化工事故主要类型及应急处置原则-王如君讲述说明.ppt

六、大型危化装置全表面火灾事故消防装备配备及扑救方法分析 主要内容 一、背景及现状 二、灭火机理研究 三、装备配备 四、扑救方案 一、背景及现状 1. 背景 2. 消防应急救援现状 3. 救援成本核算 一、背景及现状 1. 背景 近年来，我国石化行业高速发展，随着装置大型化、产业集约化特点日益显现，重特大事故时有发生。 福建漳州腾龙芳烃火灾 一、背景及现状 1. 背景 储罐火灾主要是由于储罐内物料泄漏或储罐本身破裂导致。以外浮顶罐为例，浮顶受损的原因如下： 浮顶破损 浮顶沉没 一、背景及现状 1. 背景 64% 12% 12% 8% 4% 40% 32% 20% 3% 5% 一、背景及现状 2. 消防应急救援现状 大多数储罐火灾都起始于局部小型火灾，如密封圈起火。 通过使用液上、液下泡沫注入系统，固定泡沫喷射装置，罐顶喷淋装置，以及手持泡沫枪或举高喷射消防车进行扑救，足以控制、扑灭局部小型火灾。 一、背景及现状 2. 消防应急救援现状 当储罐发生全表面火灾时，有时会伴随罐顶或罐壁塌陷、损毁，储罐本身配置的消防装置往往已经失效； 外部消防装备的配备，射程和高程受到局限； 当前普遍采用的灭火方法是借助大量消防力量对事故及周边区域进行冷却和防护，限制火势蔓延； 等待事故储罐中物料燃烧殆尽，宣告灭火成功。 一、背景及现状 3. 救援成本核算 传统灭火过程持续时间很长，不仅给扑救工作的安全、消防物资和环境保护带来沉重压力，同时对储罐内物料的浪费也十分巨大。 以十万吨原油储罐起火为例，即使不考虑沸溢事故带来的风险，等待罐内油品完全烧尽所需的成本如下： 原油损失(按60美元/桶计)：550万元人民币/小时 周边冷却泡沫消耗：180万元/小时，总计约1亿元。 储罐价值：约1800万元 所有消耗总计约：4.4亿元 二、灭火机理研究 1. 燃烧过程分析 2. 灭火方案分析 3. 后续处置 二、灭火机理研究 1. 燃烧过程分析 油品被引燃的条件：形成火三角 油品蒸汽与助燃剂（氧气）的混合比例在其可燃区间 混合蒸汽被引燃（雷电、静电、明火、电火花等，或达到足够高的温度） 二、灭火机理研究 燃烧过程分析 储罐内的油品受火焰热辐射蒸发出来蒸汽逐渐与空气混合。当混合蒸汽的浓度到达可燃区间后， 燃烧才得以进行。因此火焰是浮在油品上方燃烧的。 油品接触表面蒸汽过浓，无火焰 蒸汽上升，开始接触氧气，不完全燃烧 蒸汽继续上升，与氧气充分混合，完全燃烧 二、灭火机理研究 1. 燃烧过程分析 储罐燃烧面积巨大，不断释放热量，很难迅速全面降低整个储罐和油品的温度； 持续燃烧释放的热量，会进一步加速油品蒸发，形成可燃蒸汽进行燃烧； 因此，灭火的最常用手段是打破油品蒸汽与空气的混合比例，使其处于可燃区间之外； 使用消防泡沫覆盖油品表面，阻止其蒸发过程的持续进行，同时起到隔绝氧气和冷却作用，是针对大多数油品火灾最有效的灭火方式。 二、灭火机理研究 2. 灭火方案分析 传统的通过几辆消防车环绕喷射的灭火方式，即分散施加多个小流量水/泡沫的灭火方式，无法抵消油品持续燃烧释放的热量， 因此无法扑灭大型储罐 全表面火火。 二、灭火机理研究 2. 灭火方案分析 因此应采取的方案是将大流量泡沫集中覆盖到油品表面，形成局部泡沫覆盖层，阻止油品蒸汽与氧气接触，使火焰失去继续燃烧的燃料。 覆盖层形成越快，火灾被扑灭的越快。 蒸汽混合比例 二、灭火机理研究 2. 灭火方案分析 泡沫使用原则 为确定有效覆盖罐顶表面所需的泡沫量，各国家行业协会、企业消防的泡沫灭火标准规定了储罐发生全表面火时的泡沫施用标准。 以美国NFPA为例： 烃类类别 泡沫施用强度 一类(闪点37.8°C)： 4.2 L/min/m2 二类(37.8°C 闪点90°C) ： 4.2 L/min/m2 三类(闪点90°C) ： 6.7 L/min/m2 2. 灭火方案分析 储罐直径越大，单位面积单位时间泡沫投放过程中泡沫损耗就越多，因此投放量应随储罐尺寸增大。 储罐直径 NFPA和API标准L/min/m2 Bp公司消防标准 L/min/m2 欧盟标准（2009）L/min/m2 威廉姆斯公司标准L/min/m2 45m 6.5 10.4 - 12.9 10 6.5 45 - 60m 6.5 10.4 - 12.9 11 7.3 60 - 75m 6.5 10.4 - 12.9 12 8.2 75 - 90m 6.5 10.4 - 12.9 12 9 90 - 105m 6.5 10.4 - 12.9 12 10.2 105 - 120m 6.5 10.4 - 12.9 12 12.3 120m 6.5 10.4 -