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大型石油储罐灭火处置对策研究

文档作者：陈绍荣李凌春文档来源：武警重庆市长寿区消防支队司令部武警重庆市公安消防总队特勤支队综合办公室		点击数：	更新时间： 2021年09月19日
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2014 年10 月
大型石油储罐灭火处置对策研究
陈绍荣（武警重庆市长寿区消防支队司令部重庆长寿401220)
李凌春(武警重庆市公安消防总队特勤支队综合办公室重庆401121）
摘要：本文根据大型石油储罐火灾特点，分析了石油储罐火
灾扑救的危险性和复杂性，并对扑救大型石油储罐火灾的用水量
和灭火力量调度进行了分析，提出了建设性的扑救大型石油储罐
火灾处置对策。
关键词：大型石油储罐；火灾；伸缩平台；对策
引言
根据现行设计规范、国内外大型油罐火灾案例并结合灭火救
援的实战需要，对大型油罐火灾冷却用水量进行研究和探讨，提
出科学的估算方法，对扑救大型油罐火灾提供参考和依据。
一、大型油罐火灾扑救力量的估算
1.研究对象的基本情况
与上面大型油罐冷却用水量估算研究中的对象一致，均为
10×104m3的外浮顶油罐。
2.试验的方法和结论
高喷车射水试验
（1）16 米高喷车：压力1mpa，10t 水用时3’10”，射程30--35
米，可喷射到罐顶内；
（2）32 米高喷车：压力1 mpa，4t 水用时1’12”，射程30--
35 米，可喷射到罐顶内；
（3）实验证明：上述两类高喷车射水冷却效果相同，但喷射泡
沫能力32 米高喷车效果明显，16 米高喷车几乎不能射入罐内。
曼车车载炮（水流量100L/S，泡沫流量50L/S）试验
（1）喷射水：压力1 mpa，可喷射到罐顶内，距离30 米。
（2）喷射泡沫：压力1.1 mpa，可喷射到罐顶内，距离30 米。
（3）试验结果表明：曼车车载炮喷射水和泡沫能力相当，即可
用于冷却着火油罐及相邻罐也可以用于向罐内喷射泡沫灭火。
移动摇摆炮（距离罐壁30m）试验
（1）喷射水：消防车出口压力1.1 mpa 供水，可以喷射到罐顶
上。
（2）喷射泡沫：消防车出口压力1.1 mpa 供泡沫，可以喷射到
罐壁一半高度（约12-15 米）。
（3）有效冷却周长（10 万吨级油罐总周长约为250 米）：消防
车供水压力1 mpa 时，1 门炮的最大冷却保护周长为35 米，因此
10 万吨级油罐实际冷却力量，至少需8 门移动炮。
（4）干扰测试：一是5 台移动炮各间距1m，用对应配套遥控
器同时进行操作，二是5 台移动炮各间距1m，交叉使用遥控器同
时进行操作，均无干扰。
（5）试验结果表明：移动炮（上海务进型号pskdy40wj）喷射
水和泡沫的能力差别较大，可用于冷却着火油罐及相邻罐，还可
以喷射泡沫扑救流淌火，但是不可以用于向罐内喷射泡沫灭火。
3.理论计算
10 万吨级立柱式浮顶油罐（直径80m，高度22m），以最不利
情况假设，考虑浮盘破坏后全面积着火，形成稳定的池火燃烧，火
灾扑救参照理论数据计算如下：
灭火泡沫量：
（1）燃烧面积为：a=πd2/4=3.14×802/4=5024（m2）
(2)扑灭储罐需要泡沫量为(当进口压力为70×104pa 时, 泡
沫供应强度为1 l/s•m2 )：q1=a1q=5024×1=5024(l/s)
(3)车载泡沫炮泡沫混合液量为50l/s，泡沫量为300 l/s，则
扑灭储罐需用车载泡沫炮的数量为：n1=q1/q=5024/300=16.74
(门)，实际使用取17 门
（4）泡沫混合液量为：q 混=n1q 混=17×50=850(l/s)
(5)泡沫液常备量为：q 液=0.108q 混=0.108×850=91.8（t）
一次性进攻灭火用水量（l/s）：
q 灭=aq 混=0.94×850=799(l/s)
冷却着火罐用水量（l/s）
浮顶罐冷却供给强度为0.6l/s•m。
q 着=nπdq=1×3.14×80×0.6=150.72(l/s)
冷却邻近罐用水量（l/s）
q 邻=0.5nπdq=0.5×n×3.14×80×0.45=56.52 n (l/s)
（n：表示需冷却的邻近罐数量）
当n=3时，q 邻=169.56(l/s)
直接出液作战的消防车基本标准（水流量80l/s，泡沫混合液
流量50l/s）
泡沫车：17 辆
4.力量估算
（1）所需用水量
根据试验结果及理论计算，所需用水量为冷却着火罐和相邻
油罐的用水量以及泡沫混合液的用水量之和，即
q 总= q 着+ q 临+ q 灭= 150.72+169.56+799=1119.28
(l/s)
（2）所需泡沫量（l/s）
根据试验结果，
（3）所需装备
根据实测结果，扑灭储罐需用车载泡沫炮的数量为17 门，即
需要泡沫消防车17 辆，冷却着火罐需要8 门移动摇摆炮，冷却相
邻罐需要12 门移动摇摆炮，共需要冷却炮20 门，即需要水罐消防
车20 辆。
（4）所需参战官兵
根据目前灭火战斗行动的需要，每辆车配有指挥员、班长、驾
驶员各一名，1、2、3、4 号战斗员各一名，即每辆车按7 人的标准计
算，所需参战官兵约260 名。
二、目前扑救大型油罐火灾所面临的困难
1.经过上述论证，扑救大型油罐火灾需要大量官兵以及器材
装备参战，按照目前城市消防站的分布，短时间内调集足够官兵
及有效装备十分困难；
2.爆炸燃烧的油罐，火焰高达几十米，并产生强烈的辐射
热。在扑救火灾时，强烈的辐射热甚至能将距离油罐40m 左右的
消防车的喷漆烘烤脱落。在如此强烈的辐射热下，即使参战官兵
在着隔热服的条件下，也很难进行长时间作战；
3.含有一定水份或有水垫层的重质油品的贮罐发生火灾时，
随着燃烧时间的延续，因管壁的热传导和油品的热波作用，水份
或水垫层就会被加热汽化，出现沸溢或喷溅现象。这也对参战官
兵灭火作战提出了更高的要求。
4.由于目前的大型及超大型油罐高度动辄二三十米，在这样
的高度下，灭火作战时想要把泡沫打进油罐是十分困难的，即使
利用高喷车喷射泡沫，但泡沫的损失也是相当大的。
三、自动登顶灭火平台
综上所述，笔者认为设计大型油库时，在油罐群中设计一个
伸缩登高平台，在平台中加入一个可360 度旋转的固定消防炮，
且平台的高度适当高于周围的油罐，在周围任意一个油罐发生燃
烧爆炸事故时，伸缩平台自动启动，这样既能为着火罐灭火之用，
又能起到为临近罐降温之用。
参考文献：
[1]刘敏燕,李庆祥;大型原油储罐设计中主要安全问题及对策
[J];中国安全科学学报;1999年05期.
[2]张栋;大型石油罐区泄漏火灾事故环境风险评价应用研究
[D];首都经济贸易大学;2004年.
[3]葛晓霞;董希琳;郭其云;;大型石油储罐消防设计研究[A];节
能环保和谐发展——2007中国科协年会论文集（四）[C];2007年.
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