广东化工www.gdchem 2019年第2期
第46卷总第388期
-154 -浅谈易熔盘内浮顶储罐火灾危险性及扑救措施 张涛
（消防高等专科学校训练部，云南昆明650000）
［摘要］易熔盘内浮顶油罐作为内浮顶油罐中一种类型，由于兼具低损耗和耐腐蚀的特点，在炼化企业和储存企业的应用也越来越广泛。然 而近年来，石油化工企业易熔盘储罐事故不断出现，处置难度不断增加，对石油化工生产和储存安全造成了严重的影响。因此，加强有关易熔 盘内浮顶油罐火灾扑救的分析，对于改善内浮顶油罐的消防安全具有重要的现实意义。本文通过分析易熔盘内浮顶储罐的火灾危险性，提出了 相应的扑救措施。 ［关键词］易熔盘内浮顶；火灾危险性；扑救措施［中图分类号］TQ ［文献标识码］A ［文章编号］1007-1865（2019）02-0154-02
Discussion on Fire Hazard and Extinguishing Measures of Inner Fusible Floating
Roof Storage Tank
Zhang Tao
(Training Department Firefighting Academy, Kunming 650000, China)
Abstract: As one type of inner floating roof oil tank, the inner fusible floating roof storage tank is used more and more widely in the refinery and storage enterprises because of its characteristics of low loss and corrosion resistance. However, in recent years, the accident of the tank is constantly appearing, and the difficulty of the disposal is increasing continuously, which has caused serious influence on the production and storage safety of the petrochemical industry. Therefore, strengthening the analysis of the firefighting of floating roof oil tanks in the fusible plate has important practical significance for improving the fire safety of the floating roof oil tank. This paper analyzes the fire risk of floating roof storage tank in fusible pan and puts forward the corresponding measures for firefighting.
Keywords: inner fusible floating roof ； hazardous ； fire hazard ； disposal measures
1引旨
新世纪以来，我国石油化工发展迅速，产业链较长，工艺路 线复杂，是我国国民经济的支柱产业之一，在国民经济发展中有 着不可替代的作用，然而各类石油化工事故也频频发生，例如 2015年，福建漳州“4・6”腾龙芳桂石化生产装置及内浮顶储罐区 爆燃事故造成了严重的经济损失和较大的社会影响⑴。
油罐是石油化工基础储存设施之一，立式罐作为主要使用的 罐型，按照结构形式划分，主要分为固定顶罐、浮顶罐（即外浮顶 罐）和内浮顶罐三大类。其中易熔盘内浮顶油罐作为内浮顶油罐其 中的一个特例，由于兼具低损耗和耐腐蚀的特点，在炼化企业和 储存企业的应用也越来越广泛，在内浮顶储罐中应用占比高达 80 %以上［2】。然而由于我国国家标准制度还不完善、国内设计存 在一定缺陷、安全监督不善、企业过度追求经济效益等原因影响， 导致在建成储罐之初或后期经过改建，就已经突破易熔盘内浮顶 罐的设计底线，此类油罐一旦发生火灾，如果在固定灭火系统没 有及时有效的动作或者企业内部处置不力，火势极难控制，这在 一定程度上给企业带来较为严重的损失和造成社会上不良的影 响。因此，加强有关内浮顶油罐火灾扑救的分析，对于改善内浮 顶油罐的消防安全质量具有重要的现实意义。 2易熔盘内浮顶油罐基本结构
图1易熔盘内浮顶罐结构示意图
Fig 」 Structural sketch of floating roof tank in fusible disc
铁路技术管理规程易熔盘内浮顶油罐作为内浮顶油罐的其中一个类型，两者结 构基本一致，主要由罐体、罐顶、通风口或通风帽、检修人孔、 密封装置与浮盘、浮盘固定装置、泡沫装置、氮封装置、透光孔、 静电导向装置、量油口、液位计等装置构成（如图1所示）。其内 部浮盘与普通钢制内浮顶油罐的根本区别就是浮盘所使用材料为 易熔材料，主要采用不锈钢薄板（厚度在0.5-1.0 mm 之间）或铝合 金等易熔性材料通过铝制钏钉进行拼接。当前易熔盘内浮顶油罐 多被用于石油炼化企业内石脑油、凝析油、拔头油等非成品及储 运企业的成品油储存。
拔头油等非成品油 必须要经过脱硫工 为提咼油罐的抗腐 以延长使用寿命。3易熔盘内浮顶油罐的火灾危险性分析
易熔盘内浮顶油罐火灾除了具有油罐火灾的爆炸引起燃烧、 燃烧引起爆炸、殉爆、辐射热强等火灾风险，在内浮顶所有类型 油罐中，易熔盘内浮顶油罐是防控等级最低、发生火灾处置难度 最大的一种，现实中我们面临易熔盘内浮顶油罐火灾，还具有非 常大的火灾风险。3.1容量超标
易熔盘内浮顶油罐按照国外设计理念，只能是在石油炼化企 业内使用，作为炼化工艺中石脑油、凝析油、 的储存。因为在非成品油在成为成品油之前， 艺，因为油品中的含硫物质会腐蚀钢制浮顶， 蚀性，故将浮顶材质改为铝合金或者不锈钢， 按照《石油库设计规范》，易熔盘内浮顶油罐容积不能大
于5000 m 3，但实际上，现在很多炼化企业外的石油储运企业，为提高油 罐的使用寿命和降低维护运营成本，将原有钢制浮顶改为铝合金 浮顶，以闵行油库为例，最大的容积已经达到50000 m 3，为设计 规范要求的10倍，如此容积的易熔盘内浮顶油罐一旦发生全液面 火灾，能成功扑救的概率将极低。3.2罐体结构不标准
标准易熔盘的设计是必须有氮气密封系统，简单的说就是整 个罐体是一个密封装置，在浮顶上方至拱顶这部分的气相空间充 满氮气，并使这部分空间保持氮气的微正压，以隔绝空气的进入， 防止蒸发的油气与空气形成爆炸性混合气体在遇到点火源的情况 发生着火和爆炸，所以说氮气和密封是易熔盘内浮顶油罐的本质 安全条件。现实情况是，我们面临的绝大部分易熔盘内浮顶油罐， 特别是成品油的储运企业，在降低检修、运营成本等利益的驱使 下，所使用的多为四周带通风口或者顶部带通风帽的易熔盘油罐， 空气已经进去罐内气相空间部分与油气混合，此类油罐一旦静电 聚集、雷击或者临近罐发生火灾，其本质安全条件已经丧失，即
［收稿日期］2018-12-06
［基金项目］消防高等专科学校教学改革项目（JG201811）
［作者简介］张涛（1987-），男，昆明人，主要研究方向为灭火与应急救援试题与研究
。
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便固喷淋体统已经动作或者消防到场已经进行冷却，仍极易带来着火、殉爆等灾害。
3.3浮顶结构多样
易熔盘内浮顶一共分为条式、板式、双层板式三种结构形式。条式为使用条状易熔材料，用铝制钏钉进行拼接而成的浮顶；板式为将易熔材料板块使用钏钉固定在制作好的框架上的浮顶；双
层板式为将制作好的易熔箱嵌入框架内，所以亦称嵌入式。这三种结构形式的浮顶，按照条式、板式、双层板式的顺序在制造成
本、改建难度（钢制浮顶改为易熔盘浮顶）、检修成本等方面依次增加，在抗烧、沉盘等火灾危险性方面为依次减弱。现在使用最多的是条式的浮顶，此类浮盘釆用不锈钢薄板（厚度在0.5〜1.0mm 之间）或铝合金等易熔性材料通过铝制钏钉进行拼接，在密封圈部
分引发的火灾时，浮盘上铝制钏钉受热熔化，浮盘就会遭受到变形甚至开裂，变形的浮盘在液面上形成若干相对密闭空间，泡沫无法覆盖，经过一段时间高温后，易熔材料熔化，将发展成为全液面火灾，导致灭火难度增大。
3.4灭火设施设计存在缺陷
易熔盘内浮顶在发生火灾时，主要依靠的固定灭火设施是氮气灭火系统和泡沫灭火系统，但由于设计存在缺陷，严重影响着灭火战斗中相关设施的使用。
（1）氮气系统缺陷。在有氮气密封体统的油罐中，氮气的作用是正常状态下保证氮气的微正压和在火灾状态用于氮气灭火。在内浮顶油罐火灾的防控理念中是严禁登罐灭的，因为发生火灾后，往往伴随着爆炸，爆炸有导致“掀顶”风险。所以内浮顶油罐在设计时，应该是罐顶和罐底都要安装氮气开关和管线，但国内的设计无法理解这要求在消防灭火中的实际意义，只考虑了正常状态下的氮气保护，仅仅在罐顶安装了氮气阀门，导致在发生火灾时需要打开氮气进行灭火时而不能使用，直接缺少了最为有效的灭火手段。
寒潮的预防（2）固定泡沫灭火系统缺陷。《石油库设计规范》中对泡沫产生器的选型没有严格的限定，仅仅在《泡沫灭火系统设计规范》中有要求，按照此要求，内浮顶油罐应选择立式泡沫产生器，但根据调查数据显示，内浮顶油罐选择横式泡沫产生器的比例已经达到48%o安装横式泡沫产生器的风险在于内浮顶油罐发生爆炸时导致罐顶“掀顶”，进而拉断泡沫管线，导致固定灭火系统无法发挥作用，消防到达现场也无法使用半固定泡沫系统进行灭火。
3.5灭火存在一定盲目性
标准的易熔盘内浮顶油罐与钢制盘的区别主要在于有无通风
装置和氮气密封系统，其余外观基本一致。对于一些原为钢制盘后期改为易熔盘的非标准罐体，外观和钢制盘别无二致，在没有工作人员的帮助或者调研熟悉不细致的前提下，根本无法辨识，最终导致后续灭火技战术措施的错误。在罐内结构方面，除了浮顶使用的材质为易熔材料，还有以下几个区别：其一，钢制内浮顶使用的是立式导向柱，而易熔盘内浮顶使用的是导向钢丝绳，此处的风险在于发生火灾后，钢丝绳容易被破坏，浮盘更容易失去稳定性；其二，泡沫灭火系统中的泡沫喷射口形式不一样，钢制内浮顶使用的是泡沫反射板，需要的是泡沫撞击反射板后沿罐壁内侧流下形成覆盖层向中间推进，易熔盘内浮顶的设计是需要泡沫打到浮盘中央先冷却浮盘，再使泡沫向四周推进覆盖住易熔材料缝隙，为防止冲击力破坏浮盘，所以安装的是缓冲罩，此处的风险在于如果操作不当打进去的是泡沫混合液或者使用半固定系统灭火时消防车压力过大，将直接导致沉盘而发展成全液面火灾。
3.6存在沸溢、喷溅的风险
通常我们都认为只有存放重质油品的油罐才会发生沸溢、喷溅的风险，因为易熔盘内浮顶油罐储存的都是轻质油，所以认为此类油罐火灾不会出现沸溢、喷溅。实际上，在炼化企业内的储存炼油工艺中中间油品的罐体，其油品虽然为轻质油，但其组分中仍具有重质组分，在火灾初期轻质组分先燃烧，在后期剩下的重质组分燃烧时，如果罐底排水措施不及时，仍然具有沸溢、喷溅的风险，福建漳州的“4.6”火灾充分的说明了这一点。
4内浮顶油罐火灾扑救措施
4.1详细火情侦察
火情侦察是石油化工类火灾的整个灭火战斗中，是最重要、最复杂也是最难的，侦察结果的细致程度和正确与否直接决定着接下来战斗的有效性。侦察的重点应该查明罐区的储量、油品种类、液位高度、罐体类型、浮顶结构，查看着火油罐的损坏状况、燃烧物质，邻近油罐及下风方向油罐的受火势威胁状况；查明固定式及半固定式灭火设施是否可以使用，预估灭火药剂持续供应时间，确保现场能够持续供水及灭火药剂充足，水源分配合理。在此，侦察的具体方法应该分组进行，至少派出3个侦察小组，第一侦察小组进入DCS控制中心，在操作人员的指导下，全面了解罐区整体情况和着火罐情况，重点了解燃烧时间、液位高度、
罐体结构，此小组在整个灭火战斗中应该全程值守，实时关注罐体压力、液位等数据，并与前方指战员保持沟通，为作战提供技术支撑；第二侦察小组进入着火现场查看着火罐情况及受火势威胁的范围，同时派出外围观察哨（即安全员），并授权其发布紧急撤离命令；第三侦察小组负责在外围汇总第一、第二侦察小组所侦察的信息，同时寻工程技术人员及企业内部工艺抢修小组成员，在上级指挥员到达之前，做出初步决策、下达作战指令。
4.2保护临近罐
由于易熔盘内浮顶油罐储存油品为轻质油品，火灾引发的燃烧热值会很高，在将强热辐射作用下很可能造成邻近罐体的着火或爆炸，现实中的易熔盘内浮顶油罐多为带通风装置的罐型，这就加大了临近罐的火灾风险。假如在灭火救援现场，能恢复其密封加氮气的本质安全条件，在防止火灾蔓延至临近罐的风险上，
将是极为有利的，同时也将大大减少消防冷却的压力和用水量。
具体的操作方法是，使用棉被、麻布等将将罐体上部的通风口（尺寸约为50cmx30cm）堵住或者顶部的通风帽包裹，并用水打湿，
这就杜绝了火源进入临近罐的气相空间，增加了其安全性，同时，如果能在整个战斗中使用氮气或者蒸汽保持罐内气相空间的正压，保证空气不进入罐内形成混合性气体，这就将火灾控制在有限的范围内了。
4.3加强各项工艺技术的配合
工艺灭火措施在易熔盘内浮顶油罐火灾的扑救中，具有快捷、高效、安全、损失小等优点，故在此类火灾扑救中，应该牢固树立优先使用工艺灭火的战术思想。目前能使用的方法主要是氮气灭火和蒸汽灭火，如果企业内部原本就有蒸汽或者氮气装置的，
工艺处置人员在消防的掩护下即可实施，如无相关工艺灭火设施，可以从相邻化工企业调用氮气和蒸汽车辆前来救援，同时亦可使用干粉消防车内的氮气进行灭火（这需要前期针对干粉车氮气系统进行相关转换接头及软体胶管的准备）o2014年7月9日新疆库山县天山环保石化有限公司5000n?的油罐火灾，在固定灭火系统和消防移动装备灭火无效的情况下，听取了技术专家的建议，
确定了“蒸汽填充抑制、泡沫择机覆盖”的战术措施，由政府协调蒸汽管线的架设，经过80分钟的蒸汽灌注，火势明显减小，消
防灌注泡沫成功灭火，此火灾在工艺措施灭油罐火灾上提供成功的案例，通过这战例总结，也可以设想二氧化碳灭火消防车在理论上也存在按此方法灭油罐火灾的可能性。
4.4喷射型火焰的扑救
初期火灾中，量油孔、呼吸阀、通风口、通风帽等处发生的喷射型火焰可以使用窒息灭火方式，利用灭火毯、湿棉被等进行覆盖灭火或采用水流封堵灭火方式，使用两支以上数量的直流水从不同方向按照垂直角度在火焰根部汇集后，同时向外或者向上使火焰与喷射口分离而灭火，同时也可采用干粉对以上几种形式的孔状喷射火焰进行快速灭火。
4.5合理使用固定、半固定灭火设施。
固定喷淋冷却系统灭火战斗中的作用是冷却着火罐及受火势威胁的临近罐体，罐区着火时，现场消防用水量将很大，而固定系统的流量是有限的，特别注意的是在冷却临近罐时，通常只需开启迎火面冷却即可，避免将整个罐体的喷淋冷却系统全部启动而导致达不到冷却强度的要求。
消防车使用半固定系统或者使用移动装备直接灭火时是一个至关重要的节点，按照《泡沫灭火系统设计规范》的要求，罐区内泡沫混合液的流速不应大于3m/s，泡沫的发泡比例、流速、出水口压力将直接影响灭火的效果，如果操作不当，打出的是泡沫混合液而非泡沫，将有可能使易熔盘浮顶受压过大导致破坏直至沉盘，使火灾从密封圈火灾发展为全液面火灾，增加灭火的难度。所以在使用消防车灭火时，驾驶员必须熟悉泵浦的操作，指挥员 必须对泡沫比例的选择、灭火所需泡沫用量、压力的控制、所使用水带长度进行准确计算和判断。3gpp
4.6消防装备运用的注意事项
冷却优先用移动炮，充分发挥移动炮有流量大、安全的优点，使用移动炮的技术难点在于如果射流直击罐壁，将有很大一部分灭火剂被反射，达不到最佳冷却效果，这时主要应该使用喷雾射流，尽量加大移动炮仰角，确保大部分灭火剂能停留在罐体表面以达到冷却的效果。通常对着火的易熔盘内浮顶油罐的冷却供给强度应在0.8L/（s m），一般要采用充实强度为15m、长度为19mm 的移动炮或水，其能覆盖的油罐周长范围约为10m：而在对低液位油罐进行灭火要根据情况适当增加冷却水供给
量，并将控制周长减少到6〜8m之间；对于邻近油罐的冷却供水强度应在0.35-0.7L/（s・m）之间，依据油罐的1/2周长进行计算，每秒使用的冷却水量应为0.7L1/2油罐周长，如果使用上述恢复易熔盘内浮顶油罐本质安全的创新方法，可适当减少供给量。
（下转第144页）
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33谱法
高效液相谱(HPLC)法是一种广泛应用于化学、医药、生命科学等领域的分析手段⑸。使用高效液相谱法测定叶绿素a时，需要破坏测定藻类的原样，前处理方法与分光光度法的前处理方法相似。
采用高效液相谱法分析研究叶绿素a，主要调节检测器、柱温、流动相及固定相对分离分析的影响。流动相一般采用的是二元甚至三元梯度洗脱系统，其选用差别不大，多为甲醇、异丙醇、丙酮、乙睛。丙酮作为一种调节剂来使用，可以增加素的流出强度，能够将素完全洗脱，并且在其中添加一定量的缓冲盐或酸(如乙酸讓或乙酸)可以改善叶绿素a及其衍生物的峰型及分离效果。各流动相组分的选择，以及组分的比例，与叶绿素a 分离效果，出峰时间的长短以及检出限具有很大的关系。对叶绿素a的检测采用光电二极管阵列和荧光检测器较多，这类检测器关键是波长的选定。这两种检测
器，在分析叶绿素降解中各具优势，前者有利于叶绿素降解产物的分析，而后者灵敏度高，适用于微量成分的检测分析。此外分析柱的选择也是影响分离效果，系统稳定，灵敏度和精密度的一个关键因素，常见的反相谱柱，适用于叶绿素的分析。在使用高效液相谱法测定样品之前，需要采用叶绿素a标准品绘制标准曲线⑹。利用每一种素的谱峰面积对样品进行定量分析。
高效液相谱法灵敏度高，能够精确的测定叶绿素a和其他素以及它们的衍生物的含量，可用于要求精确，分离度和微量分析。适用于空间全面监测及动态评价。分析时所需样品量少。其缺点是仪器精密昂贵，操作复杂，试剂纯度要求较高，难以作为常规的监测方法。
3.4遥感监测
水质遥感监测是通过监测一定波长范围内的水体辐射值，定量分析水体反射光谱特征与水质指标间的关系，进而构建水质指标反演算法的一类方法体系。
遥感技术测定叶绿素a近年来已经被国内外许多学者证实具有监测范围广、速度快、成本低和便于进行长期动态监测的优势。目前通过水体的反射光谱以及相关的水质参数，建立高光谱反射模型，可以在一定程度上对叶绿素a进行定量估算。遥感技术的采用减少了测定时间，能够有效的反映整个的水体状况，全方面的动态评价水质情况。但是它仍需要分光光度法测定个样作为基础。
4黑白瓶测氧法
植物通过光合作用，将太阳能转化为生物能，吸收二氧化碳，转化为有机碳并释放出氧气的过程，称为初级生产。通过比较一段时间内有无光照的条件下，水中氧气浓度的差别，可计算出植物光合作用形成的初级生产量。
黑白瓶法优点在于对流水系统、河口湾和污水系统都特别适用，尤其适宜于富营养化水域，其方法十分简单，操作简便⑺。黑白瓶法的缺点主要有是其基本假设条件是植物呼吸作用在黑瓶中和白瓶中是一样的，这一点对于某些种类的植物来说和对于短时间的实验来说是可以成立的，但也有很多种类的植物在黑暗条件下常表现出不同的呼吸率。另外贫营养型水体浮游植物含量低，或当水被污染或含有高菠度的细菌時，此法比较不就感。
5pH值法
pH值法是研究水域生态系统初级生产量的又一种方法。该方法的测定原理主要是依据初级生产量与溶于水中的二氧化碳有一定的关系，即水体中的pH值是随着光合作用中吸收二氧化碳和呼吸过程中释放二氧化碳而发生变化的。使用pH电极连续记录水体的pH值变化，由此分析光合量和呼吸量，从而来估计初级生盘力。
pH值法的优点是对这个系统不会带来任何干扰，特别适用于实验室中对微生态系统的生产力研究。缺点在于pH值变化与CO2含量的变化不是线性关系；水中含有缓冲物质，而各种水的缓冲容量是不相同
中国重型机械总公司
的，因此，这种方法需要对每一个具体水生生态系统中的pH值和CO2之间的关系进行专门的校准，测定出pH与CO?变化的标准曲线。
对于浮游藻类监测方法的选取应根据实际情况进行选择，综合考虑多种因素，如研究目的、对样品前处理精度要求、样品种类的要求、仪器灵敏度要求、仪器成本等。
参考文献
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[6]傅春艳，王玲静，彭菲，等.叶绿素a测定方法的研究进展.
⑺阎希柱.初级生产力的不同测定方法[J].水产学杂志，1005-3832(2000)01-0081-06.
(本文文献格式：沈莹.浅谈浮游藻类的监测方法及其优缺点[J].广东化工，2019,46(2):143-144)
(上接第155页)
对于泡沫钩管的使用，则不适用易熔盘内浮顶罐初期火灾。在油罐着火时，我们惯性的认为钩管就是用来灭油罐火灾的，钩管的灭火原理是将泡沫输送至内罐壁流至液面向内推进的，根据上述钢制内浮顶罐与易熔盘内浮顶罐内结构和灭火原理的不同，此类罐的灭火过程是泡沫从中间向四周覆盖，故火灾初期不能使用泡沫钩管进行灭火。
4.7严防次生灾害。
在处置非成品油的易熔盘内浮顶油罐火灾的同时，因为存在沸溢、喷溅的风险，我们应该预估发生沸溢、喷溅的时间，根据罐体温度、所使用的泡沫用量，定时对管内底部的积水进行排除，加大着火罐的冷却强度，可适时注入冷油进行循环，防止沸溢、喷溅的发生。在火灾第一到场后，应及时关闭罐区雨排系统，防止油气进入管道发生次生灾害，待防护堤内积水较多需要排水时，在打开雨排进行排水，为防止油品进入管道，不可全部排尽，应留有一定水量保证水封。5结论
在易熔盘油罐火灾扑救中，对罐体结构、灭火原理、战术要点的认知直接影响着是否能有效处置，相
关设施、装备的合理运用是降低内浮顶油罐火灾危险性的重要保障，因此，加强有关易熔盘内浮顶油罐火灾扑救的分析，总结油罐火灾的风险规律及火灾扑救技术要点，有着重要的现实意义。
参考文献
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(本文文献格式：张涛.浅谈易熔盘内浮顶储罐火灾危险性及扑救措施[J].广东化工，2019,46(2):154-155)
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