呂俊霞
[摘 要]石油作為重要的工業(yè)能源和資源,對于工業(yè)的發(fā)展具有重要的影響。油庫作為油品儲存和生產(chǎn)的重要單位,確保其安全具有重要的意義。大型油庫儲油罐區(qū)的安全設(shè)計對于油庫的安全具有重要的影響,在設(shè)計的過程中應(yīng)當(dāng)充分地借助現(xiàn)代技術(shù),提高油罐區(qū)的安全性能,防止火災(zāi)的發(fā)生,或者在火災(zāi)發(fā)生時能夠有效地撲滅等。引起油罐火災(zāi)的因素比較多,應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體的原因,加強安全設(shè)計,提高油庫的安全性。
[關(guān)鍵詞]油庫;儲罐;安全設(shè)計
中圖分類號:TE972 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)12-0331-01
在新時期下,油庫儲罐區(qū)的安全設(shè)計發(fā)生了比較大的變化,除了常見的硬件因素之外,在軟件方面其安全設(shè)計也得到了有效的提高。通過加強其硬件設(shè)計,能夠為油庫油罐區(qū)的安全運行提供外在的保障。合理地設(shè)計和安排油庫油罐區(qū)相關(guān)設(shè)備的配置,能夠提高油罐區(qū)的消防效果,防止火災(zāi)的擴大和蔓延,對于減少經(jīng)濟損失等具有積極的意義。
一、大型油庫存在的安全風(fēng)險因素分析
1.大型油庫的特點
大型油庫儲油是我國石油戰(zhàn)略發(fā)展的必然,也是我國石油加工處理能力的需要,對于石油的存儲和加工具有重要的意義。大型油庫與傳統(tǒng)的油庫相比,具有一系列獨特的特點,例如其庫址主要在海港附近,同時位置便于船舶的運輸;油罐容積比較大而且密度比較高;油庫的自動化水平和信息化水平比較高。這些特點對于油庫儲油罐的安全設(shè)計帶來了一定的優(yōu)勢,也帶來了一定的挑戰(zhàn),需要從整體角度來考慮油罐區(qū)的安全設(shè)計問題。
2.油庫的火災(zāi)風(fēng)險因素
在大型油庫中石油是主要的儲存物,石油具有自己獨特的物理和化學(xué)性質(zhì)。例如石油的閃電低,閃電越低,其發(fā)生火災(zāi)的危險性就越大。在石油燃燒的過程中,會有熱播的產(chǎn)生,導(dǎo)致出現(xiàn)沸溢的現(xiàn)象。-石油罐中的非真空環(huán)境會導(dǎo)致油品氣化,石油和空氣的瞬間混合而發(fā)生爆炸,隨著爆炸極限范圍的增大,爆炸的下限會降低,爆炸的強度也會越大。石油的粘度變化范圍比較大,當(dāng)其粘度比較低時,石油發(fā)生擴散和滲漏的概率會增加。石油的電阻率比較大,隨著電阻率的不斷增加,會導(dǎo)致靜電荷的不斷積累,最終出現(xiàn)摩擦引燃事故。
3.儲罐的形式
儲油罐由于油料的不同,所以其種類也非常多,在設(shè)計的過程中,具體選擇哪種類型,需要綜合考慮到油庫類型、油品性質(zhì)、儲油容量、投資預(yù)算、庫址選擇等要求。對于地上儲罐來說,其主要為鋼制儲罐。鋼制儲罐與非金屬儲罐比較具有防火性能好、造價低、施工快、防滲防漏性好、檢修容易等優(yōu)點。鋼制地上儲罐一旦發(fā)生火災(zāi)事故,也易于撲救,但也存在防護能力差、受溫度影響的呼吸損耗大等缺點。對于覆土式、人工洞式或埋地式油罐只在有特殊要求時采用,其優(yōu)點是具有隱蔽性,且受環(huán)境溫度影響很小,引起火災(zāi)的風(fēng)險因素也比較少。但也有建設(shè)周期比較長,投資大而且維護困難,在地下水位比較高的地區(qū)不適用等缺點。鋼制地上儲罐根據(jù)罐頂結(jié)構(gòu)的不同,可以分為固定頂和浮頂兩種類型。固定頂儲罐主要用來儲存乙B類和丙類液體。浮頂儲罐又可以進一步分為內(nèi)浮頂和外浮頂兩種結(jié)構(gòu),主要用來儲存沸點不低于45℃或在37.8℃時的飽和蒸汽壓不大于88kPa的甲B類及乙A類液體化工品和輕石油腦以及儲存甲B類、乙A類原油和成品油。在安全系數(shù)評價上,內(nèi)浮頂儲罐的安全系數(shù)比較高,外浮頂儲罐的安全系數(shù)次之,固定頂儲罐的安全系數(shù)比較低。
4.引發(fā)油庫火災(zāi)的因素
引發(fā)油庫發(fā)生火災(zāi)的因素比較多,例如常見的明火、靜電、雷電以及焊接等因素。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)油庫每年的著火率為0.5%左右,但是大部分的火災(zāi)都是由于在操作中不當(dāng)而導(dǎo)致的。油庫儲油罐的設(shè)計對于其安全也具有比較大的影響,特別是在火災(zāi)發(fā)生時消防安全設(shè)施能否快速地響應(yīng),對于油庫的安全具有重要的意義。油罐在發(fā)生火災(zāi)時,其持續(xù)的時間比較長,而且難以撲滅,會進一步增加其它安全問題。例如由于油品外泄、火災(zāi)儲罐破損發(fā)生燃燒爆炸等,導(dǎo)致同罐組的油罐容易受到烘烤而發(fā)生爆炸,進一步增加了儲油罐的泄漏。當(dāng)儲油罐發(fā)生火災(zāi)時,為了控制火災(zāi),往往需要投入巨大的消防力量,所應(yīng)用的用水量等會超過設(shè)計用量的幾倍或者幾十倍。因此對于大型油庫儲油罐來說,應(yīng)當(dāng)做好安全設(shè)計工作,加強火災(zāi)的事前預(yù)防,防止火災(zāi)的發(fā)生。
二、做好安全設(shè)計的相關(guān)措施
1.做好油庫的平面設(shè)計
(1)合理確定消防泵房的位置
消防泵房在油庫安全設(shè)計中具有重要的位置,當(dāng)油罐區(qū)發(fā)生火災(zāi)時,可能會導(dǎo)致消防泵房受到破壞,最終導(dǎo)致儲油罐區(qū)的整個消防設(shè)施都無法發(fā)揮其應(yīng)有的功能,對于油庫的安全帶來了比較大的影響。在確定消防泵房位置時,不僅需要確定其與周圍建筑構(gòu)筑物之間的安全距離,同時也不能將其布置在儲油罐的下坡或者地勢比較低的地方。對于已經(jīng)布置在儲油罐區(qū)或者地勢低下的消防泵房,在改造的過程中應(yīng)當(dāng)在相應(yīng)的消防設(shè)施上方設(shè)置一條防護堤,防止火災(zāi)的蔓延和擴散。
(2)儲油罐之間的防火間距
儲油罐之間的防火間距是油庫平面設(shè)計中的重要內(nèi)容,其關(guān)乎儲罐區(qū)安全的一個重要因素,也是油庫占地面積的一個重要因素。我國對于儲油罐的間距要求是參照國外標(biāo)準(zhǔn),并根據(jù)火災(zāi)模擬計算和實踐經(jīng)驗制定的。因此在油庫平面設(shè)計的過程中,應(yīng)當(dāng)嚴格執(zhí)行國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,在保證操作方便和生產(chǎn)安全的前提下盡量減少占地和減少工程投資。同時還應(yīng)當(dāng)保證防火堤內(nèi)的有效容積,這樣在發(fā)生火災(zāi)時不會使油料產(chǎn)生蔓延的效果,使油料盡量保留在防火堤中,減少了對周圍油罐的影響。在油庫安全設(shè)計的過程中,應(yīng)當(dāng)合理地規(guī)劃油庫的生產(chǎn)和儲存區(qū)域,嚴格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范確定同一個罐組內(nèi)儲罐的總?cè)莘e及儲罐數(shù)量。
2.油庫的防雷設(shè)計
為了避免雷擊事故的發(fā)生,在油罐的安全設(shè)計中,油罐良好接地非常的重要,它可以降低雷擊點的電位、反擊電位和跨步電壓。因此設(shè)計中要確切保證接地的可靠性以及確定運行情況良好的接地電阻。此外在安裝好避雷針之后,還應(yīng)當(dāng)做好油罐附件的維護工作,防止附件受到雷電的破壞。
3.防火堤的設(shè)計
防火堤對于防止儲罐爆炸破裂或帽罐時液體到處流淌以及火災(zāi)的蔓延具有重要的意義。在儲罐區(qū)防火設(shè)計中,對于防火堤內(nèi)的有效容積提出了明確的要求。按照相關(guān)的規(guī)定,防火堤內(nèi)的有效容積不能小于罐組內(nèi)一個最大儲油罐的容量。當(dāng)有效容積不能滿足要求時,可設(shè)事故存液池。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時,撲火過程中的消防水會積存到防火堤中,會導(dǎo)致防火堤中的油品升高,從而導(dǎo)致了火災(zāi)的進一步擴散。在地形條件滿足時,可以應(yīng)用儲罐組內(nèi)地勢低于堤外或者道路的方式來增加防火堤的容積,這樣能夠使防火堤內(nèi)側(cè)高度滿足要求,同時也滿足了其它相關(guān)的設(shè)計要求。
三、結(jié)束語
儲罐的安全問題對于油庫的健康穩(wěn)定運行具有比較大的影響,因此應(yīng)當(dāng)重視油罐區(qū)的安全設(shè)計。重視油庫的總體設(shè)計,確保發(fā)生火災(zāi)時消防力量能夠快速到達,消防設(shè)施能夠發(fā)揮其應(yīng)有的作用和價值,盡快地撲滅火災(zāi)等。此外隨著信息技術(shù)等的不斷發(fā)展,油罐區(qū)的安全設(shè)計也發(fā)生了比較大的變化,應(yīng)當(dāng)充分地借助現(xiàn)代技術(shù)來實現(xiàn)對油罐區(qū)的安全設(shè)計和監(jiān)控,實現(xiàn)對油罐區(qū)的遠程監(jiān)控等,確保油罐區(qū)的相關(guān)數(shù)據(jù)在合理范圍內(nèi),確保油罐的安全。
參考文獻
[1] 王兆祥.油庫安全監(jiān)控系統(tǒng)研究[D].哈爾濱理工大學(xué),2015.
[2] 劉石.論大型油庫的消防系統(tǒng)設(shè)計[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2013,03:251.
[3] 李寧,毋勇,楊妮,吳青銀.大型油庫安全設(shè)計技術(shù)探討[J].化學(xué)工業(yè),2013,04:19-21.
[4] 楊曉靜,邢科偉,軒志勇,楊潞鋒.大型油庫的本質(zhì)安全設(shè)計[J].石油工程建設(shè),2013,05:38-40+8.