加油站防火防爆优秀课程设计.doc

吉林建筑大学

防火防爆技术课程设计

设计题目
某加油站防火防爆课程设计

姓 名

学 号

班 级

专 业
安全工程
学 院
市政和环境工程学院
指导老师

指导老师评语：

指导老师：
1月

前 言
设计是工程建设灵魂，对工程建设起着主导和决定性作用。防火防爆设计是以系统科学分析为基础，定性定量地考虑工艺合理性、装置危险性，在兼顾技术上优异性、可行性，经济上合理性前提下，综合分析设计任务要求，确定设计项目标具体方案，并提出确保设计项目正常、安全运行所需要手段和方法，同时以过去事故等所提供教训和资料来考虑更安全有效方法，以防再次发生类似事故。
本设计是针对汽车加油站而进行防火防爆设计。经过对加油站所经营燃油性质，依据《汽车加油站加气站设计和施工规范》GB50156-分析确定工作步骤和存放场所火灾危险类别来设计。对厂区进行合理分区部署，大致可分为：储罐区、加油区、办公区及隶属设施区四个部分。然后又依据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-和《建筑设计防火规范》GB50016-来确定站内关键建筑物和它们之间防火间距，然后对加油站进行区域计划和总平面部署。以后，再依据《爆炸性安全环境评价和最新防爆技术及设备选择维护标准》对加油站区域进行火灾和爆炸事故风险估计和评定，安装对应防火防爆防雷防静电设施，制订对应操作规章制度。
关键词：加油站 防火防爆设计 防火间距

目 录
第一章 概 述 3
1.1 相关规范、标准 3
1.2 加油站基础情况 3
第二章 汽油、柴油性质及火灾爆炸危险性 4
2.1 汽油性质 4
2.2 柴油性质 4
2.3 加油站火灾、爆炸危险特征 4
第三章 总平面部署 7
3.1 功效分区 7
3.2 耐火等级确实定 7
3.3. 选址和部署 9
3.3.1加油站选址 9
3.3.2防火间距 9
3.3.3加油岛设计应符合下列要求： 11
3.3.4液化石油气罐部署应符合下列要求： 11
第四章 防爆电器设计 14
4.1 爆炸和火灾危险场所等级划分 14
4.2 爆炸性混合物分级分组 14
4.3防爆电气设计 15
第五章 汽油、柴油罐区危险性分析 18
5.1 危险性分析 18
5.2 蒸汽云爆炸事故机理 19
5.3 蒸气云爆炸特点 20
5.4 蒸汽云爆炸计算 20
5.5 爆炸极限 21
5.6 爆炸温度 21
5.7 爆炸压力 22
5.8 爆炸力 22
第六章 灭火器配置设计 24
6.1 灭火器配置场所火灾种类和危险等级 24
6.1.1火灾种类划分 24
6.1.2危险等级划分 24
6.2 划分计算单元 25
6.3 灭火器配置 26
6.4 灭火器配置设计计算 27
第七章 加油站安全管理方法 29
参考文件 30

第一章 概 述
1.1 相关规范、标准
[1] 建筑灭火器配置设计规范GB 50140-
[2] 石油化工企业设计防火规范GB50160-
[3] 汽车加油加气站设计和施工规范GB50156-
[4] 建筑设计防火规范 GB50016-
[5] 炼油化工企业设计防火要求 YHS01-78
[6] 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058-
[7] 加油站消防安全管理规范
[8] 危险化学品重大危险源辨识GB18218-
[9] 防火防爆技术 杨泗霖编 中国劳动社会保障出版社
1.2 加油站基础情况
表1-1
序号
建筑构件名称
占地面积㎡
生产类别
备注
1
地下油罐区
116.80
甲
单罐尺寸2.4m*5.3m
2
卫生间
20.44

3
餐厅
27.4

4
办公区
14.72

5
营业厅
30.36

6
配电室
17.8

7
仓库
17

8
宿舍
11.8

9
仓库
17

10
加油岛

甲

11
砂池

2m³
第二章 汽油、柴油性质及火灾爆炸危险性
2.1 汽油性质
（1）汽油是无色或淡黄色易流动、易挥发和易燃液体，含有特殊臭味，易燃，热值约为46000KJ/Kg。汽油不溶于水，易溶于苯、二硫化碳和醇。关键成份为C4～C12脂肪烃和环烃类，并含少许芳香烃和硫化物。按研究法辛烷值分为90号、93号、97号三个牌号。沸点范围约初馏点30℃至205℃。
（2）汽油密度：标准大气压下，常温下，汽油密度在0.73到0.8之间。90号汽油平均密度为0.72g/ml； 93号汽油密度为0.725g/ml； 97号汽油密度为0.737g/ml。
（3）汽油爆炸极限：74～123mg/m3。
（4）燃点：无固定燃点。
（5）闪点：汽油闪点：－50～－20℃
2.2 柴油性质
（1）柴油是一个轻质石油产品，为压燃式发动机（即柴油机）燃料，是复杂烃类（碳原子数约10～22）。分为轻柴油(沸点范围约180～370℃)和重柴油（沸点范围约 350～410℃）两大类。柴油密度密度: (820kg/m3-860k/m3) 国家标准柴油密度范围为0.810～0.855，在此范围内柴油均可正常使用。
（2）柴油密度和流动性会伴随温度改变而改变。标准密度为：零号轻柴油也就是车用柴油，在摄氏20度时和水比重为0.84-0.86。一千克柴油大约是1.162—1.190（升）一升柴油大约是0.84-0.86（千克）轻柴油按质量分为优质品,一级品和合格品三个等级,按凝点分为10号,0号,-10号,-20号,-35号和-50号六个牌号,10号轻柴油表示其凝点不高于10℃,其它类推.轻柴油用作柴油汽车,拖拉机和多种高速(1000r/min以上)柴油机燃料.依据不一样气温,地域和季节,选择不一样牌号轻柴油.气温低,选择凝点较低轻柴油,反之,则选择凝点较高轻柴油.重柴油是中,低速(1000r/min以下)柴油机燃料,通常按凝点分为10号,20号和30号三个牌号,转速越低,选择重柴油凝点越高.
（3）凝点能够-20摄氏度以下。热值为10800千卡/千克。
（4）柴油闪电：55℃以上。
2.3 加油站火灾、爆炸危险特征
（一） 设施方面
（1)埋地油罐不设固定装置
有加油站将油罐直埋地下，不设固定装置，有直埋地面水位以下，夏季遇长久雨天，油罐四面就会积满雨水。水有强大浮力，油罐可能浮起，将和其连接管道拉断，使油罐变形，造成跑油甚至火灾事故。
(2) 油罐通气管管口没有安装阻火器
加油站埋地油罐和油库地上油罐不一样，埋地油罐内气体空间昼夜温差不大，不会产生小呼吸，而大呼吸时呼吸阀对降低油品损耗不起作用，安上呼吸阀反而增加了卸油阻力，延长卸油时间，故无须安装呼吸阀。但为了预防外面火源引入油罐内，造成事故，通气管口必需按要求安装阻火器。
(3)油罐设在建筑物内或地下室内
假如油罐设在建筑物内或地下室内，肯定需要安装量油孔、闸阀和法兰等附件，这些附件有可能成为爆炸危险性气体释放源。泄漏和喷溅式卸油管挥发油气，会因为通风不良积聚在室内，人员进入轻易中毒，遇火源会发生火灾爆炸事故。采取喷溅式卸油，油气积聚在室内无法扩散，遇火花会发生爆炸。所以，加油站油罐安装必需为直埋地下式，严禁设在建筑物内或地下室内。
(4)违规使用明火、电炉
《建筑设计防火规范》明确要求，油罐和明火距离是：一级加油站30m；二级加油站25m；三级加油站17.5m。不过，部分加油站营业室、值班室和油罐距离达不到安全要求，营业室和值班室内有吸烟、用明火做饭、使用电炉等现象，轻易发生火灾事故。
(5)电气设备安装不符合安全要求
有营业室及值班室内照明线路不按要求敷设，开关不符合防爆要求，进线口不密封，有加油机线路型号不符合要求，油气浸蚀会使电缆外皮脱落，造成短路，引发火灾。
（二） 操作方面
操作方面，卸油、量油、加油、清罐4个步骤易发生事故。
(1)卸油
加油站火灾事故60%～70%发生在卸油步骤，常见事故有以下多个。
油罐漫溢。卸油时，假如没有立即监测液位，可能造成油品跑冒。溢出油品挥发，使空气中可燃蒸气浓度快速上升，达成或超出爆炸极限，遇火星发生燃爆。油品漫溢时，使用金属容器刮舀，开启电灯照明观察，开窗通风，均会产生火花。
油品滴漏。卸油胶管破裂、密封垫破损、快速接头紧固栓松动等原因，可能使油品滴漏至地面，遇火花引发燃烧。
静电起火。油管无静电接地、采取喷溅式卸油、卸油中油罐车无静电接地等原因，会造成静电积聚放电，引燃油气。
卸油中遇明火。在非密封卸油过程中，大量油蒸气从卸油口溢出，假如周围有火花，就会产生爆炸燃烧。
(2)量油
油罐车送油到站后，应静置1分钟，待静电消除后方可开盖量油。假如车到立即开盖量油，可能发生静电起火。假如油罐未安装量油孔或量油孔铝质(铜质)镶槽脱落，在储油罐量油时，量油尺和钢质管口摩擦，可能产生火花，点燃油气。在气压低、无风环境下，操作人员穿化纤服装，摩擦产生静电火花也会引燃油气。
(3)加油
现在，中国大部分加油站未采取密封加油技术，加油时，油气弥漫，在加油口周围形成一个爆炸危险区域，遇烟火、使用手机、铁钉鞋摩擦、金属碰撞、电器打火、发动机排气管喷火等，全部可能造成火灾。
(4)清罐
在加油站油罐清洗作业时，因为无法根本清除油气和沉淀物，残余油气遇静电、摩擦、电火花等，全部会造成火灾。

第三章 总平面部署
3.1 功效分区
加油站关键经营汽油、柴油、机油等危险化学品。依据功效，可将其分为生产区和辅助区。其中生产区具体包含储罐区、加油区，辅助区包含餐厅、卫生间、宿舍、配电室、仓库、办公区、零售商店、收费大厅等。
3.2 耐火等级确实定
表3-1 储存物品火灾危险性类别
仓库类别 项别 储存物品火灾危险性特征
1 闪点小于28℃液体
2 爆炸下限小于 10%气体，和受到水或空气中水蒸汽作用，能产生爆炸下限小于 10%气体固体物质
3 常温下能自行分解或在空气中氧化能造成快速自燃或爆炸物质
甲 4 常温下受到水或空气中水蒸汽作用，能产生可燃气体并引发燃烧或爆炸物质
5 遇酸、受热、撞击、摩擦和遇有机物或硫磺等易燃无机物，极易引发燃烧或爆炸强氧化剂
6 受撞击、摩擦或和氧化剂、有机物接触时能引发燃烧或爆炸物质
1 闪点大于等于28℃，但小于60℃液体
2 爆炸下限大于等于 10%气体
3 不属于甲类氧化剂
乙 4 不属于甲类化学易燃危险固体
5 助燃气体
6 常温下和空气接触能缓慢氧化，积热不散引发自燃物品
1 闪点大于等于60℃液体
丙 2 可燃固体
丁 难燃烧物品
戊 不燃烧物品
表3-2 厂房（仓库）建筑构件燃烧性能和耐火极限
厂房（仓库）建筑构件燃烧性能和耐火极限（h）
名称
耐火等级
构件
一级
二级
三级
四级

墙
防火墙
不燃烧体
3.00
不燃烧体
3.00
不燃烧体
3.00
不燃烧体
3.00
承重墙
不燃烧体
3.00
不燃烧体
2.50
不燃烧体
2.00
难燃烧体
0.50
楼梯间和电梯井墙
不燃烧体
2.00
不燃烧体
2.00
不燃烧体
1.50
难燃烧体
0.50
疏散走道两侧隔墙
不燃烧体
1.00
不燃烧体
1.00
不燃烧体
0.50
难燃烧体
0.25
非承重外墙
不燃烧体
0.75
不燃烧体
0.50
难燃烧体
0.50
难燃烧体
0.25
房间隔墙
不燃烧体
0.75
不燃烧体
0.50
难燃烧体
0.50
难燃烧体
0.25
柱
不燃烧体
3.00
不燃烧体
2.50
不燃烧体
2.00
难燃烧体
0.50
梁
不燃烧体
2.00
不燃烧体
1.50
不燃烧体
1.00
难燃烧体
0.50
楼     板
不燃烧体
1.50
不燃烧体
1.00
不燃烧体
0.75
难燃烧体
0.50
屋顶承重构件
不燃烧体
1.50
不燃烧体
1.00
难燃烧体
0.50
燃烧体
疏散楼梯
不燃烧体
1.50
不燃烧体
1.00
不燃烧体
0.75
燃烧体
吊顶（包含吊顶搁栅）
不燃烧体
0.25
难燃烧体
0.25
难燃烧体
0.15
燃烧体
储罐区和加油区耐火等级依据加油站运行物品来确定，因为加油站营运汽油、柴油分别属于甲B和丙A类可燃液体，且生产类别全部属于甲类，所以储罐区和加油区构件耐火等级应采取一级。
3.3 选址和部署
3.3.1 加油站选址
在进行区域计划时，应依据石油化工企业及其相邻工厂或设施特点和火灾危险性，结合地形、风向等条件，合理部署。
(1)石油化工企业生产区宜在邻近城镇或居民区整年最小频率风向上风侧。
(2)在山区或丘陵地域，石油化工企业生产区应避免部署在窝风地带。
(3)石油化工企业生产区沿江河岸部署时，宜在邻近江河城镇、关键桥梁、大型锚地、船厂等关键建筑物或构筑物下游。
3.3.2 防火间距
将加油站划分等级，站内设罐区，内设埋地汽油罐3台，单罐容积20 m³，柴油罐2台，单罐容积20m³。依据表3-3将加油站划分等级
表3-3 加油站等级划分
等级
油罐容积（m3）
总容积
单罐容积
一级
150＜V＜﹦210
V＜﹦50
二级
90＜V＜﹦150
V＜﹦50
三级
V＜﹦90
汽油罐V＜﹦30
柴油罐V＜﹦50
注：V为油罐总容积；柴油罐容积可折半计入油罐总容积
（汽车加油加气站设计和施工规范GB50156-）
罐区油罐总容积经折算为80 m³，单罐容积为20 m³，由表可知，该加油站为三级加油站。
加油站油罐、加油机和通气管管口和站外建、构筑物防火距离，不应小于表3-3要求。

表3-4防火间距（汽车加油加气站设计和施工规范GB50156-）

项目
等级
埋地油罐
通气管管口
加油机
一级站
二级站
三级站
关键公共建筑物
50
50
50
50
50
明火或散发怒花地点
30
25
18
18
18
民用建筑物保护类别
一类保护物
25
20
16
16
16
二类保护物
20
16
12
12
12
三类保护物
16
12
10
10
10
甲、乙类物品生产厂房、库房和甲、乙类液体储罐
25
22
18
18
18
其它类物品生产厂房、库房和丙类液体储罐和容积小于50m³埋地甲乙类液体储罐
18
16
15
15
15
室外变配电站
25
22
18
18
18
铁路
22
22
22
22
22
城市道路
快速路、主干路
10
8
8
8
6
次干路、支路
8
6
6
6
5
架空通讯线
国家一、二级
1.5倍杆高
1倍杆高
不应跨越加油站
不应跨越加油站
通常
不应跨越加油站
不应跨越加油站
不应跨越加油站
不应跨越加油站
架空电力线路
1.5倍杆高
1倍杆高
不应跨越加油站
不应跨越加油站
注：
1明火或散发怒花地点和甲、乙类物品及甲、乙类液体定义应符合现行 国家标准建筑设计防火规范要求。
2关键公共建筑物及其它民用建筑物保护类别划分应符合本规范附录C 要求。
3对柴油罐及其通气管管口和柴油加油机，本表距离可降低30%。
4对汽油罐及其通气管管口，若设有卸油油气回收系统，本表距离可减 少20%；当同时设置卸油和加油油气回收系统时，本表距离可降低30%，但均不得小于5m。
5油罐、加油机和站外小于或等于1000KV/A箱式变压器、杆装变压器 防火距离，可按本表室外变配电站防火距离降低20%。
6油罐、加油机和郊区公路防火距离按城市道路确定：高速公路、Ⅰ级和 Ⅱ级公路按城市快速路、主干路确定，Ⅲ级和Ⅳ级公路根据城市干路、 支路确定。
加油站围墙设置应符合下列要求：
(1)加油加气站工艺设施和站外建、构筑物之间距离小于或等于25m和小于或等于表3-4中防火距离1．5倍时，相邻一侧应设置高度不低于2．2m非燃烧实体围墙。
(2)加油加气站工艺设施和站外建、构筑物之间距离大于表3-4中防火距离1.5倍，且大于25m时，相邻一侧应设置隔离墙，隔离墙可为非实体围墙。
(3)面向进、出口道路一例宜设置非实体围墙，或开敞。
(4)车辆入口和出口应分开设置。
站区内停车场和道路应符合下列要求：
(1) 单车道宽度不应小于3.5m，取4.5m。双车道宽度不应小于6m，取8.5m。
(2)站内道路转弯半径按行驶车型确定，且不宜小于9m；道路坡度不应大于6％，且宜坡向站外；在汽车槽车(含子站车)卸车停车位处，宜按平地设计。
(3)站内停车场和道路路面个应采取沥青路面。
(4）加油岛及汽车加油场地宜设罩棚，罩棚应采取非燃烧构料制作，其有效高度不应小于4.5m，取5m。罩棚边缘和加油机平面距离不宜小于2m，取2.5m。
3.3.3 加油岛设计应符合下列要求：
（1）加油岛应高出停车场地坪0.15～0.2m。
（2）加油岛宽度不应小于1.2m，取1.2m。
（3）加油岛上罩棚支柱距岛端部，不应小于0.6m。
3.3.4 液化石油气罐部署应符合下列要求：
埋地罐之间距离不应小于2m，罐和罐之间应采取防渗混凝土墙隔开。如需设罐池，其池内壁和罐壁之间净距离不应小于1m。
加油加气站内设施之间防火距离，不应小于下表要求：

表3-5站内设施之间防火距离（m）
设施名称

汽、柴油罐
密闭
卸油点
加油机
站房
其它建、构筑物
燃煤独立锅炉房
燃油(气)热水炉间
变配电间
道路
站区围墙
埋地油罐
通气管
管口
汽柴油罐
埋地油罐
0.5
-
-
-
4
5
18.5
8
5
-
3
通气管管口
－
－
3
－
4
7
18.5
8
5
3
3
密闭卸油点

－
－
5
10
15
8
6
－
－
加油机

－
5
8
15
8
6
－
－
站房

－
6
6
－
－
－

其它建、构筑物

－
6
5
－
－
－
燃煤独立锅炉房

5

燃油(气)热水炉间

5
－
－
变配电间

－
－
－
道路

－
－
站区围墙

－
注：1　加油机和非实体围墙防火距离不应小于5m
　　2　站房、变配电间起算点应为门窗。其它建、构筑物系批依据需要独立设置汽车洗车房、润滑油储存及加注间、小商品便利店等
2所以依据《建筑设计防火规范》要求和3-4和3-5表可确定各建筑物尺寸，其中:
地下油罐区和站外道路路边距离为大于8m，取20m
埋地油罐之间相距大于0.5m，取0.5m。
埋地油罐和东风路之间距离取50m。
地下油罐区和站房大于4m取50m。
地下油罐区和站区围墙大于3m，分别取3.5m和4m
配电室和地下油罐区大于5m，取该距离为8.5m。
加油机和站房大于5m，取加油机距站房距离为18.5m。
加油机和配电室大于6m，取该距离为22.5m。
加油机和埋地油罐距离大于15m，取16m。

第四章 防爆电器设计
4.1 爆炸和火灾危险场所等级划分
爆炸危险场所等级分为三类8级，由高到低分为Q-1、Q-2、Q-3、G-1、G-2、H-1、H-2、H-3。
Q-1、Q-2、Q-3为有可燃气体或易燃液体蒸汽爆炸危险场所；
G-1、G-2为有可燃粉尘和可燃纤维爆炸危险场所；
H-1、H-2、H-2为有火灾危险场所。
所以加油岛、油罐区、仓库为Q-1，其它地方为H-1
4.2 爆炸性混合物分级分组
在爆炸危险场所内选择电气设备时，不仅要按爆炸危险场所危险程度选型，而且所选择防爆电气设备防爆性能还要和爆炸性混合物分级分组情况相适应。爆炸性混合物按传爆间隙大小危险程度不一样，分为4级，并据此制造适适用于多种爆炸性混合物隔爆型电气设备。多种爆炸性混合物按自燃点高低分为a、b、c、d、e五组，并据此制造适适用于不一样自燃点多种类型防爆电气设备。
表4-1爆炸性混合物按传爆间隙和自然点温度分级分组及举例
按传爆间隙δ（mm）分①级等级
按自燃点温度t（℃）分组组别
a
(t＞450)
b
(300＜t≤450
c
(200＜t≤300)
d
135＜t≤200
e
100＜t≤135
1
(δ＞1.0
甲烷、氨
丁醇、醋酸
环己烷
-
-
2
(0.6＜δ≤1.0)
乙烷、丙烷、丙酮、苯、苯乙烯、氯苯、氯乙烯、甲醇、甲苯、一氧化碳、醋酸乙酯
丁烷、乙醇、丙烯、醋酸丁酯、醋酸戊脂
戊烷、己烷、庚烷、辛烷、癸烷、硫化氢、汽油
乙醛、乙醚

3
(0.4＜δ≤0.6)
城市煤气
环氧乙烷、环氧丙烷、丁二烯
异戊二烯
-
-
4
(δ≤0.4)
水煤气、氢
乙炔
-
-
二硫化碳
注：①该间隙按长度为25mm时最大不传爆宽度（mm）表示
表4-2爆炸危险场所电气设备极限温度和极限温升
爆炸性混合物组别
防爆电气设备外壳表面及可能和爆炸性混合物直接接触零部件
充由型油面
极限温度
极限温升
极限温度
极限温升
a
b
c
d
e
360
240
160
110
80
320
200
120
70
40
100
100
100
100
80
60
60
60
60
40
注：极限温度指环境温度为40℃时许可温升
4.3 防爆电气设计
表4-3 低压变压器类防爆结构造型
爆炸危险区域防爆结构电气设备
1 区
2 区
隔爆型d
正压型p
增安型e
隔爆型d
正压型p
增安型e
充油型o
变压器(包含起动用)
△
△
X
○
○
○
○
电抗线圈(包估起动用)
△
△
X
○
○
○
○
仪表用互感器
△

X
○

○
○

表4-4 低压开关和控制器类防爆结构选型
爆炸危险区域防爆结构电气设备
0区
1 区
2 区
本质安全型ia
本质安全型ia，ib
隔爆型
d
正压型
p
充油型o
增安型e
本质安全型ia，ib
隔爆型d
正压型p
充油型o
增安型e
刀开关、断路器

○

○

熔断器

△

○

控制开关及按钮
○
○
○

○

○
○

○

电抗起动器和起动赔偿器

△
△

○

○
起动用金属电阻器

△

X

○
○

○
电磁阀用电磁铁

○

X

○

○
电磁摩擦制动器

△

X

○

△
操作箱、柱

○
○

○
○

控制盘

△
△

○
○

配电盘

△

○

注：①电抗起动器和起动赔偿器采取增安型时，是指将隔爆结构起动运转开关操作部件和增安型防爆结构电抗线圈或单绕组变压器组成一体结构。
②电磁摩擦制动器采取隔爆型时，是指将制动片、滚筒等机械部分也装入隔爆壳体内者。
③在2区内电气设备采取隔爆型时，是指除隔爆型外，也包含关键有火花部分为隔爆结构而其外壳为增安型混合结构。
表4-5 灯具类防爆结构选型
爆炸危险区域防爆结构电气设备
1 区
2 区
隔爆型d
增安型e
隔爆型d
增安型e
固定式灯
○
X
○
○
移动式灯
△

○

携带式电池灯
○
X
○

指示灯类
○

○
○
镇流器
○
△
○
○
加油站为甲类火灾危险性，罐区、加油岛、仓库应设隔爆型、防爆通风充气型。辅助区可采取任意一级隔爆型、防爆通风充气型。依据表4-3，表4-4及表4-5可知，灯具、低压开关和控制器、低压变压器全部以隔爆式为主。

第五章 汽油、柴油罐区危险性分析

火灾事故是在可燃物、助燃物和点火源3个基础条件同时存在并相互作用时才发生。爆炸和燃烧在本质上是相同,爆炸是瞬间燃烧,火灾和爆炸可随条件而转化。所以分析火灾爆炸危险性关键从可燃物物料特征、助燃物和点火源3个方面进行分析。
5.1 危险性分析
一、物料特征
（一）挥发性:汽油、柴油关键是由烷烃、环烷烃组成。汽油中碳原子数为5～12个,柴油碳原子数为15～25个。碳原子数16个以下为轻质馏分,极易挥发,伴随温度和压力上升,油料挥发也越快。挥发油蒸气快速和空气混合,形成可燃混合气,一旦碰到足够点火能量,就会引发怒灾爆炸事故。
（二）易燃性:汽油闪点较低。介于-58～10℃ 之间,属于甲B类火灾危险品。汽油燃烧速度为82～96[kg/(m2?h)],水平传输速度也较大,即使在封闭储油罐内,火焰传输速度也可达2～4m/s。总而言之,油库储运汽油极易发生燃烧,其火灾爆炸危险性很大。
（三）扩散性:油料扩散性对火灾爆炸危险影响关键表现在以下3个方面:
（1)油料泄漏:泄漏油料液体会沿着地面或设备设施流向低洼处,同时吸收周围热量,挥发形成蒸气;因为泄漏油蒸气较空气重,所以也会沿着地面扩散,窜入地下管沟,极易在非防爆区域或防爆等级较低场所引发火灾爆炸事故。
（2)油料流动性:汽、柴油液体含有很强流动性,在罐区、汽车加油站、装车站和泵棚等场所易发生漏油事故,油料会沿着地面或设备流淌扩散,从而使火灾范围扩大,增加了灭火难度和火灾损失。
（3)油蒸气扩散性:油蒸气密度比空气略大,且很靠近,受风影响会随风飘散,即使无风时也能沿地面扩散到数十米之外,并易积聚在低洼地带或渗透到地下管沟中,一旦碰到明火等诱导原因,就会发生燃爆。可燃混合气团漂移难以控制,对火灾蔓延和扑救工作有很大影响。

二、助燃物
助燃物种类很多,对油库来说,油品暴露在空气中,空气中氧气是油库火灾爆炸事故发生天然助燃物。
三、点火源
①明火:油库汽车加油站等处存在机动车辆排烟带火,各危险场所现场吸烟及违章动火等不安全原因,可产生明火或散发怒花。
②电气火花:装置中有大量电气设备、设施,如电气设备设计选型不妥,防爆性能不符合要求,或电气设备、设施未采取可靠保护方法时,在开关断开、接触不良、短路、漏电时易产生电弧、电火花等。
③静电火花:汽、柴油在生产装卸过程中会因流动、搅拌、过滤、冲击、震荡、磨擦而产生静电,若防静电方法未落实或不可靠,储罐、容器、管路及多种金属设备、设施上积聚静电荷和周围物体形成一定电位差而放电,静电放电产生火花易引发怒灾爆炸事故。另外,人体穿化纤衣服而又穿胶鞋、塑料鞋之类绝缘鞋时,因为行走、工作、运动中磨擦或穿脱衣服而产生静电也可引发怒灾爆炸事故。
④雷电能:若防雷设施不齐全或储罐、建(构)筑物防雷接地方法不符合要求,在雷雨天气里有可能引发怒灾爆炸事故。
⑤杂散电流:因为电化学腐蚀、阴极保护等引发杂散电流窜入危险场所也是火灾爆炸事故发生原因之一。
⑥碰撞磨擦火花:金属设备、设施和物体之间碰撞磨擦或机械撞击等产生火花也可能引发怒灾爆炸事故。
⑦棉布自燃:设备检修和擦洗油罐使用过棉布等,若不立即清理而任其自然堆积,将造成棉布自发放热,达成堆放物燃点即可自燃。所以浸有油料棉布等,必需立即回收,妥善处理。
5.2 蒸汽云爆炸事故机理
蒸气云爆炸事故机理 蒸气云爆炸(UVCE)是因为气体或易于挥发液体燃料大量快速泄漏，和周围空气混合形成覆盖很大范围“预混云”，在某一有限制空间遇点火而造成爆炸。
造成UVCE发生事故原因也是有多个，关键包含阀门泄漏、法兰失效泄漏、管线失效（损坏、破裂、腐蚀）、储罐失效（破裂、裂缝、腐蚀、超压、冲击作用）、阀门开启、满装外溢等原因造成危险物质泄漏，形成气云被引爆。
　　UVCE发生大多数是因为储存物质设备罐体在机械、化学或热作用下发生破坏而造成大量液化气泄漏所引发，另外工作人员在装运取样等日常业务中是否正确操作，也是造成罐内液化气泄漏一个关键原因。罐体破裂是造成UVCE发生直接原因，所以研究罐体破裂原因是研究UVCE事故机理关键。液化气容器在受到机械作用（如撞击、打击）、化学作用（如腐蚀）或热作用（如火焰环境、热冲击）时，因为所收作用程度不一样，容器会发生以下多个破裂模式。
（1） 容器罐体忽然炸裂，产生巨大冲击力，炸裂碎片以很大动量向四面抛射出去，比如容器受到物体猛烈撞击或震荡，或遭受猛烈热冲击等作用。
（2） 容器局部破裂，造成液化气以气液两相混合物从裂口喷出，比如容器在遭受到非均匀热冲击、小物体撞击或化学腐蚀等作用，容器局部器壁材料软化、失效或腐蚀成孔而造成容器局部破裂。
（3） 安全阀动作及失效，造成容器内压力过高而爆炸。
5.3 蒸气云爆炸特点
UVCE含有以下特点：通常由火灾发展成爆燃，而不是爆轰；蒸气云形成是加压存放可燃液体和液化气大量泄漏结果，存放温度通常大大高于它们常压沸点；参与蒸气云爆炸可燃气体或蒸气量通常在5×103kg以上；参与蒸气云爆炸燃料最常见是低分子碳氢化合物，偶然也有其它物质，如氯乙烯、氢气和异丙醇等；爆源初始尺寸和特征长度相当，而且蒸气云爆炸能量释放速率比较小，是一个面源爆炸。
　　蒸气云爆炸伤害形式。UVCE发生后，云雾区内爆炸波作用、云雾区外冲击波作用、高温燃烧作用和热辐射作用，和缺氧造成窒息作用关键原因，是造成对周围人员、建筑物、储罐等设备伤害、破坏作用。蒸气云爆炸破坏效应表现为：形成相当大火球，在大气中形成爆轰波，其强度取决于气云燃烧速度；碎片效应通常能够忽略。
　　蒸气云爆炸气云燃烧传输及超压形成机理。气云点燃后燃烧模式最可能是爆燃，而不是爆轰，爆燃是沿着波前峰在压力和密度上全部减小膨胀波，属于亚音速。当可燃气云和空气预混物在低能量点火下就会发生爆燃。
5.4 蒸汽云爆炸计算
蒸汽云爆炸计算
若取90号汽油平均密度为0.72×103kg/m3，假设3个满装汽油罐全部泄漏形成蒸气云，那么泄漏出汽油质量WF =60m3×0.72×103kg/m3 =43200 kg。
序号
项目名称

符号
单位
起源或算式
计算结果
1
地面爆炸系数
λ

1.8
2
破坏系数
k

5.6
3
液化石油蒸汽云TNT当量系数
a

0.04
4
蒸汽云中液化石油气总能量
WF
kg

43200
5
液化石油气燃烧热
QF
MJ/kg

46.5
6
TNT爆炸热
QTNT
MJ/kg

4.19
7
液化石油气爆炸总能量
E
Kg
E=1.8aWFQF
144633.6
8
液化石油气蒸汽云TNT当量
WTNT
m
WTNT=1.8aWFQF/ QTNT
34518.759
9
死亡半径
R
m
R=13.6(WTNT/1000)0.37
50.4
10
财产损失半径
Rc
m
Rc=5.6(WTNT)1/3

182.3
11
火球半径
R
m
R=2.9(WTNT)1/3
94.4
12
火球连续时间
t
s
t=0.45(WTNT)1/3
14.7

5.5 爆炸极限
查教材表3-13 汽油爆炸浓度极限为0.79%～5.16%。爆炸温度极限为-39℃～-8℃。
5.6 爆炸温度
汽油是复杂烃类(碳原子数约4～12)混合物，以碳8为主。
其反应方程式：
2C8H18+25O2+94N2=14CO2+18H2O+94N2
1） 式中氮摩尔数是按空气N2 ：O2=79：21百分比确定。所以25 O2对应N2为：25×79/21=94
由反应方程式可知，爆炸前分子数为121，爆炸后126。
2）计算燃烧产物热容。气体平均摩尔定容热容计算式查教材镖2-8.依据表中所列计算式，燃烧产物各组分热容：
N2摩尔定容热容 (4.8+0.00045t)×4186.8 J/(kmol·℃)
H2O摩尔定容热容 (4.0+0.00215t) ×4186.8 J/(kmol·℃)
CO2摩尔定容热容 (9.0+0.00058t) ×4186.8 J/(kmol·℃)
燃烧反应物总热容为：22.6(4.8+0.00045t)×4186.8 +18(4.0+0.00215t)×4186.8 +14(9.0+0.00058t)×4186.8 =(1283+0.238 t) ×103 J/(kmol·℃)
3）求爆炸最高温度。先查得汽油燃烧热为53.5×106J/mol，即53.5×109J/kmol。因为爆炸反应速度极快，所以全部燃烧热可近似看做用于提升燃烧产物温度，也就是等于燃烧产物热容和温度乘积，
即： 53.5×109=[(1283+0.238t)×103]·t
解上式得爆炸最高温度t为12538℃。
上面计算是将原始温度视为0℃。最高温度极高，即使初始温度和正常室
有差，但对计算正确性并无显著影响。
5.7 爆炸压力
依据教材公式（2-14）知爆炸压力计算公式
p=Tnp0/T0m
P,T和n表示爆炸后最大压力、最高温度和气体摩尔数；
p0,T0和,m表示爆炸前初始压力、初始温度和气体摩尔数。
设p0=0.1MPa，T0=27℃，T为（12538+