我國(guó)汽車加油站總數(shù)已愈9.2萬家,年消耗汽油約3600萬噸。汽車加油站的興起給各類交通運(yùn)輸工具提供了便利,給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了動(dòng)力,但同時(shí),其安全問題也逐漸被關(guān)注,加油站一旦發(fā)生火災(zāi),勢(shì)必造成巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失。文章通過結(jié)合國(guó)內(nèi)加油站火災(zāi)事故案例,剖析了火災(zāi)特點(diǎn)及原因,從選址與總平面防火設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝及設(shè)備分析城市汽車加油站的火災(zāi)危險(xiǎn)性,以期為城市汽車加油站的防火工作提供參考。
中國(guó)加油站發(fā)展至今,雖然取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,但是在設(shè)備與管理上與國(guó)外加油站仍舊存在著較大的差距。特別是近年來,國(guó)內(nèi)汽車加油站火災(zāi)總體數(shù)量有所下降,但仍呈現(xiàn)一個(gè)高發(fā)的趨勢(shì),從2000年到2004年的5年間共發(fā)生加油站火災(zāi)1176起(見表1),暴露出國(guó)內(nèi)加油站在安全方面存在的問題。本文將對(duì)汽車加油站存在的火災(zāi)隱患進(jìn)行分析并提出解決方案。
一、油品的燃燒特點(diǎn)
汽車加油站是為汽車油罐充裝汽油、柴油的專門場(chǎng)所,其所經(jīng)營(yíng)的汽油按研究法辛烷值(RON)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。由于柴油危險(xiǎn)性較低,且在實(shí)際中柴油發(fā)生火災(zāi)事故相對(duì)較少,下面以汽油作為重點(diǎn)進(jìn)行論述。
(一)易燃易爆性
汽油是汽車加油站儲(chǔ)存的主要油品,一般為無色或淡黃色透明液體,密度為730kg/m3,比水輕且不溶于水。根據(jù)油品危險(xiǎn)等級(jí)的劃分,閃點(diǎn)在45℃以下屬于易燃品,而汽油閃點(diǎn)遠(yuǎn)低于室溫,約為-50℃~-20℃。汽油在室溫下易蒸發(fā),蒸汽比空氣重,與空氣組成的爆炸性混合氣體,遇很小點(diǎn)火源即可發(fā)生爆炸,據(jù)測(cè)定,引爆能量約為0.2mJ,相當(dāng)于一枚大頭針在1m高處落在水泥地面所產(chǎn)生的能量。
(二)火勢(shì)易擴(kuò)散
汽油屬于低黏度的輕質(zhì)油品,密度小于水,易發(fā)生泄漏易流淌擴(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。
汽油在常溫下又極易蒸發(fā),1千克的汽油大約能蒸發(fā)為0.4m3的汽油蒸汽,油蒸汽與空氣結(jié)合形成爆炸性混合氣體,沿地面四處擴(kuò)散,遇點(diǎn)火源即發(fā)生爆炸。
(三)火焰溫度高,撲救難度大
汽油熱值為46892kJ/kg,燃燒溫度高達(dá)1200℃,起火后對(duì)周圍可燃物帶來巨大的熱輻射,且在火災(zāi)過程中,隨著油氣濃度不斷的變化,燃燒和爆炸不斷轉(zhuǎn)化,給消防人員正確判斷火場(chǎng)情況,控制撲滅火災(zāi)帶來難度。另外,撲救過程中若處理不當(dāng),沒有持續(xù)地對(duì)高溫的油罐、輸油管道繼續(xù)進(jìn)行冷卻,未及時(shí)切斷泄漏源,均可能引發(fā)油品的復(fù)燃,復(fù)爆。
二、案例分析
2000年3月18日13時(shí),湖北省宜昌市東山加油站突然發(fā)生爆炸,導(dǎo)致1人死亡,1人受傷。經(jīng)調(diào)查,原因系操作工向某同其他5人在安裝儲(chǔ)油罐的輸油管時(shí),使用乙炔氣焊槍焊接油罐潛油泵與儲(chǔ)油罐接口,引燃空油罐內(nèi)殘余氣體。這是很典型的一起由于違章操作造成的事故,操作工在施工前未向加油站安全負(fù)責(zé)人請(qǐng)示,擅自動(dòng)火操作,反映出加油站管理松懈,制度不落實(shí)的問題。
2002年1月7日,湖北省公安縣宏泰客運(yùn)公司院內(nèi)的加油站發(fā)生爆炸事故,造成1人死亡,2人受傷。該加油站下埋有4個(gè)儲(chǔ)油罐,共裝有18噸汽、柴油。33歲的加油站員工吳某被燒死,另兩名員工被灼傷。事故原因系司機(jī)彭某違章操作,未按規(guī)程采用密封式輸油法,而是直接將輸油管插入儲(chǔ)油罐所致。員工吳某前去關(guān)閥門時(shí),所穿的衣服產(chǎn)生靜電,引發(fā)爆炸。
2006年8月8日,重慶渝北兩路加油站旁,一市民在鬼節(jié)(農(nóng)歷7月15日)燒紙祭祀引發(fā)山火,逼使加油站緊急關(guān)閉,險(xiǎn)些釀成火災(zāi)。
汽車加油站火災(zāi)或爆炸事故中,由于操作或設(shè)備發(fā)生的油品、油氣的泄漏給系統(tǒng)帶來的危險(xiǎn)性最大,也是加油站發(fā)生火災(zāi)或爆炸事故的最主要原因。同時(shí),各種點(diǎn)火源也不同程度地對(duì)加油站的安全帶來威脅。
三、汽車加油站總體設(shè)計(jì)上存在的問題
(一)選址及總體布局不合理
加油站站址選擇上,首先由于歷史原因,在利益驅(qū)使和盲目建設(shè)的引資工程的影響下,各地亂批亂建現(xiàn)象嚴(yán)重,已建加油站建站之初并未按城市消防規(guī)劃進(jìn)行合理布局,加油站設(shè)置過密,布局參差;其次由于城市建成區(qū)人口密度大,可利用土地資源少,新建加油站與周圍建筑的間距設(shè)置往往得不到滿足。由于加油站選址不合理,可能對(duì)周圍土質(zhì)、水源造成不可恢復(fù)的污染,同時(shí)還將對(duì)周圍建筑構(gòu)成重大火災(zāi)威脅,如同一顆定時(shí)炸彈,一旦發(fā)生爆炸,由于爆炸產(chǎn)生的沖擊波及巨大的熱輻射,必然殃及周圍建筑,造成破壞。
(二)站內(nèi)平面布局不合理
汽車加油站主要由站房、加油機(jī)、地下儲(chǔ)油罐三部分組成,部分加油站還有簡(jiǎn)單的附屬建筑。各部分間未能按照危險(xiǎn)性等級(jí)劃分相應(yīng)的防火分區(qū)或劃分的分區(qū)不明確,生產(chǎn)輔助區(qū)與管理區(qū)未進(jìn)行有效分隔。此外,站內(nèi)車道窄,轉(zhuǎn)彎半徑小,進(jìn)站口與出站口不分別設(shè)置,致使加油車輛進(jìn)出不暢,發(fā)生擁堵,形成不安全因素。站內(nèi)設(shè)施,加油機(jī)與站內(nèi)建、構(gòu)筑物,配電房與鍋爐房之間的安全距離設(shè)置過小,與國(guó)家規(guī)范的要求相距甚遠(yuǎn),任何一處發(fā)生問題,都會(huì)對(duì)相鄰的建筑或設(shè)施產(chǎn)生巨大的影響,給事故的迅速蔓延擴(kuò)大提供了便利。
四、生產(chǎn)工藝及設(shè)備存在的火災(zāi)隱患
加油站的工藝設(shè)施及設(shè)備是加油站消防安全的核心和關(guān)鍵,在事故樹分析中也得出這是整個(gè)加油站安全體系中最重要的部分,但是在實(shí)際調(diào)查中發(fā)現(xiàn),這部分也是存在火災(zāi)隱患最多的地方。
(一)卸油與輸油方式不當(dāng)
加油站采用從頂部噴濺式卸油方式,油品急速?zèng)_擊罐壁,攪動(dòng)灌內(nèi)油品,加速油品從敞口蒸發(fā)氣化。輸油未采用自封式加油槍,仍然沿用舊有的敞口加油方式,造成加油時(shí)大量油氣外溢。外溢的油氣擴(kuò)散到空氣中,如果通風(fēng)不暢,形成積聚,逐漸達(dá)到爆炸極限,遇點(diǎn)火源就會(huì)發(fā)生爆炸。
國(guó)內(nèi)絕大部分汽車加油站尚未采用油氣回收技術(shù),卸油和加油時(shí)排出的油氣得不到回收,直接積聚在站內(nèi)。據(jù)歐洲CONCAW石油組織的測(cè)試數(shù)據(jù),無油氣回收系統(tǒng)的加油站,從卸油、儲(chǔ)存到給汽車油箱加油平均損失率為3.45%。如此多的油氣逸散到大氣中,成為重大危險(xiǎn)源。即使裝設(shè)了油氣回收系統(tǒng),但也不能真正做到油氣零排放。油氣被回收到油罐后,油氣回收系統(tǒng)并未進(jìn)行處理,油氣仍可能通過后端呼吸閥或阻火器排放到空氣中。
(二)油罐存在的隱患
儲(chǔ)油罐是加油站的基本設(shè)施,它接收和儲(chǔ)存由站外輸送來的汽油、柴油,并通過工藝管道經(jīng)加油機(jī)將油品加入到相應(yīng)的汽車油箱中。由于汽油易蒸發(fā),蒸汽又比空氣重,把油罐設(shè)置在室內(nèi)或地下室內(nèi),油氣與空氣形成的爆炸性混合氣體積聚,遇明火即發(fā)生爆炸。
采用埋地敷設(shè)的油罐,經(jīng)營(yíng)者為節(jié)省成本,從不正規(guī)渠道購(gòu)買儲(chǔ)罐,油罐鋼板厚度達(dá)不到要求,幾何形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)也存在問題。埋地后,承受不住壓力和腐蝕,出現(xiàn)破裂,導(dǎo)致油品大量泄漏。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,造成油罐沉降或空罐的上浮,如發(fā)生在江蘇省沛縣的一起泄漏事故,就是由于連降大雨,埋設(shè)于地下的1只汽油罐、1只柴油罐因地下水的強(qiáng)大浮力發(fā)生扭轉(zhuǎn),導(dǎo)致油管產(chǎn)生斷裂造成的。
(三)管網(wǎng)敷設(shè)不合要求
電力線路、油品管線、熱力管線埋設(shè)在同一個(gè)管溝中,管溝未用砂土填實(shí),進(jìn)入油罐區(qū)部分也沒有進(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。
(四)設(shè)備原因造成泄漏
加油機(jī)密封性能不好,磨損嚴(yán)重、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,液位顯示裝置失靈造成油品漫溢。這方面的例子有很多,如2001年7月23日鄭州市商城路鬧市區(qū)的鄭州標(biāo)準(zhǔn)石化有限公司商城路加油站由于加油機(jī)故障發(fā)生泄漏最終導(dǎo)致爆炸;2001年10月30日安徽滁州市金達(dá)加油站由于量油孔漏油發(fā)生爆炸。
(五)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,只是采用普通型,或者選用安裝了防爆型電氣設(shè)備,但是在選型、安裝環(huán)節(jié)出現(xiàn)種種問題,防爆電氣不能發(fā)揮正常功用,達(dá)不到防爆的要求。另外,有些加油站建站時(shí)間較長(zhǎng),同時(shí)不注重對(duì)電氣設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)與檢查,加上私拉亂接、超負(fù)荷用電,使得電氣設(shè)備老化、絕緣破損、短路,成為潛在隱患。
當(dāng)前,汽車加油站正朝著規(guī)模化、自動(dòng)化、多功能化的趨勢(shì)發(fā)展,出現(xiàn)了許多新的問題,如何降低它的火災(zāi)危險(xiǎn)性成為消防研究的重點(diǎn)。研究過程中,通過與國(guó)外加油站做法的對(duì)比,發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)汽車加油站不論在管理、安全還是環(huán)保方面都與國(guó)外加油站存在著不小的差距。我們應(yīng)該正確地看待汽車加油站的安全問題,結(jié)合我國(guó)具體國(guó)情,同時(shí)借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)及方法,重點(diǎn)加強(qiáng)員工培訓(xùn)、改進(jìn)工藝系統(tǒng)和硬件配置、控制明火源,落實(shí)安全責(zé)任制度等,以解決在選址、總平面布置、站區(qū)管理、設(shè)備、操作過程、靜電防護(hù)等方面的存在的諸多問題,把事故的發(fā)生率降到最低,減少人員傷亡,降低財(cái)產(chǎn)損失。
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