內浮頂儲罐火災初戰處置研究

何鋒，陳海林，劉微 (.新疆烏魯木齊市消防救援支隊，新疆 烏魯木齊 80000；.新疆和田地區消防救援支隊，新疆 和田 848000；.應急管理部四川消防研究所，四川 成都 60065)

0 引言

石化是以原油和天然氣為原材料，主要生產石化產品、基本有機化工原料，以及石油化工生產的加工工業產品。內浮頂儲罐是原油、石化產品制造公司中最基本的生產設備，在原油和天然氣產品的生產儲存運輸過程中發揮著至關重要和無法取代的功能，而且內浮頂儲罐隨著石油生產公司的規模日益擴大，和其儲運油品的可靠性也將會越建越多。但一些石化公司內部普遍存在著偏重經濟效益，而忽略了消防安全的現狀，公司內部關于消防工作責任的落實也只能是停留在以例會宣傳要求、以文件部署工作等的形式主義上，并不能真正建立“管責一體”的消防安全管理體系。部分石化公司的消防安全管理制度與措施，還停留在文本臺賬和制度上墻等表面形式工作，已經出現“寧可花小錢應付檢查，不愿花大錢解決安全問題”的現狀。而且安全管理工作也一直是由公司被動進行，公司內部的逐級自動消防責任也不能真正履行與落實，這也一直是公司內部消防安全管理工作的頑疾。由于安全監督不善、工藝缺陷等原因的影響，內浮頂儲罐可能會發生火災事故，從而給企業和社會帶來比較嚴重的損失。從消防安全角度來看，由于石油化工產品危害性很大，引起火災事故的幾率極高，所以如果出現了起火爆炸事件，就往往產生很大的傷亡事故和生命財產損失。如“7·16”大連石化火災事故、中石油新疆某石化公司“11·30”事故等。如若發生內浮頂儲罐火災事故，消防首戰力量到場后采取哪些措施進行初戰控火，如何將事故給人民生命財產的安全帶來的威脅、對社會的損失降到最低?因此，研究內浮頂儲罐火災初戰處置是一個十分重要的課題。

傍晚時分，一盞孔明燈在白家灣大隊部門前徐徐上升，這是警報信號，看到這個信號，白家灣的民兵們拿的拿扁擔，操的操棍棒，如馬蜂出窩一般出發了，果不出招財營長所料，他們一個個爭先恐后直往山上狂奔。健保、牛伢幾個調皮角色一邊跑一邊唱著自編的歌曲，革命軍人個個要老婆，一個兩個不呀不為多，三個四個奈呀么奈得何，五個六個政府不許可。

1 內浮頂儲罐的定義、結構及優缺點

1.1 內浮頂儲罐的定義

內浮頂儲罐是帶罐頂的內浮頂儲罐，它是將拱頂儲罐與浮頂儲罐結合的全新存放類型[1]。內浮頂儲罐的上方為拱門和浮頂的組合，外面為拱門，里面則是浮頂。在其內軸心線上設置一軸，并依其截面大小而置放一個由特制的輕量化金屬材料所制成的上罩，其能夠隨內部的物質的增加及降低而左右移動，具有限制功能。為防止內浮頂的漏損失事，多使用裝有環形隔艙的內浮頂，或使用雙盤式內浮頂以提高浮盤的浮力和穩定性(后者還起隔熱功能)。鋼質的內浮盤的浮頂儲罐，在美國聯邦石化學會(API)稱之為“帶蓋的浮頂罐”，而稱鋁制(或非金屬材料)浮盤為“中浮頂罐”，但這二種類型的的儲罐在國內外一般都稱之為中浮頂儲罐。里面的浮頂可降低油料的揮發損失，而外面的拱頂則能阻止降雨、塵埃等異物從環形縫隙流入罐內。而由于同時具備浮頂罐和拱頂罐的優勢，因此這些儲罐大多用來存放對航空煤油、汽車等要求高的輕質油制品。

1.2 內浮頂儲罐的結構

內浮頂油罐的罐體外部構造和拱頂油罐大致一樣。如圖1 所示，內浮頂儲罐主要由罐體、內浮盤、密閉裝置、導向與防轉裝置、靜電驅動導出設備、透氣孔、高液位報警裝置等構成。與外浮頂油罐比較，多了一座固定頂，這對提高油品的貯存條件，尤其是避免雨水雜質流入油罐中和延緩密封環的老化很有益。同時，內浮頂又可以有效地降低油品的消耗，使得內浮頂油罐可以同時兼具了固定頂油罐和外浮頂油罐的優點。與總耗鋼量相比，盡管內浮頂油罐比浮頂油罐增設了一座拱頂，但由于它取消了罐壁和罐頂附近的防風圈、加強環、滑扶梯和折管道等，所以總耗鋼量仍略小于外浮頂油罐。

If the atomic number Z of ZnS is much greater than ,then Eq. (9) can be calculated as the volume density, which was found to be on the order of 3.9 g/cm3. This result is in close agreement with the literature.

圖1 內浮頂儲罐結構示意圖

1.3 內浮頂儲罐的特點

案例三：2019 年3 月21 日14 點48 分，中國江蘇省鹽市鎮響水縣陳家港生態化學工業園內天嘉宜石油化工股份公司內出現汽車爆炸事件。山東省消防救助總隊接報后，立即快速啟動了跨地域緊急響應機制，迅速調動了13 個支隊等單位，共192 輛消防車、930 余名指戰員、4 條搜救犬和二十多臺施工機械設備，趕赴現場處置。發生爆炸區域為企業存放固體危險廢料的倉庫(簡稱“固廢庫”)，經估算，本次事故爆炸的能力大約為260 萬噸TNT 當量。受到爆炸沖擊波影響，導致響水縣、灌南縣的130 余家農業生產企業、2 700 余家商戶遭受威脅，約4.4 萬戶居民住宅窗戶、玻璃等不同程度的損壞。本次事件一共導致78 人遇難，76 人重傷，640 人住院治療。

1.3.1 內浮頂儲罐的優點

(1)儲液的揮發損失較小。由于內浮盤直接與液面相觸碰，在液象學上無揮發空隙[2]，因此減少損失85%～90%。這由于穩定頂的遮蔽包括在穩定頂和內浮盤中間靜止的空氣層，具有較好的隔熱效應，而使蒸汽損失進一步降低。又因為液體表層缺少氣相空間，從而大大減少了對罐體內部(罐壁與罐頂)的銹蝕，從而增長了罐的壽命。

(2)因液體表面覆蓋內浮動盤，使儲液完全與空氣隔絕，因而極大降低了對空氣環境的污染，也降低了火災爆炸的危險性，更易于提高儲液的產品質量。

(3)特別適合于貯存高級汽油和噴氣燃油，也適于貯存危險的石化產物。中浮頂儲罐的內浮盤不能雨雪負載，外浮盤負載較小，構造簡潔、輕巧。中浮盤上還可省去中心排水罐、回轉扶梯、擋雨板等，便于施工和維修。因為有固定頂的遮蓋，內浮動盤周圍的封閉裝置避免了陽光直接曝曬而老化。又因為有頂蓋的密閉能更有效“避免風、全天候”，內浮頂罐又稱“沙、雨、雪、灰塵污染儲液罐”，在所有的天氣條件下都可順利運行，對不管低溫多雨雪、風沙頻繁還是在炎熱多雨地區儲存高級油料或噴氣燃油等嚴禁污染物的儲液，尤為合適。

(4)將易于改建的老罐改成內浮頂儲罐，并取消了呼吸閥、阻火器等附件，投入較小，效益明顯。

在當代鄉村社會，道德焦慮現象的出現給原本就居于轉型時期、變動不居的社會生態和政治文化帶來了危機。價值觀的起伏不定,尤其是共同的道德治理基礎難以建立起來；政治參與缺少公認的規范，需要更多的制度與法律支撐；鄉情中理想與現實的強烈落差，使得農民工和城歸在城鄉融合進程中缺少認同感和歸屬感。通過歸納、整理和提煉道德文化中的價值觀、政治參與和鄉情命題，發現鄉村社區普遍存在的道德焦慮是新鄉風建設亟待解決的社會心態問題。這種道德焦慮表現在村民價值觀的嬗變、政治參與的供應不足，以及鄉情效能感的斷裂所帶來的情感、認知、信念中，是一種復合形式的情感失衡，需要在制度文化的基礎上進行重新設定。

內浮頂儲罐火災多因明火、靜電、自燃(磷化氫自燃、硫化亞鐵自燃)、雷電等因素引起[4]，在儲罐內罐體與浮盤之間的密封處形成穩定型不完全燃燒，在儲罐外通風口、量油孔、泡沫產生器處形成明火穩定燃燒，火焰呈帶壓火炬形、橘紅色，伴有亮光和少量煙霧。但是若不及時采取措施，儲罐油蒸氣壓持續升高，有罐頂爆炸掀飛危險。如果浮盤為鋁合金材質，還會發生浮盤卷邊，造成環形密封間隙擴大，導致罐內油品猛烈燃燒和罐體塌陷。

與拱頂罐相比，鋼鐵消耗也相對多，對施工技術需求更高；和浮頂儲罐一樣，由于檢修的原因(密封結構)，貯罐不宜大型化，目前通常不大于10 000 m3；通常只適于儲存液態(食用油、石化油、化工化學試劑、易揮發性的液態等)，而不適于液固混合物[3]。

2 內浮頂儲罐火災案例分析

案例一：1989 年8 月12 日9 時55 分，青島港務局的黃島油庫內發生了爆炸事件。首先發生爆炸的是5 號化油儲罐，有另外四個儲氣箱和5 號罐毗鄰。在5 號罐發生爆炸后，周圍產生了大約3 500 m2的火場面積。10 時15 分，青島公安部門消防支隊收到了火災報警，并迅速調動離火場距離較近的黃島經濟園區、膠州市和膠南市的三個消防大隊，各二輛消防車趕赴火場。14 時35 分，5 號罐的大火溫度驟然上升，噴射的煙霧逐漸由明火所取代，而火光的色彩也由橘紅色逐漸變為赤白色，更加明亮奪目。指揮官見此情形，在預感到可能發生的沸溢、噴油過程時，便當即大聲指令部隊撤離。在下達撤退指令后10 分鐘左右，4 號儲罐又發生了爆炸。與此同時5 號罐又出現了噴濺，而l 號、2 號、3 號儲罐也相繼爆裂、燒毀。本次爆炸事故共造成了14 人死亡，65 人受傷。

更一般地說，“課例研究”應有明確的目標——當然，就廣大一線教師而言，這既不應是純粹的“標新立異”，也不是如何建構起某種“宏大理論”，而主要是指通過研究以促進自身的教學工作．

案例二：2016 年4 月22 日9 時13 分，在江蘇省靖江市新口岸園區德橋化學倉儲公司內引發重大爆破火災事件。9 時26 分，中國江蘇總隊先后調動了十三個支隊(含培訓基地)、194 輛消防車、922 余名指戰員，和六個企業專職隊、15 輛消防車、90 余名企業專門滅火分隊趕赴現場處置。同時公安部消防局還調動了上海市消防總隊和南京士官學院的四十多輛消防車、300 多名消防官兵，跨地域增援。據了解，起火罐區為南側2406 號罐，當時就儲存有4 200 t 二氯乙烷，整個廠區共有各種氣態、液態危險化學品儲罐139 個，總容量達54.75 萬立方米。在滅火撲救流程中，靖江大隊駕駛員下士朱某某犧牲。

重質汽油儲罐發生起火后，若汽油在爆炸過程中產生了沸騰、外溢、濺蝕等現象[6]，稱之為沸溢噴濺式起火。沸溢濺蝕式火災主要有下列三個類型。

火災事故成因解析：黃島油庫特大火災事故的最直接成因，是由于非金屬材料油罐自身所形成的機械缺陷，引發了對地雷擊，而形成的感應火花爆破產生油氣；間接原因是油罐火災僅強調儲油功能，而忽視了自動撲救系統和防雷避雷設計，安全系數降低。

火災事故起因分析：江蘇省靖江市新口岸園區德橋化工倉儲公司內一交換泵房的水管引起大火，并引燃了鄰近的汽油罐，主要引燃物有汽油、脂類、醇激素。

內浮頂儲罐并不同于定頂罐與浮頂罐的單純迭加，因為構造上的特點，與定頂罐比較有如下優點。

事件原因解析：由于當天嘉宜化有限公司老故廢倉庫內多年非法儲存的硝化垃圾長時間因積熱或高溫引起自燃，爆炸后造成大量硝化垃圾爆裂。

3 內浮頂儲罐的火災危險性

3.1 穩定燃燒型火災

1.3.2 內浮頂儲罐的缺點

3.2 爆炸型火災

內浮頂儲罐火災的初期，多為閃爆形式出現；爆炸后，罐頂被掀飛，有時炸壞儲罐的固定泡沫產生器，并在固定泡沫產生器與罐體連接處燃燒；有時閃爆造成罐頂與罐體局部開裂，罐內呈不完全燃燒狀態[5]。內浮頂儲罐爆炸型火災的形式一般可分為如下三類。

在三國時期，箏作為一個非常優雅的樂器，在當時引起了學者、隱士和文人普遍的高度關注。直到東漢末年，古箏才逐漸登上高雅殿堂，社會開始廣泛認可。

一是在前爆炸，后燃燒。儲罐的著火情況若是由于爆炸所造成的，則爆炸引燃了儲罐內油品，在前期的一定時限內燃燒基本處于平穩狀態，但由于引燃時機的延誤，也可以進而引起再次爆炸，或油品沸溢情況的再發生。

三是只爆發，而不燃燒。這是那種一閃而逝的瞬間爆發現象。有些空的儲罐由于洗罐過程不完全，油品中揮發的蒸汽和空氣在空罐中產生爆炸性的易燃混合氣，遇到明火或超過自然引燃溫度而發生爆炸。也由于罐中僅有殘余油品，但主要是罐中的油氣含量已接近于自然爆炸下限，在遇到活動明火而引爆后，便難以維持燃燒的條件。另外，如果汽油蒸氣揮發速率跟不上爆炸需要的蒸汽容量，而空氣供給不完全時，引爆后就無法進一步爆炸。

二是先爆炸，再引爆。罐的爆裂如是由自燃所造成的，而自燃也是爆裂的主要原因。當油罐著火后再引起自身的爆裂，則只能在著火罐開口部位較小，而外部空氣又被抽進罐中與油氣產生爆炸性混合氣體的前提下，才出現。

3.3 沸溢噴濺型火災

特別是，預約中心與入院準備中心緊密合作，利用患者辦理入院手續到入住病床的時間差，完成主要檢查。宣姝姝指出，這為醫院縮短術前等待時間、降低平均住院床日奠定了基礎。

當今社會屬于發展型社會，科學技術不斷革新，教育方法也在不斷革新，當今社會中的學生與傳統的學生，在思想上已經發生了巨大的改變，學習方式也有所不同。智能手機、平板電腦這些高科技工具都可以作為學生學習的媒介，隨時隨地都可以實現學習的功能。因此教師在教學過程中，應該勇于創新，勇于打破傳統，去適應學生的發展，基于這樣的情況，信息技術就成了教師教學的輔助工具，基于Moodle的高職商務英語翻譯翻轉課堂教學能夠實現教師隨時隨地傳遞知識的教學目標，這種模式的教學，學生與教師的溝通更加便捷，教師也可以更加了解學生的學習進度[4]。

3.3.1 水沸騰后溢流

沸騰外溢是指含水石油或重質油品儲罐在出現起火情況后，因為油品熱波特點，在易燃油面下產生比較穩定的高熱油層，在其高熱影響下油品中的自由水或乳化液迅速沸騰并自然氣化，產生巨大油泡，從而使油罐著火滿溢并外流而進一步增加火勢的現象。

施肥方法有如下幾種：①環狀施肥，即在樹冠投影外緣挖寬50 cm左右、深30 cm左右的環狀溝，施入肥料后蓋上土，這種方法適宜施基肥；②放射溝施肥，即在樹冠下距樹干1 m以外挖5～8條輻射溝，寬40 cm，深20 cm左右，施肥后覆土，要注意里淺外深并逐年錯開；③條溝施肥，即在行間挖深30 cm、寬30 cm左右的溝施肥，適用于成年果樹；④全園撒肥，即樹冠郁閉以后，根系分布滿全園，可進行全園撒肥，然后翻入土中；⑤穴施，即在樹冠下挖6～12個30 cm×30 cm×30 cm的穴，適用于追施人糞尿等液態肥。

3.3.2 以發泡原理產生溢流

日子一天天過去，我自以為與葉靄玲的關系是虛的，與白麗筠的關系才是實的，有著實質性內容。但是，就像性生活不能公之于眾那樣，我與白麗筠的關系也是放不上臺面的。相反，我與葉靄玲的關系卻有兩家的父母親屬做見證，有著不容懷疑的社會屬性。因而事實上，我與葉靄玲的關系才是實的，與白麗筠反倒是虛的。

發泡溢流是指油罐出現起火情況時，油品由罐頂邊沿向罐外流出的現狀。雖然發泡溢流的成因較多，但不管重質油罐或是輕質油罐，主要的成因是由于防火措施不好，在滅火中因儲罐內灌水過多，水分揮發而產生大量泡沫，容積增大導致了油品溢出。

3.3.3 突沸噴濺

突沸濺蝕現象是指重質油品罐發生著火后，在放射熱和熱波特征的影響下，將高溫熱層向罐底傳導，當遇到罐底部水基礎墊層后所產生的熱水驟然沸騰，大量的蒸汽將上部油層從罐中濺蝕開來的現象。油品產生突沸噴濺，可使火苗上升，火勢加劇，輻射熱增加，給消防救護造成很大麻煩。

4 內浮頂儲罐火災初戰控火措施

內浮頂儲罐中出現的火災事故通常以閃爆形態出現，導致罐頂撕開，固定式氣泡滅火設備破裂，從而導致儲罐中氣體不充分燃燒、通氣孔爆炸、固定式氣泡生成器和罐體連接處燒毀。如果處理不好，出現了突發閃爆，就會導致罐頂撕裂、蹦出、甚至坍塌，罐壁熱性蠕變造成浮盤(單盤式、雙盤式)卷邊、卡盤、傾盤和沉盤[7]?；馂氖鹿时l初期進行的有效管理，是成功撲救任何火災事故的重要關鍵。因此，當發生內浮頂儲罐火災時，要加大第一出動力量，第一時間調集足夠的大噸位水罐泡沫車及遠程供水系統泵組。并加強與安監、醫療、環保等社會力量的聯動。力求滅早滅小，以多數的裝備和多種的力量，對著火地區進行全面覆蓋，以集中力量遏制災情的爆發。

4.1 穩定燃燒型火災初戰控火措施

此類火災通常形式比較簡單，在首批到場力量全部到位后，就應把握撲救的有利戰機，迅速集中所有力量開展滅火進攻，以一舉撲滅大火。因此，當油罐的著火持續時間不延長，且油料穩定燃燒，而鄰近油罐受高溫威脅不大時，應將主要力量投放在撲救中。應先采用關閥斷料(關罐根閥)，運用泡沫固定設施進行泡沫填充，利用高噴車水流切封的方式將火點打滅。

4.2 爆炸型火災初戰控火措施

此類火災火場狀況比較復雜，首批到場力量無法達到撲救的實際要求，這時就不要盲目地組織強攻，按照“先控制、后消滅”的戰術原則，積極冷卻防御，以避免火勢進一步增大，為增援力量到位后進行撲救提供有利條件。要加強對臨近罐的冷卻，充分利用罐組的固定消防設施，固移結合。一般情況下，冷卻著火罐的供水強度為0.8 L/(s·m)。每支19 mm 口徑水槍，有效射程為15 m、流量為6.5 L/s 時，可冷卻罐壁周長約8 m；有效射程為17 m、流量為7.5 L/s 時，可冷卻罐壁周長約10 m。在進行冷卻水供應時要注意保持供水不間斷，盡可能使用移動自擺炮等遠程控制裝備，減少現場的操作人員。

4.3 沸溢噴濺型火災初戰控火措施

沸溢噴濺型火災易因罐體介質泄漏在地面形成流淌火、油池火，且火災蔓延速度快，如控制不當將引發大面積火災。此類火災撲救應先關閉防火堤雨水排放管道閥門，防止流淌火蔓延擴大，切斷進料管道。火情較輕時采用泡沫鉤管與泡沫槍(炮)連用的方式進行滅火，將火情控制于防火堤內后進行消滅；火情嚴重時應一邊利用泡沫槍(炮)對火勢進行堵截，一邊要構筑新的防火堤。

5 結語

在處置內浮頂儲罐火災事故中，初戰控火極為重要，如火災情況簡單，則初戰力量就可將火災撲滅，避免了消耗警力。如火場情況嚴峻，初戰力量就必須要做好控火，對被火勢烘烤的最近部位、下風方向部位、毗鄰較高的部位等火場主要方面進行冷卻控制，防止事故進一步擴大，為后續增援力量到來撲滅內浮頂儲罐火災打下良好的基礎。因此基層消防站要健全和完善處置預案，加強業務知識學習，堅持理論與實踐相結合，掌握科學的處置程序和戰術原則，切忌盲目蠻干。