1油罐的安全性分析
11油罐的分類
??? 油罐有多種類型，按油罐的建筑材料，可分為金屬油罐和非金屬油罐；按油罐的安裝位置，可分為地面油罐、半地下油罐、地下油罐和洞庫油罐；按油罐的結(jié)構(gòu)形狀，可分為立式油罐、臥式油罐和特殊形狀油罐(球形罐、扁球形罐、水滴形罐).立式油罐較為常見，根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同，又可分為錐頂罐、無力矩頂罐、拱頂罐、套頂罐、浮頂罐等.
1.2各類油罐的火災(zāi)危險(xiǎn)性
??? 根據(jù)我國(guó)油罐的常見類型，結(jié)合本課題的研究重點(diǎn)，對(duì)拱頂罐、浮頂罐、內(nèi)浮頂罐、臥式罐和非金屬罐五種類型的罐進(jìn)行統(tǒng)計(jì).通過對(duì)55例有明顯罐型記載的火災(zāi)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到不同罐型的火災(zāi)所占的比例，具體結(jié)果如表1所示.
??? 由表1可以看到非金屬罐火災(zāi)占全部油罐火災(zāi)的14.5%，應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視.非金屬油罐多建于地下或半地下，出于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方面的考慮，罐身較淺而端面面積較大，油罐周圍一般不設(shè)防火堤，其容量由數(shù)百立方米到上萬立方米不等，多數(shù)儲(chǔ)存原油和重油.對(duì)于地下非金屬罐，如果再考慮其他如防雷 <http://info.fire.hc360.com/zt/fanglei/index.shtml>保護(hù)不及金屬罐、油氣在貼近地面處擴(kuò)散，起火危險(xiǎn)性和撲救難度都較大等因素，危險(xiǎn)性更高，是一種安全度較低的罐.
??? 浮頂罐和內(nèi)浮頂罐發(fā)生火災(zāi)的相對(duì)比例較小，分別為9.1%和3.6%，這主要是由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的.由于浮頂和液面之間不存在空間，罐內(nèi)不易積聚油氣，且能緩解內(nèi)壓的增加，因此這類罐不易爆炸起火，具有良好的防火性能.統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，浮頂罐的火災(zāi)一般只發(fā)生在罐頂邊緣密封處，其燃燒面積小，火勢(shì)較弱，油罐被破壞情況很少.內(nèi)浮頂罐在浮頂罐的基礎(chǔ)上有一固定頂，兼有浮頂罐和拱頂罐的優(yōu)點(diǎn).一方面可以減少大小呼吸損耗，另一方面著火爆炸的危險(xiǎn)性大大降低.
??? 臥式罐通常容積較小，主要是作為加油站儲(chǔ)油罐和槽車罐.從反饋回來的火災(zāi)資料看，臥式罐火災(zāi)約占全部火災(zāi)的56.4%.而以往的文獻(xiàn)中往往忽略對(duì)臥式罐的統(tǒng)計(jì)，因此，消防部門應(yīng)高度重視臥式罐火災(zāi).對(duì)臥式油罐根據(jù)所儲(chǔ)油品和起火原因進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)，其結(jié)果如表2和表
在收集到的火災(zāi)案例中，有62起案例可明顯地按照上面的四種類型劃分火災(zāi)模式.另外，根據(jù)所含油品的類型和油面位置兩個(gè)因素，進(jìn)一步分析了不同模式所占的比例，如表4所示.
??? 由表4可以看到，62例火災(zāi)中，有43例是先爆炸后燃燒，占火災(zāi)總數(shù)的69%；先燃燒后爆炸6例，占火災(zāi)總數(shù)的10%；爆炸后不燃燒有4例，占火災(zāi)總數(shù)的6%；穩(wěn)定燃燒9例，占火災(zāi)總數(shù)的15%.因此，預(yù)防油罐火災(zāi)的重點(diǎn)應(yīng)放在抑制爆炸上.在先爆炸后燃燒火災(zāi)模式中上，有明顯液位記載的案例有8例，其中低液位有6例，可見低液位油罐容易發(fā)生該火災(zāi)模式，重要是由于存在油氣空間，油蒸氣濃度容易處在爆炸極限范圍內(nèi).而在爆炸后不再燃燒的火災(zāi)模式中，有明顯記載的3個(gè)案例中的油罐全部是充滿油蒸氣的空罐.
3油罐火災(zāi)的起火原因
??? 在收集到的案例中，101例有起火原因記載.
起火原因主要有明火、雷擊、自燃和靜電等，其分析結(jié)果如表5所示.
??? 從表5可以看出，由明火引起的油罐火災(zāi)居第一位，占53.5%.其主要原因是在使用電氣 >、焊修儲(chǔ)輸油設(shè)備時(shí)，其動(dòng)火管理不善或措施不力而引起.另一個(gè)重要原因是在油庫禁區(qū)及油蒸氣易積聚的場(chǎng)所攜帶和使用了火柴、打火機(jī)、燈火等違禁品或在上述場(chǎng)合吸煙等.雷擊和靜電作為點(diǎn)火源的主要原因是由于未設(shè)置排靜電裝置及防雷裝置，或其安裝不合要求，致使靜電積聚放電或因雷擊儲(chǔ)油罐、透氣管等設(shè)備，引燃油氣混合物.這類點(diǎn)火源在油庫著火爆炸事故中占總數(shù)的28%.超溫自燃也是油罐著火的一個(gè)主要原因，約占火災(zāi)總數(shù)10.9%.其他點(diǎn)火源，占總數(shù)的7.9%，主要包括沖擊摩擦產(chǎn)生火星和超壓以及未查清的點(diǎn)火源等.
4油罐破壞情形的影響因素
??? 油罐發(fā)生火災(zāi)時(shí)，常伴有爆炸，火勢(shì)猛烈，使油罐遭到破壞或變形，可能導(dǎo)致油品外溢蔓流燃燒，據(jù)文獻(xiàn)[7]介紹，油罐發(fā)生火災(zāi)后，罐頂破壞的約占著火油罐總數(shù)的75%，罐底破壞的約占4%，罐體無影響的約占21%.本文對(duì)90例罐底和罐頂破壞形式有準(zhǔn)確記載的火災(zāi)案例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表6所示.
??? 從表6的分析結(jié)果可以看出，油罐的破壞形式以罐頂破壞為主，約占破壞總數(shù)的72.2%，這與油罐的設(shè)計(jì)思想相符，按照規(guī)范要求，在施工過程中將罐頂與罐壁的連接做成弱焊接，這就避免了罐體炸裂，油品流散，將火限制在罐內(nèi).而罐底破壞和罐壁破壞分別占總數(shù)的16.7%和11.1%，可見這兩種類型的破壞在油罐火災(zāi)的破壞形式中所占比例不大.
4.1不同油罐材質(zhì)對(duì)油罐破壞的影響
??? (1)金屬罐.金屬油罐主要用鋼材制造.在儲(chǔ)罐爆炸的情況下，金屬罐蓋全部被掀開的實(shí)例約占40%，多數(shù)情況是罐蓋產(chǎn)生裂口.固定頂金屬罐著火爆炸后，一般頂蓋破壞占大多數(shù)，這就避免了罐體炸裂，油品流散.但由于罐內(nèi)油氣濃度、液位高低及油罐結(jié)構(gòu)的強(qiáng)弱等各方面的差異，油罐的破壞不僅局限于罐頂破壞，有時(shí)在罐頂破壞的同時(shí)，還會(huì)有罐底或罐壁的破壞，油從罐內(nèi)外泄，形成非限制火災(zāi)，給滅火帶來困難，但這種情況一般較少，統(tǒng)計(jì)資料表明[8]，對(duì)于金屬罐，在罐頂破壞時(shí)，罐壁和罐底同時(shí)破壞的比例約占總數(shù)的15%左右.