靜電預(yù)防——油罐火災(zāi)的統(tǒng)計分析本文通過查閱文獻、問卷調(diào)查以及實地調(diào)研等不同形式,收集匯總了全國油罐火災(zāi)案例139例[1-6]。結(jié)合每個案例的特點,利用統(tǒng)計分析的方法,總結(jié)出我國油罐火災(zāi)發(fā)生的規(guī)律及特點,進一步明確了油罐火災(zāi)進展過程的確定性。對消退火災(zāi)隱患,制定切實可行的平安措施和管理制度,提高滅火人員的撲救技術(shù)具有重要意義。1油罐的平安性分析1.1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)外形,可分為立式油罐、臥式油罐和特別外形油罐(球形罐、扁球形罐、水滴形罐)。立式油罐較為常見,依據(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)危急性依據(jù)我國油罐的常見類型,結(jié)合本課題的討論重點,對拱頂罐、浮頂罐、內(nèi)浮頂罐、臥式罐和非金屬罐五種類型的罐進行統(tǒng)計。通過對55例有明顯罐型記載的火災(zāi)進行統(tǒng)計,得到不同罐型的火災(zāi)所占的比例,詳細結(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)強度方面的考慮,罐身較淺而端面面積較大,油罐四周一般不設(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)儲存原油和重油。對于地下非金屬罐,假如再考慮其他如防雷愛護不及金屬罐、油氣在貼近地面處集中,起火危急性和撲救難度都較大等因素,危急性更高,是一種平安度較低的罐。表1顯示出浮頂罐和內(nèi)浮頂罐發(fā)生火災(zāi)的相對比例較小,分別為9.1%和3.6%,這主要是由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)打算的。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,火勢較弱,油罐被破壞狀況很少。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。一方面可以削減大小呼吸損耗,另一方面著火爆炸的危急性大大降低。臥式罐通常容積較小,主要是作為加油站儲油罐和槽車罐。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%。而以往的文獻中往往忽視對臥式罐的統(tǒng)計,因此,消防部門應(yīng)高度重視臥式罐火災(zāi)。對臥式油罐依據(jù)所儲油品和起火緣由進一步統(tǒng)計,其結(jié)果如表2和表3所示。從表中可以看到,臥式罐所儲油品主要是汽油和柴油,約占總數(shù)的80.6%。而在起火緣由中,明火和靜電的比例約占總數(shù)的87.4%。發(fā)生的主要緣由是由于人為操作失誤、交通事故、電器短路或收發(fā)油時沒有有效消退靜電等。2油罐的火災(zāi)模式油罐火災(zāi)因油罐類型、起火緣由或油品種類的不同,其火災(zāi)模式也各不相同。通過對油罐火災(zāi)案例的調(diào)查,總結(jié)出油罐發(fā)生火災(zāi)時,可能的火災(zāi)模式主要有以下幾種。2.1先爆炸,后燃燒油罐發(fā)生火災(zāi)后,大多數(shù)狀況是先爆炸,后燃燒,這種狀況一般是罐內(nèi)油蒸氣濃度處在爆炸極限范圍內(nèi),遇到火源,罐內(nèi)先爆炸,罐頂炸飛,或罐頂部分塌落罐內(nèi),隨后引起液面快速穩(wěn)定燃燒。2.2先燃燒,后爆炸油罐發(fā)生火災(zāi)后,在燃燒過程中發(fā)生的爆炸一般有三種狀況:(1)油罐在火焰或高溫作用下,罐內(nèi)的油蒸氣壓力急劇增加,當(dāng)超過它所能承受的耐壓強度時,會發(fā)生物理性爆炸。(2)燃燒罐的鄰近罐在受到熱輻射作用時,罐內(nèi)的油蒸氣增加,并通過呼吸閥等部位向外集中,與四周空氣混合達到爆炸極限,遇燃燒罐的火焰,即發(fā)生爆炸。(3)回火引起的爆炸。油罐發(fā)生火災(zāi),罐蓋未被破壞,當(dāng)實行由罐底部倒流排油時,如排速過快,使罐內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓,發(fā)生回火現(xiàn)象,將導(dǎo)致油罐爆炸。2.3爆炸后不再燃燒油罐內(nèi)油品的溫度低于閃點,其蒸氣濃度又處于爆炸濃度極限范圍內(nèi);或油罐內(nèi)雖無儲油,但存在油蒸氣和空氣的混合氣體,一旦遇到明火,就會發(fā)生爆炸,把罐頂或整個油罐破壞。但爆炸后不再連續(xù)燃燒。在油罐清洗、通風(fēng)和動火補焊時應(yīng)留意這種狀況的發(fā)生。2.4穩(wěn)定燃燒當(dāng)罐內(nèi)液面以上的氣體空間油蒸氣與空氣混合濃度達不到爆炸極限時,遇明火或其他火源,燃燒僅在液面穩(wěn)定進行。假如外界條件不能使罐內(nèi)混合濃度達到爆炸極限范圍,將會使油料燒完為止。在收集到的火災(zāi)案例中,有62起案例可明顯地根據(jù)上面的四種類型劃分火災(zāi)模式。另外,依據(jù)所含油品的類型和油面位置兩個因素,進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,可見低液位油罐簡單發(fā)生該火災(zāi)模式,重要是由于存在油氣空間,油蒸氣濃度簡單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個案例中的油罐全部是布滿油蒸氣的空罐。3油罐火災(zāi)的起火緣由在收集到的案例中,101例有起火緣由記載。起火緣由主要有明火、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%。其主要緣由是在使用電氣、焊修儲輸油設(shè)備時,其動火管理不善或措施不力而引起。另一個重要緣由是在油庫禁區(qū)及油蒸氣易積聚的場所攜帶和使用了火柴、打火機、燈火等違禁品或在上述場合吸煙等。雷擊和靜電作為點火源的主要緣由是由于未設(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