摘要：分析加油站的火災危險因素，介紹油氣回收、容器阻隔防爆技術(shù)在加油站工藝設施的應用對防火設計的影響。

　　關(guān)鍵詞：加油站；火災危險性；油氣回收；容器阻隔

　　防爆技術(shù)汽車(chē)加油站是各類(lèi)機動(dòng)車(chē)加汽油、柴油的專(zhuān)門(mén)場(chǎng)所，由工藝設施和建、構筑物組成。主要工藝設施包括加油機、埋地油罐、油罐通氣管、密閉卸油接頭；主要建、構筑物包括站房、罩棚、變配電間、水封井、圍墻。

　　1 油品的火災基本特性

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

　　1.1 油品

　　火災特征參數從上表可以看出，汽油各項火災特征參數均高于柴油，只要能滿(mǎn)足汽油工藝設施要求，就能滿(mǎn)足柴油要求。在實(shí)際中，柴油發(fā)生火災事故也相對較少，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)遠遠低于室溫，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1200℃，對周?chē)�可燃物帶�?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)擴散性強，發(fā)生泄漏后易流淌擴散，加之汽油燃燒速度很快，加油站內一旦發(fā)生火災，油品流淌蔓延開(kāi)，火勢將迅速擴展。

　　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(zhù)火事故。

　　2 加油站火災事故類(lèi)型

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

　　2.1 著(zhù)火

　　如采用敞開(kāi)工藝卸油時(shí)，埋地油罐人孔處發(fā)生著(zhù)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(zhù)火。

　　2.2 爆炸

　　如廣州市泰沙路某加油站改造過(guò)程中爆炸。原因是舊儲油罐設置在罐室內，揮發(fā)的油氣由于通風(fēng)不良積聚在室內，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

　　引起次生災害油品泄漏到城市公用下水管網(wǎng)，產(chǎn)生爆炸等次生災害，如廣州市登峰路某加油站漏油到城市公用下水道，在數公里外遇明火爆炸。原因是加油站沒(méi)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 加油站火災危險因素分析

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

　　3.1 安全距離加油站設置

　　安全距離目的是防止相互干擾，引發(fā)火災事故。取決于加油站周邊建筑設施的性質(zhì)、規模和站內各種設施的危險性等級。

　　3.1.1 站外安全距離不足

　　加油站與各種建筑、設施之間的安全距離，主要從油罐（外壁）、通氣管管口（中心線(xiàn)）和加油機（中心線(xiàn)）三個(gè)部位起算。其中，油罐、通氣管管口和加油機與重要公共建筑物之間的安全距離要求最嚴，無(wú)論加油站級別大小均為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，則依據建筑規模確定。一般為10~12m.有些加油站由于歷史原因選址在老城區，隨著(zhù)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(mǎn)足規范要求。

　　3.1.2 站內安全距離不足

　　對于一般加油站而言，內部安全距離要求主要有4 項：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加油機與站房、變配電室之間的距離分別為5m 和6m.有些汽車(chē)加油站中的站房、加油機、地下儲油罐及附屬建筑設施之間未能按照危險性等級劃分相應的防火間距，站內道路狹窄，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

　　儲罐埋地多年以后，由于腐蝕和局部應力發(fā)生變化，罐體出現破裂，導致油品泄漏；另外，在埋設油罐時(shí)，沒(méi)有對地質(zhì)進(jìn)行認真考察，加上基礎施工不符合規定，因地下水浮力作用造成空油罐上浮，導致油管扭轉產(chǎn)生斷裂，發(fā)生泄漏事故。

　　3.2.2 管線(xiàn)敷設存在的隱患

　　電氣管線(xiàn)、油品管線(xiàn)埋設在同一個(gè)管溝中，管溝未用砂土填實(shí)，電氣管線(xiàn)進(jìn)入建筑物也沒(méi)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 工藝落后和設備故障

　　沒(méi)有采用自封式加油槍和密閉卸油工藝；管線(xiàn)及閥門(mén)、法蘭等管件使用維護不當，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 電氣設備隱患

　　在爆炸危險區域，未選用安裝防爆型電氣設備，或者防爆電氣不能發(fā)揮正常功用，達不到防爆的要求。另外，電氣設備的老化、絕緣破損、短路，也會(huì )成為潛在的火災隱患。

　　3.2.5 輸送產(chǎn)生的靜電危害

　　采用敞開(kāi)式卸油，油管沒(méi)有深入到罐底，造成油品急速沖擊油罐罐壁和液面，產(chǎn)生靜電；油罐車(chē)行駛過(guò)程中搖晃顛簸，攪動(dòng)油品，產(chǎn)生靜電；輸油管道內壁粗糙，轉角多，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(zhù)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(lèi)點(diǎn)火源

　　汽車(chē)加油站多建在車(chē)輛來(lái)往頻繁的道路邊上，周?chē)�環(huán)境復雜，存在眾多的各類(lèi)點(diǎn)火源。頻繁出入的加油車(chē)輛、人為帶入的煙火、撞擊火花、手機的電磁火花、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)，其電壓高達數十萬(wàn)伏，電流強度達數十萬(wàn)安培，揮發(fā)的油氣如果在地表積聚沒(méi)有散開(kāi)，遇到雷擊，即發(fā)生燃燒，另外，雷擊還會(huì )使加油槍等金屬設備產(chǎn)生感應電荷，并放出火花，導致加油過(guò)程中金屬設備邊緣的油氣燃燒。

　　4 新工藝防火設計的應用

　　對于加油站工藝設備防火設計，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危險性：

　　4.1 油氣回收技術(shù)油氣回收技術(shù)

　　在發(fā)達國家已經(jīng)有30 多年應用歷史，在我國也有十幾年應用歷史。應用油氣回收技術(shù)有一次、二次、三次回收之分。一次回收指的是油罐車(chē)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(chē)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。

　　當前加油站的油氣回收包括油罐車(chē)卸油油氣回收系統和汽車(chē)加油油氣回收系統，實(shí)際上是一次、二次回收方式。具體采用的技術(shù)路線(xiàn)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為例介紹工作機理：油罐車(chē)卸下一定數量的油品，就需吸入大致相等體積的氣體補氣，而加油站內的埋地油罐也因注入油品而向外排出相當數量的油氣，此油氣經(jīng)過(guò)真空泵和導管重新輸回油罐車(chē)內，完成油氣循環(huán)的卸油過(guò)程�；厥盏接凸捃�(chē)內的油氣，可由油罐車(chē)帶回油庫后，再經(jīng)冷凝、吸附或燃燒等方式處理。應用油氣回收技術(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 年的海灣戰爭中，之后從軍事工業(yè)轉向民用。在我國應用時(shí)間不到10 年，主要應用于埋地油罐、橇裝加油裝置的儲油罐、車(chē)載油罐，特別是應用于采用油氣回收技術(shù)仍不能滿(mǎn)足周邊安全距離要求的埋地油罐。

　　其機理是：依據熱傳導理論及形成燃燒、爆炸的基本條件，在油罐內安裝阻隔防爆材料，通過(guò)利用阻隔防爆材料多孔網(wǎng)狀蜂窩結構材料良好的熱傳導和表面積大的特點(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，當油罐內的汽油揮發(fā)出來(lái)的氣體與空氣混合達到爆炸極限時(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油罐、加油機、自動(dòng)滅火器于一體的可移動(dòng)加油裝置。“撬裝”是指一組設備固定在一個(gè)角鋼或工字鋼制成的底盤(pán)上，通過(guò)起重設備進(jìn)行移動(dòng)、就位。由于儲油罐設置在地上，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格的安全措施，如設置自動(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、儲油過(guò)程的工藝設施，有效控制油氣泄漏和油氣聚集現象的發(fā)生，改善在安全距離、設備操作等方面的存在的諸多問(wèn)題，達到防火、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。