危化品储罐灾害事故处置指南(试行)

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作者: 安环家 2021-11-22 08:40  消防处置措施 危化品储罐灾害事故 工艺处置措施
遵循“科学、专业、安全、环保”的处置理念,准确判别储罐类型,坚持“现场辨识与侦察研判相结合、固定消防设施与移动消防装备相结合、工艺处置与消防技战术相结合”的原则,根据现场灾害事故情况,科学决策,规范处置,确保安全。

一、灾情核查

(一)仓储类型。核查事故企业仓储类型(石油库、原油储备库、成品油库、液化烃罐区、化工液体储罐区、低温储罐区),是否为生产经营、道路运输、物流储运、生产储运一体化企业,了解储存介质种类、理化性质和库容规模。

(二)运行工况。核查事故发生时,库区、罐区或储罐处于生产运行、临时作业、停工检修或其它工况的状态。

(三)储罐类型。核查事故罐组、事故罐及邻近罐的类型,如固定顶储罐(常温常压、制冷、保温)、外浮顶储罐(铁浮舱式单浮盘、双浮盘)、内浮顶储罐(易熔浮盘、铁浮舱式单浮盘、双浮盘)、液化烃储罐(全压力、半冷冻、全冷冻),LNG低温储罐(单防、双防、全防)等,并核实容积和储存介质、数量等。

(四)事故类型。核查灾害事故类型(泄漏、火灾、爆炸、毒害、腐蚀等)。


(五)燃烧形式。核查灾害事故燃烧形式:

1、液体储罐:密封圈火,储罐量油孔、通风口、罐口开裂紊流火,液体储罐敞口全表面火、地面流淌火、喷溅火、池火、罐组火(储罐敞口全表面火+防火堤池火);

2、液化烃储罐:全压力、半冷冻球形罐底部管线泄漏液相流淌火,球形罐顶部安全阀、气相管线、上温带板开裂气相喷射火,罐组火(多个球形罐顶部气相喷射火、多个球形罐底部液相流淌火或多个罐组管线喷射火或流淌火)。

3、低温储罐:液化烃全冷冻储罐、LNG全冷冻储罐进出料管线局部泄漏低温液体流淌火,罐盖开裂罐沿开口处紊流火,罐顶放空管线喷射火,全冷冻单防储罐进出料管线断裂防护堤池火,全冷冻全防储罐进出料管线断裂导流沟或集液池全表面火。


(六)事故部位。核查事故发生的部位。如:管线、法兰、阀门、呼吸阀、量油口、液位计、通风口、密封圈、检修人孔、浮盘底部空间,球形压力罐安全阀、液位计、进出管线等部位。核查事故部位灾情状况,阀门、法兰失效,管线断裂,罐顶局部撕裂、掀顶,罐体塌陷等。


(七)事故等级。根据事故产生的后果和波及范围,研判灾害事故相应等级。

固定顶、内浮顶储罐的呼吸阀、量油口、罐盖开裂紊流火,外浮顶密封圈火灾、内浮顶储罐铁浮舱浮盘密封圈火、浮盘卡盘火灾,液化烃全压力储罐底部管线泄漏、安全阀火,液化烃全冷冻罐进出液管线、安全阀火等灾情,均为初期灾情;


固定顶储罐全表面火,易熔浮盘内浮顶和铁浮舱浮盘内浮顶储罐沉盘全表面火、外浮顶浮盘倾盘造成浮盘上部下部同时燃烧及沉盘全表面火,液化烃储罐上温带板开裂火,半冷冻罐组制冷冰机故障,全冷冻罐BOG系统故障,火炬排放系统故障,罐火+池火,罐组火等灾情,均为难控灾情。


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二、力量调度

根据事故企业库容规模、仓储类型、品种数量、灾情发展阶段、灾害风险、危害后果等,按照化工灭火救援编队调派力量,优先调集大流量泡沫消防车、举高喷射消防车、远程供水系统、泡沫输转消防车以及移动炮、消防机器人等车辆装备、器材工具、灭火药剂和防护装备。


三、选择集结点

根据库容规模、仓储特点、灾害类型、灾害等级、地理环境、气象条件等评估安全距离,科学确定集结点,应避开沸溢、喷溅、流淌火、爆炸冲击波、物体抛射、毒害、腐蚀等风险区域。


四、侦察研判

(一)通过询问厂区人员、核查库区(罐区)整体情况,了解储存介质品种规格、理化性质、储存方式,泄漏量及扩散范围、火灾部位及燃烧形式,事故罐和邻近罐容积、液位、压力,查看事故储罐结构图,观察事故储罐灾情变化。

(二)通过DCS系统和收发货记录等途径,核查确定事故储罐储存介质的种类、液位、温度、压力、运行条件等信息,以及已采取的处置措施。

(三)分析研判处置风险,根据燃烧介质的特性和灾害事故所处的控制状态,准确把握火场主要方面和主攻方向。

(四)联系化工专家到场,综合研判现场信息,评估灾情态势,提供技术支持。


五、安全防护

根据储存介质的危害特性和灾情等级,做好等级防护,科学划分警戒区域,强化出入管控,必要时扩大周边疏散和交通管制范围。一线作战人员严格落实呼吸、躯干的双重防护。


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六、各类储罐处置措施

(一)外浮顶储罐

1、工艺处置措施

由企业技术人员实施,优先采取关阀断料、关闭加热装置、定时排水、关闭雨排等工艺措施。

(1)当液面较低时,注入冷油抬高液面,提高固定或半固定泡沫灭火系统的灭火效率。

(2)当浮盘卡盘倾斜时,注入同质冷油抬高液面,保持浮盘水平状态,待恢复到浮盘密封圈线性燃烧,按密封圈初期火灾处置。

(3)当油温较高或现场冷却力量不足时,采取不同罐组之间同质油料进出平衡法降温。


2、消防处置措施

(1)密封圈火灾。启动固定、半固定泡沫灭火系统灭火处置,上述灭火系统失效时,登罐使用泡沫管枪灭火,按照满液位、半液位、低液位3种情况对应的7种密封圈火灾泡沫管枪操法,开展灭火。外浮顶密封圈火灾阶段处置,开启着火罐固定喷淋系统冷却降温,不需要开启其他邻近罐固定喷淋系统;外浮顶倾盘、沉盘火灾阶段,开启着火罐固定喷淋系统,邻近罐开启受辐射影响的迎火面固定喷淋线阀门,不受辐射热影响的邻近罐不考虑冷却降温。

(2)浮盘底部空间火灾。利用泡沫管枪从检修人孔向罐内喷射泡沫,达到泡沫覆盖最大保护半径时,封闭人孔注入氮气辅助惰化、抑制、窒息灭火;也可会同企业技术人员通过不同罐组之间注入同品质冷油,提升储罐液面,形成密封圈式带形燃烧后,按密封圈火灾灭火。

(3)浮盘倾盘、沉盘火灾。如外浮顶原油储罐浮盘上部和浮盘下部同时燃烧,则储罐出现倾盘灾情;如外浮顶原油储罐呈敞口全表面燃烧,则储罐出现沉盘灾情。处置这两种灾情应侧重于控制着火罐灾情,避免扩大,保护邻近罐组避免辐射热引起着火:一是对着火罐采取同质冷油循环带走热量减少油品蒸发,开启着火罐全部固定喷淋线阀门,部署移动水炮重点冷却着火罐液位边界线以上部位;二是对受辐射影响的邻近罐,开启迎火面一侧固定喷淋线阀门,部署移动水炮重点冷却保护迎火面液位边界线以上部位;三是采取固定或半固定泡沫灭火系统提前释放泡沫,将泡沫挡板区全覆盖,减少一次和二次密封处油气蒸发;四是如有条件可采取同质冷油循环并带入氮气抑制;五是严禁向浮盘射水、喷射泡沫,严禁采取车载炮、移动炮仰角吊射战术,防止加速浮盘沉没和水垫层形成,出现沸溢或喷溅,导致出现罐火+池火灾情。


雷雨天应加大浮盘上部排水频次,防止浮盘单边倾斜或整体下降破坏导向柱;持续喷射泡沫处置应加大储罐内部排水频次,避免形成水垫层。


(二)铁浮舱式浮盘内浮顶储罐

1、工艺处置措施

由企业技术人员实施,优先采取关阀断料、停止进出料作业、关闭雨排等工艺措施。

(1)当液面较低时,可采用注入同质冷油抬高液面,提高固定或半固定泡沫灭火系统的灭火效率。

(2)当浮盘卡盘倾斜时,注入同质冷油抬高液面,排除卡盘风险。

(3)当着火罐、邻近罐油温较高或现场冷却力量不足时,可采取氮气惰化控制火势,或采取不同罐组之间冷油循环平衡法降温。


2、消防处置措施

(1)呼吸阀、量油口、通风口、密封圈等处的初期火灾。储罐内部主要利用固定、半固定泡沫灭火系统实施泡沫覆盖灭火,储罐外部主要利用举高喷射消防车自上而下垂直喷射喷雾水或雾状泡沫射流瞬间窒息灭火。着火罐灭火处置期间,严禁导油输转,造成液位降低,油气空间增大,避免储罐形成负压发生回火爆炸。


(2)罐盖局部撕裂、储罐裂口燃烧。储罐内部主要利用固定、半固定泡沫灭火系统灭火,储罐外部主要利用举高喷射消防车顺风喷射泡沫切封灭火,同时要加大浮盘与油层面之间的罐体边缘冷却保护。紧急情况下,也可利用干粉消防车氮气瓶和其它氮气源外接临时管线,注入氮气惰化窒息辅助灭火。


(3)储罐半敞开、敞开全表面、塌陷式燃烧。半敞开、敞开全表面火灾,利用固定、半固定泡沫灭火系统注入泡沫控制灾情。全液面敞开式燃烧时,利用举高喷射消防车对着火罐迎风面的内壁喷射泡沫,使泡沫漫流覆盖灭火,集中力量冷却着火罐及相邻罐体。对邻近罐可采取氮气惰化、提前释放泡沫覆盖密封圈等方式,减少油气蒸发,防止火势蔓延。储罐塌陷式燃烧主要采取防止灾情扩大措施,强制冷却罐体控制燃烧。


(4)防火堤流淌火、池火。视情会同企业技术人员采取关闭雨排、设堤分隔、围堵截流、挖沟导流、更换管道巴金垫片等措施,流淌火利用泡沫钩管组与泡沫枪炮组配合,从上风方向区逐渐推进至下风方向区灭火。防火堤池火利用泡沫钩管组与泡沫枪炮组配合,站在上风方向,先用泡沫钩管组覆盖防火堤边缘火,泡沫枪间隔补位,沿泡沫覆盖层持续推进,消防炮混合液喷射储罐外壁,二次撞击产生泡沫反向漫流,双方向泡沫覆盖层闭合,隔绝空气窒息灭火。如防火堤与储罐间距大于12米,超过泡沫管枪最大水平覆盖推进距离,需在防火堤人工筑堤设若干区域,分片灭火。


(5)冷却保护。铁浮舱内浮顶储罐火灾,不论灾情发展阶段,着火罐、邻近罐组均要实施冷却保护,开启罐组内着火罐和邻近罐固定喷淋系统,部署移动力量,重点冷却着火罐液位边界线以上和邻近罐迎火面液位边界线以上部位。


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(三)易熔盘内浮顶储罐

1、工艺处置措施

由企业技术人员恢复或抢修事故罐氮封系统,注入氮气惰化、抑制、窒息灭火;邻近储罐和进出管线应注入氮气进行惰化保护,防止辐射热引起邻近罐或防火堤内输油管线爆炸起火。


2、消防处置措施

(1)呼吸阀、量油口、罐口开裂等初期火灾

①启动固定泡沫灭火系统,校验发泡效果;开启事故罐氮封系统旁通阀,注入压力不小于0.4Mpa氮气进行惰化、抑制;开启进罐分配管路阀门,注入泡沫灭火。 

②固定泡沫灭火系统失效,可使用泡沫消防车连接半固定泡沫灭火系统接口,校验发泡效果;开启事故罐氮封系统旁通阀,注入压力不小于0.4Mpa氮气进行惰化、抑制;开启进罐分配管路阀门,注入泡沫灭火。

③未安装氮封系统的易熔盘内浮顶罐,或“非标准”材质浮盘内浮顶,在校验泡沫后,应采取泡沫缓释放的方式,注入泡沫灭火,防止因泡沫导流罩或反射板安装不当、部件损坏,或单个产生器损坏等原因,造成混合液直接冲击损毁易熔浮盘,导致浮盘局部开裂、局部塌陷、浮盘拱起、边缘收缩等,形成全液面火灾。

(2)罐口开裂灾情。严禁使用水枪、水炮等非吸气型泡沫释放器具对开裂口直接喷射泡沫混合液,避免混合液射流损坏轻质浮盘。

(3)冷却保护。易熔盘内浮顶储罐火灾,不论灾情发展阶段,着火罐、邻近罐组均要实施冷却保护,开启罐组内着火罐和邻近罐固定喷淋系统,部署移动力量,重点冷却着火罐液位边界线以上和邻近罐迎火面液位边界线以上部位。


易熔盘内浮顶储罐和固定顶储罐呈半敞开、全液面敞开、塌陷式燃烧,池火、流淌火等灾情,可参照铁浮舱浮盘内浮顶储罐进行灭火。


(四)液化烃储罐

1、工艺处置措施

由企业技术人员实施。

(1)全压力储罐。采取关阀断料、火炬排放、放空泄压、注水排险、倒罐输转等工艺措施。

(2)半冷冻储罐。利用装置冷媒平衡线或冰机制冷线强制循环,维持低温储罐储存运行工艺条件;球罐超压时,采取火炬排放或大气直接排放泄压等工艺措施,使其达到设计储存压力/温度曲线值。球罐底部进出料管线裂缝泄漏或阀门、法兰密封泄漏等,采取火炬排放泄压,同时使用棉线缠绕,滴水封冻临时止漏。

(3)全冷冻储罐。储罐超压时,利用BOG(蒸发气)系统抽出超压气体,防止储罐超压,维持储罐处于工艺设计运行压力;打开火炬放空线紧急放空泄压;紧急情况下,打开罐顶大气放空线放空泄压。石油化工生产装置区设置的全冷冻储罐,如果泄漏气体向装置区蔓延扩散,应根据低温液体泄漏蒸发速度、扩散距离和风向,设置水幕屏障组或喷雾射流稀释分隔。


2、消防处置措施

(1)全压力储罐。打开着火罐、邻近罐固定喷淋系统冷却降温,着火罐、邻近罐组均要实施冷却保护,事故罐区内的每个储罐布置3门移动水炮,其中1门冷却球体顶部,2门冷却赤道线以上部位,强制冷却控温减压。配合企业技术人员采取关闭雨排、关阀断料、注水止漏、稀释驱散、堵漏封口、紧急放空、火炬排放、冷却控温、安全控烧、适时灭火、充氮抑制等措施处置。

(2)半冷冻储罐。打开着火罐固定喷淋系统,保护罐体保温层;利用遥控炮、屏风水枪等移动力量,设置分隔水幕,保护受辐射的邻近半冷冻球罐。严禁拆除、破坏半冷冻储罐的保温层,重点保护制冷冰机、冷媒输送管线、受辐射影响的邻近罐迎火面保温层,不受辐射热影响的邻近罐不考虑消防冷却射流。

(3)全冷冻储罐。输送管线泄漏时,利用高倍数泡沫覆盖临时封冻,禁绝一切火源,防止发生爆炸;发生输送管线流淌火、防护堤池火时,利用高倍数泡沫进行覆盖,控制低温流淌液体的气化速度和辐射热;罐口开裂发生罐沿火灾时,开启罐沿固定喷淋保护线,保护罐沿开口处,防止筒体变形开裂;储罐管线或罐组火灾,重点保护BOG系统正常运转;严禁对立式储罐筒体、低温管线射水,防止加速低温液体气化。

(4)大容积全冷冻低温罐。慎重对待灾情发展阶段,必要时,根据灾害模型数据计算结果,做出紧急避险、紧急撤离、扩大警戒区的决策,疏散和撤离周边居民和救援力量。


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七、泡沫灭火剂释放要点

(一)泡沫统型。当现场同时使用固定、半固定泡沫灭火系统、车载泡沫进行灭火时,应确保泡沫种类、比例、倍数一致,防止混打、错打,影响泡沫灭火效率。

(二)分区使用。当现场有多支力量采取泡沫覆盖灭火时,应分区实施,严禁在同一区域使用不同种类、比例、倍数的泡沫灭火剂。

(三)泡沫校验。无论使用何种形式向储罐注入泡沫,必须提前进行泡沫比例和发泡效果验证,防止泡沫灭火剂发泡效果不佳,导致混合液压沉浮盘。

(四)泡沫储备。发起进攻前,要准备充足的泡沫灭火剂,至少保证30分钟持续供液灭火量和30分钟二次进攻补充量,一次性准备到位后才能灭火。

(五)泡沫注入。储罐长时间燃烧,应控制泡沫注入的间歇时间,避免造成储罐液位升高,导致液体溢流形成流淌火。

(六)定时排水。外浮顶储罐火灾连续注入泡沫灭火,要定时进行罐内排水和浮顶排水作业,防止形成水垫层,导致沸溢、喷溅。

(七)泡沫计算。外浮顶储罐密封圈火灾燃烧面积,按内罐壁与泡沫挡板形成的环形燃烧面积计算;铁浮舱浮盘内浮顶储罐密封圈火灾燃烧面积,按内罐壁与泡沫挡板形成的环形燃烧面积计算;易熔浮盘内浮顶储罐密封圈火灾燃烧面积,按储罐全表面燃烧面积计算,当1个及以上易熔浮盘内浮顶储罐形成敞口全表面火或池火时,应按罐组防火堤面积计算燃烧液面积,并按二次进攻量提前调运泡沫。

(八)抗溶性泡沫释放。抗溶性泡沫扑救水溶性可燃液体火灾时,必须按照泡沫缓释放的方法操作,注意吸气型、半吸气型、非吸气型泡沫释放器具的区别和操作要领。


八、特别警示

(一)做好个人防护。参战人员必须按照规定穿戴防护服,正确佩戴个人防护装备,做好防火、防爆、防毒、防冻、防灼伤等。尤其是登罐扑救外浮顶原油储罐火灾时,要做好针对硫化氢的呼吸防护,特别是火灾扑灭后硫化氢浓度增加,要加强气体浓度监测和呼吸防护。


(二)设立内外观察哨。内部观察哨利用控制室DCS系统,监控石油库、储罐区、事故储罐、邻近或工艺关联储罐以及罐组的温度、压力、液位等波动变化;外部设观察员观察现场态势,明确撤离信号。现场指挥员视灾情发展程度和危害后果,及时做出紧急撤离、暂缓处置等决定。参战人员视情采取紧急避险。


(三)准确辨识罐型特征。当储罐外观特征不明显,应通过查看储罐内部结构图和厂区人员确认,综合全面辨识,防止误判。

1、外浮顶储罐。当储存介质为原油、重油、渣油时,灭火时要根据现场火势情况综合判断,科学把握登罐时间。通常情况下,5万m³以下单盘外浮顶储罐密封圈火灾,登罐灭火时间应控制在起火2个小时内,登罐灭火前要确认浮盘检修时间和腐蚀程度,防止浮盘或焊缝腐蚀,给登罐人员造成危险;5—10万m³双盘外浮顶储罐密封圈火灾,登罐灭火时间应控制在3个小时内。

特别注意:如果外浮顶储罐装载柴油或其他轻质介质,实施登罐灭火作业时,必须小心谨慎,不得贸然行动。必须经指挥员现场核实确认,根据密封圈火焰高度、燃烧时间和发展态势综合评估后,再作决策。

2、内浮顶储罐。除铁浮舱浮盘、易熔盘的内浮顶储罐外,还存在 “非标准”的内浮顶储罐,储罐外形有通风口(帽),浮盘采用不锈钢薄钢板材质,容易误判为铁浮舱浮盘,应按照易熔盘内浮顶储罐对待,出现1个及以上储罐敞口全表面燃烧时,需按罐组面积进行灭火救援力量计算。

3、液化烃储罐。外部包裹保温层的球形储罐一般为半冷冻储罐,应按半冷冻储罐处置;半冷冻、全冷冻储罐及管线非火灾情况下严禁直接射水冷却。


(四)注意事项

1、部署冷却力量时,应根据火场情况进行综合研判,重点考虑罐型、介质、液位、风向、燃烧形式等因素,不应轻易判定下风方向或邻近罐为风险最大储罐。

2、关闭防火堤、分隔堤雨排及化污水出口,保持事故防火堤1/5水封液位,防止储罐油品外溢引发整个储罐区火灾,防止废水、消防用水流入江河湖海引发环境污染。

3、实时观察固定泡沫站、消防车泡沫灭火剂的液位变化,防止将水注入储罐,加速罐内形成水垫层。

4、注意现场地势环境,避免将力量部署在地势较低位置。

5、液化烃火灾扑灭后,要反复侦检,防止复燃复爆;泄漏事故要及时关闭雨排、沟渠等与外界联系的设施,防止液化烃沿地下隐蔽设施外泄,遇明火回燃至储罐区。

6、原则上不得对液化烃半冷冻、全冷冻、LNG等低温储罐筒体、管线、阀门射水冷却。


文章内容来源于应急救援战训营

作者: 安环家 2021-11-22 08:40  消防处置措施 危化品储罐灾害事故 工艺处置措施
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