由"8.14"大唐多伦煤化工爆燃事故看甲醇罐火灾扑救难点及对策

2016年8月14日,内蒙古自治区锡林郭勒盟大唐多伦煤化工有限公司一甲醇储罐发生爆炸火灾事故。内蒙古公安消防总队调集锡林郭勒、赤峰、乌兰察布三地消防力量连续奋战11个小时,成功将大火扑灭。笔者对事故处置过程进行了简要总结,归纳分析了甲醇储罐火灾扑救的难点,并就如何提升甲醇罐区火灾设防等级和应急救援能力提出了几点建议。     

扑救液化石油气储罐爆炸火灾安全距离的确定

液化石油气储罐爆炸火灾是一类比较难于扑救的特殊火灾，如何根据现场的情况快速评估事故危害，并确定灭火指挥和人员疏散的安全距离，是消防指挥员指挥决策的重要问题，也是难点问题。本文研究了液化石油气储罐发生BLEVE时的热辐射和冲击波计算方法，并导出了安全距离的确定方法。对于消防指挥员快速决策具有十分重要的意义。     

石油化工装置火灾灭火救援力量需求计算模型

消防用水流量的确定是灭火救援力量需求分析的关键,也是准确调集力量到达火灾现场实施灭火救援的前提和基础。针对《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008)对石油化工装置消防用水流量的规定存在比较宽泛和模糊的问题,借鉴国外的一般做法,通过分析化工工艺装置的火灾危险性,确定石油化工装置的火灾爆炸危险性等级;再根据火灾爆炸危险性等级和装置的规模,分级确定石油化工装置一次灭火的消防用水流量;进而建立了一种基于火灾爆炸危险性分析的石油化工装置灭火救援力量需求计算模型。该模型的建立为科学准确地调集石油化工装置火灾灭火救援力量提供了重要决策依据。     

大型石化储罐火灾事故消防需求计算模型研究

大型石化储罐火灾事故消防需求的科学计算,可辅助消防资源合理配置和事故现场的消防资源快速调配。基于层次分析法建立包含灭火剂种类、消防水用量、消防泡沫用量、消防装备、消防人员数量5个因素的消防需求等级计算和判断模型,得出各个指标要素需求赋值分别是8,14,14,40,24,其中灭火剂种类、消防装备为定性等级选择赋值,消防水用量、消防泡沫用量、消防人员数量为基于公式计算结果的定量赋值,进一步提出综合消防需求计算结果的等级判断标准,并以中石化某火灾事故为例对模型进行实例计算和分析,结果显示消防需求为三级,如果行动不及时可能造成重大火灾。     

关于超大型原油库消防系统建设的探讨

依据<石油化工企业设计防火规范>设计计算了油库消防水供给系统,指出至少需将现有的消防能力提高6.10倍才能满足扑灭大型浮顶储罐全面积火灾的要求.最后提出了大型原油库应对大型浮顶储罐全面积火灾的消防系统改造方案.     

基于博弈论石化园区火灾跨区域灭火救援研究

为解决石油化工园区火灾跨区域灭火救援面临的多消防中队相互协作、消防资源优化配置等复杂问题,搭建以新疆阿克苏地区消防力量为救援基础的原油储罐火灾场景,结合Gambit软件建立博弈计算模型,设计跨区域灭火救援方案的通用流程。针对不同火灾规模,以跨区域灭火救援通用制定流程为指导,计算出相应的消防中队战斗组合及救援力量输出。针对火灾发展的不确定性,通过混合策略博弈计算进一步调整和完善跨区域灭火救援方案。结果表明,采用博弈论方法能够提供针对消防资源调度分配的新方法,用以制定更快速和易于调整的灭火救援方案。     

储罐两环段喷淋圈管对供给强度的影响

国内储罐火灾爆炸事故时有发生,储罐消防冷却系统实施有效的冷却是控制火势和扑救初期火灾的主要因素之一。为了研究油罐消防喷淋系统在灭后冷却中的影响,本文选取4座5×10~3内浮顶罐组,开展消防冷却水系统喷洒实验,通过测试分析发现:实际的冷却水供给强度不满足规范的要求,并探讨了储罐固定冷却水系统供给强度不足的原因,结合分析的原因建议对规范中着火罐和临近罐供水强度要求统一均为2.5 L/(min·m^2),其冷却水喷淋圈管设置应为四段以上。     

LNG储罐火灾和爆炸事故树分析

对引起液化天然气储罐发生火灾、爆炸的因素进行系统分析,建立以LNG储罐火灾、爆炸为顶事件的事故树,并进行事故树分析,得到影响顶事件的各阶最小割集。利用二次计算的方法,更加精确地计算底事件的结构重要度系数,确定了影响储罐事故的主要因素,为提高LNG储罐的安全性和运行可靠性,提出相应的改进措施。     

大型储罐灾变风险源评价

储罐是石油化工行业常用的储存设备,经常储存易燃、易爆或有毒物品,在使用过程中,一旦储罐失效其后果非常严重。通过对引起储罐失效的因素进行系统分析,建立了以储罐失效为顶事件的事故树。通过分析,得到了储罐失效树的各阶最小割集,确定了引起储罐失效的灾变风险源,计算出基本事件的结构重要度系数,并进行了相对重要程度排序,提出了相应的改进措施以确保储罐平稳安全运行。     

视点

“今年以来,全省消防官兵成功扑救和处置了‘4·9’东莞建晖纸业有限公司火灾、‘5·11’深圳空港油罐泄漏事故、‘5·28’惠州大亚湾石化区苯乙烯储罐火灾和‘6·6’云浮郁南甲醇储罐火灾等事故,树立了南粤消防铁军形象。”     

火灾环境中油罐罐壁冷却优化部署研究

对油罐火灾中着火罐罐壁和邻近罐罐壁的温度分布进行了科学分析,并进行了罐壁冷却实验研究,研究不同油罐罐壁材质对冷却效果的的影响,以及有热源作用和无热源作用罐壁在不同流量冷却水作用下的温度变化规律。结果表明,不同罐壁材质对冷却效果的影响不大,在实际火灾中可忽略罐壁材质的影响;流量越大,冷却速度越快,但达到火灾冷却要求时,不同大小流量冷却水的冷却效果差异并是很大,合适的供水强度是油罐高效冷却的前提。对油罐火灾冷却力量的部署提出了优化原则,为防灭火工作提供了一定的科学依据。     

基于Phoenics化工储罐区火灾数值模拟研究

应用Phoenics软件针对广州市南沙区小虎岛某化工厂储罐区火灾进行数值模拟,探讨基于CFD软件化工储罐区火灾数值模拟关键技术。计算结果直观地表达了火灾发生的全过程,以及不同时间、不同位置烟气的温度、浓度、能见度等参数的变化情况,分析事故状态下破坏影响范围,揭示火灾过程的规律性,给出灭火救援建议。     

液化石油气储运容器不同受热条件下的温度压力的估算

提出了液化石油气储运容器在不同受热条件下,容器内的温度和压力的简化的计算方法,可用于此类火灾原因的分析认定、安全分析等,对火灾的扑救也具有十分重要的意义。     

大型原油商业储备油库火灾危险性数值模拟分析

石油储备油库多向大型化、复杂化方向发展,发生事故时扑救非常困难。为了深入探讨巨型油罐火灾发展趋势与规律、事故危害后果,结合宁夏惠安堡原油商业储备油库这一工程实例,采用基于大涡模拟的FDS模型作为模拟计算平台,对巨型油罐火灾的燃烧过程进行数值模拟计算。通过分析计算,得到烟气分布、温度分布、热辐射强度分布等火灾过程参数的变化趋势,以及在有风和无风状态下着火罐对相邻油罐的影响,探讨现行建设工程消防技术标准就储罐防火间距、火灾时对邻近罐体冷却设计要求运用于巨型储油罐时的消防安全状况,为巨型储油罐消防安全科学合理设计提供理论依据。     

Establishment of Aqueous Film Forming Foam extinguishing agent minimum supply intensity model based on experimental method

In recent years, serious fire and explosion accident in petrochemical storage tanks have taken place frequently. Therefore, increasing the firefighting force in petrochemical parks is particularly important. The ambition of the paper is mainly studying the supply intensity of Aqueous Film Forming Foam (AFFF) extinguishing agent. Fire extinguishing agent demand calculation method that can be capable of matching fire scale is established by carrying out series of fire extinguishing experiments. 6% AFFF is chosen to carry out three groups of experiments respectively: fire extinguishing agent fluidity determination, series groups of small size simulation oil pool fire and 177 square meters of large oil pool fire extinguishing experiment. The situation of fire extinguishing on fuel surface of AFFF can be explored through experimental means under cold and hot conditions. The data obtained from experiments prove a higher conformity between covering process and covering model under the cold condition. The model can predict the cold coverage of AFFF effectively. After unifying the supply flow from each experiment, the statistics can be fitted and come to the minimum supply intensity algorithm of AFFF against the target storage tank specifications. The algorithm is used to estimate the minimum supply intensity when extinguishing full liquid surface fire. This model also can be used as reference for petrochemical fire protection.     

基于Gompertz曲线的石油库罐区火灾灭火剂供应量预测

石油库罐区火灾的成功扑救依赖于灭火剂量的充足供应。结合火灾发展阶段特点,发现火灾中灭火剂供应量发展规律基本符合Gompertz曲线。于是,在对火场扑救力量作战能力分析的基础上,以灭火剂使用量为标准,对作战能力进行量化分析,将量化数值和时间段编号作为基础数据,建立Gompertz趋势预测模型。利用预测模型对石油库罐区类火灾灭火剂供应量进行预测,排除了人为估算的盲目性,避免灭火剂调用“供过于求”的现象。     

城市消防评价体系研究

随着城市现代化建设的发展,火灾及其他各种社会灾害时有发生,消防部队在处置城市相关灾害、执行灭火与应急救援工作中发挥越来越重要的作用。由此发展起来的消防安全已经成为城市安全的重要因素。建立消防安全评价体系对于加强城市安全至关重要,对促进社会和谐发展具有重大意义。本文分析了影响火灾的主要因素,讨论了消防站的布局问题,分析了多种形式消防队伍建设、消防供水、消防通信指挥系统、消防车道、消防指挥员和消防兵素质、消防装备以及训练效益等方面对灭火救援的影响,从而建立起了一个城市灭火救援能力评价体系,为提高消防部队更好的服务现代化建设提供重要依据。可以预计,该评价体系对于城市消防管理具有实用价值和参考意义。     

大型原油储罐火灾多米诺效应概率计算模型及应用

随着油品储罐区规模的不断扩大,近年来多储罐火灾事故呈上升趋势。现有的储罐防火间距是在以往事故经验的基础上设定的,通过罐组内的火灾多米诺效应概率计算,可从风险的角度为罐组内储罐防火间距的设定提供理论依据。通过综合考虑火灾环境下受辐射储罐失效时间和着火储罐火灾得到控制时间,确定了罐组内火灾多米诺效应的判定原则,并在火灾得到控制时间模型和储罐失效时间模型的基础上建立了火灾多米诺效应概率计算模型。以2万立外浮顶原油储罐为例进行模拟计算,得出在现行标准给出的防火间距下,发生罐组火灾多米诺效应的概率为3.94×10-8/a-1,属于可接受风险,为罐组内储罐的合理布局提供了理论依据。     

油罐火灾沸溢发生时间预测模型

油罐火灾发生沸溢具有很大的危险性,而沸溢时间的准确预测是目前的一个技术难题。笔者结合宽沸程油品油罐火灾沸溢实验,对油层内部传热过程进行详细分析,认为油罐火灾沸溢事故可近似地看作一无内热源、常物性的非稳态传热问题,其过程包含油水界面不参与换热和参与换热的两个阶段。建立了油罐火灾沸溢发生时间预测模型,对两个不同阶段,分别进行理论分析和数值方法进行求解,并同实验数据对比。结论可信,误差较小,为沸溢机理探讨研究和油罐沸溢火灾的扑救提供了参考依据。计算表明:燃烧速度和油罐底部水层厚度对沸溢时间的影响很大,而降低罐壁温度并不能有效地延迟沸溢的发生。