2013年安全工程師考試(安全生產技術)復習資料3
發布時間：2012-12-26 共1頁
儲油罐是油庫的重要設備，儲存著大量易燃燒、易爆炸、易揮發、易流失的油品，一旦發生爆炸所造成的損失難以估計。近20年來，油罐發展呈大型化的明顯趨勢。隨著油氣儲備量的增加，儲油罐的規模和數量也大幅度地增加。因此，如何安全有效地管理儲油罐、提高儲油罐的安全可靠性，已是當前安全管理工作所面臨的一個重大課題。
1 爆炸原因分析
1.1 明火
由明火引起的油罐火災居第1位，其主要原因是在使用電氣、焊修儲油設備時，動火管理不善或措施不力而引起。例如，檢修管線不加盲板;罐內有油時，補焊保溫釘不加措施;焊接管線時，事先沒清掃管線，管線沒加盲板隔斷;油罐周圍的雜草、可燃物未清除干凈等。另一個重要原因是在油庫禁區及油蒸氣易積聚的場所攜帶和使用火柴、打火機、燈火等違禁品或在上述場合吸煙等。
1.2 靜電
所謂靜電火災是指靜電放電火花引燃可燃氣體、可燃液體、蒸汽等易燃易爆物而造成的火災或爆炸事故。
靜電的實質是存在剩余電荷。當兩種不同物體接觸或摩擦時，物體之間就發生電子得失，在一定條件下，物體所帶電荷不能流失而發生積聚，這就會產生很高的靜電壓，當帶有不同電荷的兩個物體分離或接觸時，物體之間就會出現火花，產生靜電放電(ESD)
靜電放電的能量和帶電體的性質及放電形式有關。靜電放電的形式有電暈放電、刷形放電、火花放電等。其中火花放電能量較大，危險性最大。
靜電引起火災必須具備以下4個條件：
(1)有產生靜電的條件。一般可燃液體都有較大的電阻，在灌裝、輸送、運輸或生產過程中，由于相互碰撞、噴濺與管壁摩擦或受到沖擊時，都能產生靜電。特別是當液體內沒有導電顆粒、輸送管道內表面粗糙、液體流速過快時，都會產生很強的摩擦，從而產生靜電。
(2)靜電得以積聚，并達到足以引起火花放電的靜電電壓。油料的物理特性決定了其內產生的靜電電荷難以流失而大量積聚，其電壓可達上萬伏，遇到放電條件，極易產生放電引起火災。
(3)靜電火花周圍有足夠的爆炸性混合物。油品蒸發、噴濺時產生的油霧和儲油罐良好的蓄積條件致使油面上部空間形成油氣一空氣爆炸性混合物。
(4)靜電放電的火花能量達到爆炸性混舍物的最小引燃能量。當靜電放電所產生的電火花能量達到或大干油品蒸氣引燃的最小能量(0.2-0.25mJ)時，就會點燃可燃混合氣體，造成燃燒爆炸。
因靜電放電(ESD)引起的火災爆炸事故屢見不鮮，而且靜電火災具有一定的突發性、易爆炸、撲救難度大、易造成人員傷亡等特點，故如何更好地做好防靜電危害工作一直是安全管理工作的重要組成部分。
1.3 自燃
自燃是物質自發的著火燃燒過程，通常是由緩慢的氧化還原反應而引起，即物質在沒有火源的條件下，在常溫中發生氧化還原反應而自行發熱，因散熱受到阻礙，熱量積蓄，逐漸達到自燃點而引起的燃燒。所以自燃的條件有3個，即發生氧化還原反應、放熱、熱量積蓄，主要過程有氧化、聚熱、升溫、著火。
一般來說，引發儲油罐自燃主要原因有3種：靜電自燃、磷化氫自燃、硫自燃。
靜電自燃如上面介紹的，油罐在頻繁裝卸過程中，油品或運動部件與內壁相互摩擦，拍打油面，液位波動，運動部件晃蕩，又由于油品含水和雜質量大等多種原因，極易產生靜電，在運動部件和油罐形成巨大的飄浮帶電體，靜電通過接觸點及突出部位放電，產生靜電火花。
磷化氫自燃源于油品中的磷化氫，據有關資料表明，油品中的磷化氫以PH3或P2H4的形式存在。PH3通常以氣態的形式存在于油罐的氣相空間，且含量極低，其自燃點100℃，一般無自燃可能;而P2H4通常以液態的形式存在于油罐的液相空間，其與空氣反應的活化能很低，在常溫下就能發生自燃，但由于汽油的極性較強，少量P2H4溶解其中，且與空氣隔絕，也不會發生燃燒。
硫自燃起因于硫化鐵自燃，硫化鐵是石油貯罐硫腐蝕的主要產物，硫化鐵在與空氣接觸時強烈反應放熱，如出現熱積蓄，溫度提高，就發生自燃。
原油中的硫分為活性硫和非括性硫，元素硫、硫化氫和低分子硫酵等統稱為活性硫?；钚粤驅饘倬哂休^高的腐蝕性，硫對設備的腐蝕可以分為低溫濕H2S腐蝕、高溫硫腐蝕等，其對儲油罐的腐蝕屬于低溫濕H2S腐蝕。低溫濕H2S腐蝕又有2種腐蝕方式：一種是硫化氫氣體溶解在罐壁上的水中生成氫硫酸，氫硫酸與罐壁金屬鐵發生電化學腐蝕：另一種是儲罐內濕的硫化氫氣體，在沒有氧氣存在的條件下與儲罐內壁鐵的腐蝕產物一鐵的氧化物及其水合物發生電化學腐蝕。兩類腐蝕的主要產物均是硫化亞鐵。
長期處于氣相空間的儲罐內壁腐蝕特別嚴重，其內防腐涂層被硫化成一層膠質膜，而處在液相部位的內防腐層無明顯腐蝕痕跡，由于膠質膜對FeS具有保護作用，因此在FeS氧化時，氧化熱量不容易及時釋放，加快了其自燃速度。
在罐頂通風口附近，FeS與空氣接觸，迅速氧化，熱量不易積聚，而在油罐下部，越靠近浮盤的氣相空間，氧含量越低，部分FeS被不完全氧化，生成單晶硫。該單晶硫呈黃色顆粒狀，燃點較低，摻雜在塊狀、松散結構的焦硫化鐵中，為焦硫化鐵中的FeS的自燃提供了充足的燃燒條件。當油罐處于付油狀態時，大量的空氣充滿油罐的氣相空間，原先浸沒在浮盤下和隱藏于防腐膜內的FeS漸被暴露出來，并在膠質膜薄弱部位首先發生氧化，迅速發熱自燃，引起單晶硫膠質、橡膠密封圈燃燒，甚至導致火災爆炸事故。
