扑救原油与重质油品火灾的对策.doc

扑救原油与重质油品火灾的对策

 原油与重质油都属于沸喷性油品，火灾中在一定的条件下能够发生沸溢或喷溅的现象，如：轻、重原油、重油、渣油、蜡油和焦油等。发生沸溢或喷溅，往往来得比较突然，致使大量燃烧的油品涌出罐(池)外，不仅能造成大面积火灾，而且会直接威胁在场灭火人员和灭火装备的安全，具有很大的危险性。从此类火灾的实际状况看，它除了具有一般油品火灾的特点和规律外，还有其独特的特点和规律，不仅要从理论上熟悉它，而且还要掌握扑救中的一些战术措施，加强扑救这类火灾的能力。  
    一、油品发生沸溢和喷溅的条件
    沸溢和喷溅是两个完全不同的概念。油品在燃烧过程中由于热波作用，其中的自由水、乳化水汽化沸腾，大量的蒸汽泡在上升过程中被油薄膜包围成油泡，这种油泡群从油罐(池)向外溢流的现象，叫做沸溢。而含水的原油或重质油品，油罐底部有水垫层时，热波头一到达水层，使水汽化沸腾，产生大量蒸汽，聚集在油层和水层之间，形成一定蒸汽压力，当压力超过油层的重量时便发生把油抛向上空的现象，这种现象叫做喷溅。这两种现象可单独发生，在一定条件下，也会先后在同一油罐中发生，因为产生这两种现象的条件不同，发生的时间也不同，其危害性也不完全相同，所以弄清这两个概念关于预防和扑救这类油品火灾有着实际意义。
    1．发生沸溢的条件
    (1)贮存液体有较高的沸点和较大的粘度；
    (2)油品中含有自由水、乳化水，比较均匀地悬浮在油层中。
    发生沸溢的过程：
    当火焰将热传给液面后，由于热波作用，靠近液面的油层温度上升，油品粘度变小，水滴靠向下沉积的热，同时受到向心运动的热油的作用而蒸发变成蒸气。这样，液面下面像开锅一样沸腾，气泡被油薄膜包围形成大量油泡群，到油罐容纳不下的时候，就会溢出罐外，形成沸溢。
    2．发生喷溅的条件
    (1)液体燃烧时，液面受热之后以热波形式向下传热，能形成高温层，
    (2)高温层的热波头温度高于水的沸点；
    (3)油罐底部有水垫层。这三个条件缺一不可。
    喷溅过程：
    油液面接受的热，以热波的形式向下传热，形成高温油层，当高温油层的热波头接触水壁时，水便汽化变成大量蒸汽，蒸汽压力逐渐升高，使蒸汽压力达到足以把其上面的油层抛向上空，形成喷溅。
    在现实中，发生沸溢要比喷溅早得多。沸溢和喷溅发生次数相比较，主要还是沸溢较多。沸溢的一个重要条件是油含水。造成油含水是多方面的，油品中水的含量对热波速度有很大影响。施行证实，油品中含水越多，则热波速度越快，但含水超过4％，燃烧不稳定；含水量3．8％时，热波速度可达到5．92毫米／分；含水0．1％时，热波速度达3．62毫米／分。所以，在灭火时注意不要把水打到油罐内。  
    二、油品发生沸溢和喷溅的特征
    许多火场证实，沸喷性油品着火初期较平稳，但燃烧中期比较猛烈，后期燃烧强度较弱。燃烧中期有强一阵、弱一阵的特点，即有起伏现象。产生这种现象的主要原因是，原油是一种碳氢化合物的混合物，重质成分和轻质成分都有。在燃烧过程中，首先蒸发的多是轻质物质，在一定的油层厚度时，重质成分相对加强，在热的作用下，液面会发生焦化现象，形成焦质层不利于油面燃烧，又可以阻止下层油品蒸发，所以火势较弱，比较平稳。大致十分钟左右，受热增多，蒸发量较大，油蒸气能突破焦质层，燃烧区可得到充足的油蒸气，火势又慢慢猛烈，由弱变强，从而燃烧又出现强一阵的特点。火势弱的时候，燃烧强度低，热幅射较弱，对扑救工作比较有利。
    发生沸溢的表面现象是烟色变白，火焰突然增高、变亮、带有嘶嘶的声音。发生喷溅的现象，除了火焰突然增高变亮外，罐内压力升高使罐有振动现象。目前还没有肯定的数据能够及时准确预示沸溢和喷溅的发生时间。据有关火灾计算，含有1％水分的油品经45—60分钟燃烧就会发生沸溢，而喷溅的发生时间要比沸溢晚得多。  

  三、灭火指挥中应掌握的几个问题
    依据沸喷性油品火灾的燃烧特点，为迅速有效地扑灭这类火灾，扑救过程中指挥员合计问题和采用措施都应从可能发生沸溢和喷溅这一特性出发，要抓住有利时机，果断决策，达到有效灭火的目的。
    1．采用“先控制、后消灭〞的原则，防止火势扩展
    原油和重质油品火灾，特别是在先爆炸、后着火的状况下，会出现复杂的场面，邻近罐会直接受热辐射的威胁，特别是油罐破裂，油品流散扩展燃烧面积，如果发生沸溢或喷溅时，会扩展火势造成大面积火灾，甚至威胁灭火人员和车辆器材的安全等。因此，要依据火场的具体条件，布暑力量，控制火势，保护四周，防止蔓延，同时做好扑救的准备工作，制定扑救方案，确定战术措施，集中力量，抓住有利时机，一举扑灭。
    2．扑救过程中要采用措施，防止发生沸溢或喷溅
    火场指挥员应密切凝视火场燃烧现象，了解燃烧时间，油品含水分多少，着火油罐是否有水垫层等状况，以此判断是否有发生沸溢或喷溅的可能性。为防止火势蔓延和发生沸溢或喷溅，应有效冷却着火油罐和邻近罐，在未集中灭火力量之前，不要向罐内喷射泡沫。冷却时不要把水射入罐内，如条件许可，可用输入冷油搅拌的方法使热油层温度降低，以破坏罐内的高温层，还可以适时将罐内积水放掉。
    3．正确地选用灭火剂和灭火方法，是扑救油罐火灾的关键问题
    扑救原油、重质油等油罐火灾时，有条件的，可起动氟蛋白泡沫液下喷射灭火方法。从目前看，液下喷射泡沫灭火系统是战胜沸溢或喷溅的有效办法。而且方法简单，比较可靠。如果没有液下喷射泡沫系统或固定泡沫系统被破坏，可用现有的消防车泡沫炮技术装备，直接向罐内喷射泡沫，但要注意到油面温度较高，对泡沫破坏性大些，灭火的时间要长，所以要备足够的泡沫量和用水量。
    扑救油池和地面的这类油品火灾，用喷雾水流和开花水流也是可以扑灭的，但方法要得当，保证射流分布要均，同时要有几股喷雾和开花水流从一个方向向前扇形推动。
    4．抓住有利战机，迅速集中力量灭火
    关于扑救沸喷性油品火灾来说，有两个时机。一是油罐燃烧的初期阶段(约在30分钟以内)，这时液体还未形成高温层，即热向液体下部传递不深，温度不高，虽然火势较猛，但一般不会发生沸溢，更不可能发生喷溅。因此，在灭火条件具备的状况下，应尽快组织力量扑灭火灾。如失去这个战机，以后就难以避免发生沸溢。所以，要有集中兵力打歼灭战，一次多集中灭火力量的战术指导思想，以便不失时机地扑灭火灾。再一个时机是在油罐燃烧时间长的时候，特别是原油由于表面轻质油大量烧掉，重质成分相对增多，形成焦质层阻碍下层轻质油的挥发，由于油蒸气少，燃烧强度处于减弱阶段，这时关于投入灭火剂来说是个好机会，会实现较好的灭火效果。当然，在扑救过程中，有可能发生沸溢或喷溅，应予注意。
    5．全面分析，正确布暑，留有余地，以应突变
    沸喷性油品罐燃烧时间越长，发生沸溢或喷溅的可能性就越大。火场指挥员要依据火场的地形、地势、建筑物分布、水源、风向等具体状况，充分估计发生沸溢或喷溅的可能性。把进攻力量布暑在有利于扑救的安全地点。一般原则是车辆应停在地势较高的位置，距油罐要有不小于30米的距离，尽量占据上风方位，做到能进能退。同时，还应合计发生拂溢或喷溅之后的力量布暑问题，要留有一定的备用力量，以期发生沸溢或喷溅时掩护主攻力量安全撤离，组织群众堵截和扑灭流散的油火，为组织再次灭火创造条件。