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中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T63061997易燃、可燃液体常压储罐的内外灭火Fighting fires in and around flammable and combustible liquid atmospheric storage tanks在所有石油生产中使用的数以干计的储罐中,石油储罐发生火灾次数极少。鉴于只有少量储罐火灾的记录,且很少有人对储罐灭火具有直接经验,本标准就是应此需要而编写的。应急计划必须考虑有关的法规和条例[见第2章和附录A(提示的附录)]。适当的定期培训对于有效地扑灭储罐内部及其周围火灾是非常重要的。消防保护的形式随工厂性质、规模及其复杂程度而异。一个中等规模的工厂,消防队长可以由工厂工作人员兼任,而消防队员则可由在紧急情况下能够离开工作岗位并经过训练的人员来担任,工厂的其他人员可承担灭火的辅助工作。在可能情况下,小型工厂也可依此办理,但不得不更多地依靠厂际互助和公共消防部门。大型工厂则应该设置一名专职消防队长和一名或数名专职消防人员,由他们专门管理所指定的消防小组或消防队。消防人员除参加救火工作外,平时应该进行消防设备的检查与维护,组织与领导救火训练工作,还应该进行消防检查、气体漏泄的检查以及动火作业证的签发工作。1范围本标准是向有关消防人员介绍各种地上常压储罐和扑灭易燃、可燃液体储罐火灾的方法,其中包括应急计划,以便能制定一个完整的储罐灭火方案,本标淮包括低闪点的易燃和可燃液体(如汽油)及高闪点的易燃和可燃液体(如润滑油和沥青).闪Z.·JZ○心.N上T本标准根据石油工业在下列几个方面的经验提供切实可行的储罐灭火指南:a)卧式和立式常压储罐的灭火预案;b)易燃和可燃液体常压储罐内部及其周围火灾灭火战略和战术的各种预防措施和指南;?)用于扑灭储罐内外火灾的灭火剂。本标准不包括如下内容:a)个人防护装备;b)带压气体火灾;c)非金属罐火灾。防火技术和各种灭火设备及维护资料不在本标准范围内,而是包括在谐如NFPA11,NFPA30及API Pub12005中[见第2章和附录A(提示的附录)]。应当指出,本标准所提供都是基本的灭火指南,因此在火灾发生时,必须根据火情灵活运用。2引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订、使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。API Std620一1996大型焊接低压储罐的设计和造API Std650一1993焊接钢制石油储罐采用说明:1)原标准为:应急计划必须考虑联邦、州和当地法规和条例[见第2章和附录A(提示的附录)小中国石油天然气总公司1997-12-31批准1998-07-01实施-1興尚理筑素前阀Z.ZC.ET
SY/T6306-1997API Pub120051996加油站安全NFPA11一1994低膨胀型泡沫灭火系统)NFPA12A一1992哈龙1301灭火系统NFPA171994干粉灭火系统NFPA301993易燃和可燃液体规范注:关于石油设施防火方面更详细的资料来源见附录A(提示的附录)。3定义3.1水成膜泡沫灭火剂aqueous--film-forming foam(AFFF)concentrates主要由氟化表面活性剂加泡沫稳定剂组成,通常根据灭火剂类型,按体积稀释成3%或6%的水溶液。所形成的泡沫起一种隔绝空气或氧气的隔离层作用,并在燃烧液体表面形成一层水成膜,因而能够抑制燃烧液体的蒸发。3.2火灾等级class of a fire取决于引起火灾的燃料。A类火灾是指诸如木材、布、纸张和橡胶等普通可燃物的火灾。B类火灾是指易燃或可燃液体和气体火灾。3.3(火灾)控制control就是将火强度降低大约90%左右。3.4成膜氟蛋白泡沫灭火剂film-forming fluoroprotein(FFFP)concentrate由蛋白和成膜表面活性剂组合而成。所形成的泡沫起一种隔绝空气或氧气的隔离层作用,并在燃烧表面形成一层水成膜,因而能够抑制燃烧液体的蒸发。根据泡沫浓缩液类型,按体积稀释成3%或智的自施珠灭线霸oa惠s高n南忍J6%的水溶液。是一种蛋白中加人合成氟化表面活性剂的泡沫浓缩液,除可以在液体表面上形成隔绝空气的泡沫覆盖层以外,还可以在液体表面上沉淀出薄膜而防止液体进一步蒸发。浓缩液按照其类型用水稀释成体积比为3%或6%的溶液。3.6泡沫供给强度foam application rate是在单位时间内单位面积上所供给泡沫量的一个计量单位,以单位时间(分)内单位面积(平方米或平方英尺)上的泡沫量(升或加仑)进行计算,单位为:L/(min·m)或gal/(min·ft).3.7泡沫发泡倍数foam expansion value是指最终的泡沫体积与未加入空气前的原始泡沫溶液体积之比,也是泡沫比重的倒数值。3.8泡沫质量foam quality是指泡沫物理特性的一个量度,这些特征包括25%的泡沫析液时间、发泡倍数和抗烧损性。3.9最低施放量minimum application rate是指足以扑灭火灾,并且有令人满意的稳定性和抗烧损性(见NFPA 11)的灭火剂供给强度。3.10极性溶剂polar solvent是可部分或全部溶于水的易燃液体。醇、酮和醚是常见的有机极性溶剂。3.l1蛋白泡沫灭火剂protein foam concentrates主要由蛋白水解物组成,并添加了稳定剂和阻蚀剂,用以降低凝固点,防止设备和容器遭到腐蚀,防止细菌对于泡沫的分解作用,并调节粘度,以保证在紧急情况下能够立即投人使用。该类浓缩液可根据其类型用水稀释成3%或6%的溶液。3.l2液下喷射subsurface injection1)《美国国家防火协会(NFPA)安全防火标准选编》(上、下册)已由山东泰山出版社于1997年11月出版。一2興尚理筑素衬网Z0.ET
SY/T63061997是一种用于扑灭烃类储罐火灾的方法,是将泡沫从储罐内燃烧液面以下的某一点注人,使泡沫升至液面而覆盖燃烧物蒸气。3.I3液面上施放topside application是指将泡沫施放在燃烧液面上的方法。3.l425%析液时间twenty-five-percent drain time是指排出泡沫中所含液体的25%所需要的时间。3.l5I型排放Type I discharge outlet是一种将泡沫输送到燃烧液面上而不使泡沫淹没或使液面搅动的装置,如泡沫槽。3.l6Ⅱ型排放TypeⅡdischarge outlet是一种将泡沫输送到燃烧液面上,泡沫部分淹没并在有限的范围内使液面搅动的装置,如泡沫室。3.I7l型排放TypeⅢdischarge outlet是一种输送泡沫使其直接落到燃烧液面上,并使液面全面搅动的装置,如泡沫喷嘴。4灭火剂4.1概述本章对用于储罐周围地面火灾、易燃可燃液体储罐内部火灾的灭火剂作了介绍。在扑救液体火灾时,应该使用专门的灭火剂和设备,并由合格的消防人员使用。4.2水水作为灭火剂使用范围较广,它可起到冷却、闷熄、乳化、稀释和置换作用。水具有从任何物质吸收热量的能力。通常它是大量存在的。,它能够冷却暴露于火焰中的设备、,构筑物以及罐壁,以防止或减少设备因受热而损坏和容器中所储物质因过热而引起的过压。当水以喷雾状或射流形式使用时,它能起到有效的冷却作用。当燃烧表面冷却到其闪点(燃烧表面不再继续释出蒸气)以下就能起到闷熄作用。当水以适当的喷射形式施放时,水可以扑灭小规模闪点为38℃(100°F)液态烃的火灾。如果将水轻轻地喷射到正在燃烧的闪点大于93℃(200°F)的粘性液体,能够在液体表面上产生一层泡沫,可起到泡沫灭火剂作用而将火闷熄。有过使用这种方法将小直径热沥青储罐火灾扑灭的实例。在某些情况下,溶于水的易燃性液体可以通过稀释的办法予以扑灭。灭火所需要的稀释程度因燃烧液体而异,例如75%的水和25%的乙醇溶液就不能继续保持燃烧。在储罐火灾中,要达到足够的稀释程度可能是不切实际的。水经常作为置换介质在漏油的烃类管道上使用,或用来把储罐中液态烃漂浮在漏孔以上位置,不让内储物再漏出孔外。为防止回流到灭火系统中,应该使用单向阀。在其打开之前,水的压力必须大于液体的压力。但是水不能用于置换漏油管道中的低温石油液化气或液化天然气,因为这些内储物温度低于0℃(32°F)。在这种低温下,水会冻结,并可能引起管子断裂,从而使事故更加严重。水喷射特别适合于驱散漏出来的气体和蒸气。也能用于保护消防队员免遭辐射热或火焰接触。水是产生泡沫灭火剂(在大型易燃和可燃液体火灾中使用最广)的主要成分。水可以有效地控制但不能扑灭低闪点液体燃料火灾。4.3泡沫灭火剂4.3.1概述消防所用泡沫灭火剂是指气泡的聚集体,它会漂浮在易燃液体表面。这种泡沫灭火剂通常用充有空气的水和少量的泡沫浓缩液制成。主要用于在燃烧液面上产生一层漂浮的粘聚性泡沫使液面冷却和使火闷熄,并避免在燃烧表面上形成蒸气和空气的可燃性混合物,以防止复燃。泡沫灭火剂特别适用于平面易燃性液体火灾,例如在漏油和储罐火灾中泡沫能够在其表面上形成隔离蒸气的密封层以达一3—筑素前网Z沁.ET
SY/T63061997到灭火目的。要获得优质的泡沫覆盖层必须保证水的质量。水可以是硬水或软水,也可以是淡水或盐水,但必须保证其质量不会对泡沫的生成或稳定性产生不良影响。阻蚀剂、脱乳剂或其他任何添加剂必须在使用前征求泡沫灭火剂供应商的意见。撇油池或分离器中的循环水通常不能采用,因为其中微量的油分可能会影响泡沫覆盖层的质量。对于有着火液体向外喷射和从上面往下落的火灾(例如已破坏的储罐或管线),泡沫灭火剂只对平面上的火灾有效。对于三维火灾,可先用泡沫封闭平面火灾,然后用干粉或哈龙I211扑灭从上面往下落的燃烧液体或切断燃烧液体的来源,以达到灭火目的。闪点在60℃(140°F)以上可燃液体的三维或有燃料从上面往下落的火灾,通常可在平面火灾扑灭后,用水或泡沫喷射予以扑灭。为了彻底扑灭储罐火灾和液体火灾,连续施放泡沫是很关键的。在规定的最短时间内,除非不断以要求的供给强度施放泡沫,否则这一类火灾是不会扑灭的。泡沫层一旦形成,必须使之保持在液面上,直到形成一个密封的粘聚性泡沫层。为保证人员安全和灭火效果,泡沫层应保持完整。当泡沫用消防水枪或消防水炮越过罐壁边缘施放时,由于风向和向上热气流的影响会带走一些泡沫,因此应当按NFPA11所述,其实际供给强度必须大于规定的供给强度,以填补损失量。泡沫灭火剂不适用于扑灭易燃气体火灾;也不适用于扑灭含有大量石油液化气的液体火灾,或任何其蒸气压大于大气压力[在海平面上为101kPa(14.71b/in)]的液体火灾。因为易燃气体会从液面蒸发并穿透泡沫覆盖层,使火在泡沫覆盖层的上部继续燃烧。泡沫灭火剂是将常压空气呈涡旋状地混合到泡沫溶液(水和泡沫浓缩液)中制成的,.这种涡旋作用可通过引射作用将空气混合到泡沫溶液中而产生,如在泡沫发生器中一样。大多数泡沫灭火剂可以调配成体积比为3%或6%的溶液出售、前者较后者常用,因为它使用效率高,便于储存和运输。调配泡沫的设备必须与所用泡沫浓缩液相适。除非不同类型的或由不同家生产的泡沫灭火剂是完全相容的否则不应该混合使用,有关其要求和局限性参见NFPA11。4.3.2蛋白泡沫灭火剂这种泡沫灭火剂自1935年使用以来,广泛用于石油喷射火灾和储罐火灾。主要由水解蛋白组成,并添加了稳定剂和阻蚀剂,以降低凝固点,防止设备和容器遭到腐蚀,防止细菌对于泡沫的分解作用,并调节粘度,以保证在紧急情况下能够立即投人使用。4.3.3氟蛋白泡沫灭火剂(FP)氟蛋白泡沫灭火剂与蛋白泡沫灭火剂极其相似,只是加入合成氟化表面活性剂。它们能够在液体表面上形成隔绝空气的泡沫覆盖层,也能在液体表面上沉淀出薄膜而防止液体燃料进一步蒸发。氟蛋白泡沫灭火剂自1965年开始使用以来,提高了蛋白泡沫灭火剂的灭火能力。这种灭火剂通常与通用的干粉灭火剂是相容的,可以同时使用,但应当经过制造厂家予以证实或通过试验予以确认。与蛋白泡沫灭火剂比较,当这种泡沫灭火剂浸没于正在燃烧的液体中时不会夹带液体,因而对于施放方法要求不高,所以适合于从液下向装有非极性液态烃的储罐内注射,或使用泡沫炮和泡沫枪越过罐壁边缘向罐内喷射。对于石油燃料,蛋白泡沫灭火剂和氟蛋白泡沫灭火剂的稳定性和抗复燃性都比其他类型的泡沫灭火剂高,有关其要求和局限性见NFPA 11。4.3.4水成膜泡沫灭火剂(AFFFs)水成膜泡沫灭火剂由合成氟化表面活性剂、烃表面活性剂、溶剂和水组成。其作用是能够在燃烧液面上形成一个隔绝空气的隔离层,并在液体表面上形成一层水成膜,因而能够抑制大多数石油液体燃料的蒸发。泡沫覆盖层应当施放到足够厚,以达到抑制蒸气散发扑灭火灾的作用。应当监视易燃混合物,如果未能做到继续补充泡沫使之形成看得见的泡沫覆盖层,则膜可能存在也可能不存在。因此、仅仅是膜并不能认为是已产生了坚固的蒸气密封层。水成膜泡沫灭火剂通常可以用适合于蛋白泡沫发生器的装置予以发泡,但是未经制造厂的同意和在未对全部设备(包括泡沫罐)彻底清洗前不得一4興尚理筑素前阀Z.ZC.ET
sY/T63061997随便把蛋白泡沫发生设备改装成水成膜泡沫发生设备。由于用水成膜泡沫灭火剂浓缩液生成的泡沫灭火剂与干粉灭火剂是完全相容的,因而适于与干粉合用。而蛋白和氟蛋白泡沫灭火剂可能与水成膜泡沫灭火剂互不相容,因而不能按比例混合在一起使用。但是这些泡沫灭火剂浓缩液单独地产生的泡沫则是相容的,可以依次地或同时使用。有1%~6%浓度的水成膜泡沫灭火剂在市场上出售。水成膜泡沫灭火剂的排放速度较其他泡沫快,而且流动性更强,因此能迅速闷熄并扑灭火灾。通过固定式、半固定式或移动式喷射装置在储罐顶侧施放这种泡沫是一种典型的战略。有些水成膜泡沫灭火剂也适合于在普通烃类储罐中采用液下喷射方式。有关要求及局限性参见NFPA11。4.3.5抗溶泡沫灭火剂有的液体能溶于水或对蛋白泡沫灭火剂、氟蛋白泡沫灭火剂、水成膜泡沫灭火剂产生化学破坏,对这种液体火灾必须使用特种泡沫灭火剂,它能够在燃烧液体表面和泡沫层之间形成一个不溶解层,通常称为抗溶型或极性溶剂泡沫,其化学组成,比例分配方法,有效浓度范围和其他操作参数变化很大。对于极性溶剂,通常只有6%的泡沫浓缩液可供使用,但如经批准也可以在内储物上使用3%的泡沫浓缩液。其中有些泡沫浓缩液能在内储物上产生水成膜泡沫灭火剂。使用这种灭火剂的系统需要特殊设计,不同的抗溶泡沫灭火剂不应该混合使用,与其他类型的泡沫灭火剂也不能混合使用,除非事先已证明它们是相容的。这些灭火剂只能从顶部施放在能溶于水的液体,不适用于液下喷射。有关要求和局限性见NFPA11.4.3.6成膜氟蛋白泡沫灭火剂(FFFP)这种成膜氟蛋白泡沫灭火剂综合了水成膜泡沫灭火剂和氟蛋白泡沫灭火剂的特性,由蛋白和成膜表面活性剂组成,它的作用是在燃烧液面上形成一个能够隔绝空气的隔离层。并在液体表面上形成一个水成膜,因而能够抑制燃烧液体的蒸发。与一般的氟蛋白泡沫灭火剂相同,它浸没于正在燃烧的液体中不会夹带液体,因而对于施放方法要求不高,适合于从液下向罐内注射,或用泡沫炮越过罐的边缘向罐内注射。向溢油火灾施放时,其方法与水成膜泡沫灭火剂的施放方法相似。成膜氟蛋白泡沫灭火剂泡沫浓缩液产生的泡沫与干粉相容。有体积比3%和6%的两种泡沫液可供使用。成膜氟蛋白泡沫灭火剂泡沫浓缩液是作为普通烃类、水混性或极性液体的有效灭火剂而研制的。这种灭火剂中含有与极性溶剂进行化学反应的组分,能够形成塑料状薄膜。它可以用普通的泡沫装置进行发泡。但是应当指出,水溶性液体所需要的泡沫液浓度较高,所需要的供给强度也较高。4.3.7化学泡沫灭火剂这种泡沫灭火剂由含碱性盐和酸性盐的两种粉末经化学反应而成,与其他泡沫灭火剂比较,由于在运输、储存、安装和设备维护等方面存在缺点较多等原因,使用较少4.4干粉4.4.1概述对于易燃性液体火灾的扑救,干粉具有很好的效果。只要干粉覆盖了火灾表面,并不间断地施放,就可迅速地扑灭火灾。微细的干粉所起的作用是中断链锁反应而抑制火焰本身的氧化过程。如果燃烧液体再次暴瑶于着火源,用干粉不能保证其不复燃。·其他有关资料参见NFPA17。当浮顶罐密封处大面积着火时,可以用干粉或干粉与其他泡沫灭火剂混合使用来扑灭。干粉对于有燃料液体喷射或溅落的小规模漏油火灾也有效,如果有余烬或热表面有复燃危险时,应当熄灭着火源;或用水对这些着火源进行冷却,并用泡沫予以覆盖;或在扑救火灾前将燃料来源截断。有几种含有添加剂的干粉使之具有自由流动性和憎水性。4.4.2普通碳酸氢钠通常称作“普通”干粉。这种灭火剂与蛋白泡沫灭火剂不相容,因为其中硬脂酸金属添加剂是阻沫剂而使蛋白泡沫破坏,这种灭火剂不能与蛋白泡沫灭火剂同时使用,也不能在蛋白泡沫灭火剂使用之5興尚理筑素前阀Z.ZC.ET
SY/T63061997前、之间或之后使用4.4.3与泡沫相容的碳酸氢钠经过用硅酮聚合物处理之后的碳酸氢钠则与泡沫灭火剂是相容的,适合与泡沫灭火剂同时使用。如果打算随后使用泡沫灭火剂时,只能使用与泡沫相容的干粉。4.4.4碳酸氢钾(紫钾盐)通常市售碳酸氢钾与泡沫灭火剂相容。对于B类火灾,与碳酸氢钠比较,具有较高的灭火能力(见4.4.2和4.4.3)它可能与蛋白泡沫灭火剂相容,这取决于制造工艺。4.4.5氯化钾氯化钾与泡沫灭火剂相容,其灭火能力与碳酸氢钾相当(见4.4.4),它与所有类型泡沫灭火剂相容,但对于金属(例如钢和铝)具有腐蚀性,在美国很少使用。4.4.6磷酸胺磷酸一胺(或磷酸一胺与磷酸氢二胺的混合物)是一种多用途干粉,也是唯一对A类可燃物火灾以及B类易燃液体和气体火灾有效的干粉。对于B类火灾,较之碳酸氢钠更为有效,但与碳酸氢钾干粉比较,则效果较差。它可能与蛋白泡沫灭火剂相容,这取决于制造工艺。4.4.7氨基甲酸钾由碳酸氢钾与尿素反应而生成,与泡沫灭火剂完全相容,对于易燃液体或气体火灾的扑救效果比碳酸氢钾要好。4.4.8硫酸钾与泡沫灭火剂相容。对于易燃液体和气体火灾的扑救,其效果与碳酸氢钠大致相同。4.5水成膜泡沫灭火剂与干粉同时使用现在已研制装备有双消防水带的卷筒和装备有双喷嘴的转动架,可由一名消防队员同时或交替施放水成膜泡沫灭火剂和干粉。通常主要由水成膜泡沫灭火剂和碳酸氢钾构成,但也使用多用途干粉和带润湿剂的水。水成膜泡沫灭火剂浓缩液通常用水预混合成溶液,象干粉那样储存在用氨气充压的容器内供随时使用。混合灭火剂容器尺寸不等,预混合水成膜溶液容器容量为189~757L(50~200gl),干粉容器容量为227~1361kg(500~30001b)。这种容器结构设计能有效地保证扑灭三维带压火灾或漏油喷溅火灾。当灭火队员使用干粉迅速地将火熄灭时,施放水成膜泡沫灭火剂能够防止火灾再次闪燃。4.6卤代烷其商品名通常称为哈龙(Halo),是完全卤化了的甲烷或乙烷的衍生物,无色、无臭、不导电。其灭火原理与干粉相似,是通过化学抑制作用来完成的,使用它能够迅速扑灭B类火灾,因为它能够中断链锁反应而抑制火焰中的氧化过程。也能够迅速地扑灭A类可燃物的非深层火灾。这种灭火剂对扑灭易燃液体或气体火灾特别有效。对于要求使用洁净灭火剂的C类火灾也有效。目前有三种卤代烷灭火剂:a)哈龙1301(一溴三氟甲烷);b)哈龙1211(一溴一氯二氟甲烷);c)哈龙2402(二溴四氟乙烷),由于其毒性较大,使用受到限制。4.6.1哈龙1301这种灭火剂的沸点为一58℃(-72°F),在排放期间靠近喷嘴处蒸发。它主要用于全淹没喷射系统,用氮气充压至2482kPa(3601b/in)或4137kPa(6001b/in2)。储存温度在-29~54℃(-20~130°F)。全淹没喷射系统可用于灭火,或在一个需保护的密闭区域内形成惰性气体空间(参见NFPA 12A).4.6.2哈龙1211这种灭火剂沸点为-3,3℃(26°F),它能迅速地覆盖燃烧表面。哈龙1211通常用于要求使用洁净一6—素衬网J之.2S沁.ET
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