大型甲醇储罐消防设计分析

衡华民

（内蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司，内蒙古鄂尔多斯 017300）

大型甲醇储罐消防设计分析

衡华民

（内蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司，内蒙古鄂尔多斯 017300）

因大型甲醇储罐区具备高易燃性、高易爆性、扩散性以及复燃复爆性等一系列特点，使得其消防设计工作尤为重要。为进一步确保各大型甲醇储罐区的正常运行和安全可靠性，必须以甲醇所特有的物理和化学性质为基础对大型甲醇储罐区进行针对性和有效性的消防设计以及日常检查。

大型；甲醇储罐；消防设计

1 储罐区发生火灾的危险性

无色透明液体是甲醇的常态，其不仅能够与水、醇和醚等物质相融合发生化学反应，并且易燃有毒，对人体的眼睛有着非常不利的影响，更有甚者会直接导致失眠。通常情况下，甲醇的自燃点为385℃，闪点为11.11℃，沸点为64.7℃，蒸气爆炸极限为6.71%～36.00%，0.215mJ是其最小引燃能量；易挥发，属于一种中闪点甲类易燃液体。甲醇的易燃易爆性在很大程度上决定着各地区甲醇储罐区的火灾爆炸危险程度。

1.1 甲醇储罐区的高易燃性

甲醇的闪点和沸点分别为11.11℃和64.8℃，属于众多易挥发、易燃易爆液体中的一种。甲醇蒸汽最小点火能为0.215mJ，而大型甲醇储罐区中各类潜在性点火源（例如烟囱飞火、静电放电和电器火花等）的温度以及能量等均远远超过甲醇的最小点火能，因此极易在其储罐区中引发爆炸性火灾，所造成的损害是不可估量的。

1.2 甲醇储罐区的高易爆性

因甲醇的挥发性非常强，是以在各大型甲醇储罐区区域内必定会存在不同量的甲醇蒸汽。当该区域内的甲醇蒸汽与空气中的各类气体相混合并产生一定的反应后，便会逐渐达到甲醇的爆炸浓度范围，一旦遇到火源就会立即发生爆炸，造成很大的伤亡。尤其是当甲醇储罐因密封工作不到位而出现泄漏或因管道破裂导致甲醇泄漏等现象时，便会进一步加快甲醇蒸汽与空气产生反应的速度，迅速达到爆炸浓度范围，形成高易爆性，一旦爆炸，后果不堪设想。

1.3 储罐区火灾具有扩散性

在常温下，甲醇通常处于液体形态，并且流动性较高。再加上甲醇蒸汽的密度比空气的密度稍大，不仅能够随风四处飘散，且即使在无风时也会从地面向周围扩散，并在地势低洼处汇集，一旦遇到明火或静电等便会立即着火回燃。除此之外，在储存甲醇的过程当中，倘若出现甲醇外泄、流溢以及储罐破裂等不良现象，已燃甲醇物料会迅速向周围扩散，使得火势迅速蔓延，形成大面积燃烧，不仅会带来严重的经济损失，并且还会严重威胁工作人员和储罐区周围居民的生命安全。

1.4 火灾的复燃性和复爆性

当甲醇储罐区的火灾被及时扑灭后，并不是已经高枕无忧，倘若不能对甲醇储罐各区域尤其是起火和泄漏区进行针对性和有效性的冷却处理和清理处理，那么火场残留的高温便会继续引起甲醇蒸发，致使储罐区很快又形成爆炸范围内的甲醇蒸汽，并引起复燃或复爆，再次造成重大损失。

2 大型甲醇储罐消防设计

2.1 罐区选址与储罐布置

从综合的角度来看，物料挥发对罐区周围环境的影响等是设置甲醇储罐与罐区外建筑物之间安全距离的最主要依据。例如，罐区周围是否存在明火、是否存在易燃易爆物质和场所以及公共建筑物等。罐区内各建筑物之间的安全距离取决于其耐火等级以及甲醇蒸汽与空气形成可燃混合物的散发情况。因此，甲醇罐区的选择和储罐的布置必须要十分科学合理，务必要保证有绝对的防火安全距离。

2.2 甲醇储罐型式

就目前来看，不管是在国内还是国外，金属储罐都是甲醇储罐的主要型式。从其结构划分的角度来看，金属储罐又可分为圆柱形罐、立式罐以及球形罐和浮顶罐等多种型式，目前使用较为广泛的是立式拱顶罐和浮顶罐。

2.3 控制甲醇蒸汽与空气混合物浓度

空气属于一种气体混合物，一旦甲醇蒸汽与其互相融合产生一定的化学反应，便会形成浓度较高的爆炸混合气体，并在罐区各种因素的影响和刺激下引发爆炸性火灾。在罐区环境、操作条件等因素的影响下，要想完全消除储罐周围的蒸汽混合物是不可能的，但可通过降低蒸汽排放、完善通风措施等策略对甲醇蒸汽和空气混合物的浓度进行有效的控制，尽可能地将其控制在爆炸浓度极限范围之外。

2.4 合理安装甲醇罐区管道和阀门

甲醇罐区管道和阀门安全在很大程度上取决于物料管道和阀门设计，因此工作人员在实际建设和安装过程当中应格外注意以下几点：

（1）必须以无缝管道作为物料管道的首选安装材料，并通过焊接的方式对管道进行连接，若无法进行焊接，则应利用法兰或螺纹进行连接；

（2）应于物料运作的主管道和储罐连接部位安装双重阀门；

（3）物料运作管道不可穿越与其无关的建筑物上下方；

（4）务必在甲醇储罐群周围的主管道上设置和安装隔断阀，以进一步降低整个罐区爆炸性火灾的发生率，提高罐区正常运作的安全性。

2.5 完善甲醇储罐区的消防设施

可燃气体报警和联动系统是各甲醇储罐预防火灾的主要依靠，以下三种灭火方式是目前全国各甲醇储罐区的主要灭火和救援措施：

（1）安装可移动式和便携式灭火器材，以便消防人员或救援人员可在火灾初期迅速利用灭火器对火灾进行扑救，减少损失；（2）安装固定式低倍数泡沫灭火系统（通常情况下以液上喷射泡沫灭火系统为安装首选），并且泡沫液必须具备一定的抗溶性，不与灭火水枪同时使用。

（3）安装固定式雨淋喷水灭火系统，便于消防和救援人员在罐区发生火灾后通过探测系统控制雨淋阀，以快速灭火，且同时还可有效减少甲醇储罐的“小呼吸”损失。

3 结束语

大量甲醇储罐火灾事故以及相关研究表明，罐区灭火难度系数的高低与甲醇储罐尺度的大小成正比。因此，为更好地满足罐区的消防安全需求，甲醇储罐的消防系统设计应随甲醇储罐建设规模的扩大而不断升级。

[1] 李鹏.大型甲醇储罐消防设计探讨[J].广州化工，2013，41（11）：217-230.

Fire Protection Design Analysis of Large Methanol Storage Tank

Heng Hua-min

It is very important to have the characteristics of high flammability，high explosive，diffuse and re-ignite，and so on.In order to further ensure the normal operation and safety and reliability of the major methanol tank areas，it is necessary to carry out targeted and effective fi re protection design and routine inspection of the large methanol tank area based on the physical and chemical properties unique to methanol.

large；methanol storage tank；f i re protection design

TQ086

：B

：1003–6490（2017）04–0008–02

2017–04–02

衡华民（1972—），男，内蒙古鄂尔多斯人，助理工程师，主要从事消防工作。