油品的危险性

第页油品的危险性油品的危险性是由其化学组成及理化特性所决定的。油品的化学组成及理化特性也决定着油品不同形式的燃烧特点。油晶的危险性和燃烧特点，给油库加油站带来了诸多的不安全因素，使其环境具有相当的危险性。

一、油品的危险特性

(一)蒸发性

液体表面气化的现象叫蒸发。物质要蒸发的这种固有趋势称为蒸发性，或挥发性。蒸发性是轻质油晶在储运中最重要的危险特性之一。它与油品的密度、饱和蒸气压密切相关。在环境温度下，汽油蒸发最快，煤油和柴油次之，润滑油最慢。油晶蒸发受气温、油晶温度、油晶表面积、表面空气流速、表面压力和油品密度的制约。温度高蒸发快，温度低蒸发慢；油晶表面积大蒸发快，表面积小蒸发慢；油品表面空气流速快蒸发快，流速慢蒸发慢；油晶表面压力大蒸发慢，压力小蒸发快；油晶密度大蒸发慢，密度小蒸发快。关于油库加油站安全来说，在相同条件下，蒸发性大的油品蒸发损+失就大，火灾的危险性也就大，形成气阻、气蚀的可能性也大。据资料介绍，美国、日本石油蒸发损失占产量的3％～5％，原苏联由于油罐大小呼吸要损失近7％的轻质成分。据测试，汽油每输转一次大呼吸损失1．2kg/t左右，从炼油厂到用户仅大呼吸一项损失占0．8％—1％。一个汽油收发量万吨的油库，每年收发、输送、储存中有50—60t汽油变为油气逸散到四周空间。而且油气比空气重，易于在作业场所及低洼、通风不良的地方飘浮积聚，这种潜在的不安全因素，对油库加油站的防火安全影响极大。

(二)燃烧性

物质的燃烧性是由其闪点、燃点、自燃点来衡量的。常用油晶的闪点、燃点、自燃点见表1—1.低闪点是可燃物发生火灾的危险信号，是衡量火灾危险性的重要依据。闪点愈低，火灾危险性愈大。汽油、煤油、柴油的闪点都在120≥以下，润滑油类的闪点一般在210℃以上，所以，油品都有着火的危险性。汽油的闪点在—58～10℃之间，在任何环境温度下都能挥发出大量的油气，且只必须0．2～0．25mj的点火能量就可以引燃。因此，汽油的火灾危险性最大。煤油的闪点通常在40～46℃，—35号轻柴油的闪点为50℃左右，正常状况下环境温度可能达到或接近此温度。所以，煤油和—35号柴油火灾危险性也较大。轻柴油和重柴油闪点在60～120℃之间，环境温度不可能达到，但如果油品被加热或四周有足够温度的点火源，也有被点燃而发生火灾的危险。润滑油类的闪点在120～210℃之间，通常不易着火，但其四周具有高热辐射燃烧时，则可迅速传播燃烧，也具有火灾危险性。

(三)爆炸性

所谓爆炸性是物质发生非常迅速的物理或化学变化的一种形式。通常用爆炸极限表示油品爆炸的危险性。油气与空气混合，其浓度达到一定的混合比范围时，碰到一定能量的点火源就爆炸。爆炸最低的混合比，称为爆炸下限；爆炸最高的混合比，称为爆炸上限。如汽油的爆炸下限油气体积含量为1．4％，爆炸上限为7．6％。如果混合气体浓度超出上述范围时，遇点火源则不爆、不燃。但在通常的储运条件下，油气很难达到均匀与空气混合，在爆炸极限外，可能存在可燃油气混合物的“气袋〞或“边缘区〞，这种危险必须注意。另外，因为油气浓度是在一定温度下形成的，除了油气浓度爆炸极限外，还有一个温度爆炸极限。表1—2是几种油品的爆炸极限。由于油品的组成和生产工艺不同，即使同牌号的油品爆炸极限也不是固定不变的。它受诸多因素的制约和影响。如初始温度和压力、惰性气体和杂质的含量、点火源的性质、容器大小等因素都影响着油品的爆炸极限。表1—2列出几种油品的爆炸极限。

汽油气在不同浓度下发生爆炸时所产生的压力也不同。表1—3是汽油在不同浓度下发生爆炸所产生的压力。图1—1是汽油气浓度与爆炸压力的关系曲线。

从表1—3和图1—1可以看出，汽油气在空气中的浓度达到3％时，所产生的压力最高。油品火灾不仅有燃烧与爆炸互相转化的特点，而且突发性强，传播速度快，热辐射强。据测试，罐内容积为394m3的柴油罐燃烧时，10s内离开掖面5m高的火焰温度高达11℃。这就是说，油品的这种特性对油库加油站安全威胁极大。油品火灾控制、扑灭于初期极为重要，否则后果难以设想。油库加油站应千方百计地预防火灾的发生。

(四)带电性

依据双电层理论，油品在运输、输转、灌装、调和等作业过程中，不可避免地发生搅拌、沉降、过滤、摇动、冲击、喷射、飞溅、发泡以及流动等接触分开的相对运动而产生静电。由于油品是电导率极低的碳氢化合物系非极性液体，液体电导率在0．1～10pS／m时，易于带电；电导率小于0．1pS／m时，所含离子少不易形成双电层，很难带电；电导率大于103pS／m时，起电性能好，产生静电荷多，但因导电率高，电荷极易泄漏，很难积聚带电。我国生产的石油及石油产品的电导率多在易于产生、积聚静电危险的1～10pS／m范围之内。所以，油品静电的产生、积聚、带电、放电是油库加油站着火爆炸事故点火源之一。

油品静电的积聚除受油品电导率的影响外，还受所处环境的空气湿度、油品的流速、承受的压力、输油管材质和管壁粗糙度以及油品中所含杂质等的影响。空气湿度大，静电积聚少；空气湿度小，静电积聚多。当灌装油品时，空气相对湿度47％—48％，接地设备电位达11V；湿度为56％时电位为3V；湿度接近72％时带电现象实际终止。油品流速快，产生积聚静电多，电位高；油品流速慢，产生积聚静电少，电位低。通常油品流速限制在4．5m／s以下。当油品承受压力大时，加强摩擦冲击，易于产生紊流和湍流，增大了油品本身的热运动和碰撞，而产生新的电荷。同时，也使扩散层电荷趋向管道中心而增加油品的带电性。输油管材质不同因对静电的消散不同而影响油品带电，消散快带电少，消散慢则带电多；管壁粗糙度大，摩阻系数大带电多，粗糙度小，摩阻系数小则带电少。油品中的杂质有自然存在的及精炼加入的两类。杂质包括氧化物、沥青质、环烷酸和磺酸的金属盐类及水分等。这些活性化合物只要有百万分之一至亿万分之一，就可使油品带电。杂质主要是通过影响油品电导率而影响油晶带电性的。

(五)膨胀性

油品与其他物质一样，具有热胀冷缩的特点。汽油的膨胀系数约为1.0%，煤油、柴油的膨胀系数约为0．8％o。当油品受气温的影响而产生热胀冷缩时，储油罐、储油桶、存油管线等都可能发生胀溢或吸瘪，使管件胀裂或管内出现空穴。这些都可能造成设备的损坏，油品的失控、流失及其产生的油气又成为着火爆炸事故的燃烧物。因此，储油罐规定了安全装油高度，安装了机械呼吸阀和液压安全阀；对运油罐、油桶同意装油量作了规定；输油管线增设了泄压装置。这些安全技术措施的采纳，目的在于预防设备、设施的损坏，防止跑、溢油事故及设备损坏事故的发生。

(六)流动性

油品是一种流动性很好的液体物质。油品流动扩散的快慢由油品的黏度决定。这种特性要求油品由特定容器盛装储存，采纳专用工艺设备账输、接卸、输转。这些储运设备、设施的技术管理，安全措施稍有疏忽，就会发生跑溢漏滴。失控的油品四处流动扩散，随之产生的油气也会到处飘逸散发，甚至失控油品顺着排水沟(渠)流至非禁火区和库外，扩展了危险性范围。在火灾状况下会造成事故的蔓延扩展。在预防因油晶流动性而发生的跑油、混油等事故中，管好储油容器、输油管线、各种阀门、输油泵极为重要。要求安全设备、设施配套，坚持罐、管、阀、泵及其安全装置的技术状况完好，在收储发中严格执行安全技术措施和各项规定，从而保证油品始终在有效控制下运输、接卸、输转、储存、灌装。

(七)漂浮性

油品密度比水的密度小，且不与水相溶。因此失控油品可漂浮于江河湖海的水面，水流带动着浮油流动，扩散速度快、范围大。在这种状况下如果发生火灾，则可能形成火烧“连营〞的局面。油品的漂浮性还使“水〞这种常用灭火剂无用武之地，给油库加油站的防火和灭火造成极大的困难。油库加油站不同区域的隔离、水封设施就是针对油品流动性和漂浮性而设置的；油水分开装置则是利用油品的漂浮性这一基本特性而制定的。从油库加油站安全角度熟悉油品漂浮的危险性，主要是建立隔离、水封设施，预防失控油品流人江河湖海等水域；在火灾条件下，预防失控油品被汇合的冷却水带走，避免事故的蔓延扩展。

(八)渗透性

油品是一种渗透性很强的液体物质。总体来说，轻质油品与重质油品相比，渗透性强。如在油罐、输油管道腐蚀穿孔，漏油如不能及时发现，渗入地下的油品成为不可忽视的危险因素。

(九)热波性

罐储重质油品在火灾条件下，有时油品会沸腾突溢，燃烧油品大量外溢，甚至从罐中猛烈喷出，形成庞大火柱。通常把这种现象称作“突沸〞、“突溢〞、“喷溅〞。这种状况的出现不仅会造成扑救人员的伤亡，而且将使灾情扩展。其原因是由于重质油品具有热波的特性。所谓热波，就是重质油品燃烧时，处于燃烧面的轻馏分被烧掉，被燃烧热和辐射热加热的重馏分逐步下沉，热量向油品深层传递，从而形成一个向油品深层不断发展的界面，这种现象通常称为热波。冷热油界面称为热波面。热波面的温度可达149—316℃。油品在热辐射和热波的共同作用下，当温度达到油品沸点时，则发生沸腾和外溢。或者热波将油晶中的悬浮水滴加热气化，被油膜包围形成泡沫，当油泡沫突破油层压力上升至油面时出现突沸。更为严重的是热波面传递到水垫层时，水被气化，体积急剧膨胀增大(水变为蒸汽后体积可达其原体积的17倍)，压力升高，将上部油品抬起，最后突破油层而发生喷溅。另外，热波性只有在宽沸点范围的油品存在，如原油、重油等。而汽油、煤油等，由于沸点范围较窄，各组分密度差别不大，热波面向油品深层推移速度与油品燃烧的直线速度基本相等，所以不会发生沸腾突溢或喷溅现象。

(十)毒害性

油品的毒害性，因其组成的烃类不同而不同。不饱和烃、芳香烃的毒害性比烷烃大；易蒸发的油品毒害性比不易蒸发的油品大；含4乙基铅汽油的危害比不含4乙基铅汽油大。油品对人的毒害性，一是烃类蒸汽，即油气；二是汽油中加入的4乙基铅。毒害性最大的是轻质油品，特别是汽油。因汽油中含有不少芳香烃和不饱和烃，且蒸发性很强。

油品对人体的危害是通过人体呼吸道、消化道及皮肤三个途径进入体内，造成中毒现象或中毒事故的。危害程度则是由油气浓度，作用时间的长短而决定的。

二、油品的燃烧特性

(一)突发性强

油品火灾具有激烈的突发性。火灾的发生就在瞬间，由于油品热值高，具有较低的闪点和点燃能量，特别是汽油闪点和点燃能量极低。因此，油晶着火后，传播速度极快，火焰温度可达到10℃以上。同时伴随着产生极深的热辐射。几种油品的燃烧速度见表1—4；几种油品燃烧时表面温度见表1—5.

(二)先爆后燃

当油罐内存油较少，气体空间较大，油气混合气体在爆炸极限范围之内，点火源引燃油气混合气体的条件下，爆炸后引燃油品。这种爆炸可能出现几种状况：油罐顶爆飞、掉入罐内、局部开裂；油罐壁板开裂、塌陷；油罐底板与壁板连接的丁字焊缝开裂，甚至罐体移位等。油罐顶部损坏时，一般燃烧呈稳定状态。这时火势大、火焰高。罐内油位较高时，下风方向的火舌可卷出数10m远。油罐壁板损坏部位在液位以上时，燃烧与罐顶损坏类似。损坏部位在液位以下，由于罐内部分油品流出，将引起火灾的扩展。油罐底板与壁板连接的丁字焊缝开裂和油罐移位时，由于罐内油品全部流出，将造成大面积的火灾。

(三)先燃后爆

一是油罐发生火灾时，罐内气体空间油气浓度大于爆炸极限，燃烧中大量空气进入罐内稀释，使油气混合气体达到爆炸极限，回火引起爆炸。二是油罐在火场高温火焰作用下，罐内油品蒸发加快，压力急剧增加，当压力超过油罐所能承受的极限压力时，发生物理性爆炸。三是火灾油罐的相邻油罐，在火焰和热辐射的作用下，罐内油品不断蒸发，通过油罐呼吸系统排向大气，与四周空气形成爆炸性混合气体，燃烧油罐的火焰或高温引燃爆炸。四是当火灾油罐采用罐底导流排油时，如流速过快，罐内形成负压发生回火，引燃罐内爆炸性混合气体发生爆炸。上述四种状况的先燃后爆，都会造成火灾的蔓延扩展。

(四)稳定燃烧

当油罐内液位较高，气体空间较小，油气混合气体过浓的条件下，以及油罐、铁路油罐、汽车油罐的人孔、呼吸阀、测量孔等处有油气混合气体排出，遇点火源发生火灾时，则出现火炬形的稳定燃烧。但如果条件发生变化，有新鲜空气进入罐内空间，稀释油气?昆合气体，浓度达到爆炸极限，也可能引起爆炸。另外，失控流淌的油品、敞容器内的油品发生火灾的时候，一般都是稳定燃烧。

(五)爆后不燃

当罐内油品的温度低于闪点，气体空间油气混合气体又处于爆炸浓度范围之内；或者储存过轻质油品的空油罐、空油桶及其他容器；还有积聚爆炸性油气混合气体的油罐室、巷道、泵房、管沟、低洼处等，遇点火源爆炸时，爆炸后如无可燃物持续供给，或爆炸后的温度不够以点燃高闪点油品，则爆炸后不再持续燃烧。

(六)突沸喷溅

储存重质含水油品或有水垫层重质油品罐发生火灾时，由于热辐射和热波的作用，可能发生突沸或喷溅。一般来说，起火后30—60min可能发生突沸(与油品含水量有关)。发生喷溅的条件是油罐底要有水垫层或积水。发生喷溅的前兆是：