储油罐的防排烟设计

油库区的排烟与创新设计摘要根据我国油库!一个储油区有多个储罐并且储油罐大型化的发展趋势下,目前国内油库建设遵循的主要规范,主要是大型油库储罐间距!储罐区防火堤和消防通道等的安全设计。防火是建立在防御一般火灾事故基础上的。认为浮顶油罐不存在油气空间,不易散发可燃气体，不会发生爆炸,火灾主要局部火灾危险性小,易扑救。石油是易燃易爆物品,在储存过程中稍有不慎就可能造成重重的后果。石油库一旦发生火灾,将会给国家财产和人民生命安全带损失。储罐建立后将长期存在，随着时间的推移，发生严重火灾不是没有可能，在发生严重火灾的情况下，咋样减少损失，咋样使损失降到最低。为提高罐区对危险液体扩散的防范能力,以及发生火灾时改变烟气的方向，降低着火罐区域的氧气浓度和着火罐相邻的油罐的温度防止其爆炸。提出了新的想法和思路：（1）在储罐区地下建立储备有油库，（2）在库区建立喷水系统，（3）自动释放二氧化碳系统。将扩散的液体快速收集储存，防止其燃烧，甚至发生爆炸。案例1996年6月27日，离香港回归仅剩3天时间，北京到处漾溢着节日的气氛，北京历史博物馆前竖立的巨型香港回归倒计时牌上，时间一分一秒地流逝，首都北京盛装装扮准备迎接这个隆重的日子。6月27日晚上8点，一辆油罐车停在北京东方化工厂卸油站台上，准备向罐区卸油。北京东方化工厂隶属北京化工集团总公司，地处北京市通县，该厂原是一个生产丙稀酸脂的化工厂，1996年新建成为年生产能力为15万吨的乙烯裂解装置和相配套的公用系统工程，厂区占地面积1800亩，职工4500人，是一家大型化工企业。6月27日上午，原料罐区进行石脑油罐装作业。在晚8点前，石脑油A罐（共ABCD4个万立方米罐）已经装满。液面已达到13.7米。20点交接班后，上班的工人打开阀门，向原料区的B罐灌装轻柴油。9时许，现场作业的工人闻到一股强烈的油气味，正当操作工走出操作室在罐区查找泄漏时，9时27分，突然一声突如其来的大爆炸发生了。巨大的爆炸声响彻天空，瞬间火光四起，通县上空大火冲天。油罐区的罐顶和管架都燃起熊熊大火。15分钟后，21点42分，乙烯B罐（共有ABCD4台千立方米乙烯罐）发生了解体大爆炸，又一团火球升入天空，火焰高达数百米，火舌向外翻卷达五六十米。浓烟像原子弹爆炸后形成的蘑菇云，不断向上翻滚着。烈火的啸叫声，沉闷的爆炸声接连不断，大火映红了北京城东半个天空。接连不断的爆炸声把人们从睡梦中惊醒，惶恐的人们不知发生了什么，尽力向安全地带逃离。数公里内民房玻璃被震成碎片，远在30公里外河北省三河县有震感，河北省宝坻地震台测定，爆炸威力相当于一级地震。这次事故损失巨大，后果惨重，事故中有9人死亡，39人受伤，直接经济损失1.17亿元。事故中共烧毁油罐10座，其中万立方米原料罐6座，轻重油罐4座，乙烯B罐解体成7块残片飞出，其中最重的一块为46吨，飞出234米，另一块13吨，飞到厂外840米远的麦田里。乙烯A罐被炸倒在地，顶部爆有裂口，乙烯C、D罐出入口管线均已烧毁，戍烷罐腰部爆开了一个大口子，其余10多个油罐和球罐都有不同程度的烧损。油罐和球罐保温材料脱落，铁皮被炸飞，半地下油泵房爆炸倒塌。火车卸油站台的油罐车烧损，铁轨移位变形，多处管线管架倒塌烧毁。操作室天花板、门窗和表盘炸塌炸损。罐区周边的房屋及建筑物部分被摧毁，强烈的辐射热将罐区四、五平方公里内的树木全部烤焦。然而目前我国在建和拟建的某些油库储罐间防火安全设计显得尤为重要。尤其是国家储备库，库容大都在10x104立方米以上甚至更大。二I匕曰背景油罐结构基本采用钢材，单罐容积大多在5x104立方米以上。由于大型储罐单位储油的耗钢量和占地面积均低于小容量储灌可有效地节省投资和建设用地，因此储灌的设计趋势是向大型化方向发展。石油是易燃易爆物品,在储存过程中稍有不慎就可能造成重重的后果。石油库一旦发生火灾,将会给国家财产和人民生命安全带损失。大型油库罐区的防火安全设计,为尽可能地节省投资,这些规范中的防火是建立在防御一般火灾事故基础上的。认为浮罐不存在油气空间不易散发可燃气体，不会发生爆炸,火灾主要为局部火灾危险性小,易扑救。因此,规范主要考虑事故发生几率，形式。发生事故对防火堤的破坏程度,以及经济利益等多方面因素。对于有些发生几率很小的情况并未加以考虑。但如果油库保障对象重要!所处地理位置特殊,一旦发生将可能造成极为严重的后果。东方化工厂和大连7.16事故就印证了这一间题。因此,有必要对大型油库储油罐区的安全设计进行研究,以便加以改进,提高油罐区的安全设计水平在储罐大型化大的趋势下，防火规范只是建立在防御一般火灾基础上是完全不够的。一旦发生大的火灾造成的损失是相当大的，如大连7.16事故。不但烧毁了大量的资源，还造成了环境污染，甚至人员的伤亡。我认为储罐区的设计还应该考虑在发生特殊火灾情况下油罐防火与救灾。因此储罐区不仅要在地面上建立防火堤防止发生大型火灾，还应该在地下建立储备油库，在发生大型火灾情况时将从储罐中外泄的油快速的输到地下储备油库。这样不仅避免了大量石油被烧掉，在一定程度上还大大降低了灭火难度。1防火间距防火间距是石化企业平面设计的一个重要参数,本质上属于工业安全问题,。油罐间距不仅关系油库安全,也是影响油库占地面积的一个重要因素"确定油罐间距需考虑的主要因素有,着火油罐能否引起相邻油罐爆炸起火,是否满足消防操作要求,是否有采取消防设施的能力,经济利益如何。石油库设计规范6第6.0.5条对浮顶和内浮顶油罐防火间距做了如下规定:浮顶油罐!内浮顶油罐之间的防火距离不应小于0.4D（D为着火油罐与相邻油罐两者中较大的油罐直径）"当防火距离按0.4D计算大于20m时,最小可取20m,但应符合本规范第12.2.7条第3款和第12.2.8条第4款的规定"前者规定:距着火的浮顶油罐!内浮顶油罐罐壁距离小于0.4D范围内的相邻油罐受火焰辐射热影响比较大的局部应冷却"当防火距离小于0.4D且取20m时,按后者规定:距着火的浮顶油罐!内浮顶油罐罐壁0.4D范围内的所有相邻油罐的冷却水量总和不应小于45L/s"从规范内容可以看出,目前国内储罐间距基本上是按0.4D考虑的,在特殊情况下,0.4D的间距还不能完全保障（最小可取到20m）,这与国外油品储罐间距存在着很大差距,如日本国内消防法规定,储罐间距为ID,以10x104时浮顶油罐为例，国内规范要求储罐间距为32m,特殊情况下可取到20m,而日本要求储罐间距为80m，目前国内规范对罐区内储罐间距的设置,主要考虑的是油库罐区火灾为小概率事件,这虽在经济上可以大量节省占地,节约投资,但从大连油库火灾等事故看,这种设置在事故状态下对周围储罐造成的影响,很难做到同时兼顾消防安全的要求,占地的减少又势必对消防提出更高的要求"而适当增大防火间距,不仅能减少对周围储罐的影响,还可以提高防火堤内的有效容积。对防火堤内的有效容量应满足:固定顶油罐,不应小于油罐组内一个最大油罐的容量，浮顶油罐或内浮顶油罐,不应小于油罐组内一个最大油罐容量的一半。2防火堤的防护

管道穿越防火堤必须保证严密,且严禁在防火堤上开洞,以防事故

状态下油品到处流散"防火堤内雨水可以排出堤外,但事故溢出的油

不应排走,故必须采取排水阻油措施,可以安装有切断阀的排水井,

也可采用排水阻油器"防火堤内人行踏步是供工作人员进出防火堤之

用,考虑平时工作方便和事故时能及时逃生,故不应少于2处,且应

处于不同方位上"储罐区发生火灾时,火场温度可达到1000度以上,

砖砌块防火堤和毛石防火堤在这种高温火焰烘烤灼烧下，非常容易

发生扭曲，崩裂而破坏。混泥土防火堤也同样无法抵抗这种高温的烘

烤。当消防水喷淋到防火堤上,也容易导致防火堤破裂事故的发生，

因此必须对防火堤进行适当防护。防火堤（土堤除外）应采取在堤内培

土或喷涂隔热防火涂料等保护措施进行防护"防火堤内侧培土不仅可

以满足防火需求，而且提高了防火堤的密封性，但内侧培土仍然要

使用大量的粘土，且占地较多，特别是对原有储罐区防火堤进行改

造时，增加内培土还会减少防火堤的有效容积。可采用在防火堤内侧

喷涂专用的高温隔热防火涂，以取代内培土的做法。目前,高温隔热

防火涂料的粘结强度和耐久性可满足使用要求。3消防道路的设计石油库设计规范规定：一级石油库的油罐区和装卸区消防道路的路面宽度不应小于6m，其他级别石油库的油罐区和装卸区消防道路的路面宽度不应小于4m,一级石油库的油罐区和装卸区消防道路的转弯半径不宜小于12m。设计：1地下储备油库的设计：根据石油库设计规范，对浮顶和内浮顶油罐之间的防火距离不应小于0.4D（D为着火油罐与相邻油罐两者中较大的油罐直径）当防火距离按0.4D计算大于20m时，最小可取20m。因此地下油库应该距离储油罐的距离也为0.4D.地下油库采用耐火防爆设计。油库区建立一个地下油库且通向地下油库的管道设在离最近储罐的地方。当油库区只有一个储罐时地下油库的体积至少0.5V（V是储罐的体积），当多个储罐时地下油库的体积至少1.5V。单个油罐的平面设计图在地下油库的顶部建立自动通风管，可以自动得向油库中通入二氧化碳，将库中的氧气全部排出。2在库区建立喷水系统：当油罐着火时，自动喷水系统可以向已着火的灌区喷水，也可以向相邻的储罐喷水防止受热爆炸。3自动释放二氧化碳系统：由于火灾发生时，烟气向上流动而二氧化碳密度比空气密度大，在着火罐底部释放二氧化碳，二氧化碳受热向上流动，这样降低了着火罐周围的氧气浓度，降低燃烧程度和防止爆炸，而且系统以一定的速度和角度释放二氧化碳可以改变烟气和火焰的方向，防止烟气和火焰向其他罐体扩散。总结储罐区的合理设计和配套设施的完善对避免火灾的发生和发生火灾后能够降低损失。因此在储罐区建立地下预备储备库是必要的。在库区建立喷水系统和自动释放二氧化碳系统能够在火灾发生时辅助灭火，防爆。在火灾前期能够发挥巨大的作用，甚至可以直接将火扑灭。通过本次课程设计我查阅了很多资料，也收获很多。文献参考大型油库罐区的防火安全设计,国内目前的主要标准包括：石油库设计规范(GB5074—202),石油化工企业设计防火规范(GB501一28)。石油天然气工程设计防火规范，(GB50184一2(X))储罐区防火堤设计规范，(GB50351一205)防排烟课程设计油库区的