原油火災(zāi)中的沸溢和噴濺

原油沸溢和噴濺是原油火災(zāi)中的兩個惡魔。為了避免原油火災(zāi)中的傷亡事故發(fā)生，有必要了解掌握火災(zāi)中的沸溢和噴濺知識。

地下開采出來的石油，未經(jīng)加工前叫作原油。原油是烴類的混合物，主要成分是碳?xì)浠衔?。原油的黏度較大，而且不同程度地含有一定的水分。在原油火災(zāi)中，原油中的水因被加熱汽化變成水蒸氣，并形成氣泡，蒸汽泡被油薄膜包圍形成大量油泡沫，使體積劇烈膨脹，超出貯罐所能容納時，就會像煮稀粥溢鍋一樣，溢出罐外，造成沸溢。大量水迅速汽化為水蒸氣時，體積膨脹1700倍，其蒸汽壓也迅速增大，當(dāng)水蒸氣以很大的壓力急劇沖出液面時，把著火的油品帶到上空，形成巨大火柱，這種現(xiàn)象叫噴濺。沸溢和噴濺在原油火災(zāi)中危害極大，沸溢可使原油濺出距離達(dá)幾十米，大油罐儲油多時，其溢出的面積可達(dá)幾千平方米，從而使火災(zāi)大面積擴(kuò)散。噴濺時，原油的火焰突然騰空，火柱可高達(dá)70～80m，火柱順風(fēng)向噴射距離可達(dá)120m 左右?；鹧嫦戮頃r，向四周擴(kuò)散，容易蔓延至鄰近油罐，擴(kuò)大災(zāi)情，并且可能使滅火人員突然處于火焰包圍中，造成人員傷亡。

發(fā)生沸溢及噴濺的原因

1. 輻射熱的作用

原油罐發(fā)生火災(zāi)時，輻射熱在四周擴(kuò)散的同時，也加熱了油品表面。隨著加熱時間的延長，被加熱的液層也越來越厚，當(dāng)溫度不斷升高，原油被加熱至沸點時，燃燒著的原油就會沸騰，溢出罐外。

2. 熱波的作用

當(dāng)原油燃燒時，沸點低的輕餾分變成蒸氣，離開原油表面被燒掉，而沸點高的重餾分，則逐步下沉并把熱量帶到下面，在液面下形成一個熱的鋒面，當(dāng)繼續(xù)燃燒時，此熱鋒面逐漸沉入下部的"冷面"中，這一現(xiàn)象稱為熱波。輻射熱和熱波往往是共同作用，使原油很快達(dá)到它的沸點而發(fā)生沸溢。

3. 水蒸氣的作用

原油中含有自由水、乳化水，熱波會使原油中的水被加熱汽化，變成水蒸氣。水一旦變成水蒸氣，其體積膨脹，蒸汽壓也相應(yīng)增大，當(dāng)超過原油的液壓時，水蒸氣會向上逸出，并形成大量的氣泡，蒸汽泡沫被油薄膜包圍形成油泡沫，這樣使原油的體積劇烈膨脹，超出貯罐所能容納時，就向外溢出，形成沸溢。隨著燃燒的繼續(xù)進(jìn)行，熱波的溫度逐漸升高，且不斷向下移動，當(dāng)熱鋒面遇到水墊層(或大量水)時，大量水變成水蒸氣，蒸汽壓迅速增大，以至將水墊層上部的原油拋向上空，形成噴濺。