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油灌区消防安全监控系统的应用设计

更新时间:2007-10-13:  来源:毕业论文

油灌区消防安全监控系统的应用设计

工程六队  闫琪

【摘  要】  本文分析石化油罐区火灾特点、消防安全监控要求和消防应急处置方法,探讨罐区可燃气体泄漏和消防监控系统的设计原则与构成方法,并通过实例说明石化储罐区泄漏监测、安全监控和消防联动三级处置措施。

【关键词】  可燃气体,易燃液体,油罐区,泄漏监测,消防监控

 

1. 前言

随着我国社会主义现代化建设事业的发展,国内各地地炼油厂、石油化工厂、石油库、液化气库等易燃易爆场所的数量和规模都相当可观。如广东省内的茂名石化联合企业、广东石化联合企业等。其不但含有石化联合生产工艺装置,而且还有大型的易燃易爆的原料;油品和化工成品储罐区。这些场所皆有爆炸危险,易导致大范围火灾而造成扑救困难和人身重大伤亡及财产的重大损失,同时也带来了广泛的油罐区消防安全问题。鉴于油罐区特殊的火灾危险性,在罐区内设计安装监测与消防安全监控系统具有实际意义,起目的在于将罐区内诸多的危险因素及环境和工艺参数给予实时监测、报警和监控,分析判断储罐区的安全状态,及时预测可能的事故后果和消除事故隐患,避免火灾事故发生。

 

2. 油罐区火灾特点及原因

石化储罐区储存的物质主要是油品及液化气等可燃、易燃液体,可燃液体常温下遇点火源易起火燃烧,且具有流淌性,装盛可燃、易燃液体的容器、管道一旦发生泄漏,会产生可燃气体及易燃液体蒸气,尤其是蒸气压较高的可燃液体,在流淌过程中液体蒸发速度加快,不断地从液面散发可燃蒸气,一旦接触火源,即使是极其微小的火花,都有引起燃烧爆炸的危险。石油产品的火灾有以下特点及原因:

1)着火速度快,火势凶猛。按一般规律,燃烧可分为初起阶段、发展阶段、猛烈阶段。而石油产品着火,分三个阶段,亦不明显,而且在极短的时间内,甚至在一瞬间,就形成了火海,其速度之快,火势之凶猛,是石化储罐火灾特点之一。由于石油产品易燃烧的特性,主要是以其闪点、燃点、自然点来衡量的。一般石油产品的闪点与燃点相差约15℃;即使闪点在100℃以上的石油产品,其燃点比闪点仅高30℃。例如:汽油的闪点是-50℃—30℃,爆炸极限上限6.48,下限1.58,自然点是415℃—530℃,一旦泄漏,迅速变为油蒸汽与空气混合,形成易燃、易爆气体。它被气流推动、扩散,其漂移距离一般在45.7左右,这时,哪怕是遇到闪电一样的火花,刹那间也会引起一场火灾,其火势就在整个油蒸汽范围内猛烈燃烧。所以,闪点越低的石油产品,其火灾危险性越大,燃烧速度越快,火势凶猛。

2)火焰高,辐射强。例如一个5000 M3油罐燃烧时,若直径为11.5 M3时,其辐射热度平均值为1400大卡/平方米·小时;若直径为23m时,则为30004000大卡/平方米·小时。

(3)烟雾大,毒气重。石油产品一旦着火,其烟雾和有毒气体,比其他物质高出34倍,特别是部分原料其本身就有毒性,如二氧化硫 )、硫化氢( )一氧化碳( )、环氧乙烷( )等。如果火场中有这些有毒物料,其有毒气体会更浓。

(4)爆炸危险性大,连锁反应快。石化储罐区一旦有易燃液体、气体泄漏,遇火星,即可闪燃或因超温超压引起爆炸,如果扑救措施不力。则易引起连锁反应,造成损失。

(5)冲击波力大,破坏性强。石化储罐区生产装置一旦发生火灾爆炸事故,其冲击波在瞬间可摧毁设备和厂房。

(6)受热膨胀快,流动范围广,扩散快。石油产品受热后体积膨胀快,同时蒸汽压力增强,若物料储存于密闭的容器中,就会造成容器的膨胀,甚至炸裂;一旦发生破裂,液体泄漏出,就会流动扩散;而液体流动扩散的强弱取决于油品本身的黏度,黏度低则流动扩散性强,会向四周流散,造成大面积燃烧。

(7)容易蒸发,火灾难以控制。石油产品尤其是轻质油品具有易蒸发特性,比重越轻的油品其蒸发越快,闪点亦越低,火灾危险性越大。石油产品的蒸发有两种状态:静止蒸发是指在比较严密的容器内的油在空气不太流通情况下,液面发生的蒸发现象;流动蒸发是指油品在进行泵送或灌装时,油品或周围的空气处于流动情况下,或二者都处在流动情况下所发生的蒸发现象。石油产品的蒸发速度与温度、蒸发面积、液体表面空气流动速度、液面承受的压力、比重等因素有关;蒸发速度较快的油品,其蒸发油气在空气中的浓度易超过爆炸下限而形成爆炸性混合物,且其比重一般在1.59-4.00之间,往往在作业区空间、地面弥漫飘荡,在低洼处聚积不散,大大增加了火灾危险性。

(8)容易沸腾突溢。储存重质油品的油罐着火后,由于辐射热作用、热波作用和水蒸气作用,有时会引起油品沸腾突溢,使燃烧的油品大量外溢,甚至从罐内猛烈喷出,扩大灾情。

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