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1、油庫安全技術,第一節 油庫消防技術第二節 油庫防雷第三節 油庫防靜電,第一節 油庫消防技術,油庫火災和爆炸的原因主觀原因客觀原因電器設備的火花、過熱等金屬的撞擊引起火花靜電和雷電可燃物的自燃庫外火源,第一節 油庫消防技術,石油產品易燃、易爆性衡量判據石油產品易燃性衡量判據 閃點、燃點、自燃點石油產品易爆性衡量判據 爆炸極限,第一節 油庫消防技術,燃燒與滅火燃燒定義：同時伴有發光、發熱的激烈的氧化反應燃燒三要素（燃燒的必要條件）可燃物助燃物導致燃燒的能源,第一節 油庫消防技術,燃燒過程：大多數可燃物質的燃燒是在蒸氣或氣體狀態下進行的。,第一節 油庫消防技術,燃燒形式按燃燒反應相的不同分：均相燃燒2、；非均相燃燒可燃氣體的燃燒形式：混合燃燒擴散燃燒可燃液體、固體的燃燒形式蒸發燃燒分解燃燒表面燃燒,第一節 油庫消防技術,燃燒機理（連鎖反應理論）在空氣中存在著游離態的原子、離子的具有一定能量的活性基因，或稱活化基、活化中心。主要是原子氧、氫、氫氧化合物：O*、H*、OH*（*表示是活化基）,例如氫的燃燒，連鎖反應可以寫成下面幾個步驟：,H*+O2O*+OH*O*+H2H*+OH*2(OH*+H2)2(H*+H2O),H*+3H2O22H2O+3H*,形成活化基增殖的反應鏈。,+,第一節 油庫消防技術,爆炸及爆炸極限爆炸定義：物質自一種狀態迅速轉變成另一種狀態，并在瞬間放出大量能量，同時產生巨大3、聲響的現象稱為爆炸根據爆炸壓力波傳播速度，爆炸可分為：輕爆：傳播速度（數十厘米數米/秒）爆炸：傳播速度（10米 數百米/秒）爆轟：傳播速度（10007000m/s）,第一節 油庫消防技術,第一節 油庫消防技術,第一節 油庫消防技術,第一節 油庫消防技術,爆炸分類物理性爆炸化學性爆炸簡單分解爆炸復雜分解爆炸爆炸性混合物爆炸,由可燃氣體、蒸氣及粉塵與空氣混合形成的混合物的爆炸均屬此類爆炸。這類爆炸需要一定的條件，例如：爆炸性物質的含量、含氧量、激發能源等等。同此，其危險性較前二類要低，但極普遍，造成的危害性也較大。,從機理上講，爆炸性混合物爆炸屬于混合燃燒的劇烈形式。,第一節 油庫消防技術,爆炸極4、限：可燃氣體或蒸氣與空氣組成的混合物能使火焰蔓延的最低、最高濃度，稱為該氣體或蒸氣的爆炸下限、上限 影響爆炸極限的因素：（1）原始溫度（2）原始壓力（3）含惰性介質量,第一節 油庫消防技術,滅火方法冷卻法窒息法隔離法化學中斷法（化學抑制法）,常用滅火劑水蒸汽干粉鹵化物化學泡沫空氣泡沫,第一節 油庫消防技術,油罐火災的類型穩定燃燒爆炸燃燒爆燃沸溢燃燒熱波：寬餾分油品儲罐火災中，高溫熱油層隨重組分向下傳播的現象稱為熱波現象產生沸溢的必要條件油品具有移動熱波特性油品中含有游離水、乳化水、或者油層下有水墊層油品具有足夠的粘度,第一節 油庫消防技術,第一節 油庫消防技術,油罐火災的特點油品燃燒表面溫度油5、品燃燒速度直線燃燒速度：單位時間內由于燃燒使油品表面下降的速度，cm/h或mm/min重量燃燒速度，kg/m2 h,第一節 油庫消防技術,罐內油品燃燒火焰特征火焰的高度火焰的傾斜度火焰的溫度：燃燒火焰溫度主要取決于燃燒物的種類，一般石油產品的火焰溫度在900 1200之間?；鹧鏈囟雀?，熱輻射強度大，對鄰近物的威脅也就越大。,通常認為：D6m，焰高H=1.5D D6m，焰高H=23D,無風條件下：傾角0 15 風速4m/s：傾角60 70,空氣泡沫的制備空氣泡沫的滅火原理隔離與窒息作用隔熱與降溫作用沖淡可燃氣體，減輕火勢,第一節 油庫消防技術,空氣泡沫的性能要求具有良好的穩定性和抗燒性具有良好的6、流動性具有適當的發泡倍數空氣泡沫的性能指標25%析液時間抗燒時間90%控制時間,第一節 油庫消防技術,第一節 油庫消防技術,空氣泡沫滅火系統的形式液上噴射空氣泡沫滅火系統固定式滅火系統半固定式滅火系統移動式滅火系統液下噴射空氣泡沫滅火系統,第一節 油庫消防技術,液上噴射空氣泡沫滅火系統的主要設備泡沫比例混合器負壓比例混合器壓力比例混合器泡沫產生器消火栓、水槍、水龍帶、泡沫鉤管、泡沫管架、泡沫槍等移動設備,第一節 油庫消防技術,第一節 油庫消防技術,第一節 油庫消防技術,負壓比例混合器命名（例如PH32）PH代表泡沫(P)、混合器(H)第一個漢字聲母32代表最大混合液輸出量，L/s負壓比例混合器7、適用流程環泵式流程壓力比例混合器命名（例如PHY32）PH代表泡沫(P)、混合器(H)、壓力(Y)第一個漢字聲母32代表最大混合液輸出量，L/s,第一節 油庫消防技術,第一節 油庫消防技術,第一節 油庫消防技術,第一節 油庫消防技術,泡沫滅火系統設計內容泡沫液用量、儲備量消防用水量、儲備量泡沫產生器數量泡沫比例混合器數量消火栓數量泡沫泵、清水泵的選擇等,第一節 油庫消防技術,泡沫混合液供給強度Zh定義：為有效滅火，單位時間內、單位燃燒面積上所需供給的泡沫混合液量，單位為L/minm2取值參見低倍數泡沫滅火系統設計規范(GB50151-92),第一節 油庫消防技術,泡沫混合液計算耗量在進行泡沫滅8、火系統設計計算時，油庫的泡沫混合液計算耗量是以油庫一次滅火所需最大泡沫混合液消耗量作為混合液計算耗量一次是指只考慮油庫一個罐起火的情況最大消耗量是指對不同規格、不同油品儲罐做計算，找出混合液用量最大的儲油罐為著火罐，以此作為設計計算依據算出混合液計算耗量,第一節 油庫消防技術,撲救油罐火災泡沫混合液計算耗量固定頂罐：F=著火油罐的橫截面積外浮頂罐：F=著火油罐壁板與泡沫堰板之間的環形面積內浮頂罐淺盤式和浮盤采用易溶材料制作的內浮頂油罐，同固定頂油罐單、雙盤式內浮頂油罐，計算同外浮頂油罐,QhG：油罐一次滅火所需的泡沫混合液量，L Zh：泡沫混合液供給強度，L/min.m2 F：燃燒面積，m2：9、泡沫混合液連續供給時間，min,第一節 油庫消防技術,撲救流散火災所需的泡沫混合液用量,式中：qpQ：泡沫槍泡沫混合液工作流量，L/min npQ：泡沫槍數 h3：混合液連續供給時間，min,第一節 油庫消防技術,泡沫液消耗量Qye m：泡沫混合液中泡沫液所占的百分比泡沫液儲量 Qh3：充滿管道的混合液體積,第一節 油庫消防技術,消防用水總量配制泡沫混合液的用水量冷卻著火油罐的用水量 或冷卻鄰近油罐的用水量 或式中：Zs：冷卻水的供給強度，L/min.m2或L/s.m F1：著火罐罐壁表面積，m2（固定式冷卻系統）L1：著火罐冷卻范圍計算長度，m（移動式冷卻系統）L2：鄰近罐冷卻范圍計算長度，10、m 1：冷卻水供給時間，D20m時，1=6h D20m時，1=4h,第一節 油庫消防技術,泡沫產生器數量 或 向上取整 qch：一個泡沫產生器混合液的工作流量 Lg、Lc：冷卻范圍長度、產生器保護范圍長度固定頂儲罐、淺盤式和浮盤采用易熔材料制作的內浮頂儲罐的泡沫產生器數量不應小于下表的規定,第一節 油庫消防技術,泡沫比例混合器的數量 常用 向上取整 qbh：一個泡沫比例混合器最大混合液流量消防水池容量滅火期間無清水補充滅火期間有清水補充,第一節 油庫消防技術,泡沫泵選擇流量要求環泵式壓力式揚程要求環泵式壓力式,q：環泵循環回流流量 Hp：泡沫混合液管線總摩阻Z：泡沫產生器入口與消防水池液面 之11、間的高差 Pc：泡沫產生器入口的工作壓力P：壓力式混合器入口與出口之間的 壓降 h：混合液的密度,第一節 油庫消防技術,清水泵的選擇流量要求揚程要求,式中：Hz：為了保證一定的充實水柱，水槍噴嘴出口所必需的壓頭，m Hd：水帶摩阻，m Hg：水池至消火拴出口的摩阻，m Z：水槍出口至水池液面之間的高差，m,第一節 油庫消防技術,消火栓的數量,nx：水槍數qx：一支水槍的額定流量，L/s：備用數量，一般取23個,第一節 油庫消防技術,罐區消火栓的布置確定著火罐及其鄰近油罐;確定消火拴數量ns;初步布置這ns個消火拴;計算一支消火拴的保護半徑R，使R120m;選定另一個油罐為著火油罐，并確定其鄰近12、油罐;重復第2)、3)、4)步，注意利用已經布置好的消火拴，作適當的調整;重復第5)、6)步，最終確定并布置罐區的消火拴Ns。,第二節 油庫防雷,雷電的形成構成雷電的基本條件是雷云重力分離起電機制對流起電機制,第二節 油庫防雷,雷電的種類線狀雷電(發生在云、地之間)片狀雷電(發生在云、云之間)球雷,第二節 油庫防雷,直接危害電效應熱效應機械效應間接危害雷電反擊靜電感應電磁感應跨步電壓,雷電的危害,第二節 油庫防雷,避雷針的種類獨立避雷針附設避雷針,第二節 油庫防雷,避雷針的組成接閃器引下線接地體垂直接地體水平接地體復合接地體當單根接地體的接地電阻R10 時，應考慮適當數量的單根接地體組成復合接13、地體，使Rf 10。可反算出(向上取整),第二節 油庫防雷,避雷針的保護原理,第二節 油庫防雷,單支避雷針的保護范圍,在地面上的保護半徑：任一高度hx水平面上的保護半徑：式中：h：避雷針的總高度，m hx：被保護物體的高度，m rx：高度為hx處避雷針的保護半徑，m P：避雷針超過30m時，保護范圍受高度影響的系數。當 m 時，P=1 當 30h120 m 時，ha：避雷針的有效高度，m;,第二節 油庫防雷,雙支等高避雷針的保護范圍,式中：bx：兩避雷針之間中間點處hx高度上保護寬度的一半，m a：兩避雷針之間的距離，m h0：兩避雷針之間中點處所能保護的最大高度。,第二節 油庫防雷,接地電阻14、的計算,1.垂直接地體的接地電阻式中：土壤電阻率，L：接地體全長，m d：接地體直徑 或當量直徑，m t：地面到接地體中部 的深度，m,第二節 油庫防雷,2.水平接地體的接地電阻式中：d：水平接地體直徑或等效直徑，m K：水平接地體形狀系數,第二節 油庫防雷,3.復合接地體的接地電阻式中：Rf：復合接地體的接地電阻，R：單根垂直（水平）接地體的接地電阻，n：垂直（水平）接地體的根數；：復合接地體的屏蔽系數，一般取0.8。,第二節 油庫防雷,油罐防雷措施固定頂油罐：我國的石油庫設計規范規定：頂板厚度4mm，不設避雷針；頂板厚度4mm，設避雷針。浮頂油罐按石油庫設計規范規定，浮頂罐可以不設避雷針，15、罐體做良好的接地，并且浮頂與罐體之間用兩根截面積不小于25mm2的軟銅線作電氣連接。,第二節 油庫防雷,地上非金屬油罐應裝設獨立避雷針。油罐的金屬附件和外露金屬件做電氣連接并接地，為了防止電磁感應、靜電感應的破壞，在罐頂鋪設金屬網并接地，金屬網采用直徑不小于8mm的圓鋼做不大于6m6m的網格。覆土油罐凡覆土厚度在0.5m以上者，可不設避雷裝置。,第三節 油庫防靜電,液體帶電的雙電層理論,第三節 油庫防靜電,液體帶電的成因液體與固體（氣體或不相溶的液體）接觸形成雙電層接觸兩相的相對運動，兩者分別帶有極性相反的電荷,接觸、分離,第三節 油庫防靜電,油品起電途徑油品在管路中流動起電水滴、雜質在油品中16、的沉降起電油品沖擊起電噴射起電,第三節 油庫防靜電,非導電性介質中電荷的流散和積累,1、介質中電荷的流散,根據靜電學原理，在靜電場中電荷流散規律為：,或,Q0、t=0 時的電量、電荷密度;Q、t 時刻的電量、電荷密度;,介質放電的時間常數,s;,介質的介電常數;,真空介電常數。,=8.8451012 c2/Nm2,k 介質電阻率，.m,第三節 油庫防靜電,討論：（1）介質中電荷量或電荷密度是以指數規律減少的，而且時間常數越小，電荷流散越快。,（2）為電量泄漏到原電量的 所需要的時間。（3）電荷泄漏的快慢僅與介質的性質有關。,第三節 油庫防靜電,2、介質內部電荷的積累,當介質的性質、運動狀態和環17、境一定時，電荷的產生速率是一定的。我們可以推導出介質電荷積累規律的表達式。,第三節 油庫防靜電,影響靜電產生和積累的因素介質電阻率的影響當電阻率k處于處于10101012范圍時，最易積累靜電；k109 或k1013 時，不易積累靜電。影響電阻率的因素：油品所含雜質；介電常數；液體粘滯性；混合溶質等管線材質及管壁粗糙度的影響管路中的設備、附件的影響流態的影響,（注：以下電阻率k的單位為：）,第三節 油庫防靜電,靜電放電靜電放電的類型電暈放電火花放電刷形放電影響靜電放電的因素電極形狀電極極性氣體狀態電壓作用時間,放電危險程度:火花放電刷形放電電暈放電。,油品帶負電荷更易放電。,第三節 油庫防靜電,靜電放電引起爆炸和火災事故的必要條件有靜電產生的來源靜電能積累到放電的程度靜電放電能量達到爆炸性混合物最小引燃能量放電空間有處于爆炸極限范圍之內的可燃氣體,第三節 油庫防靜電,油庫防止靜電事故的措施減少靜電的產生控制流速控制加油方式防止不同油品相混，或油品中含有空氣或水增強電荷的流散加抗靜電劑設置靜電消除器設置靜電緩和器接地與跨接消除危險放電消除爆炸性混合氣體,END,