内浮顶储罐火灾初战处置研究

何锋，陈海林，刘微 (.新疆乌鲁木齐市消防救援支队，新疆 乌鲁木齐 80000；.新疆和田地区消防救援支队，新疆 和田 848000；.应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气为原材料，主要生产石化产品、基本有机化工原料，以及石油化工生产的加工工业产品。内浮顶储罐是原油、石化产品制造公司中最基本的生产设备，在原油和天然气产品的生产储存运输过程中发挥着至关重要和无法取代的功能，而且内浮顶储罐随着石油生产公司的规模日益扩大，和其储运油品的可靠性也将会越建越多。但一些石化公司内部普遍存在着偏重经济效益，而忽略了消防安全的现状，公司内部关于消防工作责任的落实也只能是停留在以例会宣传要求、以文件部署工作等的形式主义上，并不能真正建立“管责一体”的消防安全管理体系。部分石化公司的消防安全管理制度与措施，还停留在文本台账和制度上墙等表面形式工作，已经出现“宁可花小钱应付检查，不愿花大钱解决安全问题”的现状。而且安全管理工作也一直是由公司被动进行，公司内部的逐级自动消防责任也不能真正履行与落实，这也一直是公司内部消防安全管理工作的顽疾。由于安全监督不善、工艺缺陷等原因的影响，内浮顶储罐可能会发生火灾事故，从而给企业和社会带来比较严重的损失。从消防安全角度来看，由于石油化工产品危害性很大，引起火灾事故的几率极高，所以如果出现了起火爆炸事件，就往往产生很大的伤亡事故和生命财产损失。如“7·16”大连石化火灾事故、中石油新疆某石化公司“11·30”事故等。如若发生内浮顶储罐火灾事故，消防首战力量到场后采取哪些措施进行初战控火，如何将事故给人民生命财产的安全带来的威胁、对社会的损失降到最低?因此，研究内浮顶储罐火灾初战处置是一个十分重要的课题。

傍晚时分，一盏孔明灯在白家湾大队部门前徐徐上升，这是警报信号，看到这个信号，白家湾的民兵们拿的拿扁担，操的操棍棒，如马蜂出窝一般出发了，果不出招财营长所料，他们一个个争先恐后直往山上狂奔。健保、牛伢几个调皮角色一边跑一边唱着自编的歌曲，革命军人个个要老婆，一个两个不呀不为多，三个四个奈呀么奈得何，五个六个政府不许可。

1 内浮顶储罐的定义、结构及优缺点

1.1 内浮顶储罐的定义

内浮顶储罐是带罐顶的内浮顶储罐，它是将拱顶储罐与浮顶储罐结合的全新存放类型[1]。内浮顶储罐的上方为拱门和浮顶的组合，外面为拱门，里面则是浮顶。在其内轴心线上设置一轴，并依其截面大小而置放一个由特制的轻量化金属材料所制成的上罩，其能够随内部的物质的增加及降低而左右移动，具有限制功能。为防止内浮顶的漏损失事，多使用装有环形隔舱的内浮顶，或使用双盘式内浮顶以提高浮盘的浮力和稳定性(后者还起隔热功能)。钢质的内浮盘的浮顶储罐，在美国联邦石化学会(API)称之为“带盖的浮顶罐”，而称铝制(或非金属材料)浮盘为“中浮顶罐”，但这二种类型的的储罐在国内外一般都称之为中浮顶储罐。里面的浮顶可降低油料的挥发损失，而外面的拱顶则能阻止降雨、尘埃等异物从环形缝隙流入罐内。而由于同时具备浮顶罐和拱顶罐的优势，因此这些储罐大多用来存放对航空煤油、汽车等要求高的轻质油制品。

1.2 内浮顶储罐的结构

内浮顶油罐的罐体外部构造和拱顶油罐大致一样。如图1 所示，内浮顶储罐主要由罐体、内浮盘、密闭装置、导向与防转装置、静电驱动导出设备、透气孔、高液位报警装置等构成。与外浮顶油罐比较，多了一座固定顶，这对提高油品的贮存条件，尤其是避免雨水杂质流入油罐中和延缓密封环的老化很有益。同时，内浮顶又可以有效地降低油品的消耗，使得内浮顶油罐可以同时兼具了固定顶油罐和外浮顶油罐的优点。与总耗钢量相比，尽管内浮顶油罐比浮顶油罐增设了一座拱顶，但由于它取消了罐壁和罐顶附近的防风圈、加强环、滑扶梯和折管道等，所以总耗钢量仍略小于外浮顶油罐。

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.

图1 内浮顶储罐结构示意图

1.3 内浮顶储罐的特点

案例三：2019 年3 月21 日14 点48 分，中国江苏省盐市镇响水县陈家港生态化学工业园内天嘉宜石油化工股份公司内出现汽车爆炸事件。山东省消防救助总队接报后，立即快速启动了跨地域紧急响应机制，迅速调动了13 个支队等单位，共192 辆消防车、930 余名指战员、4 条搜救犬和二十多台施工机械设备，赶赴现场处置。发生爆炸区域为企业存放固体危险废料的仓库(简称“固废库”)，经估算，本次事故爆炸的能力大约为260 万吨TNT 当量。受到爆炸冲击波影响，导致响水县、灌南县的130 余家农业生产企业、2 700 余家商户遭受威胁，约4.4 万户居民住宅窗户、玻璃等不同程度的损坏。本次事件一共导致78 人遇难，76 人重伤，640 人住院治疗。

1.3.1 内浮顶储罐的优点

(1)储液的挥发损失较小。由于内浮盘直接与液面相触碰，在液象学上无挥发空隙[2]，因此减少损失85%～90%。这由于稳定顶的遮蔽包括在稳定顶和内浮盘中间静止的空气层，具有较好的隔热效应，而使蒸汽损失进一步降低。又因为液体表层缺少气相空间，从而大大减少了对罐体内部(罐壁与罐顶)的锈蚀，从而增长了罐的寿命。

(2)因液体表面覆盖内浮动盘，使储液完全与空气隔绝，因而极大降低了对空气环境的污染，也降低了火灾爆炸的危险性，更易于提高储液的产品质量。

(3)特别适合于贮存高级汽油和喷气燃油，也适于贮存危险的石化产物。中浮顶储罐的内浮盘不能雨雪负载，外浮盘负载较小，构造简洁、轻巧。中浮盘上还可省去中心排水罐、回转扶梯、挡雨板等，便于施工和维修。因为有固定顶的遮盖，内浮动盘周围的封闭装置避免了阳光直接曝晒而老化。又因为有顶盖的密闭能更有效“避免风、全天候”，内浮顶罐又称“沙、雨、雪、灰尘污染储液罐”，在所有的天气条件下都可顺利运行，对不管低温多雨雪、风沙频繁还是在炎热多雨地区储存高级油料或喷气燃油等严禁污染物的储液，尤为合适。

(4)将易于改建的老罐改成内浮顶储罐，并取消了呼吸阀、阻火器等附件，投入较小，效益明显。

在当代乡村社会，道德焦虑现象的出现给原本就居于转型时期、变动不居的社会生态和政治文化带来了危机。价值观的起伏不定,尤其是共同的道德治理基础难以建立起来；政治参与缺少公认的规范，需要更多的制度与法律支撑；乡情中理想与现实的强烈落差，使得农民工和城归在城乡融合进程中缺少认同感和归属感。通过归纳、整理和提炼道德文化中的价值观、政治参与和乡情命题，发现乡村社区普遍存在的道德焦虑是新乡风建设亟待解决的社会心态问题。这种道德焦虑表现在村民价值观的嬗变、政治参与的供应不足，以及乡情效能感的断裂所带来的情感、认知、信念中，是一种复合形式的情感失衡，需要在制度文化的基础上进行重新设定。

内浮顶储罐火灾多因明火、静电、自燃(磷化氢自燃、硫化亚铁自燃)、雷电等因素引起[4]，在储罐内罐体与浮盘之间的密封处形成稳定型不完全燃烧，在储罐外通风口、量油孔、泡沫产生器处形成明火稳定燃烧，火焰呈带压火炬形、橘红色，伴有亮光和少量烟雾。但是若不及时采取措施，储罐油蒸气压持续升高，有罐顶爆炸掀飞危险。如果浮盘为铝合金材质，还会发生浮盘卷边，造成环形密封间隙扩大，导致罐内油品猛烈燃烧和罐体塌陷。

与拱顶罐相比，钢铁消耗也相对多，对施工技术需求更高；和浮顶储罐一样，由于检修的原因(密封结构)，贮罐不宜大型化，目前通常不大于10 000 m3；通常只适于储存液态(食用油、石化油、化工化学试剂、易挥发性的液态等)，而不适于液固混合物[3]。

2 内浮顶储罐火灾案例分析

案例一：1989 年8 月12 日9 时55 分，青岛港务局的黄岛油库内发生了爆炸事件。首先发生爆炸的是5 号化油储罐，有另外四个储气箱和5 号罐毗邻。在5 号罐发生爆炸后，周围产生了大约3 500 m2的火场面积。10 时15 分，青岛公安部门消防支队收到了火灾报警，并迅速调动离火场距离较近的黄岛经济园区、胶州市和胶南市的三个消防大队，各二辆消防车赶赴火场。14 时35 分，5 号罐的大火温度骤然上升，喷射的烟雾逐渐由明火所取代，而火光的色彩也由橘红色逐渐变为赤白色，更加明亮夺目。指挥官见此情形，在预感到可能发生的沸溢、喷油过程时，便当即大声指令部队撤离。在下达撤退指令后10 分钟左右，4 号储罐又发生了爆炸。与此同时5 号罐又出现了喷溅，而l 号、2 号、3 号储罐也相继爆裂、烧毁。本次爆炸事故共造成了14 人死亡，65 人受伤。

更一般地说，“课例研究”应有明确的目标——当然，就广大一线教师而言，这既不应是纯粹的“标新立异”，也不是如何建构起某种“宏大理论”，而主要是指通过研究以促进自身的教学工作．

案例二：2016 年4 月22 日9 时13 分，在江苏省靖江市新口岸园区德桥化学仓储公司内引发重大爆破火灾事件。9 时26 分，中国江苏总队先后调动了十三个支队(含培训基地)、194 辆消防车、922 余名指战员，和六个企业专职队、15 辆消防车、90 余名企业专门灭火分队赶赴现场处置。同时公安部消防局还调动了上海市消防总队和南京士官学院的四十多辆消防车、300 多名消防官兵，跨地域增援。据了解，起火罐区为南侧2406 号罐，当时就储存有4 200 t 二氯乙烷，整个厂区共有各种气态、液态危险化学品储罐139 个，总容量达54.75 万立方米。在灭火扑救流程中，靖江大队驾驶员下士朱某某牺牲。

重质汽油储罐发生起火后，若汽油在爆炸过程中产生了沸腾、外溢、溅蚀等现象[6]，称之为沸溢喷溅式起火。沸溢溅蚀式火灾主要有下列三个类型。

火灾事故成因解析：黄岛油库特大火灾事故的最直接成因，是由于非金属材料油罐自身所形成的机械缺陷，引发了对地雷击，而形成的感应火花爆破产生油气；间接原因是油罐火灾仅强调储油功能，而忽视了自动扑救系统和防雷避雷设计，安全系数降低。

火灾事故起因分析：江苏省靖江市新口岸园区德桥化工仓储公司内一交换泵房的水管引起大火，并引燃了邻近的汽油罐，主要引燃物有汽油、脂类、醇激素。

内浮顶储罐并不同于定顶罐与浮顶罐的单纯迭加，因为构造上的特点，与定顶罐比较有如下优点。

事件原因解析：由于当天嘉宜化有限公司老故废仓库内多年非法储存的硝化垃圾长时间因积热或高温引起自燃，爆炸后造成大量硝化垃圾爆裂。

3 内浮顶储罐的火灾危险性

3.1 稳定燃烧型火灾

1.3.2 内浮顶储罐的缺点

3.2 爆炸型火灾

内浮顶储罐火灾的初期，多为闪爆形式出现；爆炸后，罐顶被掀飞，有时炸坏储罐的固定泡沫产生器，并在固定泡沫产生器与罐体连接处燃烧；有时闪爆造成罐顶与罐体局部开裂，罐内呈不完全燃烧状态[5]。内浮顶储罐爆炸型火灾的形式一般可分为如下三类。

在三国时期，筝作为一个非常优雅的乐器，在当时引起了学者、隐士和文人普遍的高度关注。直到东汉末年，古筝才逐渐登上高雅殿堂，社会开始广泛认可。

一是在前爆炸，后燃烧。储罐的着火情况若是由于爆炸所造成的，则爆炸引燃了储罐内油品，在前期的一定时限内燃烧基本处于平稳状态，但由于引燃时机的延误，也可以进而引起再次爆炸，或油品沸溢情况的再发生。

三是只爆发，而不燃烧。这是那种一闪而逝的瞬间爆发现象。有些空的储罐由于洗罐过程不完全，油品中挥发的蒸汽和空气在空罐中产生爆炸性的易燃混合气，遇到明火或超过自然引燃温度而发生爆炸。也由于罐中仅有残余油品，但主要是罐中的油气含量已接近于自然爆炸下限，在遇到活动明火而引爆后，便难以维持燃烧的条件。另外，如果汽油蒸气挥发速率跟不上爆炸需要的蒸汽容量，而空气供给不完全时，引爆后就无法进一步爆炸。

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。当油罐着火后再引起自身的爆裂，则只能在着火罐开口部位较小，而外部空气又被抽进罐中与油气产生爆炸性混合气体的前提下，才出现。

3.3 沸溢喷溅型火灾

特别是，预约中心与入院准备中心紧密合作，利用患者办理入院手续到入住病床的时间差，完成主要检查。宣姝姝指出，这为医院缩短术前等待时间、降低平均住院床日奠定了基础。

当今社会属于发展型社会，科学技术不断革新，教育方法也在不断革新，当今社会中的学生与传统的学生，在思想上已经发生了巨大的改变，学习方式也有所不同。智能手机、平板电脑这些高科技工具都可以作为学生学习的媒介，随时随地都可以实现学习的功能。因此教师在教学过程中，应该勇于创新，勇于打破传统，去适应学生的发展，基于这样的情况，信息技术就成了教师教学的辅助工具，基于Moodle的高职商务英语翻译翻转课堂教学能够实现教师随时随地传递知识的教学目标，这种模式的教学，学生与教师的沟通更加便捷，教师也可以更加了解学生的学习进度[4]。

3.3.1 水沸腾后溢流

沸腾外溢是指含水石油或重质油品储罐在出现起火情况后，因为油品热波特点，在易燃油面下产生比较稳定的高热油层，在其高热影响下油品中的自由水或乳化液迅速沸腾并自然气化，产生巨大油泡，从而使油罐着火满溢并外流而进一步增加火势的现象。

施肥方法有如下几种：①环状施肥，即在树冠投影外缘挖宽50 cm左右、深30 cm左右的环状沟，施入肥料后盖上土，这种方法适宜施基肥；②放射沟施肥，即在树冠下距树干1 m以外挖5～8条辐射沟，宽40 cm，深20 cm左右，施肥后覆土，要注意里浅外深并逐年错开；③条沟施肥，即在行间挖深30 cm、宽30 cm左右的沟施肥，适用于成年果树；④全园撒肥，即树冠郁闭以后，根系分布满全园，可进行全园撒肥，然后翻入土中；⑤穴施，即在树冠下挖6～12个30 cm×30 cm×30 cm的穴，适用于追施人粪尿等液态肥。

3.3.2 以发泡原理产生溢流

日子一天天过去，我自以为与叶霭玲的关系是虚的，与白丽筠的关系才是实的，有着实质性内容。但是，就像性生活不能公之于众那样，我与白丽筠的关系也是放不上台面的。相反，我与叶霭玲的关系却有两家的父母亲属做见证，有着不容怀疑的社会属性。因而事实上，我与叶霭玲的关系才是实的，与白丽筠反倒是虚的。

发泡溢流是指油罐出现起火情况时，油品由罐顶边沿向罐外流出的现状。虽然发泡溢流的成因较多，但不管重质油罐或是轻质油罐，主要的成因是由于防火措施不好，在灭火中因储罐内灌水过多，水分挥发而产生大量泡沫，容积增大导致了油品溢出。

3.3.3 突沸喷溅

突沸溅蚀现象是指重质油品罐发生着火后，在放射热和热波特征的影响下，将高温热层向罐底传导，当遇到罐底部水基础垫层后所产生的热水骤然沸腾，大量的蒸汽将上部油层从罐中溅蚀开来的现象。油品产生突沸喷溅，可使火苗上升，火势加剧，辐射热增加，给消防救护造成很大麻烦。

4 内浮顶储罐火灾初战控火措施

内浮顶储罐中出现的火灾事故通常以闪爆形态出现，导致罐顶撕开，固定式气泡灭火设备破裂，从而导致储罐中气体不充分燃烧、通气孔爆炸、固定式气泡生成器和罐体连接处烧毁。如果处理不好，出现了突发闪爆，就会导致罐顶撕裂、蹦出、甚至坍塌，罐壁热性蠕变造成浮盘(单盘式、双盘式)卷边、卡盘、倾盘和沉盘[7]。火灾事故爆发初期进行的有效管理，是成功扑救任何火灾事故的重要关键。因此，当发生内浮顶储罐火灾时，要加大第一出动力量，第一时间调集足够的大吨位水罐泡沫车及远程供水系统泵组。并加强与安监、医疗、环保等社会力量的联动。力求灭早灭小，以多数的装备和多种的力量，对着火地区进行全面覆盖，以集中力量遏制灾情的爆发。

4.1 稳定燃烧型火灾初战控火措施

此类火灾通常形式比较简单，在首批到场力量全部到位后，就应把握扑救的有利战机，迅速集中所有力量开展灭火进攻，以一举扑灭大火。因此，当油罐的着火持续时间不延长，且油料稳定燃烧，而邻近油罐受高温威胁不大时，应将主要力量投放在扑救中。应先采用关阀断料(关罐根阀)，运用泡沫固定设施进行泡沫填充，利用高喷车水流切封的方式将火点打灭。

4.2 爆炸型火灾初战控火措施

此类火灾火场状况比较复杂，首批到场力量无法达到扑救的实际要求，这时就不要盲目地组织强攻，按照“先控制、后消灭”的战术原则，积极冷却防御，以避免火势进一步增大，为增援力量到位后进行扑救提供有利条件。要加强对临近罐的冷却，充分利用罐组的固定消防设施，固移结合。一般情况下，冷却着火罐的供水强度为0.8 L/(s·m)。每支19 mm 口径水枪，有效射程为15 m、流量为6.5 L/s 时，可冷却罐壁周长约8 m；有效射程为17 m、流量为7.5 L/s 时，可冷却罐壁周长约10 m。在进行冷却水供应时要注意保持供水不间断，尽可能使用移动自摆炮等远程控制装备，减少现场的操作人员。

4.3 沸溢喷溅型火灾初战控火措施

沸溢喷溅型火灾易因罐体介质泄漏在地面形成流淌火、油池火，且火灾蔓延速度快，如控制不当将引发大面积火灾。此类火灾扑救应先关闭防火堤雨水排放管道阀门，防止流淌火蔓延扩大，切断进料管道。火情较轻时采用泡沫钩管与泡沫枪(炮)连用的方式进行灭火，将火情控制于防火堤内后进行消灭；火情严重时应一边利用泡沫枪(炮)对火势进行堵截，一边要构筑新的防火堤。

5 结语

在处置内浮顶储罐火灾事故中，初战控火极为重要，如火灾情况简单，则初战力量就可将火灾扑灭，避免了消耗警力。如火场情况严峻，初战力量就必须要做好控火，对被火势烘烤的最近部位、下风方向部位、毗邻较高的部位等火场主要方面进行冷却控制，防止事故进一步扩大，为后续增援力量到来扑灭内浮顶储罐火灾打下良好的基础。因此基层消防站要健全和完善处置预案，加强业务知识学习，坚持理论与实践相结合，掌握科学的处置程序和战术原则，切忌盲目蛮干。