汽車油罐車的油品裝卸,是加油站頻繁進行的一種火災危險性最大的作業過程。卸油的方法大多是利用罐車與地下油罐的高位差自流卸油,也有用罐車的油泵卸油。不論采用何種方式卸油,都具有較大火災危險性,因此導致的火災事故常有發生。研究油品裝卸作業的火災爆炸預防技術措施,具有重要意義。
1.罐內形成爆炸性氣體混合物
由于汽油的爆炸極限低,汽車油罐車向加油站儲罐卸油時,不論是在被灌裝的儲罐內還是在被抽卸的汽車油罐內,均會形成爆炸性氣體混合物。當空罐灌裝油品時,隨著油品的不斷加入,其蒸氣在罐內與空氣混合的濃度,將不斷增加,在灌裝作業的某時刻,蒸氣-空氣濃度即會進入爆炸極限。當汽車油罐卸出油品時,因液體上方的氣相空間擴大,罐內壓力減小,從而吸入空氣,與罐內蒸氣形成爆炸性混合物。按照《汽車加油加氣站設計與施工規范》GB 50156-2002,油罐車卸汽油時內部的油品液面以上空間和埋地臥式汽油罐內部油品液面以上空間爆炸危險區域均劃為0區。
汽車油罐車所灌裝的油品常不斷更換,例如裝車用汽油的罐改裝煤油或柴油,由于高閃點油品灌入殘存低閃點油蒸氣的罐內時,油蒸氣可被液體吸收,引起罐內壓力下降,隨之吸入大量空氣,即可在液面和空氣入口之間形成蒸氣-空氣爆炸性氣體混合物。
2.罐外形成爆炸性氣體混合物
在汽車油罐車、儲罐的裝卸過程中,罐口經常是敞開的,可燃液體蒸氣會向罐口外四周擴散,在其擴散范圍內形成爆炸性氣體混合物。每向油罐卸1m3油,就有1m3油蒸氣從油罐進油口、量油口和放散管等處逸出,如圖1所示。這些油蒸氣與空氣的混合物,遇到火源就會發生燃燒爆炸。
油品的閃點越低,裝卸時環境的氣溫越高,罐口直徑越大,裝卸流量越大,持續時間越長,油品蒸氣擴散波及的范圍也越大。按照測定數據,當裝卸油流量低于68m3/h,罐口直徑小于
304mm時,在距離罐口0.6m范圍內油蒸氣的濃度迅速下降,在半徑1.0m范圍之外就很少能檢測到油品蒸氣的濃度。當裝卸油品的流量高于68m3/h,罐口直徑大于304mm時,油品蒸氣的擴散范圍便隨流量和敞開罐口直徑的加大而增加,例如當以150m3/h的流量向罐口直徑為600mm的汽車油罐內裝油時,在距罐口6.0m的圓周范圍內和地面之上1.3-2.0m的位置上,檢測的油蒸氣濃度均達到爆炸濃度極限范圍。油罐車卸汽油時爆炸危險區域劃分和埋地臥式汽油儲罐爆炸危險區域劃分參見圖2、圖3。
3.存在泄漏危險
卸油時,引起油品泄漏的原因和部位較多,如灌裝過量冒頂、輸液管破裂、密封墊破損、接頭緊固栓松動等。其中油管脫開或破損還會造成大量油品噴流,火災危險性更大。
4.存在引火源
油品裝卸過程中存在的引火源主要有靜電火花、電氣火花、雷擊火花、明火源、摩擦撞擊火花等。由于油品輸送摩擦,尤其頂部灌裝液體濺射和攪動、液體通過過濾器絲網產生的靜電電壓可高達幾十萬伏,處理不當易造成靜電放電引起燃燒爆炸事故。此外,人體活動也產生靜電等。雷雨天氣時,雷電直接擊中儲罐和裝卸設施,或者雷電作用引起間接放電。明火源,如吸煙、煙囪飛火,汽車排氣管排出的火星、生活用火等。摩擦撞擊火花,如鐵器、石塊摩擦、撞擊等。這些引火源都有可能導致油品燃燒或蒸氣與空氣的混合氣體爆炸。
5.事故發生率高
據資料統計,加油站火災事故的60%-70%發生在裝卸作業中。2003年4月14日下午,湖北襄樊市一輛油罐車在某加油站突然爆炸。該車主及司機當場被炸死,重傷1人。爆炸事故系車主等3人切割、焊接水箱時違規操作所致。加油站僥幸逃過一劫。1994年5月20日,山西省襄汾縣賈茂生油料門市部,由于在卸油中油管脫落,噴濺出來的汽油遇到站內爐子的殘火引燃,當即燒死1人,燒傷4人,并燒毀汽車油罐車等,直接經濟損失8.9萬元。又如1994年11月13日,黑龍江省中外合資大慶雷森化工有限公司,在向汽車油罐車內罐裝裂解油時,因無任何接地的條件,汽車油罐車內產生大量靜電,靜電放電火花引燃了罐口附近的裂解汽油蒸氣,燒毀汽車兩輛,房屋61.2m2,直接經濟損失18.8萬元。
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