油罐火災原因分析

1、油罐火災原因分析 一火災的危險性及概況1、罐中油品主要是由碳氫化合物組成，受熱、遇火以及與氧化劑接觸都有發(fā)生燃燒的危險。油品的閃點和自然點越低發(fā)生燃燒的危險越大。石油產(chǎn)品的蒸汽與空氣的混合比例達到爆炸下限濃度時，遇火花即能爆炸。2、石油產(chǎn)品的電阻率在1012cm 左右，最易在裝卸、罐裝、泵送等作業(yè)過程中慢慢積聚產(chǎn)生靜電荷導致油罐燃燒爆炸。3、粘度低的油品流動擴散性強，如有滲漏會很快向四周流散，油品的擴散、流淌性是導致火災的危險因素。4、石油產(chǎn)品受熱后蒸汽壓升高、體積膨脹。若容器罐裝過滿或儲存密閉容器中，會導致油罐膨脹，甚至爆炸引起火災。5、油罐中重質(zhì)或含有水分的油品燃燒時，燃燒的油品有的大量外

2、溢，有的從罐內(nèi)猛烈噴出形成高達70-80米的巨大火柱，火柱順風向噴射距離可達 120米左右，容易直接燒至鄰近油罐，擴大受災面積。有人對國內(nèi)煉油廠進行調(diào)查：在全部油罐火災中，原油罐占40，汽油罐占32，柴油罐占8，重質(zhì)油品儲罐占20。由此可見，閃點低于28的油品占全部油罐火災的72。立式鋼質(zhì)油罐頂蓋全部掀開占40，而大多數(shù)情況下是油罐的部分頂蓋掀開，造成一定的危險性。二 油罐火災的主要原因從火源的角度將石油罐火災原因可分為七類：1、明火引燃、引爆油罐附近的煙道的火星，車輛噴出的火星、放鞭炮和燒紙的飛火、庫區(qū)內(nèi)違章吸煙，動明火、電氣焊作業(yè)等極易引燃泄露在地面的油品或引爆彌漫在空氣中的油蒸汽。200

3、1年9月凌晨4時32分，位于沈陽新路140號的沈陽市大龍洋石油有限公司，因倒油過程中油罐內(nèi)汽油外溢，大量揮發(fā)氣體流動到160米以外的汽車庫內(nèi)，當司機發(fā)動汽車時，火花引燃汽油揮發(fā)氣體，導致灌區(qū)東北側(cè)建筑物內(nèi)8個儲灌發(fā)生惡性爆炸火災。如油品泄漏油蒸汽彌漫到鍋爐房、灶房、配電站等處極易引起燃燒或爆炸。若油罐未裝阻火器，液壓安全閥缺油或各封閉口不嚴密等原因，很容易將外火傳入罐內(nèi)，引起燃燒或爆炸。2、靜點火花引起爆炸電阻率在1012cm左右的液體最容易產(chǎn)生聚集靜電。多數(shù)油品的電阻率大于1012cm，為帶靜電物質(zhì)，很容易產(chǎn)生和聚集靜電荷，而且消散慢。常常發(fā)生靜電聚集的情況是：2.1油品在管道中流動；2.2

4、濺裝油品的過濾；2.3槽車、油罐的頂部；2.4油品的快速蒸發(fā)、泄漏；2.5油品在泵內(nèi)通過；2.6油罐水洗后，水自一定體積的油品中沉降；2.7采樣或運輸?shù)然蝿?、振蕩?.8人體帶的靜電；2.9穿脫化纖衣服；2.10塑料桶罐裝油品等。由于油罐接地電阻過大（大于100），或消除靜電的裝置失靈，或孤立的導體（如浮頂）與油罐接觸不良，很容易聚集靜電荷，一旦放電形成火花，足以引燃或引爆彌漫的油蒸汽。3、雷擊引起火災或爆炸由于油罐頂孔口關(guān)閉不嚴或未安裝阻火器，避雷裝置設(shè)計不合理或發(fā)生故障，金屬罐接地過大（大于10）靜電荷消除不掉，混凝土油罐中鋼筋未能安全電氣閉合，在雷擊時易引起火災或爆炸。4、碰撞和摩擦火花

5、引起火災若油罐的量油孔口沒用有色金屬制做，鋼尺放入或拉出時易與量油孔口邊緣摩擦而發(fā)生火花，引燃油罐內(nèi)油蒸汽；用鋼鐵造的工具開啟油罐孔口或搬運時相互撞擊產(chǎn)生火花易引燃泄漏的油蒸汽；裝卸油鶴管頭部（不是有色金屬制做的）與油罐或油船艙口撞擊產(chǎn)生的火星引然油蒸汽；鐵路車輛研軸、油泵空轉(zhuǎn)造成殼體過熱引燃油蒸汽。5、電氣原因引起火災油罐的主要電氣設(shè)備如輸電設(shè)備、線路、泵房電機照明設(shè)備等，若發(fā)生短路、漏電、接地，過負荷等故障時，產(chǎn)生的電弧、電火花、高熱極易引燃泄漏的油及油蒸汽。若泵房電機、燈具、開關(guān)等采用非防爆型或防爆等級不夠也易點燃泄漏的油蒸汽。6、自燃引起火災常見的情況如油罐中含硫油品的沉積物在消除時發(fā)

6、生自燃，潤滑油及重油加溫時溫度超過閃點而自燃。7、放火引起火災據(jù)統(tǒng)計，石油儲運系統(tǒng)發(fā)生的火災，主要原因中明火引燃占67，靜電引燃占13，雷擊引燃占8，電氣故障及其他原因占12。由此看出各種明火引燃是油罐火災最主要的原因。三 油罐火災原因調(diào)查a、現(xiàn)場訪問油罐火災現(xiàn)場訪問的重點圍繞泄漏原因和起火源進行調(diào)查。查明發(fā)生火災的時間、位置，是先起火后爆炸還是先爆炸后起火；查明火災發(fā)生和蔓延的過程；查明火災前起火部位的異?，F(xiàn)象。查明發(fā)生的油罐火災前裝油的種類、數(shù)量，燒損或泄漏的數(shù)量和流淌、揮發(fā)等情況。向最先到達火場的滅火人員了解火勢發(fā)展特點；向火災前最后離開火場人員了解油罐、泵房設(shè)備、管線有無破壞、損壞、泄

7、漏等現(xiàn)場，當時采取了什么補救措施。查明火災前工作人員有無違章作業(yè)及違章動火等情況，違章操作后是否立即起火。查明火災前油罐附近有哪些明火火源存在及各火源距著火油罐的距離。檢查油罐、輸油設(shè)施、變配電設(shè)備的設(shè)計是否符合國家有關(guān)規(guī)定，施工質(zhì)量如何，是否存在火災隱患，是否定期對各種設(shè)施進行檢查、維修、清洗等。查明起火點附近輸發(fā)油作業(yè)種類、油的種類、油流速度、管道及容裝器材種類，是否采取了防靜電措施。查明石油罐避雷設(shè)施的設(shè)計是否符合國家有關(guān)規(guī)定，施工質(zhì)量是否合格；火災前是否發(fā)生過雷擊，查明雷擊的位置及時間，雷擊后是立即起火還是過了一段時間起火。向泵房和配電室的工作人員了解油泵運轉(zhuǎn)、儀表指示情況和泵房燈具、

8、開關(guān)、電機等的防爆等級。10查明火災前工作人員和車輛進出情況以及是否有可疑人員出入油庫。 b、現(xiàn)場勘查油罐火災的特點是，燃燒速度快，火場溫度高，燒損嚴重，痕跡物證少，勘查難度大?，F(xiàn)場勘查除按一般現(xiàn)場勘查程序進行之外，應先重點圍繞查找泄漏原因和著火源進行勘查，然后結(jié)合泄漏點、泄漏原因或火源、起火點對各種原因引起的火災進行逐步細致勘查。主要做法如下：尋找泄漏點，查明泄漏原因。常見的泄漏點與原因：如焊縫開裂、局部腐蝕穿孔、油罐各封口不嚴密，法蘭接口不緊密，油罐過量充裝因受熱膨脹破裂、油泵盤根過松、油罐油管受到機械撞擊破裂，油管受到車輛重壓或地形變化斷裂等。泄漏的油品流浸到周圍的地面，揮發(fā)為蒸汽向四周

9、彌漫。若泄漏的油品遇到火源后立即起火，一直燒到油罐泄漏處，泄漏點不難找到；若火源傳到油罐內(nèi)部又發(fā)生猛烈爆炸，嚴重地破壞了油罐，尋找泄漏點的難度就大了，這時就要結(jié)合調(diào)查訪問線索及設(shè)計施工情況綜合分析泄漏點的位置和泄漏原因。2尋找火源，認定起火點。通常我們把點燃油品或油蒸汽的火源的位置叫起火點。在泄漏的油品浸漬或油蒸汽彌漫的區(qū)域內(nèi)往往有若干個火源。一般的說，離泄漏點最近首先引燃或引爆的火源的位置稱為第一起火點，其余以次類推。但是第一起火點在查明火災原因上最重要。不易揮發(fā)的油品，可以從現(xiàn)場浸漬滲透的痕跡查明流淌浸漬的范圍；對于易揮發(fā)的油品除查明浸漬范圍外，要計算出達到爆炸下限濃度的油蒸汽的擴散距離，

10、還要根據(jù)當時的風向確定油汽流散的方向。3在沒有特別明顯的線索和依據(jù)下，很難直接進入正確的勘查方向。但明火引燃火災的可能性很大，因此我們應該先著手勘查：油罐的呼吸閥和液壓安全閥是否失靈，是否裝有阻火器；檢查量油孔、人孔、采光孔等是否封閉嚴密，有無外部火焰?zhèn)魅牍迌?nèi)的痕跡。對油罐外圍環(huán)境，應重點勘驗有無外來火源及火源距起火油罐、泄漏點距離，判斷外來火源（如煙道飛火，鞭炮飛火，車輛排氣管噴出的火星等）能否飛入油庫點燃油蒸汽或地面雜草雜物。特別核實火災發(fā)生前出入車輛的時間、停留位置，檢查其是否安裝火星熄滅器。4若可以排除明火引燃，有靜電、雷擊、自燃火災的依據(jù)，那么就進行靜電、雷擊、自燃等火災的分類勘查。

11、若懷疑靜電引起火災，就要檢查輸油發(fā)油等作業(yè)現(xiàn)場，油管油桶種類、直徑及材料，造作過程。檢查油罐內(nèi)有無孤立的導體，有無良好的接地裝置。是否容易產(chǎn)生靜電積聚，是油品具有一個較好的電位。檢發(fā)油過程中，是否動過絕緣管、塑料桶。若油罐雷擊起火，詳細檢查避雷針設(shè)施能否對整個油罐等起到保護作用，避雷針的接地線是否電阻過大或斷裂，油罐是否有良好接地，罐內(nèi)是否有孤立的導體。測定雷擊區(qū)域和雷擊通道內(nèi)的鐵磁性物件的剩磁，判斷那個部位最先遭到雷擊。如1989年8月12日黃島油庫火災中最先爆炸起火的5號罐最大剩磁為10.5 毫特，70米外4號罐的剩磁不超過2毫特，這就證明雷電流主要經(jīng)路是5號罐，4號罐則是強大電流感應結(jié)果

12、，進一步確定了5號罐為起火點。對雷擊點的金屬熔痕，可取樣做金相鑒定，水泥物體可以做中性檢驗。根據(jù)現(xiàn)場訪問線索，若懷疑碰撞、摩擦火花引起火災，就要詳細查看槽車、油桶、閥門、量油孔、油泵、油罐等泄漏點及其附近有無摩擦和碰撞痕跡。若懷疑電氣原因火災，檢查油罐區(qū)內(nèi)電源線路、變配電室、泵房、發(fā)油機、照明燈具及其他電氣設(shè)備，是否發(fā)生過故障，并查明故障種類、打火痕跡、電氣設(shè)備的放爆等級。如若自燃火災成因很大，檢查油罐中是否有含硫油品的沉積物，是否對潤滑油及重油加溫時溫度過高，是否氣溫過高及其機電設(shè)備溫度過高超過油品的閃點。若有放火引起火災的嫌疑，勘查油罐區(qū)的墻和門有無翻越、破壞痕跡，附近區(qū)域有無殘留的放火用

13、具如火繩、導火索、打火機等引燃物，以判斷有無放火的可能。c、原因鑒定與認定鑒定與認定是調(diào)查工作的關(guān)鍵，也是調(diào)查工作的目的，以便從火災中吸取教訓和處理事故，尤其這種破壞性很大的火災，更應該謹慎全面公正的對待。 明火引起火災原因的鑒定與認定此類原因鑒定與認定的重點是泄漏原因及火源處油蒸汽的濃度，因為明火溫度一般遠高于油品的自燃點，釋放能量遠大于點火能量，所以只要有泄漏是可以引起火災。那么我們要著重確認：1）油罐、油管因某種原因泄漏出油品； 2）起火點在油品泄漏浸漬或者達到爆炸下限油蒸汽彌漫范圍內(nèi)；火災前起火點出有明火存在； 3）對于罐內(nèi)燃燒或爆炸，檢查阻火器、液壓安全閥或各孔口封閉不嚴。1993年

14、南京市金陵石化公司煉油廠汽油罐10.21重大火災，原因是：白班操做工本應打開310號油罐的副出線主控閥，卻錯開了311號油罐裝滿的汽油泵入310號油罐副出線主控閥，導致310號油罐汽油外溢，在灌區(qū)內(nèi)大面積擴散，形成爆炸性氣體；進入爆炸區(qū)的拖拉機的火星是這次火災事故的點火源（明火）；因而發(fā)生爆炸，繼而引起油罐燃燒的重大火災事故。 靜電火花引起火災原因的鑒定與認定引起靜電火災的原因大多數(shù)是由于物體積聚的靜電荷達到高電位時，對附近的某些接地或電位較低的物體放電時，引燃了油蒸汽。靜電火災的特點是發(fā)生火災后，現(xiàn)場往往未留下任何痕跡。因此，只能根據(jù)現(xiàn)場各種現(xiàn)象，在排除其他火災原因的條件下，通過調(diào)查、測試、

15、模擬實驗方法，獲取靜電放電引起著火、爆炸的基本條件，再去分析靜電引起火災的可能性。1）獲取產(chǎn)生靜電的根據(jù)。如油品輸送、倒換、過濾、攪拌、混入雜質(zhì)、噴出、檢尺、采樣等油品與其他物質(zhì)之間接觸、分離而產(chǎn)生靜電。2）有靜電積累的條件。調(diào)查起火部位前空氣相對濕度，濕度較低易產(chǎn)生靜電；油罐或?qū)w對地電阻過大（大于100）或輸油管、油桶為絕緣材料制作的易積累靜電荷。3）靜電放電能量必須不小于油品的最小點火能。通常靜電放電引起火災或爆炸的安全極限，可用等于最小點火能量的帶電狀態(tài)（靜電電位和帶電量等）來表示。此安全界限僅是一個大致的標準，它受到放電空間，接地體的狀況等因素影響。若帶電體是導體時，如果發(fā)生放電，一

16、般能將所儲存的靜電量全部釋放出來，可用下式表示：w=1/2cu*u=1/2qu式中：w-靜電放電能量，j；c-導體的電容，f；u-兩帶電體之間的電位差，v；q-靜電電量，c。若現(xiàn)場允許，應盡量對可能產(chǎn)生和積累靜電荷的操作現(xiàn)場測取靜電電位，靜電電量等數(shù)據(jù)以便測試有否放電著火。若帶電體為絕緣體（表面電阻10 9表面以上），常采用試驗試、經(jīng)驗試或估算的方法。以下標準可在分析時參考：靜電電位為1000v或帶電荷密度為110 -7cm2以上時，對于最小點火能為數(shù)十微焦的油品；靜電電位為5000v或帶電荷密度為110 -7cm2以上時，對于最小點火能為數(shù)百微焦的油品；帶電絕緣體使操作人員感到有電擊感時；用

17、直徑為3mm以上接地的金屬球接近帶電的絕緣體，若發(fā)生聲光放電現(xiàn)象；絕緣體表面電荷密度超過110 -7cm2時；這些都有發(fā)生火災的可能。起火點處，油蒸汽濃度達到爆炸上下限之間。對起火點及其附近尋找放電痕跡，并對遺留物殘骸分析。用眼睛或低倍放大鏡對殘骸件作表面形貌特征去分析判斷火花放電的主要零部件和主要放電部位。借助電子顯微鏡對微觀形貌和微區(qū)成分分析，去尋找是否存在火花放電的微觀形貌特征。模擬實驗或者故障再現(xiàn)。測定靜電壓，對地電阻參數(shù)，進行現(xiàn)場模擬實驗?；蛘咄ㄟ^同類設(shè)備，相同部位是存在類似故障現(xiàn)象，用來間接地達到故障再現(xiàn)的目的。3雷擊引起火災原因的鑒定與認定。雷擊引起火災是因為雷擊產(chǎn)生的熱效應、電

18、效應、靜電效應、機械效應等導致油罐起火爆炸的。根據(jù)現(xiàn)場訪問的線索和氣象資料，確定起火或爆炸前油罐區(qū)發(fā)生過雷擊，起火點在雷擊范圍內(nèi)或雷電通道，并確認雷擊后起火或爆炸。避雷針設(shè)備不能有效地保護全部油罐或輸油設(shè)施，金屬罐接地過大（一般大于10），鋼筋混凝土罐沒有全部做到電氣閉合。雷擊后形成的痕跡特征。雷擊發(fā)生過程中，在雷擊點、雷擊放電通道及雷擊效益作用的部位不同物體上，形成不同特征的痕跡。如金屬帶熔痕、混凝土被擊穿及燒蝕變色痕。用磁場強度測度儀測量油罐和金屬物件有剩余磁場。4碰撞和摩擦引起火災原因的鑒定與認定現(xiàn)場勘查后，發(fā)現(xiàn)在泄漏點及附近有碰撞和摩擦痕跡，開啟罐蓋和孔口用易產(chǎn)生撞擊火花的金屬物件，量油孔和裝卸油鶴管頭部不是有色金屬制作，確認在開啟裝卸動作過程中起火。5電氣引起火災原因的鑒定與