难开,有意不关严等,是造成油品流失的普遍原因; 保管人员不熟悉阀门操作使用,误将阀门开启当作关闭; 放空管道后阀门未关,或油罐进出油阀门窜油,放空油罐溢油,或者从呼吸阀、测量孔流失; 用加压泵进行灌装作业时,灌装油桶嘴全部处于关闭状态,压力增大冲垮管道阀门、法兰连接处垫片; 管道放空后,进气管阀门未关,或关闭不严; 卧式油罐液位计管阀门失灵、胶管老化破裂; 收发油作业后,保管人员怕下次阀门难开,将阀门少关两圈,造成下次作业时放空油罐溢油。 (2)制定安装问题 主要是没有按规范要求进行制定,施工安装没有严格执行技术要求。如阀门选用不当,在寒区、严寒区选用了铸铁阀门,且未采用保温措施,水积存于阀门中,冬季结冰将阀门冻裂; 管道未设置泄压装置。管内存油受热膨胀,管线阀门、法兰连接处胀裂、垫片冲垮,管线位移破坏了法兰连接的严密性等; 管道未按要求设置补偿器。热胀冷缩时,焊缝受弯曲应力倾斜断裂、焊缝裂口,或弯曲应力破坏了管线阀门、法兰连接处的密封性; 阀门位置设置不当。如将阀门设置于横向位移的管段,且距管路支座近,管线横向位移时阀门连接处的密封受损; 施工安装时,未按规定清洗、试验,渗漏、窜油等没有发现,留下了隐患,或者法兰垫片选材不当,老化变质,甚至将已有裂缝的垫片安装在法兰连接处等; 管道整体强度试验后,水未放或排放不净,冬季结冰而冻裂阀门、管线;或者试验时,操作不当,造成水击而冲垮垫片;或检查验收不严和不验收而交付使用,留下了隐患; 设备、材料安装前没有进行检查验收,使用了劣质设备、材料,或者不符合技术要求的设备、材料。 (3)检查修理问题 没有按检查修理周期进行检查和鉴定,使设备设施失修,以及检查修理中执行制度不严。例如:修理保养不及时,造成阀门失修、失灵; 阀门、管线未按照检查修理周期进行技术检查和鉴定,杂物沉积于阀门内,关闭不严,造成内渗、内窜,以及设备设施腐蚀穿孔等; 设备拆卸检修时,不封堵管口、孔口等;或者检修安装后,不封堵管口、孔口,不关闭阀门等; 设备设施试运转中,放空管线后不关闭阀门,或检修中使用了不合格、不符合技术要求的设备、材料。 2溢油。溢油往往和储存油品容器相联系。储油罐进满油后,持续进油时从孔口外流称为溢。溢油与油品流失相比较无严格的区别,其原因也大致相同。如放空输油管时,放空罐容量不够,且脱岗造成油罐溢流;向储油罐、高位罐输送油时,无人监视液位上升,油罐溢流;阀门窜油,从储油罐孔洞溢油;车辆油箱加油、灌装油桶,以及铁路和汽车油罐车装油失控溢油等。 3漏油。漏油经常和油库的储油、输油设备设施的腐蚀及安装质量相关。如储油罐和输油管线腐蚀穿孔漏油;安装焊接质量低劣,有夹渣、气孔、裂缝漏油;油桶裂缝、锈蚀穿孔漏油;油泵及阀门失修漏油等。 4滴油。滴油常常是由于渗漏而产生。滴油多数与储油、输油设备设施的螺丝口、紧固件联接部位,以及油泵、阀门等转动部位的密封质量相关。如油泵盘根同意的滴油,机械密封磨损和填料松紧不合适滴油;阀门盘根松紧不当渗漏滴油;灌装油罐车、油桶后,管线内残油从鹤管、胶管、油枪口部滴油等。 5洒油。洒油往往和“油勤、“车勤人员缺乏知识、怕麻烦联系在一起。如油勤、车勤人员用汽油清洗机件、洗手、洗工作服后,将用过油品随地泼洒。 6私人用油、存油。私人用油、存油是油库着火爆炸事故不可忽视的因素。如打火机灌装油后试验打火,个人存的打火机用油发生着火爆炸的事故屡有发生;煤油炉、柴油炉、汽油炉发生火灾的事例也不少;私人摩托车主家里存油发生着火爆炸;还有用汽油洗毛料衣服发生火灾等。 跑、溢、漏、洒、私人用油,不仅是油品火灾燃烧物的来源,而且也是油气着火爆炸事故燃烧物的重要来源。 (二)油气产生与失控 在445例中,油气作为燃烧物的着火爆炸事故337例,占757。 油气释放源向气体空间排放与积聚,以及油品失控的蒸发是油库形成油气着火爆炸事故燃烧物的主要来源。油库油气的产生,从接卸炼油厂来油开始,到输入各种固定和移动储运油容器,直至加入车辆、机械、舰艇、飞机等用油装备油箱的整个过程中都在不断发生,不断排放。 1正常状况下油气的排放和积聚。油库正常状况下油气的排放源主要有:运入或运出油库的油船、铁路油罐车、汽车油罐车;各种储存油品的储油罐、高位罐、零位罐、放空罐、油桶,以及真空泵、用油机械设备的油箱等,油库加油站中主要的油气产生源如图102。当这些设备设施大小呼吸发生时,都向大气中排放油气。在通风不良的状况下,油气极易在油罐室、通道、泵房、管沟、阀门井,以及设备设施四周的低洼之处和作业场所四周的气动力阴影区积聚。油库进出、储存、输送、灌装、加注油时,发生大小呼吸是设备设施安全管理所同意的。但由于现有减少大小呼吸的设备设施管理使用不善,简便易行的减少油气逸散的新技术和新设备未得到重视和推广,这就增加了油气的排放,加重了油库着火爆炸的危险性。 2检修条件下油气的排放和积聚。储油、输油设备设施内或多或少都有残留的油品。当检修时,拆卸储油、输油设备设施后,其内部的残留油品蒸发逸散,或者积聚于设备设施之内的油气排出,积聚于检修场所。特别是通风不良的油罐室、巷道、泵房、管沟、阀门井等处,很容易积聚油气。如在油库设备设施检修中,进行清洗、通风等作业时,没有及时将可燃物清除,没有严格执行规范的要求,必定会造成油气的散发积聚,增大着火爆炸事故的几率。 3非正常状况下油气的排放和积聚。油库非正常状况下油气的排放和积聚,是指在跑、溢、滴、漏、洒,以及私人用油、存油等失控,以及减少油气排放的设备设施失去应有作用状况下的油气排放和积聚。所以这种失控油品的蒸发逸散,是油库着火爆炸事故不可忽视的危险因素。 (三)其他燃烧物 其他燃烧物如油污、油布、枯草、刨花、沥青等燃烧物引起的火灾,其主要原因是在油库安全管理中,清除可燃物的规定没有落到实处;动火中安全措施不落实,以及四周群众放火烧荒和山火、小孩玩火等所致。 二、着火爆炸点火源及其形成 油库着火爆炸事故的点火源比较复杂,主要有化学点火源(明火和自燃着火)、电气点火源(电火花和静电、雷电放电火花)、高温表面点火源(高温表面和热辐射)、冲击摩擦点火源(冲击和摩擦及绝热压缩)等。其中自燃、热辐射、绝热压缩作为点火源引发油库着火爆炸事故的状况比较少。为便于与实际设备设施、火种相联系,易于分类研究,按油库设备设施不合格电器、静电、雷电、烧焊、明火(分为库内、库外、吸烟)、发动机、其他等七种类型分析油库着火爆炸事故的点火源。在445例着火爆炸事故的点火源中,电气火(含静电和雷电),明火,设备设施烧焊等三类火源是油库着火爆炸事故发生的主要点火源。着火爆炸事故点火源的形成见图103。 1电气火。电器设备不符合要求,或者安装不规范而引发的445例着火爆炸事故中有88例,占198。主要有油泵与一般型配电安装于同一室内;油泵房和配电室隔墙上有孔洞相通;电器防爆等级与使用场所不相适应;防爆电气合格,但采纳一般的布线,或安装不符合防爆要求;配电室与泵房、洞口之间的安全距离不够等。 在电气火点火源中,静电和雷电着火爆炸事故在445例中有75例,占169。静电放电的着火爆炸事故主要原因是:没有设置排静电装置,或者安装不符合规范要求。装卸油品作业或油罐输送油时,流速过快、喷溅式灌装油;使用塑料管输油和用塑料桶装油等,产生和积聚静电,并放电引燃油气所致。雷电着火爆炸事故主要是:覆土金属油罐、非金属油罐和半地下、洞室油罐的外露金属设施,没有设置防雷接地,或防雷接地失灵;油罐腾空清洗和检修时,通风不良造成油气积聚,以及油罐渗漏、油罐测量孔密封不严,雷雨时作业等状况下,产生油气排放和积聚,雷击油罐、油罐测量孔和油罐附件引燃油气混合气体发生着火爆炸事故。 2明火。明火包括火柴、打火机、烟头、炉火、灯火等。明火作为点火源在油库着火爆炸事故中居第二位。值得提出的是在统计的着火爆炸事故中,火柴、打火机和烟头引起的火灾占该类火灾的317。 3设备设施烧焊。油库设备设施检修、改造、扩建,以及油桶清洗修理,往往要使用气焊和电焊来烧焊补漏、开孔切割,是工艺设备设施安装的主要方法。 4发动机。发动机包括汽车发动机、发动机油泵、空压机等。发动机作为点火源是发动机和排气管的热表面、排气中的火星、磁电机火花、电瓶火花等。这类火灾在445例中有53例,占119。主要是油库用发动机油泵作业,在给用户油罐汽车灌装油过程中,发生跑、溢、滴、漏的状况下启动车辆,以及发动机油泵运转中检修喷油、加注油品,还有私自灌装油等引起火灾。 5其他。这类点火源主要是冲击和摩擦、自燃、杂散电流、高温、超压,以及未查清的点火源等,在445例中有57例,占128。其中冲击、摩擦产生的火花作为点火源21例,占47。 三、着火爆炸事故的影响因素 着火爆炸事故的影响因素主要有制定施工、区域功能、安全管理三个方面,见图104。 (一)制定施工中遗留的隐患 制定施工中遗留的问题,虽不属于着火“三要素的范围,但它可以促进“三要素的结合,不仅为火灾提供燃烧物,而且会使火灾蔓延扩展,也是油库安全管理中不可忽视的因素。 广 1油库制定不符合规范要求。油库平面布置满足不了石油库制定规范的安全要求。例如:储油区、收发作业区、辅助生产区、行政管理区等四大区域混杂,没有显然界线;各种建筑和构筑物零乱,安全距离不够;总平面布置没有合计油库所在地区主导风向的影响;将油泵房和配电(非防爆型)设于同一室内等。 2储油区防火堤未设或不合格。地面、半地下油罐未设防火堤,或者防火堤构建不符合规范要求。一旦发生着火爆炸事故,极易造成火灾的扩展蔓延,给火灾扑救和善后处理带来极大的困难。 3排水系统制定不合理。油库各大区域的排水、排洪(渠)和下水道互相连通,未设置水封,直通库外。这样当设备设施发生油品流失,或者排放含油污水时,可以沿沟渠流
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