4.3 外浮顶储罐
4.3.1 目前,大型外浮顶油罐普遍采用钢制单盘式或双盘式浮顶结构(见现行国家标准《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》GB 50341),发生火灾通常表现为环形密封处的局部火灾。然而,这类储罐在运行过程中,也会出现因管理、操作不慎而导致的全液面敞口火灾,国内外都有浮顶下沉并伴随火灾发生,形成油罐的全液面敞口火灾的案例,目前单罐容积最大的当属Amoco石油公司英国南威尔士米尔福德港炼油厂一个直径255英尺(容积10×104m3)的浮顶原油罐火灾。相关统计资料表明,外浮顶油罐发生全液面敞口火灾的几率很小,故规定按环形密封处的局部火灾设防。
4.3.2 目前泡沫喷射口的设置方式有两种;第一种是设置在罐壁顶部,第二种是设置在浮顶上,它又分为泡沫喷射口设置在密封或挡雨板上方和泡沫喷射口设置在金属挡雨板下部(见图6)。规范表4.3.2中“密封或挡雨板上方”即指前者,“金属挡雨板下部”即指后者。
对泡沫混合液供给强度与连续供给时间的规定,主要依据国内的灭火试验。单个泡沫产生器的最大保护周长,参考了NFPA11《低倍数、中倍数、高倍数泡沫灭火系统标准》的规定。
2006年8月7日,国内某油库一座15×104m3外浮顶油罐密封处因雷击发生火灾,供给泡沫19min灭火,持续供给时间26min;另外,2007年国内发生的多起外浮顶油罐密封处火灾,均在供给泡沫10min内灭火。
大量灭火实例证明本条规定是合理可靠的,不这样做系统灭火无法保证,为此定为强制性条文。
4.3.3 本次修订,将泡沫堰板高度由原规范规定的高出密封0.1m改为0.2m,主要为了使泡沫充分覆盖密封。需要指出,目前大型油罐基本都安装了二次密封,且二次密封的高度在0.7m以上。这就需要泡沫堆积高度在0.9m以上,才能确保彻底灭火。因此,选择析液时间与抗烧时间较长的泡沫尤为重要。
对泡沫堰板距罐壁距离的规定,参考了大庆市某油库的试验与NFPA 11《低倍数、中倍数、高倍数泡沫灭火系统标准》的规定。
从灭火角度考虑,泡沫喷射口浮顶上设置方式的泡沫堰板距罐壁的距离可进一步减小,但为方便密封检修,故规定不宜小于0.6m。
4.3.4 设置泡沫导流罩是行之有效的减少泡沫损失的措施。泡沫喷射口设置在浮顶上要求T形管,有利于泡沫的分布。
4.3.5 外浮顶储罐环形密封区域的火灾,其辐射热很低,灭火人员能够靠近罐体;且泡沫产生器被破坏的可能自性很小。故作此规定。
4.3.6 根据有关制造商的工程手册和实践经验,对泡沫喷射口浮顶上设置方式中的耐压软管、管道连接作了规定。本次修订,对耐压软管的材料作了补充规定,多年的应用实践表明,该软管较可靠。另外,由于有些油罐设有搅拌器,故增加了相应的规定。
4.3.9 本条规定是在原规范的基础上,结合实际灭火案例进行了细化。
一方面,外浮顶储罐火灾初期多为局部密封处小火,灭火人员可站在梯子平台上或浮顶上用泡沫枪将其扑灭;另一方面,对于储存高含蜡原油的储罐,由于罐体保温不好或密封不好,罐壁上会凝固少量原油。当温度升高时,凝油熔化并可能流到罐顶。偶发火灾后,需要灭火人员站在梯子平台上用泡沫枪灭火。