大型甲醇儲(chǔ)罐消防設(shè)計(jì)分析

衡華民

（內(nèi)蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017300）

大型甲醇儲(chǔ)罐消防設(shè)計(jì)分析

衡華民

（內(nèi)蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017300）

因大型甲醇儲(chǔ)罐區(qū)具備高易燃性、高易爆性、擴(kuò)散性以及復(fù)燃復(fù)爆性等一系列特點(diǎn)，使得其消防設(shè)計(jì)工作尤為重要。為進(jìn)一步確保各大型甲醇儲(chǔ)罐區(qū)的正常運(yùn)行和安全可靠性，必須以甲醇所特有的物理和化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)對(duì)大型甲醇儲(chǔ)罐區(qū)進(jìn)行針對(duì)性和有效性的消防設(shè)計(jì)以及日常檢查。

大型；甲醇儲(chǔ)罐；消防設(shè)計(jì)

1 儲(chǔ)罐區(qū)發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性

無色透明液體是甲醇的常態(tài)，其不僅能夠與水、醇和醚等物質(zhì)相融合發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并且易燃有毒，對(duì)人體的眼睛有著非常不利的影響，更有甚者會(huì)直接導(dǎo)致失眠。通常情況下，甲醇的自燃點(diǎn)為385℃，閃點(diǎn)為11.11℃，沸點(diǎn)為64.7℃，蒸氣爆炸極限為6.71%～36.00%，0.215mJ是其最小引燃能量；易揮發(fā)，屬于一種中閃點(diǎn)甲類易燃液體。甲醇的易燃易爆性在很大程度上決定著各地區(qū)甲醇儲(chǔ)罐區(qū)的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)程度。

1.1 甲醇儲(chǔ)罐區(qū)的高易燃性

甲醇的閃點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為11.11℃和64.8℃，屬于眾多易揮發(fā)、易燃易爆液體中的一種。甲醇蒸汽最小點(diǎn)火能為0.215mJ，而大型甲醇儲(chǔ)罐區(qū)中各類潛在性點(diǎn)火源（例如煙囪飛火、靜電放電和電器火花等）的溫度以及能量等均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過甲醇的最小點(diǎn)火能，因此極易在其儲(chǔ)罐區(qū)中引發(fā)爆炸性火災(zāi)，所造成的損害是不可估量的。

1.2 甲醇儲(chǔ)罐區(qū)的高易爆性

因甲醇的揮發(fā)性非常強(qiáng)，是以在各大型甲醇儲(chǔ)罐區(qū)區(qū)域內(nèi)必定會(huì)存在不同量的甲醇蒸汽。當(dāng)該區(qū)域內(nèi)的甲醇蒸汽與空氣中的各類氣體相混合并產(chǎn)生一定的反應(yīng)后，便會(huì)逐漸達(dá)到甲醇的爆炸濃度范圍，一旦遇到火源就會(huì)立即發(fā)生爆炸，造成很大的傷亡。尤其是當(dāng)甲醇儲(chǔ)罐因密封工作不到位而出現(xiàn)泄漏或因管道破裂導(dǎo)致甲醇泄漏等現(xiàn)象時(shí)，便會(huì)進(jìn)一步加快甲醇蒸汽與空氣產(chǎn)生反應(yīng)的速度，迅速達(dá)到爆炸濃度范圍，形成高易爆性，一旦爆炸，后果不堪設(shè)想。

1.3 儲(chǔ)罐區(qū)火災(zāi)具有擴(kuò)散性

在常溫下，甲醇通常處于液體形態(tài)，并且流動(dòng)性較高。再加上甲醇蒸汽的密度比空氣的密度稍大，不僅能夠隨風(fēng)四處飄散，且即使在無風(fēng)時(shí)也會(huì)從地面向周圍擴(kuò)散，并在地勢(shì)低洼處匯集，一旦遇到明火或靜電等便會(huì)立即著火回燃。除此之外，在儲(chǔ)存甲醇的過程當(dāng)中，倘若出現(xiàn)甲醇外泄、流溢以及儲(chǔ)罐破裂等不良現(xiàn)象，已燃甲醇物料會(huì)迅速向周圍擴(kuò)散，使得火勢(shì)迅速蔓延，形成大面積燃燒，不僅會(huì)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，并且還會(huì)嚴(yán)重威脅工作人員和儲(chǔ)罐區(qū)周圍居民的生命安全。

1.4 火災(zāi)的復(fù)燃性和復(fù)爆性

當(dāng)甲醇儲(chǔ)罐區(qū)的火災(zāi)被及時(shí)撲滅后，并不是已經(jīng)高枕無憂，倘若不能對(duì)甲醇儲(chǔ)罐各區(qū)域尤其是起火和泄漏區(qū)進(jìn)行針對(duì)性和有效性的冷卻處理和清理處理，那么火場(chǎng)殘留的高溫便會(huì)繼續(xù)引起甲醇蒸發(fā)，致使儲(chǔ)罐區(qū)很快又形成爆炸范圍內(nèi)的甲醇蒸汽，并引起復(fù)燃或復(fù)爆，再次造成重大損失。

2 大型甲醇儲(chǔ)罐消防設(shè)計(jì)

2.1 罐區(qū)選址與儲(chǔ)罐布置

從綜合的角度來看，物料揮發(fā)對(duì)罐區(qū)周圍環(huán)境的影響等是設(shè)置甲醇儲(chǔ)罐與罐區(qū)外建筑物之間安全距離的最主要依據(jù)。例如，罐區(qū)周圍是否存在明火、是否存在易燃易爆物質(zhì)和場(chǎng)所以及公共建筑物等。罐區(qū)內(nèi)各建筑物之間的安全距離取決于其耐火等級(jí)以及甲醇蒸汽與空氣形成可燃混合物的散發(fā)情況。因此，甲醇罐區(qū)的選擇和儲(chǔ)罐的布置必須要十分科學(xué)合理，務(wù)必要保證有絕對(duì)的防火安全距離。

2.2 甲醇儲(chǔ)罐型式

就目前來看，不管是在國內(nèi)還是國外，金屬儲(chǔ)罐都是甲醇儲(chǔ)罐的主要型式。從其結(jié)構(gòu)劃分的角度來看，金屬儲(chǔ)罐又可分為圓柱形罐、立式罐以及球形罐和浮頂罐等多種型式，目前使用較為廣泛的是立式拱頂罐和浮頂罐。

2.3 控制甲醇蒸汽與空氣混合物濃度

空氣屬于一種氣體混合物，一旦甲醇蒸汽與其互相融合產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)，便會(huì)形成濃度較高的爆炸混合氣體，并在罐區(qū)各種因素的影響和刺激下引發(fā)爆炸性火災(zāi)。在罐區(qū)環(huán)境、操作條件等因素的影響下，要想完全消除儲(chǔ)罐周圍的蒸汽混合物是不可能的，但可通過降低蒸汽排放、完善通風(fēng)措施等策略對(duì)甲醇蒸汽和空氣混合物的濃度進(jìn)行有效的控制，盡可能地將其控制在爆炸濃度極限范圍之外。

2.4 合理安裝甲醇罐區(qū)管道和閥門

甲醇罐區(qū)管道和閥門安全在很大程度上取決于物料管道和閥門設(shè)計(jì)，因此工作人員在實(shí)際建設(shè)和安裝過程當(dāng)中應(yīng)格外注意以下幾點(diǎn)：

（1）必須以無縫管道作為物料管道的首選安裝材料，并通過焊接的方式對(duì)管道進(jìn)行連接，若無法進(jìn)行焊接，則應(yīng)利用法蘭或螺紋進(jìn)行連接；

（2）應(yīng)于物料運(yùn)作的主管道和儲(chǔ)罐連接部位安裝雙重閥門；

（3）物料運(yùn)作管道不可穿越與其無關(guān)的建筑物上下方；

（4）務(wù)必在甲醇儲(chǔ)罐群周圍的主管道上設(shè)置和安裝隔斷閥，以進(jìn)一步降低整個(gè)罐區(qū)爆炸性火災(zāi)的發(fā)生率，提高罐區(qū)正常運(yùn)作的安全性。

2.5 完善甲醇儲(chǔ)罐區(qū)的消防設(shè)施

可燃?xì)怏w報(bào)警和聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)是各甲醇儲(chǔ)罐預(yù)防火災(zāi)的主要依靠，以下三種滅火方式是目前全國各甲醇儲(chǔ)罐區(qū)的主要滅火和救援措施：

（1）安裝可移動(dòng)式和便攜式滅火器材，以便消防人員或救援人員可在火災(zāi)初期迅速利用滅火器對(duì)火災(zāi)進(jìn)行撲救，減少損失；（2）安裝固定式低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)（通常情況下以液上噴射泡沫滅火系統(tǒng)為安裝首選），并且泡沫液必須具備一定的抗溶性，不與滅火水槍同時(shí)使用。

（3）安裝固定式雨淋噴水滅火系統(tǒng)，便于消防和救援人員在罐區(qū)發(fā)生火災(zāi)后通過探測(cè)系統(tǒng)控制雨淋閥，以快速滅火，且同時(shí)還可有效減少甲醇儲(chǔ)罐的“小呼吸”損失。

3 結(jié)束語

大量甲醇儲(chǔ)罐火災(zāi)事故以及相關(guān)研究表明，罐區(qū)滅火難度系數(shù)的高低與甲醇儲(chǔ)罐尺度的大小成正比。因此，為更好地滿足罐區(qū)的消防安全需求，甲醇儲(chǔ)罐的消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)隨甲醇儲(chǔ)罐建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大而不斷升級(jí)。

[1] 李鵬.大型甲醇儲(chǔ)罐消防設(shè)計(jì)探討[J].廣州化工，2013，41（11）：217-230.

Fire Protection Design Analysis of Large Methanol Storage Tank

Heng Hua-min

It is very important to have the characteristics of high flammability，high explosive，diffuse and re-ignite，and so on.In order to further ensure the normal operation and safety and reliability of the major methanol tank areas，it is necessary to carry out targeted and effective fi re protection design and routine inspection of the large methanol tank area based on the physical and chemical properties unique to methanol.

large；methanol storage tank；f i re protection design

TQ086

：B

：1003–6490（2017）04–0008–02

2017–04–02

衡華民（1972—），男，內(nèi)蒙古鄂爾多斯人，助理工程師，主要從事消防工作。