石化防火防爆安全技术措施及消防安全检查2007.07.13.ppt

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1、2019/5/30,1,2019/5/30,2,石油化工防火防爆安全技术措施 及消防安全检查 第一章 火的利用及危害 第二章 燃烧与火灾 第三章 石油防火防爆技术 第四章 限制火灾爆炸扩展的技术措施 第五章 消防工作的基本对策 第六章 消防安全检查 第七章 油罐火灾扑救,2019/5/30,3,第一节 人类与火 第二节 火与火灾,第一章 火的利用及危害,2019/5/30,4,第一节 人类与火 火是人类赖以生存和发展的一种自然力。火,自从地球脱离混沌状态而有了生物以后,即作为雷电、火山等引发的自然现象而存在。在亿万年的漫长过程中,火从令百兽生畏,到逐步为灵长类猿群所利用,火成为人类进化程度的重

2、要标志之一。火的利用,加强了人类对自然界的控制力量,成为人类征服自然的武器和手段,在人类进化史上具有划时代的意义。 火给人类带来温暖、光明、动力,正如恩格斯所说,就世界性的解放而言,摩擦生火还是超过了蒸汽机,因为摩擦生火第一次使人支配了一种自然力,从而最终把人同动物界分开。,2019/5/30,5,中华民族有5000年的文明史,是世界上最古老的民族之一。对火的利用成为人类文明史各个历史阶段的重要印记。从烧制陶瓷到金属冶炼,从火药制造到活字印刷术的发明,都标志着中华民族的用火的智慧。这在世界文明史上是一种不可泯灭的贡献。 从刀耕火种到酿酒煮盐,从蒸汽机的使用到核电站的建立及火箭上天,火一直伴随着

3、人类直到今天。火的使用与用火技能的逐步提高,使人类在文明发展的道路上不断向前迈进。纵观人类的历史,实际上就是一部用火发展的历史。,2019/5/30,6,第二节 火与火灾,火和其他事物一样也具有两重性。火既可以造福于人类,也会给人类造成危害。如前所述,火给人类带来了光明和温暖,带来了健康和智慧,从而促进了人类物质文明的不断发展。但是,从古至今,火又能成为一种具有很大破坏性的多发性的灾害,给人类的生活、生产乃至生命安全构成了威胁。正如古人所说:火“善用之则为福,不能用之则为祸”。随着火的应用越来越广泛,火灾逐渐增多。,2019/5/30,7,火灾的危害,火灾,能烧毁茂密的森林和广袤的草原,使宝贵

4、的自然资源化为乌有,还污染了大气,破坏了生态环境。 火灾,能烧毁人类经过辛勤劳动创造的物质财富,使工厂、仓库、城镇、乡村和大量的生产、生活资料化为灰烬,在一定程度上影响着社会经济的发展和人们的正常生活。 火灾,能烧毁大量文物、典籍、古建筑等稀世瑰宝,毁灭人类历史文化遗产,造成无法挽回和弥补的损失。 火灾,不仅使一些人陷于困境,它还荼毒生灵,夺取许多人的生命和健康,造成难以消除的身心痛苦。新中国成立五十年来古代建筑火灾就达80余起 。,2019/5/30,8,火灾危害举例,1985年淮南平顶山发电厂发生火灾,停电断电28天,影响到大范围的生产和生活。 1994年11月27日13时28分,辽宁省阜

5、新市艺苑歌舞厅发生特大火灾,造成233人死亡,20人受伤,烧毁建筑面积180平方米,火灾原因是舞客刑胜利将点烟时未熄灭的报纸卷塞入破损的沙发洞内,引燃沙发所致。 1994年12月8日18时20分,新疆克拉玛依友谊馆在文艺演出时发生特大火灾,由于该馆安全疏散门仅有一处开启,疏散困难,造成在场的7岁至15岁中小学生、教职工及其他人员323人死亡,130人受伤,直接财产损失210.9万元。,2019/5/30,9,火灾危害举例,1996年4月2日2时左右,沈阳市沈阳商业城发生特大火灾,直接财产损失5519.2万元。其中,房屋损失1306.1万元;设备损失704.1万元;商品损失3509万元。火灾原因

6、为放火嫌疑。 2000年12月25日21时,河南省洛阳市东部商厦发生特大恶性火灾事故,死亡309人,伤7人,直接财产损失275万余元。 2007.04.07.0:20时值民进党当局全力推动去蒋化、去中国化,大搞正名运动, 又在07年立法委员会和08年大选的大氛围下,台湾草山行馆-蒋介石行馆(“总统官邸”),除大门主建筑外全部建筑被烧毁。蒋介石去世后废弃,20世纪90年代修复作旅游景点。最后确定是人为纵火。这场火背后有当局不可推托的责任。,2019/5/30,10,特大火灾案例统计分析,2019/5/30,11,2000年河南焦作“.”火灾 死74人,2019/5/30,12,2000年河南洛阳

7、东都商厦火灾死309人,2019/5/30,13,通化市东珠宾馆特大火灾1998年,2019/5/30,14,2004年吉林市中百商厦“2-15”特大火灾,全力搜救火灾伤亡人员,消防队员正在抢救受伤人员,火灾现场,2019/5/30,15,2005年吉林辽源“1215”特大火灾,2005年,死39人,2019/5/30,16,洛阳东都商厦特大火灾公审23人,原丹尼斯公司执行副总经理,犯罪嫌疑人在接受审判,原丹尼斯东都店装修负责人,2000年12月25日,死309人,2019/5/30,17,随着科学技术和经济的发展,物质财富增多,城市规模扩大,人口趋向密集,发生火灾的因素相应增加,火灾原因更加

8、复杂,火灾造成人员伤亡和经济损失都呈上升趋势。但是只要人们重视消防,争取有效措施,就能减缓这种趋势,最大限度地减少火灾损失,从而为经济建设,为人民群众的生活创造一个安全的社会环境。 同时,科学技术和经济的发展,也为人们同火灾作斗争提供了先进的手段。,2019/5/30,18,第二章 燃 烧 与 火 灾,第一节燃烧的条件,第二节燃烧的过程,第三节燃烧的类型,第五节火灾的类型,第四节 燃烧的形式,第六节石油生产的火灾爆炸危险性,2019/5/30,19,燃 烧 的 本 质,燃烧是一种氧化还原反应,但其放热、发光、发烟、伴有火焰等基本特征表明它不同于一般的氧化还原反应。,2019/5/30,20,第

9、一节 燃烧的条件,一、燃烧的必要 条件,1、可燃物:凡能与氧或其它氧化剂起燃烧反应的物质。 2、氧化剂(助燃物) :凡与可燃物结合能导致和支持燃烧的物质。 3、点火源(着火源) :凡能引起物质燃烧的点燃能源,统称为点火源。,2019/5/30,21,二、燃烧的充分条件,一定的可燃物浓度 一定的含氧量 一定的点火能量 相互作用,2019/5/30,22,第二节 燃烧过程,一、不同状态物质的燃烧方式,(一)气体的燃烧,扩散燃烧,预混燃烧,(二)液体的燃烧,受热后蒸发气体被分解、氧化达到燃点而燃烧,称为蒸发燃烧,2019/5/30,23,第二节 燃烧过程,一、不同状态物质的燃烧方式,2019/5/3

10、0,24,第二节 燃烧过程,二、燃烧产物,(一)不同物质的燃烧产物,1、单质,单质元素的氧化物,2、化合物,完全燃烧产物,不完全燃烧产物,热裂解,有机化合物,继续燃烧,2019/5/30,25,第二节 燃烧过程,化合物燃烧产物举例:,木材,200,二氧化碳、 水蒸气、甲酸、乙酸及各种易燃气体(CO、H2等),少量水汽及一氧化碳,200280,可燃蒸气及颗粒,280500,碳 、游离基,500,明显加速燃烧进行,2019/5/30,26,第二节 燃烧过程,二、燃烧产物,(一)不同物质的燃烧产物,3、合成高分子材料,有毒或有刺激性的气体,HCl,H2S,NOx,HCN,COCl2,含Cl、N 、S

11、等,2019/5/30,27,第二节 燃烧过程,(二)燃烧产物的不利影响,人员中毒、窒息,高温、湿热烫伤,影响视线和心理,火势发展、蔓延,2019/5/30,28,第三节 燃烧类型,2019/5/30,29,第三节 燃烧类型,五.爆炸,(1)爆燃,(2)爆炸,(3)爆震,传播速率为每秒数十米至百米,传播速率为每秒百米至千米,每秒可达数 千 米,1、物理爆炸,2、化学爆炸,3、核爆炸,2019/5/30,30,空气混合物的化学爆炸 2-1可燃气体和液体蒸气与,第三节 燃烧类型,爆炸浓度极限:可燃气体和液体蒸气与空气的混合物,遇着火源能够发生爆炸的最低浓度叫做爆炸浓度下限(也称为爆炸下限);遇火源

12、能发生爆炸的最高浓度叫爆炸浓度上限(也叫爆炸上限),温度,压力,影响因素,含氧量,容器直径,2019/5/30,31,2-2可燃粉尘与空气混合物的化学爆炸,第三节 燃烧类型,(1)颗粒度。粉尘的颗粒度越小,相对表面积越大,爆炸极限越大。颗粒度大于10-3cm的粉尘,一般无爆炸危险性。 (2)挥发分。粉尘含挥发性物质愈多,爆炸危险性越大。 (3)水分。粉尘中的水分有减弱和阻碍爆炸的性能,所以增加水分其爆炸危险性便降低。 (4)灰分。粉尘中含灰分增加,其爆炸性随之减小。因为灰分有吸收粉尘、加速粉尘的沉降、降温等作用。 (5)火源强度。火源的温度越高,释放的热量越多,与混合物接触时间越长,爆炸极限就

13、扩大。,2019/5/30,32,第四节 燃烧的形式,由于可燃物存在的形式不同,燃烧的形式也是多种多样的。 一、均相燃烧和非均相燃烧 均相燃烧是指燃烧反应在同一相中进行,通常指气体的燃烧。 非均相燃烧是指固体和液体的燃烧。 可燃物的燃烧均须经过氧化、分解、着火等阶段。,2019/5/30,33,二、混合燃烧和扩散燃烧 可燃气体或蒸气预先同空气(或氧气)混合,然后与火源接触而发生的燃烧称为混合燃烧。混合燃烧反应快,温度高,火焰传播速度快。如果燃烧被封闭在某一范围内,压力迅速上升,就形成爆炸反应。 可燃气体由管中喷出,或可燃蒸气从液态燃料中大量蒸发出来,它们同周围空气(或氧气)接触,可燃气体或蒸气

14、分子同氧分子相互扩散,边混合边燃烧,这种形式的燃烧则称为扩散燃烧。 三、有焰燃烧和无焰燃烧。,2019/5/30,34,第五节 火灾的类型,一、按照燃烧物质分 1、A类火灾:固体可燃物火灾 2、B类火灾:液体和可熔化固体物质火灾 甲类:闪点28C,如:原油、汽油、甲醇、丙酮、乙醚、苯等; 乙类: 28C 闪点60C,eg:煤油、甲酚、樟脑油、二硫化碳等; 丙类:闪点 60C 丙A :60C闪点120C,如:柴油; 丙B :闪点120 C;如:润滑油。可熔化固体:沥青、石蜡等。 3、C:可燃气体火灾,如:煤气、天然气、液化气等。 4、D:可燃金属及其化合物。 5、带电物质火灾。,2019/5/3

15、0,35,二、按照火灾造成的损失分 依照国务院4月6日颁布的生产安全事故报告和调查处理条例,公安部根据社会经济发展状况,结合全国火灾形势和特点,下发了公传发2007245号关于调整火灾等级标准的通知,把原来的特大火灾、重大火灾和一般火灾三个火灾等级调整为特别重大、重大、较大和一般火灾四个等级。 1、特别重大火灾是指造成30人以上死亡,或者100人以上重伤,或者1亿元以上直接财产损失的火灾。 2、 重大火灾是指造成10人以上30人以下死亡,或者50人以上100人以下重伤,或者5000万元以上1亿元以下直接财产损失的火灾。 3、 较大火灾是指造成3人以上10人以下死亡,或者10人以上50人以下重伤

16、,或者1000万元以上5000万元以下直接财产损失的火灾。 4、一般火灾是指造成3人以下死亡,或者10人以下重伤,或者1000万元以下直接财产损失的火灾。 注:“以上”包含本数, “以下”不包含本数。,2019/5/30,36,一、油气特性决定石油生产存在火灾爆炸危险性 (一)石油的易燃性 石油、天然气和石油产品易燃性的主要参数是闪点和燃烧极限。此外,它们的饱和蒸气压、馏程、密度、流动扩散性和膨胀性等对火灾危险性也有影响。 1、闪点和自燃点 同系列的可燃液体,其闪点变化规律是:随分子量的增加而增高,随密度的增加而增高,随沸点的增高而增高,随蒸气压的降低而增高。但高闪点液体中即使加入少量低闪点液

17、体也会大大降低其闪点,增加火灾危险性,如原油的闪点比煤油低。,第六节 石油生产的火灾爆炸危险性,2019/5/30,37,天然气无闪点数据,但天然气中气态烃的自燃点则具有随分子量的增加而降低的规律。 2、油、气的燃烧极限 原油、油品和天然气作为复杂的混合物,其燃烧极限及其易燃性质(如闪点等)的准确评定、需要由实验测定。 3、蒸汽压 蒸汽压随温度的升高而增加,液化石油气罐只能承受一定的压力,当环境温度升高到使罐内的蒸汽压超过罐体能承受的压力时就会导致罐体爆炸。,2019/5/30,38,(二)石油、天然气与易燃性有关的其他物理性质,1、沸点 沸点低的可燃液体,蒸发速度快、闪点低、容易与空气形成燃

18、爆性混合物,所以可燃液体的沸点越低,其燃爆危险性越大。 2、相对密度 相对密度越小,则蒸发速度越快,闪点越低,其燃爆危险性越大。大多可燃蒸气都比空气重,能沿地面漂浮,遇火源能发生火灾和爆炸。 3、粘度 流体流动性的强弱与其粘度有关。粘度越低,则流体的流动扩散性越强,反之则越差。流动性强的油品着火时,会促使火势蔓延,扩大燃烧面积。 油品的自燃点与油品的粘度有关,一般粘稠液体的自燃点比较低。 4、平均体积膨胀系数 罐装油品时,需要考虑温度升高油品体积膨胀的因素以确保容器免被胀裂。,2019/5/30,39,(三)石油的易爆性,石油、天然气的爆炸属于可燃性油品蒸汽或天然气与空气混合物形成爆炸性混合物

19、的爆炸。利用爆炸极限的概念可以划分可燃物质爆炸危险程度,一般按爆炸下限10%或10%分为一、二两级。,2019/5/30,40,二、石油生产的火灾爆炸危险性,油气生产的各类井、站、厂、库处理或储存着的石油产品均属于烃类混合物。由于原油、石油产品、天然气、液化石油气等在种类、燃爆难易、产量或储存量大小、装置的技术先进程度、露天或室内等条件有所不同,火灾及爆炸的危险程度以及可能造成的灾害损失程度也有所不同。故需对石油产品划分燃爆危险性类别,以便在石油工程防火防爆设计时在要求上有所区分。,2019/5/30,41,(一)石油、天然气燃爆危险性的评价参数,石油、天然气的爆炸往往与燃烧相联系,爆炸可以转

20、化为燃烧,燃烧可以转化爆炸。所以易燃性大的油品,往往其爆炸危险性也大。,2019/5/30,42,1、评价石油及石油产品燃爆危险性的主要参数有: (1)闪点 闪点越低燃爆危险性越大。 (2)爆炸极限 爆炸范围越宽、爆炸下限越低,爆炸危险性越大。 (3)电阻率 电阻率越大,静电积累能力越强,越容易发生电火花引爆。 (4)粘度 粘度越低,越易渗漏及流动扩散,越易导致燃爆蔓延和扩大。 (5)受热膨胀系数 油品的受热膨胀系数越大,则其受热后体积膨胀越大,越易造成容器的膨胀,甚至爆炸。,2019/5/30,43,2、评价天然气的燃爆危险性的参数 (1)自燃点 自燃点越低,燃爆危险性越大。 (2)爆炸极限

21、 爆炸极限范围越宽,爆炸下限越低,爆炸危险性越大。 (3)密度 与空气相近者易与空气混合;比空气轻者易顺风飘动而使火灾蔓延扩大;比空气重者易窜入沟渠,死角而积累,造成燃爆隐患。 (4)扩散系数 扩散系数越大越易扩散混合,其爆炸及火焰蔓延扩展的危险性就越大。,2019/5/30,44,(二)生产的火灾危险性分类,各种生产的火灾危险程度的分类是综合生产过程中所使用、产生及储存的原料、中间品和成品的物理化学性质和数量及其火灾爆炸危险程度和生产过程的性质来确定的。根据建筑设计防火规范(GB J1687)的规定,生产的火灾危险性从大到小依次分为甲、乙、丙、丁、戊等五类。,2019/5/30,45,甲类

22、闪点28的液体或爆炸下限10%的气体; 乙类 28闪点60的液体或爆炸下限10%的气体; 丙类 闪点60的液体; 我国油气生产的液化石油气、稳定轻烃中,主要成分为丙烷和丁烷,爆炸极限低,危险性大。为区别对待,特将其储存与装卸生产化为甲A类。除此以外,如油田伴生气、气井气以及闪点小于28的液体均划分为甲B类;将28闪点60的油品划为乙类;闪点60的油品划为丙类。,2019/5/30,46,(三)储存物品的火灾危险性分级,油气厂、站、库储存油气的储罐,其容量大小,在发生爆炸着火后,爆炸威力、热辐射强度、危害及范围大小差别很大。在消防作业时的困难程度和动用消防车辆多少也有差别。所以应按厂、站、库的油

23、品储罐总容量确定厂、站、库级别,再根据级别确定与周围建(构)筑物的防火间距、道路、建(构)筑物的耐火等级等的要求。目前油气厂、站、库级别的划分如下: 一级( 100000m3) 二级( 30000100000m3) 三级(400030000m3) 四级(500 4000m3) 五级( 500 m3),2019/5/30,47,(四)爆炸危险区域划分,爆炸危险区域是指爆炸性混合物出现的数量或预期可能出现的数量达到足以要求对电气设备的结构、安装和使用采取预防措施的区域。 我国爆炸危险区域分为二类。第一类是气体、液体蒸汽爆炸危险区域、第二类是粉尘爆炸危险区域。这里只讨论气体、液体蒸汽爆炸危险区域。,

24、2019/5/30,48,1、爆炸性气体混合物 爆炸性气体混合物是指在大气压力下,气体、蒸汽、薄雾状的易燃物质与空气混合,当点燃后,燃烧将在整个范围内传播的混合物,它分为三类: (1)在大气压力下,易燃气体、易燃液体的蒸汽或薄雾与空气形成的混合物; (2)闪点低于或等于环境温度的可燃液体的蒸汽或薄雾与空气形成的混合物; (3)在操作温度高于可燃液体闪点的情况下,可燃液体有可能泄漏时,其与空气形成的混合物。,2019/5/30,49,2、爆炸危险区域的划分 爆炸危险区域的划分是按爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间将区域分成不同危险程度的若干区。 石油行业标准油气田爆炸危险场所分区(SYJ2

25、587)根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间将危险区域划分为0区、1区、2区,与国际电工委员会规定相符。,2019/5/30,50,(1)0区 爆炸性气体混合物连续出现或长期存在的区域。属于最危险的区域。 (2)1区 在正常运行中可能出现爆炸性气体混合物的域。 属于1区的危险区域. 如通风不良的工艺泵房、压缩机房、地下或半地下泵房、沟、坑、油气生产井井口房、容器、储罐、槽车装油口或放气口等。属于危险程度次之的区域。 (3)2区 在正常运行中不可能出现爆炸性气体混合物,即使出现也仅可能是短时间存在区域。 如通风良好泵房、压缩机房、露天设备、开敞式油气管沟、紧靠1区的户内及户外区域。2区属

26、于危险程度较小区域。 在油气生产区域中,很少存在0区,大多数情况属于2区。安全设计时应采取合理措施,如采用加强通风来减少1区。,2019/5/30,51,第三章 石油防火防爆技术,保证石油化工企业防火安全,首要的是做好预防工作,从根本上消除或抑制可能引起燃烧爆炸的危险因素,火灾爆炸事故的发展过程长短,大体可分为酝酿期、发生期和全盛破坏期。防火防爆的基本要求是根据火灾爆炸发生、发展过程的特点,消除火灾、爆炸危险因素。 从理论上讲,一是按物质的物理化学性质采取防火防爆技术,二是按照着火发生的条件采取防火防爆技术,三是火灾、爆事故发生后采取阻止火灾蔓延和减少爆炸危害的技术措施。由于生产条件的限制,或

27、受不可控制的因素影响,按照有利于生产、保证安全的原则,从上述措施中,可以酌情选用一种措施或者如有必要,可同时选用两种或三种措施,以提高其防火安全度,即使万一发生火灾爆炸事故时,也能减少危害,把损失降到最低限度。,2019/5/30,52,第三章 石油防火防爆技术 第一节 火灾与爆炸原因构成 第二节 火源控制技术 第三节 泄漏的控制和预防 第四节 预防火灾蔓延和减少损失的措施 第五节 火焰隔断装置 第六节 事故储油池设置的消防安全技术 第七节 油罐区的消防安全管理,2019/5/30,53,第一节 火灾与爆炸原因构成,灾害,事故扩大,直接原因,1、物,2、人,3、天灾的原因,间接原因,1、管理,

28、2、技术,3、教育,4、身体,5、精神,6、生活环境,基础原因,1、管理的原因,3、社会的原因,2、基础教育的原因,4、历史的原因,火灾爆炸原因结构框图,2019/5/30,54,一、基础原因,它是导致事故最原始、最基本的原因,由国家、社会、上级主管部门的责任构成。 1、深层次的管理原因: 管理体制不适应;管理人员不称职;各种规章制度不健全; 人事管理及安排不当,技术力量不强。 2、基础教育原因: 职业道德的教育;企业制度教育;社会基础教育。 3、法规制度建设的原因 法规不健全或有误;安全规章制度不健全。 4、历史的原因 企业改革与革新;企业的历史演变。,2019/5/30,55,二、间接原因

29、,由基础原因诱发出来,事故发生的先导基因,是第二个原因层次。 1、技术的原因 人的技术因素;物的技术因素。 2、管理的原因 间接原因中的管理原因与基础原因中的管理原因着眼点和范围有所差别,主要指生产过程中存在的问题。 3、教育的原因 企业内部的业务技术教育、安全教育等。 4、身体及精神状态的原因 工作人员的体力、智力、心理因素、情绪状态等原因。,2019/5/30,56,三、直接原因,直接导致事故发生的原因,包括人的原因、物的原因、天灾以及第三者行为。 1、人的原因 操作失误;操作错误;错误指令。 2、物的原因 物料性质;设备状况。 3、天灾以及第三者行为 1)天灾:自然灾害,难以预测,必须采

30、取有效的措施加以防范; 2)第三者行为:主要指人为的破坏和战争。,2019/5/30,57,四、造成火灾爆炸灾害事故扩大的原因,1、发现不及时 监控设备失灵 操作人员失职 2、事故处置不得力 应急处置不当 初期火灾扑救不当 3、防火防爆措施不完善 装置布局不合理 防火间距不足 4、消防设施不完善,2019/5/30,58,防火防爆 的必要性,根据燃烧的三个要素和可燃性原理,从理论上讲,使可燃物质不处于着火和爆炸危险状态,或者消除一切着火源,这两个基本措施,只要控制其一,就可以防止火灾、爆炸事故的发生。但由于有时受到生产条件的限制,或受到某些不可控制的因素影响,仅采取一种措施是不够的,往往需要同

31、时采取两方面的措施以提高其安全程度。此外还应采用各种辅助措施,以便万一发生火灾爆炸事故时,减少危害,把损失降到最低限度。,2019/5/30,59,第二节 火源控制技术,一、着火源控制的意义 引起火灾爆炸的着火能源有明火、冲击与摩擦、静电火花、雷电、电气火花和其他因素(如自燃发热、光线和射线,绝热压缩,遇高温表面或物体等)。 石油工业的火灾起因大多数与着火源(包括不可控制的异常着火源)有关。例如井喷时井场周围可能有明火;天空雷电;地层岩石或井内钻具飞出撞击产生火花;井场电器产生的火花;井场柴油机排气管飞出火星等都可能引起着火。 根据我国近十多年来部分油罐100起火灾的统计表明,起火原因中,金属

32、油罐明火占58%;雷电占14%;静电占14%;自燃占7%;其他原因祥占7%。非金属油罐明火占34%;雷电占60%;其他原因占6%。 着火源的控制是防火防爆的基本措施之一。,2019/5/30,60,二、明火、摩擦和撞击的预防技术,1、一般性控制措施 明火指敞开的火焰、火星和火花等。对燃爆危险场所的一般明火管理措施包括:禁止吸烟,不得用明火和普通电灯照明,避免用明火加热易燃液体,进行切割或焊接作业应严格执行行动火安全规定和审批手续,汽车、拖拉机、柴油机等的排气管上应安装火花熄灭器等。摩擦和撞击产生的火花往往是由于机器轴承的摩擦发热,金属零件和机件的撞击,钢质工具的相互撞击,砂轮的摩擦等引起。为此

33、,机件的运转部分应该用两种材料制成,其一是不易发生火花的铜、铝等有色金属制成,并应有良好的润滑;敲打工具应由铍铜合金成包铜的钢制作,以避免撞击产生火花;搬运盛装易燃液体的金属容器时,不要抛掷、拖拉、震动,防止互相撞击产生火花;防爆厂房禁止穿带钉子的鞋,地面应铺设不发生火花的软质材料等。,2019/5/30,61,2、火炬与放空的要求 油气井、站、厂、库的放空火炬,在投产初期或设备发生故障,停产检修时是经常使用的。火炬和放空的设计和使用得当可以安全生产,否则将造成灾害。 (1)放空火炬的可燃气体应首先经凝液分离罐分离,避免气中带油,使火炬带“火油”,使周围土地烧成焦土、树林被烤死。 (2)火炬筒

34、中心至邻近部位的安全距离应按有关规范计算,防止火炬辐射热对周围的危害。 (3)液化石油气凝液易燃,故其残液切不可任意排放,而应该用储罐集中回收处理。量小、点多的设备及机泵残液往往是事故的隐患,污油排放后若被引燃,则返流至原处将会烧毁整个站、房。,2019/5/30,62,3、油料装卸作业的要求 油品的运输在我国目前仍以铁路为主,铁路油罐车的装车技术多为上装下卸,而轻油装车栈台60%以上采用大、小鹤管敞口溅式装车,油品高位向罐车底高速喷溅时容易造成油液和罐壁间的碰撞和摩擦。油品受到飞溅、喷射和冲击的影响,除增大蒸发损耗和雾沫夹带损耗外,还是酿成火灾的隐患。,2019/5/30,63,近年来我国在

35、油料装卸铁路油罐车作业方面开发了一些新工艺和新设备: (1)小鹤管(DN100)轻油液下装车。采用气动套筒式小鹤管,装车时鹤管可伸至罐车底部,保证液下装车,具有投资少、制作简单、操作方便的优点。 (2)浸没式液压装车大鹤管(DN200)。具有动作平稳,速度可调调、适应性强、密封性好等特点。 (3)大鹤管密闭喷溅式装车。增加了密封和油气回收设施,可以回收油气以降低油品损失。 (4)小鹤管液下密闭定量装车和油气回收。采用气动小鹤管液下密闭定量装车装置,但存在栈桥长,占地面积大,操作分散,集中控制难度大等不足。 (5)大鹤管液下密团定位装车技术。,2019/5/30,64,三、电火花的防止,1、电火

36、花大体有: 高电压的火花放电,当电极带高压电时,电极周围的部分空气被电击穿,产生的电晕放电现象; 短时间弧光放电,一般指在开闭回路、断开配线、接触不良、短路、漏电等情况下发生的极短时间弧光放电; 接点上的微小火花放电,一般指在自动控制用的继电器接点上或在电动机的整流子或滑环等器件上,随着接点的开闭而产生的小火花放电。 通常的电火花能点燃可燃气体、蒸汽或粉尘与空气形成的爆炸性混合物,火花能量较高时也能点燃堆积的可燃粉尘等物质。,2019/5/30,65,2、防止电火花: (1)易燃易爆危险场所,使用的电气设备,必须考虑防止产生火花、电弧和危险温度的有效措施。 (2)爆炸危险场所所选用电气设备的级

37、别和组别应不低于场所内爆炸性混合物的级别和组别。 (3)整个电气线路必须要考虑生产环境的影响。如有腐蚀介质时,线路绝缘材料要耐腐蚀;周围环境的温、湿度,露天安装时雨雪的侵袭,强烈的日光照射等都会对电气设备和线路的绝缘产生不良影响。 (4)对电气线路中的各种保险装置应经常维护和检查,以保证正常运行。线中接头应牢固,以防接触电阻过大。输送易燃易爆物料的管路与电器线践路应保持一定的距离,以免物料泄漏时喷到线路上引起着火爆炸。在有爆炸危险的场所,应尽量不采用移动或携带式的电器设备。,2019/5/30,66,3、防止静电放电的措施: (1)选择合适的材料。如选用金属管代替塑料管,以利导除静电荷。橡胶中

38、可调入金属粉末制成导电橡胶,在有爆炸危险场所不应穿化纤衣服。 (2)控制流速。易燃液体在输送管道内的流速越快,产生的静电荷越多,限制流体在管道中的流速,减少不必要的摩擦、接触和分离也能抑制静电的产生。 (3)尽量消除附加静电。向贮罐注油时,应将注油管延伸到容器底部,其方向应有利于减轻容器底部积水或沉淀物的搅动,也可以在注油前将罐底积水沉淀物排掉。输送气体的管道在使用前应进行清扫,清除铁锈、灰尘等杂物,防止杂物颗粒在管内流动摩擦。 (4)保证设备良好接地。凡用来加工、贮存、输送各种易燃液体、可燃气体和粉尘的设备、管路都必须有良好的接地。对能被感应带电的金属导体设备,亦应采取接地措施。两个金属导体

39、之间互相绝缘(如管道法兰之间有橡胶垫圈)时,应采用跨接方法。 (5)增湿方法。在有爆炸危险场所,增加大气的湿度是消除电介质物料带电的有效方法。增湿可采用地面洒水或喷水蒸气等措施,一般使环境中的相对湿度大于65%。 (6)添加抗静电剂。抗静电添加剂可使非导体材料增加吸湿性或离子性,使其电阻系数降低。,2019/5/30,67,第三节 泄漏的控制和预防,易燃物质的存在是发生燃烧的三个基本条件之一。因此油、气泄漏的控制和预防是石油防火防爆技术的重要内容。油、气井的井喷属于巨大的喷流泄漏,而油、气的“跑、冒、滴、漏”则属于程度大小不同的油、气泄漏。它们的显在的和潜在的危险很大,所引起的火灾分别称为井喷

40、火灾或泄漏火灾。 一、油气井井控及防喷 油、气井井控及防喷包括钻井工程、射开油气层和井下作业的井控及防喷。详见M10。 二、油气泄漏火灾的预防 油气泄漏火灾的预防除了加强安全管理,建立严格的规章制度,厂、站、库内保持安全生产的良好环境,例如做到“三清、四无、五不漏”(即厂房、设备、场地清洁;无油污、无杂草、无明火、无易燃物;不漏油、不漏气、不漏水、不漏电、不漏火)以外,其他的预防技术措施还有:,2019/5/30,68,二、油气泄漏火灾的预防,1、防爆厂房通风 原油稳定和油田气处理装置中的天然气压缩厂房、轻烃泵房、含轻烃污水泵房等均为防爆厂房,为了防止可燃气体泄漏引起燃爆事故,在这些场所内进行

41、有效的通风,用以清除或稀释厂房内可燃气体,使容易泄漏的部位或因空气流通不畅容易积有可燃气体角落的可燃气体含量达不到爆炸浓度下限,以消除事故隐患。 通风设备也可由可燃气体自动监测系统进行控制。当可燃气体达到一定值时,自动启动通风设备。,2019/5/30,69,2、“惰性气体”保护系统 常用的“惰性气体”有氮、二氧化碳、水蒸气等。使用“惰性气体”可以产生两种作用和效果:一是可以减少直至消除可燃气体的爆炸可能性;二是可将可燃气体浓度稀释。 原油稳定,油田气处理等装置常用“惰性气体”进行以下方面的操作: (1)厂房可燃气体浓度超高时,通入“惰性气体”进行稀释,当厂房出现烟雾报警时,可以喷出“惰性气体

42、”(二氧化碳)作为灭火剂进行灭火。 (2)利用“惰性气体”作为装置清扫时置换的介质,防止可燃气体与空气接触,消除燃爆事故隐患。 (3)对塔、罐、容器、管线检修动火时,利用“惰性气体”进行保护,防止可燃气体与火源接触发生危险。,2019/5/30,70,3、含油污水排放系统 工艺污水中不同程度地含有轻烃、原油等易燃可燃物,因为它们在水中的溶解度小,比水轻,排放时水面上形成一层易燃蒸气,遇火种会引起剧烈燃爆,随波逐流,火势会很快蔓延。为此,要始终保持排污系统畅通无阻,以免下水道因轻烃和原油的积存造成燃爆事故。若有可能,宜在含油污水泵后加设分离罐,回收轻烃。,2019/5/30,71,三、油罐蒸发损

43、耗的控制以及防火技术,1、油罐的蒸发损耗及控制 油品的蒸发损耗不仅浪费资源、降低油品质量、污染环境,而且还是油库火灾的一大隐患。由于浮顶油罐有良好的降低油品蒸发损耗和火灾危险性小的特点,它虽比固定拱顶罐耗用钢材多,但已被日益普遍选用。 由于浮顶罐的结构特点,使罐内不易积聚油气,又能缓解内压的增加,因此浮顶罐的安全防火性大大优于固定拱顶罐。 浮顶罐火灾一般只发生在罐顶边缘密封处。燃烧面积小、火势较弱、易于扑救、火灾后油罐破坏情况很少。但是,如果浮顶上疲劳裂纹发展严重,下面的油会渗到浮顶上,或者浮船上积油多,又不及时清理,会引起大面积燃烧。或者中心管排水不畅雨水较大时浮船下沉,或者油罐不圆造成浮船

44、发卡倾斜,也会引起大面积燃烧。,2019/5/30,72,2、油罐安全附件 油罐的安全附件包括油气总管紧急截断阀;安全阀、泄压阀、自动关闭阀、过流阀、进口管线单向阀和油罐底部的充水阀;安全生产指示仪表如温度计、压力计、液位计、高液位报警器。除常规的安全附件以外,油罐的专用安全附件还有油罐呼吸阀和阻火器。油罐在使用过程中必须保持安全附件齐全可靠,不留隐患。,2019/5/30,73,第四节 预防火灾蔓延和减少损失的措施,石油防火防爆设计时需要充分考虑限制火灾蔓延措施,以便一旦发生火灾,可将火灾控制在一定范围之内,限制火灾的蔓延以免遭受更大损失。以防燃爆后油品流泻,使全厂或周围居民区遭受严重损失;

45、充分考虑地质条件,以免油罐底部部分下沉,受力不均而出现裂口,导致油品流出而引燃起火;与居住区保持较大距离等因素;此外还要考虑以下几个方面:,2019/5/30,74,一、 油罐区的消防安全技术,1、地上、半地下、地下油罐区布置基本原则 在同一个油罐组内宜布置油品火灾危险性相同或相近的油罐,易燃液体油罐与可燃液体油罐应分开布置,沸溢性油品与非沸溢性油品的油罐不宜布置在同一油罐组内。 地上油罐不宜与半地下油罐、地下油罐布置在同一罐组内,浮顶油罐、固定顶油罐、钢筋混凝土油罐,卧式油罐等亦应分别成组布置。 油罐组内油罐的个数不应多于12座,但单罐容量小于1000m3的油罐组和储存丙B类油品的油罐组内的

46、油罐座数不受此限。,2019/5/30,75,1 、 地上、半地下、地下油罐区布置基本原则 油罐组内的总容量,固定顶油罐不应大于 100000m3,浮顶油罐或内浮顶油罐不宜大于200000m3,大容量的油罐宜独立布置。 地上油罐组内的油罐不应超过两排,单罐容量不大于1000m3的储存丙B类油品的油罐不应超过四排(润滑油储罐的单罐容量可不受此限)。 地上油罐组立式油罐的排与排之间的防火距离不应小于5m,卧式油罐的排与排之间的防火距离不应小于其中最长罐长度的一半,且不应小于3m。,2019/5/30,76,1 、 地上、半地下、地下油罐区布置基本原则 对于单罐容量不大于300m3,总容量不大于15

47、00m3立式油罐的罐组,油罐可集中布置,其油罐之间的距离,可根据施工和操作要求确定。 相邻油罐组之间的距离应便于消防车通行,两个相邻油罐组防火堤的外基脚线之间的距离,不应小于7m。 2、油罐之间的防火安全距离 确定油罐防火间距应考虑主要因素:储罐之间的防火间距必须考虑着火油罐的扑救和对邻罐冷却保护的消防作业场地需要;以及着火罐对相邻罐的辐射热影响。 油罐之间的防火距离:固定顶储罐间距0.6D,浮顶储罐间距0.4D。,2019/5/30,77,二、防火堤,为防止火灾情况下油品溢出罐外,形成更大范围的地面流淌火,石油库储油区内地上油罐与半地下油罐的油罐组,均都采用非燃烧材料建造有防火堤。 室外储油

48、罐周围,必须筑起防火堤,这是可燃性液体防火的主要措施,油库消防的首要目的也是实现早期灭火,即在火灾扩大之前把火扑灭,将火灾限制在小范围内。 防火堤与储油罐之间要有较大的距离,以减少流出的油对防火堤的冲击力。防火堤的构造应能承受自重、土压、液压、地震的影响以及负荷、温度变化的影响。防火堤分土堤和钢筋混凝土堤。因泥土有较好的防渗能力,所以在有泥土的地方应首先考虑采用土堤。砖石结构被烧易产生裂缝,同时形成蓄热体,温度较高,喷水冷却效果差,容易引发新的火灾,故防火堤不宜采用砖石结构。 防火堤若太高则妨碍消防活动和不便于储油罐的检查工作,过低则占地面积大,当液流急时就有越过防火堤的可能。,2019/5/

49、30,78,1、防火堤建造的消防安全技术 (1)防火堤应用非燃烧材料建造,防火堤应能承受所容纳油品的静压力。 (2)防火堤应设置不同方向的两个以上的人行踏步。 (3)严禁在防火堤上开洞,管线穿越防火堤处,必须采用非燃烧材料严密填实。 (4)防火堤的实高应比计算高度高出0.2m,立式油罐的防火堤实高不应低于1m,且不宜高于1.6m,卧式油罐的防火堤实高不应低于0.5m。,2019/5/30,79,(5)采用土质防火堤,堤顶宽度不应小于0.5m,其坡度应按土壤摩擦角确定,一般可采用45。 (6)防火堤内侧基脚线与立式油罐的距离不应小于罐壁高度的一半,与卧式油罐的距离不应小于3m。 (7)防火堤内的雨水(或消防冷却用水)的排出口,宜设在防火堤的一侧,其出口处应设控制阀门,该阀门应能在防火堤外进行操作。 (8)罐区地坪排水处在防火堤外应修建水封井,用来回收储罐跑、冒、漏油,并防止着火油品的蔓延。,2019/5/30,80,2、防火堤容量的设置原则,(1

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