摘要:为提高大型油罐区的消防水平，对油罐区的火灾特点、火灾产生的原因进行了详细论述，并对油罐区消防安全监控系统进行重点设计，以期降低油罐区的安全事故。
关键词:可燃气体;易燃液体;油罐区;泄漏监测;消防监控
目前，国内大型炼油厂、液化气库数量日趋增多，给我国油罐区消防问题造成了极大的负担。之所以这么认为是由于油罐区属于易燃易爆区域，稍有不慎就可导致大范围火灾，给人们的人身财产安全造成巨大损失。为避免以上重大危险发生，应结合油罐区火灾特点进行详细分析，加强油罐区消防安全监控系统的设计，对油罐区域中存在的危险因素进行检测，结合数据分析油罐区的安全等级，及时消除可能存在的安全隐患，避免造成油罐区安全事故发生。
1油罐区火灾特点
油罐区一旦发生火灾，后果不堪设想。这主要是由于油罐区易燃易爆物质相对集中，火势高，辐射力强，很容易造成爆炸事故。结合以往油罐区火灾分析，油罐区火灾具备以下特点。(1)着火速度快，火势急而迅猛相比其他火灾而言，油品燃起速度及扩散速度非常快，足以让整个区域瞬间变成火海。形成此类特点的原因与石油自身特性息息相关，燃点和闪点是决定石油燃烧速度及扩散速度的主要因素。一般来说，石油产品的闪点和燃点之间相差值在1～5℃，闪点越低的石油，发生火灾危险的可能性越大，燃烧也越快，因此火势也会异常迅猛。如某汽油的闪点是－50～30℃，其爆炸极限上限浓度可达6.48%，下限浓度低至1.58%，燃点区间为415～530℃，如有不慎，发生泄漏现象，油蒸气就会与空气混合，形成易燃易爆气体。按气流漂移的常规速度45.7m/min来看，只要遇到类似烟头的火花，即可引发一场迅猛的火灾，造成重大损伤。(2)火焰温度高、辐射强油罐燃烧温度非常高，而且辐射力度很强，会导致火势越来越大。油品在燃烧过程中可释放出大量的热量，使周边区域温度升高，释放的热量加热了其他可燃物质，进而导致火势蔓延和扩大。而且油罐的容积越大火焰温度越高，辐射性越强，火势蔓延得越大。例如，当一个直径为11.5m的油罐着火开始燃烧时，它的辐射热度可达5860kJ/(m2•h)。但油罐直径增加至23m时，辐射的热量就可增至13000～17000kJ/(m2•h)。(3)燃烧和爆炸交替进行油罐火灾一旦发生，大多都会遵循燃烧和爆炸相互交替的规律。之所以发生爆炸是由于油罐受到火焰和高温的作用，使油罐内压力快速增加，油罐由于承受的压力过大，最后导致爆炸。此外，还有一种原因可以引发爆炸，燃烧的油罐使罐内的油快速蒸发，与空气混合，形成易爆气体。易爆气体达到爆炸极限值时，就会产生爆炸。一般来说，油蒸气浓度是不断变化的，因此也就产生了燃烧和爆炸相互交替的现象。(4)烟雾浓度高、毒气重油罐区发生火灾时，还可带来大量的烟雾及有毒气体。其烟雾浓度可达普通火灾烟雾的3～4倍。最为关键的是油罐区中，大部分燃料本身就具备大量的有毒物质，如硫化氢、环氧乙烷等有害物质。如有不慎，则可能给周边区域环境及居民生活带来巨大的伤害。(5)容易蒸发，容易扩散成大面积火灾除以上特性，油罐产品还具备易蒸发的特性，尤其是石油产品中的轻质油品。油品蒸发越快就会降低闪点，发生火灾的可能性就会增高。其次，油料基本都是流动的液体，发生火灾时，往往会由于油罐受到不同程度的破坏，油料的漏出会使其流动性加强，进而引发大面积火灾。
2储罐区可燃气体及易燃液体消防监控系统设计
结合油罐区火灾特点进行分析，油罐区消防的关键问题应考虑以下几个方面的因素。首先，应结合油罐区的整体布局制定出完整的消防体系，对重点区域进行重点监控与设计，以保证整个消防系统的整体性及针对性。其次，应充分考虑油品生产工艺中的安全因素，真正做到在消防安全系统中解决此类问题。最后，对油罐区可燃性物质及时进行监控，以免发生泄漏现象。基于以上分析，油罐区消防系统的监控设计应遵循以下原则，设计包含以下几个内容。
2.1油罐区消防监控系统设计原则
在进行油罐区消防安全监控系统的设计思路中，应根据油罐区发生火灾的原因进行具体设计，只有这样油罐区消防安全系统才可在实际中得到应用。当前，油罐区消防监控系统为满足安全事故提前预测及实时监控的2大功能，往往采用软硬件相结合及生产监测与安全监控相结合的2大原则。软硬件相结合是指通过对安全事故的模拟，将软硬件联合起来，一旦发生安全事故，系统即可自行处理。其次，监测与安全监控是指在生产中，对油品生产过程进行监测，避免后期引发安全事故的隐患因素存在。安全监测则是指对油罐区进行实时监测，对油罐区安全参数进行设定，并根据采集数据及时进行协调，将可能引发火灾的问题扼杀在摇篮之中。
2.2油罐区硬件消防系统的应用设计
根据油罐区的特点，综合考虑其工艺参数及火灾参数的监测条件，油罐区应设置可燃性气体泄漏监测系统及消防安全系统，以满足对工艺监测参数DC4～20mA及火灾参数频率传输的不同要求。在硬件系统中，实现火灾参数频率传输监测目前主要采用防爆型火灾探测器。根据数据通信协议的要求，对工艺参数进行检测往往采用DDZ转换器，以达到接受处理仪表输出信号的功能，其监测内容可包括气体浓度、成分，油罐的温度及其承受的压力等。而监控平台的功能则主要负责利用这些采集的数据进行实时分析，针对可能预测出来的事故及时预防，采取相应的联动灭火装置，保证油罐区的消防安全。火灾监测与灭火联动控制系统结构如图1所示。
2.3油罐区软件消防系统的应用设计
油罐区软件消防系统设计:①应实现对油罐区数据进行分析处理，并做出相应的报警判断，具备联动的控制输出功能。②应满足对油罐区安全状态事故进行预测的功能，并提出相应的紧急处置方案。③需满足数据采集传输，及异地远程、联网的功能。④结合消防系统的工作性质，还需满足消防管理的工作，如设备状态的管理、防火管理等。综上所述，为满足以上功能，油罐区软件消防系统的应用设计应主要包含4大设计模块，即系统主控模块、事故处理模块、信息通信模块、消防管理模块。以上4大模块中，数据通信传输是油罐区消防安全检测系统的基础，也是应进行重点设计的区域。其关键在于在消防安全监控系统中，对安全事故进行预测完全依托于对各类参数数据进行采集，并将采集的数据送入监控中心，才可对油罐区的安全状态进行判断，最后才可提供合理的解决方案。因此，对油罐区数据通信传输模块进行重点设计必不可少，只有保证监测数据的真实性才可保证消防系统应急预案的合理性。
3结语
前些年，我国在秦皇岛、锦西等地都发生了大型火灾爆炸事故，对社会造成了不可估量的损失。在近几年的努力下，油罐区安全事故已大幅度减少，但还是偶有发生。因此，油罐区消防安全监控系统的合理设计仍是重中之重。在油罐区消防安全监控系统中，应保证数据的准确性，才可保证消防安全应急预案的合理性。只有这样，才能降低油罐区发生安全事故的可能性。
参考文献
［1］陈南．石油化工储罐区火灾探测报警及远程灭火联动控制系统研究［J］．消防科学与技术，2004，23(1):80－82．
［2］方垒．化学事故及其预防［J］．华北科技学院学报，2001，(3):24－26．
作者：宗蕾 徐佳 管彧 郭伟 孙彦开 单位：中国石油管道局工程有限公司天津分公司 中国石油管道公司管道销售公司
