摘要：分析加油站的火災(zāi)危險(xiǎn)因素，介紹油氣回收、容器阻隔防爆技術(shù)在加油站工藝設(shè)施的應(yīng)用對(duì)防火設(shè)計(jì)的影響。

　　關(guān)鍵詞：加油站；火災(zāi)危險(xiǎn)性；油氣回收；容器阻隔

　　防爆技術(shù)汽車加油站是各類機(jī)動(dòng)車加汽油、柴油的專門場(chǎng)所，由工藝設(shè)施和建、構(gòu)筑物組成。主要工藝設(shè)施包括加油機(jī)、埋地油罐、油罐通氣管、密閉卸油接頭；主要建、構(gòu)筑物包括站房、罩棚、變配電間、水封井、圍墻。

　　1 油品的火災(zāi)基本特性

　　加油站所經(jīng)營(yíng)的汽油按辛烷值可分為90 號(hào)、93 號(hào)和97 號(hào)等牌號(hào)，柴油根據(jù)沸點(diǎn)范圍的不同可以分為輕柴油和重柴油兩種。

　　1.1 油品

　　火災(zāi)特征參數(shù)從上表可以看出，汽油各項(xiàng)火災(zāi)特征參數(shù)均高于柴油，只要能滿足汽油工藝設(shè)施要求，就能滿足柴油要求。在實(shí)際中，柴油發(fā)生火災(zāi)事故也相對(duì)較少，下面以汽油作為重點(diǎn)進(jìn)行論述。

　　1.2 易燃易爆性

　　汽油一般為無(wú)色或淡黃色透明液體，閃點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于室溫，汽油蒸汽的最小點(diǎn)火能量很小，僅為0.2mJ,因此即使遇到能量較小的火源也易引起燃燒，汽油燃燒熱值高，燃燒溫度達(dá)1200℃，對(duì)周圍可燃物帶來(lái)巨大的熱輻射。汽油在室溫下極易揮發(fā)，蒸汽比空氣重，易于聚積在低洼處；汽油的爆炸濃度下限僅為37.2mg/L,與空氣混合易形成爆炸性混合氣體。

　　1.3 易蔓延擴(kuò)散

　　汽油密度為730kg/m3,比水輕且不溶于水，屬于低黏度的輕質(zhì)油品，流動(dòng)擴(kuò)散性強(qiáng)，發(fā)生泄漏后易流淌擴(kuò)散，加之汽油燃燒速度很快，加油站內(nèi)一旦發(fā)生火災(zāi)，油品流淌蔓延開，火勢(shì)將迅速擴(kuò)展。

　　1.4 易產(chǎn)生靜電

　　油品在輸送過(guò)程中，由于與管道之間的摩擦，會(huì)產(chǎn)生大量的靜電荷，若不導(dǎo)走，聚集到一定程度形成高電位就可能放電火花，引起爆炸著火事故。

　　2 加油站火災(zāi)事故類型

　　加油站經(jīng)營(yíng)的汽油在卸油和加油過(guò)程中揮發(fā)出易燃?xì)怏w，另有操作不當(dāng)造成泄漏的油品，一旦遇到明火、靜電火花及雷擊時(shí)，會(huì)引起火災(zāi)、爆炸事故。

　　2.1 著火

　　如采用敞開工藝卸油時(shí)，埋地油罐人孔處發(fā)生著火事故。

　　原因是由于未采取密閉卸油，卸油管未插到罐底，引起油品噴濺到液面和罐壁上，攪動(dòng)液面加速油氣揮發(fā)，同時(shí)與罐壁和空氣摩擦產(chǎn)生靜電火花，引起人孔上的卸油口著火。

　　2.2 爆炸

　　如廣州市泰沙路某加油站改造過(guò)程中爆炸。原因是舊儲(chǔ)油罐設(shè)置在罐室內(nèi)，揮發(fā)的油氣由于通風(fēng)不良積聚在室內(nèi)，因風(fēng)焊切割拆除油站罩棚產(chǎn)生火花跌入罐池上蓋的縫隙，引起爆炸。

　　2.3 泄漏

　　引起次生災(zāi)害油品泄漏到城市公用下水管網(wǎng)，產(chǎn)生爆炸等次生災(zāi)害，如廣州市登峰路某加油站漏油到城市公用下水道，在數(shù)公里外遇明火爆炸。原因是加油站沒有采用密閉固定接頭卸油，卸油作業(yè)時(shí)正逢大雨，無(wú)人看管，卸油膠管脫落，油品流入城市下水管網(wǎng)。

　　3 加油站火災(zāi)危險(xiǎn)因素分析

　　對(duì)大量的汽車加油站火災(zāi)或者爆炸事故的分析表明，油品泄漏是加油站發(fā)生火災(zāi)或爆炸事故的直接原因，同時(shí)也和安全距離、工藝設(shè)備、各種點(diǎn)火源等方面有密切聯(lián)系。

　　3.1 安全距離加油站設(shè)置

　　安全距離目的是防止相互干擾，引發(fā)火災(zāi)事故。取決于加油站周邊建筑設(shè)施的性質(zhì)、規(guī)模和站內(nèi)各種設(shè)施的危險(xiǎn)性等級(jí)。

　　3.1.1 站外安全距離不足

　　加油站與各種建筑、設(shè)施之間的安全距離，主要從油罐（外壁）、通氣管管口（中心線）和加油機(jī)（中心線）三個(gè)部位起算。其中，油罐、通氣管管口和加油機(jī)與重要公共建筑物之間的安全距離要求最嚴(yán)，無(wú)論加油站級(jí)別大小均為50m;而與一般公路的安全距離要求均低，僅有5~8m.加油站與民用建筑之間的安全距離要求，則依據(jù)建筑規(guī)模確定。一般為10~12m.有些加油站由于歷史原因選址在老城區(qū)，隨著城市快速發(fā)展，周邊高層建筑和人員密集場(chǎng)所不斷增多，有的加油站和周邊建筑防火間距不能滿足規(guī)范要求。

　　3.1.2 站內(nèi)安全距離不足

　　對(duì)于一般加油站而言，內(nèi)部安全距離要求主要有4 項(xiàng)：①埋地汽柴油罐之間安全距離為0.5m;②通氣管管口與密閉卸油點(diǎn)之間的安全距離為3m;③油罐及通氣口與人員出入的站房之間的安全距離為4m,與變配電室安全距離為5m;④加油機(jī)與站房、變配電室之間的距離分別為5m 和6m.有些汽車加油站中的站房、加油機(jī)、地下儲(chǔ)油罐及附屬建筑設(shè)施之間未能按照危險(xiǎn)性等級(jí)劃分相應(yīng)的防火間距，站內(nèi)道路狹窄，一旦發(fā)生事故，將會(huì)給滅火救援帶來(lái)很大難度。

　　3.2 存在的隱患 

　　3.2.1 油罐存在的隱患

　　儲(chǔ)罐埋地多年以后，由于腐蝕和局部應(yīng)力發(fā)生變化，罐體出現(xiàn)破裂，導(dǎo)致油品泄漏；另外，在埋設(shè)油罐時(shí)，沒有對(duì)地質(zhì)進(jìn)行認(rèn)真考察，加上基礎(chǔ)施工不符合規(guī)定，因地下水浮力作用造成空油罐上浮，導(dǎo)致油管扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生斷裂，發(fā)生泄漏事故。

　　3.2.2 管線敷設(shè)存在的隱患

　　電氣管線、油品管線埋設(shè)在同一個(gè)管溝中，管溝未用砂土填實(shí)，電氣管線進(jìn)入建筑物也沒有進(jìn)行有效隔斷，一旦發(fā)生油品泄漏，蒸發(fā)的油氣積聚在管溝中，遇明火即可發(fā)生爆炸。

　　3.2.3 工藝落后和設(shè)備故障

　　沒有采用自封式加油槍和密閉卸油工藝；管線及閥門、法蘭等管件使用維護(hù)不當(dāng)，造成穿孔或連接處破損；油罐液位顯示裝置失靈造成油品漫溢。

　　3.2.4 電氣設(shè)備隱患

　　在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域，未選用安裝防爆型電氣設(shè)備，或者防爆電氣不能發(fā)揮正常功用，達(dá)不到防爆的要求。另外，電氣設(shè)備的老化、絕緣破損、短路，也會(huì)成為潛在的火災(zāi)隱患。

　　3.2.5 輸送產(chǎn)生的靜電危害

　　采用敞開式卸油，油管沒有深入到罐底，造成油品急速?zèng)_擊油罐罐壁和液面，產(chǎn)生靜電；油罐車行駛過(guò)程中搖晃顛簸，攪動(dòng)油品，產(chǎn)生靜電；輸油管道內(nèi)壁粗糙，轉(zhuǎn)角多，油品輸送過(guò)程中與管壁不斷發(fā)生摩擦，產(chǎn)生靜電；卸油后靜置時(shí)間不夠，積聚的靜電荷得不到有效釋放；大量的靜電荷若不導(dǎo)走，聚集到一定程度形成高電位就可能放電火花，引起爆炸著火事故。

　　3.3 點(diǎn)火源及環(huán)境氣候因素

　　3.3.1 存在的各類點(diǎn)火源

　　汽車加油站多建在車輛來(lái)往頻繁的道路邊上，周圍環(huán)境復(fù)雜，存在眾多的各類點(diǎn)火源。頻繁出入的加油車輛、人為帶入的煙火、撞擊火花、手機(jī)的電磁火花、動(dòng)火作業(yè)時(shí)的火花等，一定條件下，都有可能成為引發(fā)火災(zāi)的點(diǎn)火源，造成事故。

　　3.3.2 環(huán)境氣候因素

　　汽油蒸汽受溫度影響大，易受熱膨脹，平均溫度每變化1℃，油氣體積就變化0.12%.夏天溫度較高時(shí)，卸油作業(yè)過(guò)程中，會(huì)加劇汽油蒸汽外泄，與空氣形成的爆炸性混合氣體更容易達(dá)到爆炸極限。

　　在雷雨天氣裝卸油品，由于雷電放電時(shí)，其電壓高達(dá)數(shù)十萬(wàn)伏，電流強(qiáng)度達(dá)數(shù)十萬(wàn)安培，揮發(fā)的油氣如果在地表積聚沒有散開，遇到雷擊，即發(fā)生燃燒，另外，雷擊還會(huì)使加油槍等金屬設(shè)備產(chǎn)生感應(yīng)電荷，并放出火花，導(dǎo)致加油過(guò)程中金屬設(shè)備邊緣的油氣燃燒。

　　4 新工藝防火設(shè)計(jì)的應(yīng)用

　　對(duì)于加油站工藝設(shè)備防火設(shè)計(jì)，原則上：①防止油氣泄漏，減少油氣揮發(fā)；②不產(chǎn)生油氣集聚的條件，以防止火災(zāi)爆炸的條件生成。下列3 種新工藝圍繞上述原則，從不同角度降低加油站的火災(zāi)危險(xiǎn)性：

　　4.1 油氣回收技術(shù)油氣回收技術(shù)

　　在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)有30 多年應(yīng)用歷史，在我國(guó)也有十幾年應(yīng)用歷史。應(yīng)用油氣回收技術(shù)有一次、二次、三次回收之分。一次回收指的是油罐車在向加油站油罐卸油時(shí)，同時(shí)回收從油罐排出來(lái)的油氣。二次回收是指用加油槍給汽車油箱加油時(shí)，同時(shí)回收從油箱里排出的油氣。三次回收一般是指在油庫(kù)安裝回收裝置，將抽回的油氣進(jìn)行油氣分離，空氣排放，油品液化。

　　當(dāng)前加油站的油氣回收包括油罐車卸油油氣回收系統(tǒng)和汽車加油油氣回收系統(tǒng)，實(shí)際上是一次、二次回收方式。具體采用的技術(shù)路線有真空輔助式、冷凝和吸附式、膜分離式等。以真空輔助式油氣回收系統(tǒng)為例介紹工作機(jī)理：油罐車卸下一定數(shù)量的油品，就需吸入大致相等體積的氣體補(bǔ)氣，而加油站內(nèi)的埋地油罐也因注入油品而向外排出相當(dāng)數(shù)量的油氣，此油氣經(jīng)過(guò)真空泵和導(dǎo)管重新輸回油罐車內(nèi)，完成油氣循環(huán)的卸油過(guò)程�；厥盏接凸捃噧�(nèi)的油氣，可由油罐車帶回油庫(kù)后，再經(jīng)冷凝、吸附或燃燒等方式處理。應(yīng)用油氣回收技術(shù)后，汽油罐和通氣管管口和站外建筑物的安全距離間距可降低20~30%.

　　4.2 容器阻隔防爆技術(shù)

　　容器阻隔防爆技術(shù)首先被用于1991 年的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，之后從軍事工業(yè)轉(zhuǎn)向民用。在我國(guó)應(yīng)用時(shí)間不到10 年，主要應(yīng)用于埋地油罐、橇裝加油裝置的儲(chǔ)油罐、車載油罐，特別是應(yīng)用于采用油氣回收技術(shù)仍不能滿足周邊安全距離要求的埋地油罐。

　　其機(jī)理是：依據(jù)熱傳導(dǎo)理論及形成燃燒、爆炸的基本條件，在油罐內(nèi)安裝阻隔防爆材料，通過(guò)利用阻隔防爆材料多孔網(wǎng)狀蜂窩結(jié)構(gòu)材料良好的熱傳導(dǎo)和表面積大的特點(diǎn)，快速吸收并傳遞油氣燃爆產(chǎn)生的能量，防止容器內(nèi)油氣瞬間吸收大量能量而產(chǎn)生急劇膨脹，阻止火焰的迅速傳播，從而阻止劇烈燃燒和破壞性爆炸的發(fā)生。采用這種技術(shù)，提高了油罐的本質(zhì)安全度，當(dāng)油罐內(nèi)的汽油揮發(fā)出來(lái)的氣體與空氣混合達(dá)到爆炸極限時(shí)，遇到明火、靜電火花、撞擊、雷擊等意外情況時(shí)都不會(huì)發(fā)生爆炸。

　　4.3 橇裝加油裝置

　　橇裝式加油裝置是集地面防火防爆儲(chǔ)油罐、加油機(jī)、自動(dòng)滅火器于一體的可移動(dòng)加油裝置。“撬裝”是指一組設(shè)備固定在一個(gè)角鋼或工字鋼制成的底盤上，通過(guò)起重設(shè)備進(jìn)行移動(dòng)、就位。由于儲(chǔ)油罐設(shè)置在地上，可以避免埋地日久因腐蝕而泄漏的問(wèn)題，考慮到地上油罐更容易受到溫度等外在因素影響，采用比地下油罐更為嚴(yán)格的安全措施，如設(shè)置自動(dòng)滅火裝置、緊急泄壓裝置、防溢流裝置、容器阻隔防爆裝置，具有防火防爆，占地面積小，便于遷移等特點(diǎn)。

　　5 結(jié)束語(yǔ)

　　通過(guò)利用科技發(fā)展的最新成果，改進(jìn)加油站在加油、卸油、儲(chǔ)油過(guò)程的工藝設(shè)施，有效控制油氣泄漏和油氣聚集現(xiàn)象的發(fā)生，改善在安全距離、設(shè)備操作等方面的存在的諸多問(wèn)題，達(dá)到防火、防爆、防雷、防靜電、防泄漏的目的，把事故的發(fā)生率降到最低。