烟雾自动灭火系统在石油化工火灾中的作用

【慧聪消防网】

1前言

烟雾自动灭火系统是我国发明的一项应用于石油化工产品储罐的火灾防护技术。该系统装置不仅结构简单、启动灵敏、性能可靠、灭火迅速、维护方便，而且不用水、不用电、投资少、灭火后对罐内储存物污染极小。这项技术填补了扑救无水、缺水、无电及交通不便地区的石油化工产品储罐火灾的技术空白，为用户和广大设计人员提供了一种安全、经济、适用的消防安全设施。目前，除西藏以外的全国各省、市、自治区都有用户，应用领域遍及油田、石油化工、冶金、铁路、航空、火力发电、工矿企业及军队等行业和部门。

2烟雾自动灭火系统

2.1系统组成烟雾自动灭火系统可采用：罐内式烟雾自动灭火装置、罐外式烟雾自动灭火装置、多台罐外式烟雾自动灭火装置。烟雾自动灭火装置由发烟、导烟、喷射和探测启动四部分组成。

2.2装置灭火原理

烟雾灭火剂是由黑火药配以缓燃物组成的含氧化剂、可燃物、引燃物、发烟物等成分的灰色粉末状混合物。烟雾自动灭火装置(罐外式)的灭火原理是：当油罐起火后，罐内温度急剧上升，达到110℃±5℃时，罐内感温探头上的低熔点合金熔化脱落，导火索外露，火焰点燃导火索，引燃烟雾灭火剂，被引燃的灭火剂发生燃烧反应，瞬时产生大量含有水蒸气、氮气、二氧化碳及固体颗粒的烟雾气体(产气量325ml/g)，烟雾气体靠自身在容器内形成的压力，以很快的速度通过导烟管至储罐顶部的喷头，喷射到储罐内燃烧区，形成浓厚的灭火烟雾层，以稀释、覆盖和化学抑制多种作用将储罐初期火灾扑灭。烟雾自动灭火装置这种特有的灭火原理赋予了它灵敏、快速、高效的灭火效能，使其越来越得到人们的认可和重视，并在石油化工产品储罐的火灾防护中得到了广泛的应用。23产品系列及主要技术参数烟雾自动灭火装置的型号不同，其技术参数不同。详见表1。

表1烟雾自动灭火装置产品系列

类型

型号

技术数

适用储罐结构

适用单台储罐直径*m

发烟时间s

喷烟射程m

灭火剂重量kg

灭火剂有效期

罐内式

ZW-10

拱顶罐

≤10

<35

>6

38

工作温度

≤60℃4年；

>60℃2年。

ZW-12

拱顶罐

≤12

<35

>7

61

ZW-16

拱顶罐

≤16

<40

>9

110

罐外式

ZWW-3

内浮顶罐拱顶罐

≤3

<40

>3

8

4年

ZWW-5

内浮顶罐拱顶罐

≤5

<40

>4

20

ZWW-10

内浮顶罐拱顶罐

≤10

<40

>7

60

ZWW-12

内浮顶罐拱顶罐

≤12

<40

>8

90

*：设计时要依据储罐内的储存产品确定适用的单台储罐的直径

24系统设计

系统设计要依据装置的类别、储罐的结构和容积、储存产品种类的各种试验参数提出设计方案，选择适用的烟雾自动灭火装置。

灭火剂设计用量公式为：

M=K1K2K3C

式中M：灭火剂设计用量；

K1：不同储存产品的补偿系数；

K2：储罐不同结构的补偿系数；

K3：装置不同型号的补偿系数；

C：不同储存产品的灭火浓度。

3.烟雾自动灭火系统在应用中的安全性和可靠性

烟雾自动灭火装置自1968年首先在天津地区试用以来，许多科技人员根据实际应用中出现的一些问题，不断地进行研究和试验，对该项技术作了一系列的改进，使其日趋成熟。系统的应用范围从原油、重油、柴油储罐发展到航空煤油、汽油及醇、酯、酮类水溶性液体储罐；灭火装置在罐内式的基础上又开发了罐外式装置和系列产品，且应用设计方案由一台单独使用发展到多台并联使用；系统的启动方式由电启动改进为低熔点合金探头启动，彻底杜绝了安装中的误启动；系统保护储罐容积的范围也不断的增大，从50m3发展到了2000m3；经过计算设计实施多台并联使用的储罐容积已扩展到了5000m3的柴油罐。在安装维护方面，生产厂家加强了对安装人员的技术培训，并在科技人员的指导下编写了详细的系统技术手册，为用户安全管理提供了技术指导和服务。

因此，无论是从系统灭火性能上看，还是从安装、使用、维修、更换的操作上看，烟雾自动灭火装置在应用中，都是十分安全和可靠的。

在二十多年的实际应用中，烟雾自动灭火装置成功地扑灭了所遇到的四次储罐火灾，实例如下：

1977年10月26日，广东佛山市建国陶瓷厂，罐内装置，成功扑灭容积为1000m3的原油储罐火灾；

1981年11月10日，天津市搪瓷厂，罐外装置，成功扑灭直径为10m的原油储罐火灾；

1991年9月10日，天津市钢丝厂，罐外装置，成功扑灭直径为6.5m的原油储罐火灾；

1992年8月28日，江西万安糖厂，罐外装置，成功扑灭直径为7.8m的乙醇储罐火灾。

由此可见，烟雾自动灭火系统确实为石油化工产品储罐提供了可靠的火灾防护手段，尤其是在国内各大油田，具有不可低估的作用。

4烟雾自动灭火系统在应用中待解决的问题

在工程应用中，由于没有《烟雾自动灭火系统的设计规范》，出现了诸如装置型与罐体结构不匹配、系统设计不规范、用户管理不善等现象，影响了烟雾自动灭火系统的推广与应用。因此，需要解决如下一些问题：

1进一步完善产品系列；

2积极采用新技术、新设备、新工艺，罐外式烟雾灭火装置将逐步取代罐内式烟雾灭火装置；

3烟雾自动灭火系统在储罐罐组中应用的具体条件有待进一步研究；

4为了满足各种场所石油化工产品储罐火灾防护的需要，使广大石油、化工消防工程设计人员能够正确合理地设计、施工人员能够安全地安装、用户能够正确地使用和维护及消防监督审核人员能够准确理解和监督烟雾自动灭火系统的应用，急需制定《烟雾灭火系统的设计规范》。

参考资料：

［1］消防科技.《罐外式烟雾自动灭火装置介绍》.1986(3)秦凤歧

［2］消防技术与产品信息.《罐外式烟雾自动灭火装置在油田的推广应用》.2000(2)傅雷

［3］消防技术与产品信息.《罐外式烟雾自动灭火系统在2000m3原油拱顶储罐上的应用设计》.1996(10)刘孟焕