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摘要： 石油产品储罐火灾是石油化工企业火灾中较为常见的一种火灾形式，其扑救难度相对较大，投入的人力物力较多，且危害极大。因此，了解油品储罐火灾特点，掌握油品储罐火灾救援原则和方法，是十分有意义和必要的。本文就油品储罐特别是外浮顶原油储罐的火灾基本特点、灭火技术要求、灭火方法及注意事项进行探讨，以期对消防队伍实际灭火能力的提高提供帮助。
关键词：火灾 扑救 应用
石油化工企业的产品储罐，具有罐体高大、储油量大、火灾危险性大、发生火灾几率高和火灾规模大等特点，是消防灭火作战主要对象之一，为有效地扑救油品储罐火灾，本文就油品储罐火灾的特点，及其救援方法，提高扑救石油产品储罐火灾的技术、战术水平，最大限度的减少火灾损失进行探讨。
二、储罐的分类
石油产品储罐可以按照建造材料、结构形式、布置方式等进行分类
1、油品储罐按其建造所用材料可分成金属罐和非金属罐两大类;
2、按照其结构分，油品储罐可分为无力矩拱顶罐、桁架拱顶罐、浮顶罐、卧式罐、球形罐和钢筋混凝土固定顶罐;
3、按照布置方式储罐又可分为地上油罐、半地下油罐、地下油罐和洞室油罐四种。
由于日常工作油品储罐按照其结构划分得方法较为常用，因此本文选取工作常见的拱顶油罐、内浮顶油罐、外浮顶油罐的火灾特点进行阐述，并重点针对外浮頂油罐进行灭火方法分析。
三、油罐的火灾危险性
石油产品储罐由于其储存介质的特性，使之具有较高的火灾危险性，具有易燃、易爆、易蒸发、易产生静电、易受热膨胀、易流动扩散、易沸溢和喷溅等特点。
1、油罐储存的油品属有机物质，其燃烧性与油品的闪点、自然点有关。油品的闪点和自然点越低，发生着火燃烧时的危险性越大;
2、储存的轻质油品具有较强的挥发性，在较低的气温下就能蒸发，这些蒸发出来的油蒸汽，很容易在空气不流通的各种低洼处或者低部位进行集聚，如果其具备了一定的浓度，一旦遇火源很容易出现燃烧爆炸的现象。而油蒸汽的爆炸范围和爆炸下限决定了爆炸的危险性;
3、油罐火灾火焰具有较强的辐射量和较高的温度，一般油罐发生火灾，其火焰中心温度高达1050℃～1400℃。油罐火灾的热辐射强度与火灾的温度和时间成正比。燃烧的温度越高和时间越长，辐射热越强;
4、重质油品罐燃烧易发生沸溢喷溅。原油、渣油等重质油品特别是原油罐燃烧过程中形成高温热层因其含有水分，着火燃烧时极有可能发生沸溢喷溅;
5、油罐火灾具有复燃复爆性。灭火后的油罐及其输油管道，在没有切断可燃源的情况下，遇到火源或高温，或由于其壁温过高，不继续进行冷却处理，会重新引起油品的燃烧或爆炸。
四、常见油品储罐火灾的形式及险情
1、拱顶油罐
此类常压储罐发生着火或闪爆后，罐顶一般会出现撕开或掀飞，呈开口处喷射火焰或全液面火炬状燃烧。若燃烧持续时间长，罐体会因热性蠕变而塌陷。若罐顶撕裂开口较小时，还存在二次闪爆危险，造成更大的危害。
2、内浮顶油罐
1） 通常会在储罐爆炸后整个罐顶塌陷处、表面、形成的裂缝处发生内浮顶罐的塌陷式、敞开、半敞开燃烧火灾。
2）爆炸之后的内浮顶罐的罐壁和灌顶会发生破裂的情况，如果由于爆炸而部分掀开罐顶，就会形成半敞开式喷射燃烧。如果罐顶被炸成飞出不同距离的几块或者整体掀开，就会出现整个液面的敞开式燃烧。如果破裂之后的罐顶在罐内出现整体或部分塌入，就会出现塌陷式燃烧的情况。
3）由于不同的开口方向和裂缝大小，半敞开式燃烧火焰通常会呈现出喷射燃烧的情况，而且很容易发生灭火死角并引起复燃。
3、外浮顶油罐
外浮顶油罐火灾一般发生在储罐与浮盘密封处。火灾初期，罐体内侧圆形密封圈会出现局部点式或圆形带式燃烧;随着罐体温度升高，油品蒸发加快，便形成整个密封圈圆形带式燃烧;在火灾发展过程中，若处置不当会出现浮盘卡盘、倾盘、沉盘、油品沸溢、喷溅等险情。
五、外（内）浮顶油罐火灾特性
以下重点结合外浮顶式油罐结构及特点，就油品储罐火灾特性及危害进行分析。
1、外（内）浮顶式油罐卡盘现象。当储罐油品持续燃烧时，高温的辐射热会引起罐体与浮盘之间升降导轨变形，随时间推移，罐体变形升降导轨损坏，导致浮盘倾斜卡盘。此外，大型外浮顶油罐多储存的是原油，在灭火过程中，因持续向罐内注入大量泡沫，罐底排水又不及时，罐内原油水分或罐底水垫层受高温油热层作用迅速气化上升，罐内压力升高，也会造成罐体环形局部卡盘。卡盘发生后，浮盘上面密封圈处及其下面的油液面同时出现燃烧的状态。
2、外（内）浮顶式油罐倾盘与沉盘现象。在灭火过程中一是对外浮顶储罐结构不了解;二是喷射不合理导致大量的灭火剂直接喷射在浮盘泡沫挡板以外（浮顶中央范围），导致浮盘因承载重量增加而下沉，当承载重量持续增加而超过浮盘浮力时，浮盘便可能掉到油液面下发生沉盘。如果罐体与浮盘之间升降导轨卡槽受损，在导轨损坏一侧浮盘卡住不能上下移动时，浮盘脱出升降导轨倾斜在油面上，而出现倾盘。
3、重质油罐的沸溢和喷溅。储罐中储存原油或重质油品发生火灾时，易发生沸溢、喷溅，鉴于外浮顶油罐较多用于储存原油等重质油品，因而油品“沸溢、喷溅”的是不容忽视的风险。油品中的水或灭火救援时注入的水因被加热汽化变成水蒸气，并形成气泡，蒸汽泡被油薄膜包围形成大量油泡沫，使体积剧烈膨胀，超出贮罐所能容纳时，就会像煮稀粥溢锅一样，溢出罐外，造成沸溢。大量水迅速汽化为水蒸气时，其体积膨胀约1700倍，其蒸汽压也迅速增大，当水蒸气以很大的压力急剧冲出液面时，把着火的油品带到上空，形成巨大火柱，形成喷溅。沸溢和喷溅在原油或重油火灾中危害极大，沸溢可使原油溅出距离达几十米，大油罐储油多时，其溢出的面积可达几千平方米。不仅容易造成扑救人员的伤亡，而且由于火场辐射热量增加，可引起邻近油罐燃烧，扩大灾情。油罐着火后沸溢的时间取决于油罐内储存油品的数量、时间、含水量以及着火燃烧时间的长短。可以根据油罐油位高度、水垫层高度以及热波传播速度和燃烧直线速度估算，以便采取有效的防护措施。一般在发生突沸前数分钟，油罐会出现剧烈振动并发出强烈嘶哑声。火场指挥者在掌握征兆时，应果断撤出消防人员和装备。 4、外（内）浮顶油罐储存的介质大都为易燃、可燃的石化化工产品，因明火、静电、自燃、雷电均可引发火灾。外浮顶油罐火灾的基本类型可分为：只燃烧不爆炸、只爆炸不燃烧、先爆炸后燃烧、先燃烧后爆炸、连续性爆炸、沸溢喷溅性燃烧等。外（内）浮顶油罐火灾燃烧形式分为：密封圈局部燃烧、密封圈燃烧、浮盘倾斜燃烧、浮盘下沉敞开式燃烧、油品外溢流散形燃烧、立体型燃烧。
5、储存油品的燃烧速度快，液体的燃烧速度，是指单位时间内所烧掉液体的数量。燃烧速度分为重量速度和直接速度两种。重量速度是指单位时间内单位面积所烧掉的液体重量，单位kg/（m?·h）;直线速度是指单位时间内所烧掉的液体层高度，单位cm/h。表1是几种易燃液体的燃烧速度。油品火灾，在燃烧初期时速度是缓慢的，随着燃烧深度的增高，燃烧速度也逐渐加快，直至达到最大值。此后，燃烧速度在整个燃烧过程中，就将稳定下来。
油品的燃烧速度，与液体的初始温度、油罐直径、罐内液体的高低、液体中水分含量、油品性质等因素有关。初始温度越高，油品燃烧速度越快;油罐中低液位时比高液位时燃烧速度快;含水的油品比不含水的油品燃烧速度要慢。
6、火焰温度高，辐射热强。油品燃烧时将释放出大量的热量，使火场周围的温度升高，造成火灾的蔓延和扩大，使扑救人员难以靠近，给灭火工作带来困难。几种油品的热值和燃烧温度见图六所示。
燃烧温度实质上是火焰温度，原因是可燃物燃燒时所产生的热量是在火焰燃烧区域内析出的。燃烧温度越高，它向周围辐射出的热量就越多，可燃物的燃烧速度就越快。因此，油面温度越高，对喷射到油面上的灭火泡沫的破坏就越快，给灭火带来的困难也越大。油罐火灾的热辐射强度与发生火灾的时间成正比，与燃烧物的热值、火焰的温度有关。燃烧时间越长，辐射热越强;热值越大，火焰温度越高，辐射热强度越大。强热辐射易引起相邻油罐及其他可燃物燃烧，同时，严重影响灭火战斗行动。
7、火场温度分布方面，根据相关研究显示油罐发生火灾时垂直方向温度除油罐顶部，一般在距离地面较近的范围（不超过10m）内温度较高，距离油罐较远垂直剖面的温度升温不明显。水平方向在紧邻油管壁周围区域温度不高，随着距离加大，温度迅速升高，然后又降低。因此，温度值有从油罐中心开始先低温、再高温、再低温的规律。如图1、图2所示相同燃烧时间时垂直方向不同距离温度分布情况，距油罐较近距离处受热辐射影响，地面温度较高，空中温度较低;
距油罐罐较远距离处受热辐射和对流双重作用影响，地面和空中温度均较高。如图3所示，水平方向温度分布，火点中心位置及油罐罐壁周围温度相对较低，较远位置温度迅速升高，然后又降低。因此油罐发生火灾时，考虑温度因素时，距油罐较近距离应考虑热辐射影响采取防护和降温措施;距油罐较远距离应考虑热辐射和热对流综合影响加强防护和降温措施。
8、易流动 扩散形成大面积火灾，由于油品是易流动的液体，具有流动扩散的特性，火灾时随着设备的破坏，极易造成火灾的流动扩散，而油品在发生火灾爆炸时又往往造成设备的破坏，如罐顶炸开，罐壁破裂或随燃烧的温度升高塌陷变形等。因此，油品火灾，应注意防止油品的流动扩散，避免火灾扩大。
9、燃烧和爆炸往往交替，油蒸气在空气中的浓度达到爆炸极限范围时，遇点火源即产生爆炸，爆炸将引起油品燃烧;另外，油品在着火过程中，油罐内气体空间的油蒸气浓度是随燃烧状况而不断变化的，当达到爆炸极限范围时，又可能形成爆炸。因此，燃烧和爆炸往往在互相转变中交替进行。
10、具有复燃性，油品灭火后，若遇到火源或高温将重新燃烧，甚至可能发生爆炸。对于灭火后的油罐、输油管道，由于其壁温过高，如不继续冷却，会重新引起油品的燃烧。在扑救油品火灾的案例中，发生过因指挥失误、灭火措施不当而造成复燃、复爆的情形。
六、灭火的战术原则及方法
在扑救时，能否采取有效的灭火措施和方法，成为取得灭火战斗成功的关键，实践表明扑救措施和方法得当，是充分发挥人和装备的力量，取得灭火战斗胜利的关键。在灭火战斗中应当遵循“先控制，后消灭”的原则，依据火场实际情况，按照先外围、后中间、先上风、后下风，先地面、后油罐的要领实施灭火战斗，是扑救油品储罐火灾的战术原则。在战术原则的指导下，还必须有针对性地选择或灵活运用灭火战术手段才取得灭火战斗的胜利。
1、对油品储罐火灾应坚持统一指挥，统一行动，第一时间调集兵力，第一时间控制火势。就是要集中兵力，抓住战机，包围火点，以充分的准备，准确迅速的战斗行动和有效措施，速战速决打歼灭战，在短时间内夺取灭火战斗的胜利。当火场情况比较复杂，油罐火势比较大，临近油罐受高温辐射影响较大时，辖区消防队不能满足直接灭火的情况，应积极冷却着火油罐及临近油罐，防止火灾扩大，为增援力量到场后的总攻灭火创造有利条件。
2、 先外围，后中间。当火场情况比较复杂，油罐周围的建筑物被引燃，应先消灭外围火灾，控制火势蔓延扩大，再消灭油罐火灾。
3、先上风，后下风。当油罐区同时发生火灾，形成大面积燃烧时，灭火行动应首先从上风开始扑救，避开浓烟，减少火灾对人的烘烤，逐步向下风方向推进，最后将火灾扑灭。这样既有利于接近火源、观察火情，更便于充分发挥各种灭火剂的灭火效应，同时降低油罐复燃的概率。
4、先地面，后油罐。当油罐爆炸、沸溢、喷溅使大量油品从罐内流出或与着火油罐形成地面与油罐的立体燃烧，应先扑灭地上的流淌火，再组织实施对油罐火的灭火。
5、冷却降温、防止爆炸。当油罐发生火灾后，为防止油罐本身发生爆炸、沸溢、喷溅以及邻近储罐被高温辐射引燃，应对着火罐及邻近罐进行有效的冷却降温措施。对着火罐的冷却在有效降低罐体温度的同时还可减少油品的挥发和产生可燃蒸汽的速度，对控制火势和灭火有利。
冷却降温的方法主要有水冷却、泡沫覆盖冷却、固定喷淋装置冷却等。在冷却油罐时，应保证有足够的冷却水枪、水炮以及不间断供水，同时要正确使用冷却方法。例如：对外浮顶油罐进行冷却时，应重点冷却浮盘与油品紧贴的液位高度，保护浮盘导轨，防止高温损坏，对邻近油罐迎火面的半径液位处冷却;对内浮顶油罐进行冷却时，重点是油罐液位以上罐体全表面，防止油罐内上部空间油气骤增发生爆闪。同时要注意对罐体冷却要均匀，不能出现空白点，且不能将水射入罐内，当油罐火灾扑灭后，应持续冷却，直至罐体温度降到常温，停止冷却。 在灭火力量充足的情况下，对着火罐和邻近罐采用移动力进行冷却保护（有保温层或有喷淋设施的邻罐可以不考虑），一般情况下，冷却着火罐的供水强度为0.6～0.8L/s·m。即每秒需用冷却水量为0.8升×油罐周长。通常一支19mm水枪，充实水柱为15m，能控制油罐的周长10m左右，对低液位的着火罐要增加冷却水枪支数，控制油罐的周长降至6～8m左右邻近罐冷却水的强度一般为0.35～0.7L/S·m，按油罐半个周长计算，即每秒需要冷却水0.7升×1/2油罐周长，也可以根据现场实际情况采用自动摇摆炮、移动炮来进行冷却。
6、坚持固定设施优先的原则，移动力量配合，即“以固为主，固移结合”的原则。力争将火势消灭在初起阶段;由于固定消防设施的灭火效果优于移动灭火设施，因此在扑救油罐火灾时应迅速启动固定或使用半固定泡沫灭火系统进行灭火，使用喷淋系统或固定消防炮实施冷却。同时设置移动炮和泡沬枪阵地，必要时架设泡沫钩管配合进行灭火。
7、工艺配合、各显其能。根据实际情况，采取必要的工艺措施。在灭火时可根据现场的实际情况采取倒罐、脱水、升高或降低液面、蒸汽或氮气注入等方法进行辅助灭火，可取得事半功倍的效果。
如外浮顶罐顶部塌陷起火，浮盘发生倾盘。液面敞露部分燃烧猛烈，罐盖遮住部分火焰微弱，泡沫无法有效覆盖。这时可采取注水（油）提高液位的办法，消除隐蔽火焰，然后再向液面上喷射泡沫灭火，不能提高液位的，要发挥移动炮的灵活性的优点调整最佳角度和用高喷车举高向着火罐盖缝隙上方的罐壁喷射泡沬灭火;当油罐浮盘下沉，形成敞开式稳定燃烧后，应在上风和侧上风方向选择合适进攻位置，使用高架炮、车载炮、移动炮，高喷车和泡沬钩管等装备集中向着火罐内喷射泡沬，如果液位太低扑救有困难时，可在上风方向距液面50-80cm处罐壁上开洞（技术含量要求较高，实施难度较大，可切合现场实际情况实施），向罐内喷射泡沬灭火。也可以通过罐底的脱水的办法排除罐底的水垫层，从而防止沸溢喷溅的发生。
8、登罐强攻，枪炮结合。抓住时机，以快制快，充分利用浮顶油罐的特点，抓住火灾初起阶段燃烧面积小、温度不高、火势较弱的有利时机，在条件允许的情况下登罐强攻。利用半固定消防竖管在平台或浮盘上出泡沬枪进行灭火，也可以同时采用垂直铺设水带的方法，在罐顶增加泡沬枪或移动炮。采用远炮近枪战术，以最快的灭火行动，迅速控制火势，取得火灾扑救的战术性胜利。
9、集中力量，主动进攻。在扑救油罐火灾过程中，既要积极采取防御措施，又要把主攻灭火意识放到第一位，把有限的水源都集中投入到灭火中去，消灭火灾才是真正的目的。要把主要精力投入到灭火力量和灭火药剂的调集中来。根据油罐大小和已知的现场情况，按1︰2的比例迅速调集相邻消防力量，按1︰8的要求调运灭火药剂。在调集消防车辆时要以大功率泡沫车和举高消防车为主，以利于适应油罐火灾扑救的需要 ，要始终贯穿于火场的不断侦察和研究，制定最佳的灭火方案，一旦备足力量，待时机成熟后，同时集中发起进攻，一举歼灭火灾，决不能另打碎敲，既浪费灭火药剂，又造成火灾扑救陷入被动的局面。
10、泡沬覆盖，视机歼灭。对敞开式油罐燃烧火灾，应选择在上风方向进攻有利位置布置主攻力量，采用远射程车载炮、移动炮、高喷车向整个燃油表面用泡沬进行喷射，对高温油面进行冷却，逐渐降低整个燃油表面的温度，以发挥泡沬最佳的灭火效果（当油品的温度降到147℃以下后，泡沫层才能在燃烧液面上推进，油品温度降至98℃以下时，泡沫蒸发才逐渐减少）。冷却期间要注意观察火势的燃烧情况，寻找最佳的灭火点（既燃烧最充分火势最猛烈部位），视时机集中灭火力量发起总攻，用大流量的泡沬集中对火势进行压制，在油面上形成一个或两个泡沬落点持续向四面扩散，逐渐完成对整个油平面的覆盖，从而达到灭火目的。
油罐火灾扑救案例：在2001年6月8日，威廉姆斯危险物质火灾控制公司在扑救美国奥里昂炼油厂50000m3无铅汽油浮顶罐火灾中，用一门约505升/秒（混合液）及一门约252升/秒（混合液）的移动泡沬炮，用时65分钟就成功扑灭火势，消耗3%型轻水泡沬液约105990升（约106吨）。
从以上数据中可以看出，大流量、远射程的灭火工具及高质量的灭火剂在火灾扑救中灭火效率高，优势体现明显。根据我们目前企业消防装备配置状况来看一般都以大功率消防车为主，虽然在装备上基本能达到灭火需求，但是由于受道路、环境等因素限制，出现进攻点位较多、攻击力不够集中，给灭火效率带来了一定的影响，所以在油罐火灾扑救中指挥员应合理调集车輌，充分发挥大功率消防車的作用，选择最佳进攻的位置，一旦时机成熟齐中火力对火势进行打击，以达到最佳灭火效果。
11、消灭残火，预防复燃。油罐火灾扑灭后，应继续向罐内喷洒一定数量的泡沬，以彻底清除隐藏在各个死角的残火、暗火。不留火险隐患，以致于引起复燃为止。不仅应在罐内液面上保持泡沬覆盖层，还需对油罐继续冷却降温，直至罐壁温度降到低于油品的自燃点，达到常温以预防油品复燃。
12、大力发展和推进先进灭火手段。当前和今后一个时期要大力发展高科技灭火，如高效泡沫灭火、大流量设备灭火、机器人灭火、大跨距高空灭火等，以减少灭火救援过程中的人员伤亡和财产损失。
七、灭火注意事项
1、消防车应尽量停在上风或侧风方向，并与油罐至少保持40米以上的距离，要以能迅速撤离为前提，指定一名素质好、经验丰富的同志负责观察油罐燃烧现象，一旦发现沸溢喷溅征兆时，立即发出撤离通知。停水，卸下水带，携带枪炮、分水器等，开车撤离现场;
2、一些石油产品，燃烧时会分解出硫化氢等有毒有害物质，消防队员在扑救中，特别是在下风方向灭火的，必须穿戴相应的防毒装备，以策安全;
3、对着火罐的冷却要均匀，不能留有空白点，以免冷却不均匀，造成罐壁温差过大反而导致油罐变形、塌陷，绝不允许把水流打入罐内，以至发生沸溢喷溅。如果力量不够，应优先考虑冷却保护邻近罐;
4、可以通过罐底的排水装置排除罐底的水垫层，从而防止沸溢喷溅的发生。但是需要灭火人员冒着极大的危险靠近着火罐的罐底，操作起来需要较高的技术要求。
5、在罐内液位较高的情况下，可采用工艺手段进行倒油，以防止沸溢的发生。倒油操作时，不得将罐底水垫层的水带入热油层;同时还要加强罐壁的水冷却，并做好灭火准备，当发现火情异常时，应立即停止倒油。
6、不得将高温热油倒向其它油罐，一般油罐都有水垫层，如果倒油不慎，就会发生沸溢。
八、结语
总之，油品储罐火灾扑救难度大，投入的人力物力多，技术要求高。各级消防指挥员只有充分了解不同类型油品储罐的火灾特点，掌握灭火战术原则，灵活运用战术方法，才能确保快速有效的消除油罐火灾的威胁，避免进一步引起经济损失和人员伤亡。更重要的是防止发生重大火灾，立足在“防”字上下功夫，才是真正减少火灾，避免人员伤亡和财产损失的重要手段。
参考文献
[1]《石油火灾扑救研讨资料汇编》 湖北省消防协会湖北省教育出版社
[2]《着火油罐周围温度分布探讨》梁慧君辽宁省消防总队
[3] 《消防灭火救援》公安部消防局 编中国人民公安大学出版社
[4] 《灭火应用战术》公安部政治部 编警官教育出版社
[5] 《消防员必读》 中国石化安全生产监督局编制中国石化出版社
童彬 1963年8月29日，汉，男，中国石化塔河炼化公司治安消防中心 三级协理员（正处级）本科工学学士 中国石化、新疆自治区应急消防专家库成员
中国石化塔河炼化公司治安消防中心 新疆 维吾尔自治 842000
关键词：火灾 扑救 应用
石油化工企业的产品储罐，具有罐体高大、储油量大、火灾危险性大、发生火灾几率高和火灾规模大等特点，是消防灭火作战主要对象之一，为有效地扑救油品储罐火灾，本文就油品储罐火灾的特点，及其救援方法，提高扑救石油产品储罐火灾的技术、战术水平，最大限度的减少火灾损失进行探讨。
二、储罐的分类
石油产品储罐可以按照建造材料、结构形式、布置方式等进行分类
1、油品储罐按其建造所用材料可分成金属罐和非金属罐两大类;
2、按照其结构分，油品储罐可分为无力矩拱顶罐、桁架拱顶罐、浮顶罐、卧式罐、球形罐和钢筋混凝土固定顶罐;
3、按照布置方式储罐又可分为地上油罐、半地下油罐、地下油罐和洞室油罐四种。
由于日常工作油品储罐按照其结构划分得方法较为常用，因此本文选取工作常见的拱顶油罐、内浮顶油罐、外浮顶油罐的火灾特点进行阐述，并重点针对外浮頂油罐进行灭火方法分析。
三、油罐的火灾危险性
石油产品储罐由于其储存介质的特性，使之具有较高的火灾危险性，具有易燃、易爆、易蒸发、易产生静电、易受热膨胀、易流动扩散、易沸溢和喷溅等特点。
1、油罐储存的油品属有机物质，其燃烧性与油品的闪点、自然点有关。油品的闪点和自然点越低，发生着火燃烧时的危险性越大;
2、储存的轻质油品具有较强的挥发性，在较低的气温下就能蒸发，这些蒸发出来的油蒸汽，很容易在空气不流通的各种低洼处或者低部位进行集聚，如果其具备了一定的浓度，一旦遇火源很容易出现燃烧爆炸的现象。而油蒸汽的爆炸范围和爆炸下限决定了爆炸的危险性;
3、油罐火灾火焰具有较强的辐射量和较高的温度，一般油罐发生火灾，其火焰中心温度高达1050℃～1400℃。油罐火灾的热辐射强度与火灾的温度和时间成正比。燃烧的温度越高和时间越长，辐射热越强;
4、重质油品罐燃烧易发生沸溢喷溅。原油、渣油等重质油品特别是原油罐燃烧过程中形成高温热层因其含有水分，着火燃烧时极有可能发生沸溢喷溅;
5、油罐火灾具有复燃复爆性。灭火后的油罐及其输油管道，在没有切断可燃源的情况下，遇到火源或高温，或由于其壁温过高，不继续进行冷却处理，会重新引起油品的燃烧或爆炸。
四、常见油品储罐火灾的形式及险情
1、拱顶油罐
此类常压储罐发生着火或闪爆后，罐顶一般会出现撕开或掀飞，呈开口处喷射火焰或全液面火炬状燃烧。若燃烧持续时间长，罐体会因热性蠕变而塌陷。若罐顶撕裂开口较小时，还存在二次闪爆危险，造成更大的危害。
2、内浮顶油罐
1） 通常会在储罐爆炸后整个罐顶塌陷处、表面、形成的裂缝处发生内浮顶罐的塌陷式、敞开、半敞开燃烧火灾。
2）爆炸之后的内浮顶罐的罐壁和灌顶会发生破裂的情况，如果由于爆炸而部分掀开罐顶，就会形成半敞开式喷射燃烧。如果罐顶被炸成飞出不同距离的几块或者整体掀开，就会出现整个液面的敞开式燃烧。如果破裂之后的罐顶在罐内出现整体或部分塌入，就会出现塌陷式燃烧的情况。
3）由于不同的开口方向和裂缝大小，半敞开式燃烧火焰通常会呈现出喷射燃烧的情况，而且很容易发生灭火死角并引起复燃。
3、外浮顶油罐
外浮顶油罐火灾一般发生在储罐与浮盘密封处。火灾初期，罐体内侧圆形密封圈会出现局部点式或圆形带式燃烧;随着罐体温度升高，油品蒸发加快，便形成整个密封圈圆形带式燃烧;在火灾发展过程中，若处置不当会出现浮盘卡盘、倾盘、沉盘、油品沸溢、喷溅等险情。
五、外（内）浮顶油罐火灾特性
以下重点结合外浮顶式油罐结构及特点，就油品储罐火灾特性及危害进行分析。
1、外（内）浮顶式油罐卡盘现象。当储罐油品持续燃烧时，高温的辐射热会引起罐体与浮盘之间升降导轨变形，随时间推移，罐体变形升降导轨损坏，导致浮盘倾斜卡盘。此外，大型外浮顶油罐多储存的是原油，在灭火过程中，因持续向罐内注入大量泡沫，罐底排水又不及时，罐内原油水分或罐底水垫层受高温油热层作用迅速气化上升，罐内压力升高，也会造成罐体环形局部卡盘。卡盘发生后，浮盘上面密封圈处及其下面的油液面同时出现燃烧的状态。
2、外（内）浮顶式油罐倾盘与沉盘现象。在灭火过程中一是对外浮顶储罐结构不了解;二是喷射不合理导致大量的灭火剂直接喷射在浮盘泡沫挡板以外（浮顶中央范围），导致浮盘因承载重量增加而下沉，当承载重量持续增加而超过浮盘浮力时，浮盘便可能掉到油液面下发生沉盘。如果罐体与浮盘之间升降导轨卡槽受损，在导轨损坏一侧浮盘卡住不能上下移动时，浮盘脱出升降导轨倾斜在油面上，而出现倾盘。
3、重质油罐的沸溢和喷溅。储罐中储存原油或重质油品发生火灾时，易发生沸溢、喷溅，鉴于外浮顶油罐较多用于储存原油等重质油品，因而油品“沸溢、喷溅”的是不容忽视的风险。油品中的水或灭火救援时注入的水因被加热汽化变成水蒸气，并形成气泡，蒸汽泡被油薄膜包围形成大量油泡沫，使体积剧烈膨胀，超出贮罐所能容纳时，就会像煮稀粥溢锅一样，溢出罐外，造成沸溢。大量水迅速汽化为水蒸气时，其体积膨胀约1700倍，其蒸汽压也迅速增大，当水蒸气以很大的压力急剧冲出液面时，把着火的油品带到上空，形成巨大火柱，形成喷溅。沸溢和喷溅在原油或重油火灾中危害极大，沸溢可使原油溅出距离达几十米，大油罐储油多时，其溢出的面积可达几千平方米。不仅容易造成扑救人员的伤亡，而且由于火场辐射热量增加，可引起邻近油罐燃烧，扩大灾情。油罐着火后沸溢的时间取决于油罐内储存油品的数量、时间、含水量以及着火燃烧时间的长短。可以根据油罐油位高度、水垫层高度以及热波传播速度和燃烧直线速度估算，以便采取有效的防护措施。一般在发生突沸前数分钟，油罐会出现剧烈振动并发出强烈嘶哑声。火场指挥者在掌握征兆时，应果断撤出消防人员和装备。 4、外（内）浮顶油罐储存的介质大都为易燃、可燃的石化化工产品，因明火、静电、自燃、雷电均可引发火灾。外浮顶油罐火灾的基本类型可分为：只燃烧不爆炸、只爆炸不燃烧、先爆炸后燃烧、先燃烧后爆炸、连续性爆炸、沸溢喷溅性燃烧等。外（内）浮顶油罐火灾燃烧形式分为：密封圈局部燃烧、密封圈燃烧、浮盘倾斜燃烧、浮盘下沉敞开式燃烧、油品外溢流散形燃烧、立体型燃烧。
5、储存油品的燃烧速度快，液体的燃烧速度，是指单位时间内所烧掉液体的数量。燃烧速度分为重量速度和直接速度两种。重量速度是指单位时间内单位面积所烧掉的液体重量，单位kg/（m?·h）;直线速度是指单位时间内所烧掉的液体层高度，单位cm/h。表1是几种易燃液体的燃烧速度。油品火灾，在燃烧初期时速度是缓慢的，随着燃烧深度的增高，燃烧速度也逐渐加快，直至达到最大值。此后，燃烧速度在整个燃烧过程中，就将稳定下来。
油品的燃烧速度，与液体的初始温度、油罐直径、罐内液体的高低、液体中水分含量、油品性质等因素有关。初始温度越高，油品燃烧速度越快;油罐中低液位时比高液位时燃烧速度快;含水的油品比不含水的油品燃烧速度要慢。
6、火焰温度高，辐射热强。油品燃烧时将释放出大量的热量，使火场周围的温度升高，造成火灾的蔓延和扩大，使扑救人员难以靠近，给灭火工作带来困难。几种油品的热值和燃烧温度见图六所示。
燃烧温度实质上是火焰温度，原因是可燃物燃燒时所产生的热量是在火焰燃烧区域内析出的。燃烧温度越高，它向周围辐射出的热量就越多，可燃物的燃烧速度就越快。因此，油面温度越高，对喷射到油面上的灭火泡沫的破坏就越快，给灭火带来的困难也越大。油罐火灾的热辐射强度与发生火灾的时间成正比，与燃烧物的热值、火焰的温度有关。燃烧时间越长，辐射热越强;热值越大，火焰温度越高，辐射热强度越大。强热辐射易引起相邻油罐及其他可燃物燃烧，同时，严重影响灭火战斗行动。
7、火场温度分布方面，根据相关研究显示油罐发生火灾时垂直方向温度除油罐顶部，一般在距离地面较近的范围（不超过10m）内温度较高，距离油罐较远垂直剖面的温度升温不明显。水平方向在紧邻油管壁周围区域温度不高，随着距离加大，温度迅速升高，然后又降低。因此，温度值有从油罐中心开始先低温、再高温、再低温的规律。如图1、图2所示相同燃烧时间时垂直方向不同距离温度分布情况，距油罐较近距离处受热辐射影响，地面温度较高，空中温度较低;
距油罐罐较远距离处受热辐射和对流双重作用影响，地面和空中温度均较高。如图3所示，水平方向温度分布，火点中心位置及油罐罐壁周围温度相对较低，较远位置温度迅速升高，然后又降低。因此油罐发生火灾时，考虑温度因素时，距油罐较近距离应考虑热辐射影响采取防护和降温措施;距油罐较远距离应考虑热辐射和热对流综合影响加强防护和降温措施。
8、易流动 扩散形成大面积火灾，由于油品是易流动的液体，具有流动扩散的特性，火灾时随着设备的破坏，极易造成火灾的流动扩散，而油品在发生火灾爆炸时又往往造成设备的破坏，如罐顶炸开，罐壁破裂或随燃烧的温度升高塌陷变形等。因此，油品火灾，应注意防止油品的流动扩散，避免火灾扩大。
9、燃烧和爆炸往往交替，油蒸气在空气中的浓度达到爆炸极限范围时，遇点火源即产生爆炸，爆炸将引起油品燃烧;另外，油品在着火过程中，油罐内气体空间的油蒸气浓度是随燃烧状况而不断变化的，当达到爆炸极限范围时，又可能形成爆炸。因此，燃烧和爆炸往往在互相转变中交替进行。
10、具有复燃性，油品灭火后，若遇到火源或高温将重新燃烧，甚至可能发生爆炸。对于灭火后的油罐、输油管道，由于其壁温过高，如不继续冷却，会重新引起油品的燃烧。在扑救油品火灾的案例中，发生过因指挥失误、灭火措施不当而造成复燃、复爆的情形。
六、灭火的战术原则及方法
在扑救时，能否采取有效的灭火措施和方法，成为取得灭火战斗成功的关键，实践表明扑救措施和方法得当，是充分发挥人和装备的力量，取得灭火战斗胜利的关键。在灭火战斗中应当遵循“先控制，后消灭”的原则，依据火场实际情况，按照先外围、后中间、先上风、后下风，先地面、后油罐的要领实施灭火战斗，是扑救油品储罐火灾的战术原则。在战术原则的指导下，还必须有针对性地选择或灵活运用灭火战术手段才取得灭火战斗的胜利。
1、对油品储罐火灾应坚持统一指挥，统一行动，第一时间调集兵力，第一时间控制火势。就是要集中兵力，抓住战机，包围火点，以充分的准备，准确迅速的战斗行动和有效措施，速战速决打歼灭战，在短时间内夺取灭火战斗的胜利。当火场情况比较复杂，油罐火势比较大，临近油罐受高温辐射影响较大时，辖区消防队不能满足直接灭火的情况，应积极冷却着火油罐及临近油罐，防止火灾扩大，为增援力量到场后的总攻灭火创造有利条件。
2、 先外围，后中间。当火场情况比较复杂，油罐周围的建筑物被引燃，应先消灭外围火灾，控制火势蔓延扩大，再消灭油罐火灾。
3、先上风，后下风。当油罐区同时发生火灾，形成大面积燃烧时，灭火行动应首先从上风开始扑救，避开浓烟，减少火灾对人的烘烤，逐步向下风方向推进，最后将火灾扑灭。这样既有利于接近火源、观察火情，更便于充分发挥各种灭火剂的灭火效应，同时降低油罐复燃的概率。
4、先地面，后油罐。当油罐爆炸、沸溢、喷溅使大量油品从罐内流出或与着火油罐形成地面与油罐的立体燃烧，应先扑灭地上的流淌火，再组织实施对油罐火的灭火。
5、冷却降温、防止爆炸。当油罐发生火灾后，为防止油罐本身发生爆炸、沸溢、喷溅以及邻近储罐被高温辐射引燃，应对着火罐及邻近罐进行有效的冷却降温措施。对着火罐的冷却在有效降低罐体温度的同时还可减少油品的挥发和产生可燃蒸汽的速度，对控制火势和灭火有利。
冷却降温的方法主要有水冷却、泡沫覆盖冷却、固定喷淋装置冷却等。在冷却油罐时，应保证有足够的冷却水枪、水炮以及不间断供水，同时要正确使用冷却方法。例如：对外浮顶油罐进行冷却时，应重点冷却浮盘与油品紧贴的液位高度，保护浮盘导轨，防止高温损坏，对邻近油罐迎火面的半径液位处冷却;对内浮顶油罐进行冷却时，重点是油罐液位以上罐体全表面，防止油罐内上部空间油气骤增发生爆闪。同时要注意对罐体冷却要均匀，不能出现空白点，且不能将水射入罐内，当油罐火灾扑灭后，应持续冷却，直至罐体温度降到常温，停止冷却。 在灭火力量充足的情况下，对着火罐和邻近罐采用移动力进行冷却保护（有保温层或有喷淋设施的邻罐可以不考虑），一般情况下，冷却着火罐的供水强度为0.6～0.8L/s·m。即每秒需用冷却水量为0.8升×油罐周长。通常一支19mm水枪，充实水柱为15m，能控制油罐的周长10m左右，对低液位的着火罐要增加冷却水枪支数，控制油罐的周长降至6～8m左右邻近罐冷却水的强度一般为0.35～0.7L/S·m，按油罐半个周长计算，即每秒需要冷却水0.7升×1/2油罐周长，也可以根据现场实际情况采用自动摇摆炮、移动炮来进行冷却。
6、坚持固定设施优先的原则，移动力量配合，即“以固为主，固移结合”的原则。力争将火势消灭在初起阶段;由于固定消防设施的灭火效果优于移动灭火设施，因此在扑救油罐火灾时应迅速启动固定或使用半固定泡沫灭火系统进行灭火，使用喷淋系统或固定消防炮实施冷却。同时设置移动炮和泡沬枪阵地，必要时架设泡沫钩管配合进行灭火。
7、工艺配合、各显其能。根据实际情况，采取必要的工艺措施。在灭火时可根据现场的实际情况采取倒罐、脱水、升高或降低液面、蒸汽或氮气注入等方法进行辅助灭火，可取得事半功倍的效果。
如外浮顶罐顶部塌陷起火，浮盘发生倾盘。液面敞露部分燃烧猛烈，罐盖遮住部分火焰微弱，泡沫无法有效覆盖。这时可采取注水（油）提高液位的办法，消除隐蔽火焰，然后再向液面上喷射泡沫灭火，不能提高液位的，要发挥移动炮的灵活性的优点调整最佳角度和用高喷车举高向着火罐盖缝隙上方的罐壁喷射泡沬灭火;当油罐浮盘下沉，形成敞开式稳定燃烧后，应在上风和侧上风方向选择合适进攻位置，使用高架炮、车载炮、移动炮，高喷车和泡沬钩管等装备集中向着火罐内喷射泡沬，如果液位太低扑救有困难时，可在上风方向距液面50-80cm处罐壁上开洞（技术含量要求较高，实施难度较大，可切合现场实际情况实施），向罐内喷射泡沬灭火。也可以通过罐底的脱水的办法排除罐底的水垫层，从而防止沸溢喷溅的发生。
8、登罐强攻，枪炮结合。抓住时机，以快制快，充分利用浮顶油罐的特点，抓住火灾初起阶段燃烧面积小、温度不高、火势较弱的有利时机，在条件允许的情况下登罐强攻。利用半固定消防竖管在平台或浮盘上出泡沬枪进行灭火，也可以同时采用垂直铺设水带的方法，在罐顶增加泡沬枪或移动炮。采用远炮近枪战术，以最快的灭火行动，迅速控制火势，取得火灾扑救的战术性胜利。
9、集中力量，主动进攻。在扑救油罐火灾过程中，既要积极采取防御措施，又要把主攻灭火意识放到第一位，把有限的水源都集中投入到灭火中去，消灭火灾才是真正的目的。要把主要精力投入到灭火力量和灭火药剂的调集中来。根据油罐大小和已知的现场情况，按1︰2的比例迅速调集相邻消防力量，按1︰8的要求调运灭火药剂。在调集消防车辆时要以大功率泡沫车和举高消防车为主，以利于适应油罐火灾扑救的需要 ，要始终贯穿于火场的不断侦察和研究，制定最佳的灭火方案，一旦备足力量，待时机成熟后，同时集中发起进攻，一举歼灭火灾，决不能另打碎敲，既浪费灭火药剂，又造成火灾扑救陷入被动的局面。
10、泡沬覆盖，视机歼灭。对敞开式油罐燃烧火灾，应选择在上风方向进攻有利位置布置主攻力量，采用远射程车载炮、移动炮、高喷车向整个燃油表面用泡沬进行喷射，对高温油面进行冷却，逐渐降低整个燃油表面的温度，以发挥泡沬最佳的灭火效果（当油品的温度降到147℃以下后，泡沫层才能在燃烧液面上推进，油品温度降至98℃以下时，泡沫蒸发才逐渐减少）。冷却期间要注意观察火势的燃烧情况，寻找最佳的灭火点（既燃烧最充分火势最猛烈部位），视时机集中灭火力量发起总攻，用大流量的泡沬集中对火势进行压制，在油面上形成一个或两个泡沬落点持续向四面扩散，逐渐完成对整个油平面的覆盖，从而达到灭火目的。
油罐火灾扑救案例：在2001年6月8日，威廉姆斯危险物质火灾控制公司在扑救美国奥里昂炼油厂50000m3无铅汽油浮顶罐火灾中，用一门约505升/秒（混合液）及一门约252升/秒（混合液）的移动泡沬炮，用时65分钟就成功扑灭火势，消耗3%型轻水泡沬液约105990升（约106吨）。
从以上数据中可以看出，大流量、远射程的灭火工具及高质量的灭火剂在火灾扑救中灭火效率高，优势体现明显。根据我们目前企业消防装备配置状况来看一般都以大功率消防车为主，虽然在装备上基本能达到灭火需求，但是由于受道路、环境等因素限制，出现进攻点位较多、攻击力不够集中，给灭火效率带来了一定的影响，所以在油罐火灾扑救中指挥员应合理调集车輌，充分发挥大功率消防車的作用，选择最佳进攻的位置，一旦时机成熟齐中火力对火势进行打击，以达到最佳灭火效果。
11、消灭残火，预防复燃。油罐火灾扑灭后，应继续向罐内喷洒一定数量的泡沬，以彻底清除隐藏在各个死角的残火、暗火。不留火险隐患，以致于引起复燃为止。不仅应在罐内液面上保持泡沬覆盖层，还需对油罐继续冷却降温，直至罐壁温度降到低于油品的自燃点，达到常温以预防油品复燃。
12、大力发展和推进先进灭火手段。当前和今后一个时期要大力发展高科技灭火，如高效泡沫灭火、大流量设备灭火、机器人灭火、大跨距高空灭火等，以减少灭火救援过程中的人员伤亡和财产损失。
七、灭火注意事项
1、消防车应尽量停在上风或侧风方向，并与油罐至少保持40米以上的距离，要以能迅速撤离为前提，指定一名素质好、经验丰富的同志负责观察油罐燃烧现象，一旦发现沸溢喷溅征兆时，立即发出撤离通知。停水，卸下水带，携带枪炮、分水器等，开车撤离现场;
2、一些石油产品，燃烧时会分解出硫化氢等有毒有害物质，消防队员在扑救中，特别是在下风方向灭火的，必须穿戴相应的防毒装备，以策安全;
3、对着火罐的冷却要均匀，不能留有空白点，以免冷却不均匀，造成罐壁温差过大反而导致油罐变形、塌陷，绝不允许把水流打入罐内，以至发生沸溢喷溅。如果力量不够，应优先考虑冷却保护邻近罐;
4、可以通过罐底的排水装置排除罐底的水垫层，从而防止沸溢喷溅的发生。但是需要灭火人员冒着极大的危险靠近着火罐的罐底，操作起来需要较高的技术要求。
5、在罐内液位较高的情况下，可采用工艺手段进行倒油，以防止沸溢的发生。倒油操作时，不得将罐底水垫层的水带入热油层;同时还要加强罐壁的水冷却，并做好灭火准备，当发现火情异常时，应立即停止倒油。
6、不得将高温热油倒向其它油罐，一般油罐都有水垫层，如果倒油不慎，就会发生沸溢。
八、结语
总之，油品储罐火灾扑救难度大，投入的人力物力多，技术要求高。各级消防指挥员只有充分了解不同类型油品储罐的火灾特点，掌握灭火战术原则，灵活运用战术方法，才能确保快速有效的消除油罐火灾的威胁，避免进一步引起经济损失和人员伤亡。更重要的是防止发生重大火灾，立足在“防”字上下功夫，才是真正减少火灾，避免人员伤亡和财产损失的重要手段。
参考文献
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[2]《着火油罐周围温度分布探讨》梁慧君辽宁省消防总队
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[4] 《灭火应用战术》公安部政治部 编警官教育出版社
[5] 《消防员必读》 中国石化安全生产监督局编制中国石化出版社
童彬 1963年8月29日，汉，男，中国石化塔河炼化公司治安消防中心 三级协理员（正处级）本科工学学士 中国石化、新疆自治区应急消防专家库成员
中国石化塔河炼化公司治安消防中心 新疆 维吾尔自治 842000