对“沸溢性液体”术语解释之分析
蒋明火
宁波市化工研究设计院有限公司 宁波315040
【摘 要】 《石油化工企业防火设计规范》GB50160－2008中的“沸溢性液体”术语解释存在一些理解上的问题，有必要进行仔细分析，并提出修改的建议，供广大专业技术和研究人员参考。
Abstract: There is some question on understanding the definition of boil over liquid in Fire
Prevention Code of Petrochemical Enterprise Design GB50160-2008. It is necessary to analyze the
definition of Boil over liquid in detail ,and make a proposal for revision and for reference of general professional technicians and researchers．
【关键词】沸溢性液体（Boil over liquid） 术语解释（Definition） 分析（Analyze） 建议（Proposal） 中图分类号：TQ038.3 文献标识码：A
０引言
美乳人体
《石油化工企业防火设计规范》对“沸溢性液体”（Boil over liquid）的术语解释：“当罐内储存介质温度升高时，由于热传递作用，使罐底水层急速汽化，而会发生沸溢现象的粘性烃类混合物”。 但上述的术语解释并未对罐的类型、储存介质的粘度、水层的厚度作出明确的界定，依据上述的解释，技术人员很难及时、准确地对某种介质作出是否为“沸溢性液体”的判断。因此，有必要进行一番分析，并对该术语解释中不 够恰当的地方提出自己的修改建议，供广大技术和研究人员参考。 １“沸溢”（Boil over）现象
在对“沸溢性液体“（Boil over liquid）的名词解释进行分析之前，首先了解“沸溢”（Boil over）现象。
“沸溢”（Boil over）是一种很常见现象，厨师用油爆炒，油锅中含油的水被汽化，把油顶出锅沿口，遇火后暴燃即是“沸溢”现象。见下图
1：
图1 厨师爆炒产生的沸溢
下图2系引用Wikipedia（）沸溢实
燃料溢出容器、暴燃形成火球、熄灭）的图片:刀豆蛋白
图2 燃料和水的混合物燃烧产生的沸溢
产生上述沸溢现象的原因是：由于水的密度比燃料大，沉到容器底部，表面的燃料燃烧一段时间后，紧贴燃料底部的水首先受热汽化，推动燃料液面快速上升并溢出容器，导致位于液面以下的燃料也遇火燃烧，产生更多的蒸汽，大量上冲的蒸汽中夹杂着大量的被引燃的燃料而形成火球。
上述沸溢实验的过程实际上包含两个阶段，一是有燃料快速溢出；二是暴燃形成大的火球。
从上述的实验看出，产生燃料快速溢出并暴燃现象需要具备三个条件，
（1）必须有火；
（2）燃料不溶于水且比水轻；
（3）含水的燃料混合物放置在敞口的容器中。
雅兹迪
这其中的“火”既可以是外部加热的“火”，也可以是燃料自身燃烧产生的“火”。若采用高温蒸汽对含水的燃料混合物进行加热，尽管能导致燃料快速溢出容器，但不会产生暴燃。
燃料可理解为火灾危险等级为丙A类及以上的可燃液体。
上述产生“沸溢”现象的第（3）个条件很容易被忽略。若是含水的燃料混合物处在完全密闭的容器中，
外部持续使用火加热，引起底部水汽化，水蒸汽驱使燃料液面上升，直至冲顶沸腾却无法溢出，也无法引燃混合物中的
燃料而出现“暴燃”。
若在密闭的空间中人为点燃含水的燃料，燃料表面开始燃烧，由于氧气不断被消耗，且燃烧过程中产生大量能抑制燃烧的二氧化碳（CO2），因此燃烧持续很短时间即自行终止，不能产生足够的水蒸汽驱使燃料冲顶，燃料既不可能溢出密闭容器，也无法引发暴燃。
2“沸溢性液体”术语解释之分析
现在分析《石油化工企业设计防火规范》中“沸溢性液体”的术语解释：“当罐内储存介质温度升高时，由于热传递作用，使罐底水层急速汽化，而会发生沸溢现象的粘性烃类混合物”。从上述规范解释中看出，此处的“沸溢性液体”只提到介质溢出，并不在意溢出的介质是否会引发暴燃。根据上述的术语解释，“沸溢性液体”需具备四个条件：
（1）储存的容器为罐（但未明确罐的类型）； （2）罐底部有水（但未明确水的来历）； （3）储存介质为粘性烃类混合物（但缺少粘度的规定）；
（4）温度升高（尽管缺少温度的规定，但可以很自然地理解为100℃以上）。
现对上述的四点逐一进行分析：欧万洪
教育的社会性在石油化工行业中，用来储存高温、常温介质的罐的结构形式有立式罐（拱顶、外浮顶、内浮顶）、卧罐、球罐三大类。一般情况，立式罐为常压罐，球罐、卧罐为压力罐。燃料油通常储存在立式固定顶罐内，原油、柴油储存在立式外浮顶罐内，汽油储存在立式内浮顶罐内，液化烃储存在球罐内，数量少的润滑油储存在卧罐内。球罐、卧罐接近密闭容 器，储存的液体难以溢出罐体。对于立式拱顶罐，当罐底部有水层时，一旦不溶于水且比水轻的高温介质进入，能引起储存介质体积快速膨胀而将罐顶破坏，介质溢出罐体，对于立式内浮顶罐，则可能导致内浮盘倾斜，并随液体上升与罐顶相碰，导致储罐破裂，溢出介质；对于立式外浮顶罐，浮仓随液面升降，浮仓可能倾斜或顶出罐壁。从上述分析看出，在一定条件下，只有立式储罐中储存的液体可能溢出罐体，而球罐和卧罐中储存的液体难以溢出罐体。
肖斯塔科维奇第五交响曲
条件（2）的“罐底水层”，不外乎两种理解，一种是“内在水”，即粘性烃类混合物本身含水，经过较长时间的罐内放置后，由于粘性类介质不溶于水，且存在密度差，水逐渐沉积到罐的底部而形成“罐底水层”；另一种是“外在水”，由人为因素导致的，如罐在清洗时遗留在罐底部的水，但该水的存在与储存介质本身没有任何关联。
先对“内在水”进行分析。由于规范并没有对罐底水层的厚度作出明确的界定，因此先暂时避开水层厚度，谈储存介质的含水量。常见储存介质的含水量见下表1：
表1 常见介质的含水量及密度表
假设0#柴油储存在公称容积为10000m3的立式外浮顶钢质罐（罐内径28.5m，罐壁高度15.85m）内，充装系数0.9，柴油容积9000m3，液面高度14.11m，放置一段时间后，形成的水层高度约为0.71mm，该水层在持续加热后全部转换成水蒸汽，体积膨胀约1700倍左右，推动液面和浮盘上升，最大升高约1.21m，即使在满罐时持续加热，也不会导致柴油溢出罐体。也就是说，若以某一批次的介质的实际含水量来判断，则储存在立式外浮顶罐中的柴油可以不算作沸溢性液体。
但经过多次倒罐后，罐底水层将越积越厚，理论上也能出现水被加热汽化而驱使介质溢出外浮顶罐的现象。
假定沙特中质原油储存在公称容积为100000m3的外浮顶立式钢质罐（罐内径80.0m，罐壁高度21.80m）内，充装系数0.9，原油容积为90000m3，质量为78480t，液面高度17.90m，含水量78.48t，放置一段时间后，形成的水层高度约为15.6mm，该水层在持续加热后逐渐全部转换成水蒸汽，
体积膨胀约1700倍左右，推动液面和浮盘逐渐上升，最大可升高26.52m左右，导致几乎全部介质溢出罐体。
通过上述分析，得出基本结论：某一批次的柴油难以在短时间内形成能导致沸溢发生的“罐底水层”，但经过几次累积后也能形成能导致“沸溢”发生的“罐底水层”；原油的实际含水量较大，某一批次的原油在较短时间内即可形成能导致“沸溢”发生的“罐底水层”。
另一种是由“外在水”形成的“罐底水层”，如清罐时残留在罐底的水，或者是违规操作致使罐底遗留较多的水，这部分罐底积水对常温的油品储存不会带来直接的安全问题，只是增加了罐底水层的厚度而已；而对于刚从炼油常减压装置中出来的温度超过100℃的介质，如沥青、渣油等，不管介质本身是否含水，都会立刻导致大量水蒸汽产生，并推动介质快速上升，最终从立式罐顶溢出。这部分“外在水”虽然与储存介质本身没有必然的联系，但也可以成为产生“沸溢”的必要外部条件。
严格地讲，石油化工行业中的任何烃类混合物中均含少量或者是微量的水，不溶于水且比水轻的介质中含有的微量水沉积到罐底，经过长期积累后，也能在罐底部形成能导致“沸溢”发生的“罐底水层”；而人为因素也能形成“罐底水层”，这是不能回避的事实。
条件（3）的“粘性”是否成为形成“沸溢”的必要条件呢？在讨论之前，先确定何为粘性烃类混合物。首先列出常见烃类混合物不同温度下的运动粘度如下表2：
表２ 常见介质不同温度下的运动粘度表
同样介质的运动粘度随温度的升高而降低，不同温度之间的运动粘度可以换算。
从上表２可以看出，运动粘度的范围相差很大，若一定要把“粘性”当作“沸溢性液体”的一个必要条件，则必须定一个基准粘度，如把20℃时的运动粘度1mm2/s作为基准粘度，则把汽油排除在“沸溢性液体”之外；如把20℃时的运动粘度5mm2/s作为基准粘度，则把汽油、煤油、柴油排除在“沸溢性液体”之外。
严格地讲，烃类混合物都有粘度，只是大小不同而已，若不规定基准粘度，也就没有强调粘性之必要。
3 结论
鉴于“boil over”翻译成汉语有“快速溢出、暴燃”两重意思，若规范在解释“沸溢性液体”的术语时，把“沸溢”理解成“快速溢出”的意思，并不在乎是否产生“暴燃”，则只要是比水轻且不溶于水，含水或者是温度大于100℃的，储存在常压罐内的介质均可成为“沸溢性液体”，而不在乎该液体的粘度大小、是否可燃。按照这种解释，石油化工行业中常温的原油、成品油，以及高温的沥青、渣油均可视作“沸溢性液体”。
若规范在解释“沸溢性液体”的术语时，把“沸溢”理解成“快速溢出并暴燃”的意思，则建议按照以下修改“沸溢性液体”的术语解释：“比水轻不溶于水且含水的，储存在常压罐内，火灾危险等级为丙A类及以上的液体介质，遇火或高温加热，致使沉积在罐底的水层急剧汽化驱使介质快速溢出罐体，并引发暴燃；或者是比水轻且不溶于水，火灾危险等级为丙A类及以上且温度大于100℃的液体介质，储存到常压罐内时，能直接引发罐底水层急剧汽化并驱使介质快速溢出罐体，遇火引发暴燃。”按照这种解释，石油化工行业中的常温原油、成品油、高温污油等均视作“沸溢性液体”，而高温的沥青（火灾危险等级为丙Ｂ
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议