石油工業(yè)中火災的預防及對策初探(一)

1、石油工業(yè)中火災的預防及對策初探 （一 ）摘要 石油工業(yè)生產(chǎn)是野外分散作業(yè)，環(huán)境條件和工作條件較為惡劣，易受自然災變和不法 分子侵擾，火災發(fā)生頻率高； 產(chǎn)品主要是原油與天然氣以及液化石油氣， 易發(fā)生嚴重的火災、 爆炸事故； 生產(chǎn)工藝具有多樣性并帶有較大的危險性。 本文就石油工業(yè)中的火災危險性、 火 災特點、火災原因、火災預防及發(fā)生火災的對策進行了初步探討。關(guān)鍵詞 石油火災預防對策1 前言 石油工業(yè)是由石油與天然氣的地質(zhì)勘探、鉆井、試油、采油（氣） 、井下作業(yè)、油氣集輸與 初步加工處理、 油氣儲運及工程建設(shè)等諸多生產(chǎn)環(huán)節(jié)構(gòu)成的一個大的產(chǎn)業(yè)體系。 生產(chǎn)作業(yè)高 度分散，易燃易爆點多，作業(yè)戰(zhàn)線長，分布面

2、廣，人員構(gòu)成又比較復雜，生產(chǎn)中有大量的設(shè) 備、機械和建筑物， 各類井、 站、廠、庫內(nèi)處理或儲存著的油氣均屬易燃易爆的烴類混合物， 常年油、氣、火、電交織在一起，存在著很大的火災危險性，且燃燒與爆炸又常相伴發(fā)生。 做好防火和一旦發(fā)生火災后的滅火工作十分重要。2 石油生產(chǎn)中的火災危險性 石油及其產(chǎn)品自身以及在其生產(chǎn)過程中，都存在著很大的火災危險性。2.1 石油火災危險性2.1.1 石油的易燃性 石油及其產(chǎn)品都具有較低的閃點、燃點和自燃點，具有比煤炭、木材等物質(zhì)易燃燒的特性。 其閃點、燃點和自燃點越低，越容易燃燒，危險性越大。2.1.2 石油的易爆性石油及其產(chǎn)品的蒸氣在空氣中達到爆炸極限時， 遇火即

3、能爆炸。 下限越低， 爆炸危險性越大。 著火過程中燃燒和爆炸又往往交替進行?？諝庵惺驼魵鉂舛冗_到爆炸極限時，遇到火源， 就會發(fā)生爆炸， 然后轉(zhuǎn)為燃燒。 超過爆炸上限時， 遇火源先燃燒， 待濃度下降到爆炸極限時， 隨即會發(fā)生爆炸。2.1.3 石油的易沸騰突溢性 含水石油和重質(zhì)石油產(chǎn)品在油罐中燃燒時， 有時會引起油品的沸騰和突溢噴濺， 造成燃燒的 油品大量外溢，甚至從罐中猛烈噴出，形成的火柱可高達 70-80 米，火柱噴射距離順風向可 達 120 米遠。 這樣不僅易造成人員傷亡， 而且由于火場上輻射熱大量增加， 容易延燒臨近的 油罐，擴大災情。2.1.4 石油的熱膨脹性 石油及其產(chǎn)品的體積隨溫度

4、上升而膨脹。 油品受熱膨脹破裂， 增大火災危險程度。盛裝油品的容器， 若靠近高溫或受日光爆曬，火場及其附近的油桶受到火焰輻射熱的作用，會因如不及時冷卻，也會因膨脹爆裂增加火勢，擴大災害范圍。2.2 天然氣火災危險性2.2.1 燃燒性天然氣在火源作用下，空氣中能夠產(chǎn)生劇烈的燃燒，并出現(xiàn)火焰。天然氣燃燒無物態(tài)變化， 燃燒速度快，放出熱量多，火焰溫度高、輻射熱強，因而危害性大。2.2.2 爆炸性天然氣泄漏在大氣中， 形成爆炸性混合物時， 遇火源即發(fā)生燃燒或爆炸。 若容器或管道中已 經(jīng)形成了爆炸混合物氣體，那么此時遇火源發(fā)生的燃燒或爆炸危險性更大。2.2.3 擴散性天然氣能以任何比例與空氣混合。 比空

5、氣輕的天然氣組份逸散在空氣中， 易形成爆炸性混合 物，順風漂移，遇火源即爆炸蔓延；比空氣重的天然氣組份若發(fā)生泄漏，就漂流在地面、溝 渠、廠房死角處，長時間積聚不散，遇到火源即能燃燒或爆炸。2.2.4 加熱自燃性 天然氣加熱到一定溫度，能發(fā)生自燃。2.2.5 腐蝕性天然氣中H2S、CO CO2等組份不僅腐蝕設(shè)備、降低設(shè)備耐壓強度，嚴重時可導致設(shè)備裂隙、 漏氣，遇火源引起燃燒爆炸事故。2.3 鉆探中的火災危險性石油鉆探過程中，發(fā)生 “井噴 ”事故時，井場會布滿原油和天然氣，一旦遇明火或噴出的泥漿 中夾帶砂石打在鋼鐵井架上產(chǎn)生火花或高速噴出的油氣流因與井口摩擦產(chǎn)生的靜電放電或 遇雷擊或井場上電氣設(shè)備

6、發(fā)生電火花，即會引燃原油蒸氣、天然氣而發(fā)生火災。因地下油、 氣壓力很大，一旦著火難以撲救，往往燃燒時間長，造成巨大損失。另外，井場上有井架、 鉆機、鉆具、操作平臺、柴油機、泥漿循環(huán)設(shè)備、發(fā)電機房、鍋爐房、測試裝備、燃料油罐 和值班房，火源、電源較多，亦極易引起火災。2.4 開采中的火災危險性 采油過程中，有易燃易爆的油氣，有高溫、高壓設(shè)備，有火源、電源；自噴采油和注水、注 氣采油地層壓力較高，采油裝置如發(fā)生損壞或修井作業(yè)未做好防噴措施，油、氣大量噴出， 就會發(fā)生井噴，極易引發(fā)火災事故。另外，在熱力采油中，設(shè)備密集、技術(shù)復雜，高溫高壓 貫穿始終，集水、電、氣（油） 、火于一室，若操作不當，更易引

7、發(fā)火災事故。2.5 集輸中的火災危險性原油由地下采至地面后， 需經(jīng)加溫、 油氣分離輸送至轉(zhuǎn)油泵站，再經(jīng)油氣分離進入油罐，然 后經(jīng)脫水、 加溫等一系列處理輸入油庫儲存或繼續(xù)外輸。 期間，有易燃易爆的油氣， 有高溫、 高壓設(shè)備， 有分散面積大、 具有不同火災危險性的大量建筑物、 構(gòu)筑物， 有各種火源、 電源， 有著重大火災危險。在輸送原油中，尤其在站庫中油、氣、火、電交織在一起，如發(fā)生泄漏 或跑油加上自然和人為因素的影響極易引發(fā)火災爆炸事故，造成人身傷亡、 經(jīng)濟損失和環(huán)境污染。3 石油火災特點 石油火災是指石油勘探開發(fā)和儲運過程中發(fā)生的石油（包括液化石油氣、天然氣）火災。石油生產(chǎn)中具有較大火災危險

8、性，也就具有其相應的火災特點。3.1 爆炸危險性大 石油及其產(chǎn)品在一定溫度下， 能蒸發(fā)大量的蒸氣， 與空氣混合達到一定比例時， 遇到明火即 發(fā)生爆炸。 液化石油氣、 天然氣當空氣混合達到爆炸極限時， 遇明火也發(fā)生爆炸。 石油火災 中，有時是先物理性爆炸， 引起化學性爆炸， 然后在沖擊波或高溫、 高壓作用下， 發(fā)生設(shè)備、 容器物理性爆炸；有時物理性與化學性爆炸交織進行。3.2 火焰溫度高、輻射熱強油氣井噴發(fā)生火災時， 火焰中心溫度可達1800-2100 C,火焰高度越大，輻射熱越強；壓力、 產(chǎn)量越大，火場溫度越高。油罐發(fā)生火災，火焰中心溫度達1050-1400 C,罐壁溫度達1000 C 以上。

9、 油罐火災的熱輻射強度與發(fā)生火災的時間成正比， 石油熱值越大，火焰溫度越高，輻 射熱強度越大。強熱輻射易引起相鄰油罐及其它可燃物燃燒，還嚴重影響滅火戰(zhàn)斗行動。3.3 易形成大面積火災石油火災發(fā)展蔓延速度快， 極易造成大面積火災。 井噴火災， 從井下噴出的原油在空中沒有 完全燃燒， 落到井場設(shè)備及周圍建筑物上繼續(xù)燃燒，便會造成大面積火災。當出現(xiàn)泉涌，油氣四處流淌擴散或出現(xiàn)異常情況， 或井口周圍地表面冒出天然氣， 會引起大面積火災。 石油 儲罐火災，伴隨油罐爆炸，油品沸溢、噴濺、流散，便會發(fā)生油罐區(qū)大面積火災。液化石油 氣儲灌發(fā)生火災，隨著大型液化石油氣儲罐破裂、 泄露， 氣體向外擴散面積越大，

10、形成火災 的面積也就越大。3.4 具有復燃、復爆性石油火災在滅火后未切斷可燃氣體、 易燃可燃液體的氣源和液源的情況下， 遇到火源或高溫 將產(chǎn)生復燃、復爆。對于滅火后的油罐、輸油管道，由于壁溫過高，如不繼續(xù)冷卻，會重新 引起油品的燃燒。3.5 會產(chǎn)生沸溢、噴濺現(xiàn)象 重質(zhì)油品發(fā)生火災會出現(xiàn)沸溢、噴濺現(xiàn)象。含水原油（或重油） 油罐發(fā)生火災， 由于液面燃燒過程中泄放出大量的輻射熱，上部油品溫 度升高，油品內(nèi)自由水（或乳化水）粒開始下降，輻射熱對油品不斷加熱，熱波不斷向液面 下傳遞，油品溫度會迅速上升至250-3600 C,并形成一較薄的高溫層，隨著不斷燃燒，該層逐漸下移增厚。一般在油罐起火 30min

11、 后，油罐上部油品會出現(xiàn)這樣的高溫層，水粒變 成蒸汽泡， 這種表面包含有油品的氣泡， 擴大為原來水體積的千倍以上，油泡浮到液面，造 成沸溢，在油罐四周地面擴散，致使火勢擴大。重質(zhì)油品油罐下部有水層時， 火災時， 由于熱波往下傳遞， 若將油罐底部沉積水的溫度加熱 到100 C,則沉積水變成水蒸氣，體積擴大，將其上部油品抬起，最后沖破油層進入大氣， 將燃燒著的油滴和包油的油氣沖向天空，造成噴濺。4 石油火災的原因 石油具有自己的火災危險性和火災特點，在生產(chǎn)作業(yè)中引發(fā)火災的原因也是多方面的。4.1 從火的來源看4.1.1 明火或暗火 包括炊事用火、火柴、火機或其他點燃的明火及各種陰燃而沒有火焰的燃燒等。4.1.2 熱表面 包括內(nèi)燃機排煙管、鍋爐外殼及動力設(shè)備