含硫油品储罐自燃火灾的预测技术.PDF

维普资讯 石 油 与 天 然 气 化 工 第 37卷 第 4期 CHEMICALENGINEERING OFOIL ＆GAS 357 含硫油品储罐 自燃火灾的预测技术 赵 雪娥 ，。 蒋军成 (1．郑州大学化工学院安全工程系 2．南京工业大学安全工程研究所) 摘 要 用实验方法探索了硫化铁在 自然氧化进程 中s0。气体 的释放规律 。实验结果表 明： 硫化铁在氧化过程 中，s0，气体析 出量 由缓慢增加至急剧增加 ；s0。气体析 出速度 由快到慢依次 为：FeO 的硫化产物、Fe。O 的硫化产物、Fe(OH) 的硫化产物。s0 气体可以作为 自燃预测的表 征性标志气体 ，通过检测硫化铁周围环境 中S0 气体浓度变化 ，即可对硫化铁的 自燃程度进行判 断。温度也是油罐 自燃的判据之一。 关键词 储罐 硫化铁 自燃 预测 国内外曾发生过多起含硫油品储罐火灾和爆炸 根据硫化铁在 自然氧化进程 中发生的主要物 事故，人们普遍认为是罐 内壁腐蚀产物硫化铁引起 理、化学变化 ，即可对其 自燃程度进行判断，可 以分 的 ¨]。当储罐付油时，空气 中的氧与罐壁硫化铁 为以下两种方法。 发生氧化反应 ，并放 出大量的热 ，反应式如下 ： 1．1 测温法 FeS2+O2 FeS+S02+222．3kJ (1) 硫化铁在 自然环境中氧化升温进程见 图 1。从 2FeS+3O，—2Fe0+2SO，+98kJ (2) 图中可以看出，硫化铁在 自然环境 中与氧气 的反应 2Fe，S +3O，—2Fe，O +6S+1172．3kJ (3) 是一个分阶段进行 的氧化放热过程 ，在反应 的不同 当具备一定 的蓄热条件 时，硫化铁温度急速升 阶段温度 的变化趋势是不 同的。可以分为三个阶 高，一直被加热到赤热而产生 自燃 ，同时导致周围硫 段 ：OA段 (表层 自热氧化期)，AB段 (潜伏期)，BC 化铁迅速发生氧化反应。从点到面，从面到体 ，硫化 段 (加速氧化期)。 铁 的自燃引燃了浮顶上部空间存在 的油气和油滴 ， 将引起罐内着火 。油罐 自燃事故一旦发生 ，火灾 的 蔓延和高温热作用会引发爆炸等二次灾害 ，导致事 故规模及危害程度进一步扩大。 硫化铁 自燃火灾预测技术 旨在早期发现处于 自 热状态的硫化铁 ，及时采取有效的技术措施 ，处理高 温和 自热热源，阻止其继续发展 ，从而把火灾消灭于 萌芽状态。 单颗粒硫化铁和氧气反应是 由表层到内核逐渐 硫化铁 自燃预测技术研究鲜有报道 ，该研究成 推进 (见图2)，对堆状的硫化铁体系，反应也是 由表 果为硫化铁 自燃过程 的早期预测提供了科学根据 ， 层到 内部进行 。 对制定有效的防灭火措施 ，保 障油 品储运安全具有 根据硫化铁在氧化 自燃过程 中产生一定 的热 重要 的意义。 量 ，使周围的硫化铁和空气温度升高的性质 ，通过检 1 硫化铁自燃预测技术原理 测硫化铁体系的温度来判断 自燃