PDF下载
石油罐区火灾事故烟气成分及源强研究

李永才 曹刚 张鑫 祁磊 李月爱

中国石油化工股份有限公司西北油田分公司油气运销部,新疆巴音郭楞,841600

摘要: 基于我国国情实际,是一直从国外进口大量的原油,所以我国现有的石油罐区的储备基地的规模都较为庞大,如果罐区发生突发的火灾事故,最后的可能会引发不可控制的重大安全事故,而且石油在燃烧过程中的辐射热和释放的烟气都会造成对区域内的生态环境造成破坏。所以为了对石油灌区的火灾事故中的烟气的污染物的种类和释放强度进行相应的研究,要结合实际的情况来进行烟气监测和突发事故环境风险评价。因此在本文将对石油罐区火灾事故烟气成分及源强的相关进行研究。

关键词: 石油灌区;火灾事故;烟气成分
DOI:10.12721/ccn.2022.157171
基金资助:
文章地址:

引言:石油作为一种重要的能源和化工原料,在经济发展中占据十分重要的地位,但是基于石油自身的特性,不仅具有可燃性较好的特性,而且燃烧的过程中发热量较高,在工业领域中有着较为广泛的应用价值,而且也是现阶段人们生活不可或缺的重要能源之一。石油供给和国家经济民生有着深层次的联系,因此为了保障本国的能源战略安全,需要更加石油储备基地建设的安全性。但是石油本身具有易燃易爆的特性,不管是石油运输还是存储的状态下都具有较高的事故发生率,而且事故一旦发生其引发的后果将十分严重。一旦石油灌区发生突发的火灾事故,不仅会给当地的生态环境造成持续性的影响和破坏,也会严重的危机到人们的生命和财产安全,由此需要重视石油罐区火灾事故发生以后的相关研究。

一、石油火灾事故烟气成分

石油作为一种常用资源,其中主要的成分是碳和氢两种基本元素,同时也含有轻微少量的硫、氧、碳等元素,但是由于不同地区生产的石油其化学成分的构成也略有不同,但是基本上都是烷烃和环烷烃的混合物。当石油罐区发生火灾事故的时候,发生火灾的地区上空会飘有大量的黑烟,而这个黑烟主要是由碳粒所组成的,这些碳粒产生的主要原因则是因为燃烧不充分而导致的。另外石油罐区发生持续性火灾事故的时候,致使储存的石油在短时间之内遭受剧烈的燃烧,且火势仍旧在不断的蔓延,情况越来越严重。短时间内区域大量石油原油的燃烧导致燃烧区域内的氧气供应不足,才会导致石油燃烧不完全产生的碳粒。石油燃烧不完全除了会产生大量的碳黑颗粒,还会有一些碳氢化合物和硫化物等,这些物质的生成都和碳黑颗粒的生成有着一定的相似性。另外在是石油灌区发生火灾的过程中也会导致发生部分挥发性的有机污染物,给当地的生态环境和空气造成较大的污染。总而言之,石油罐区火灾的发生属于重大安全事故,各级部门需要迅速的做出反应,尽快的展开救援。在燃烧的过程中基于石油的特性和燃烧物的实际情况,其火灾事故的烟气成分主要以CO和碳黑颗粒为主,同时也会伴随着燃烧不充分产生一些其他相似的化学物质。比如以柴油燃烧的时候的释放物进行举例,燃烧过程中气产生的烟气其中最为重要的元素是CO2,产生量在燃烧中所产生的CO2所占据的比例最大,甚至可以高达85%以上。虽然CO的产量和CO2相比只占据了其中的1.5%左右,但是烟气成分中 CO的毒性是最大,所以在对石油罐区火灾事故烟气成本进行探究的时候,一般情况下会将CO列为重要的环境风险预测因子之一,以此来有效的测评石油灌区燃烧的过程中可能存在的各种不利影响。另外在火灾发生的过程中由于一部分的石油罐中也储存着一定量的高硫原油,在燃烧的过程中也会烟气组成也含有SO2,因此如果发生火灾的石油灌区含有高硫原油,也需要将测定SO2也作为环境风险预测因子。另外汽油柴油燃烧的过程中由于化学物的组成不同,所以燃烧后的烟气成分也略有差异,在具体工作开展的过程中,需要根据实际的情况作出具有针对性的检测。一般情况之下汽油中含有苯、二甲苯等元素,而柴油中则是含有醇类和甲苯等元素,都燃烧的状态下都会产生烟气毒物,因此在分析烟气成分的时候也需要考虑燃烧石油的具体成本。

二、对环境的影响

基于石油自身的特性在火灾发生的过程中,其燃烧反应的时候会产生大量的辐射热并且释放到周围的环境之中,可是当时辐射热达到一定数值的时候不会引发区域内发生复合燃烧或次生燃烧,导致其火灾事故的情况进一步严重,甚至一些周围的生物会深受辐射热的影响,当燃烧持续发展,导致区域内的温度高到一定数值之后周围的生物会被点燃。由此可以看出,当石油储罐区发生火灾的时候,其中最大的危险性就是辐射热所来的,而且这也给潜在火灾救援工作带来了阻碍性的因素。除此以外,石油燃烧的过程中也会释放大量的有害气体,这些气体对人体植物和生物都会造成较大的伤害,甚至一些有害气体的释放所造成的伤害是有着较大的持续性,即使火灾得到了有效的控制和扑灭。但是这些有害气体的释放,也会导致区域在较长一段时间之内仍旧会受到这些有害气体的侵害,这种伤害具有持续性,甚至最为严重的时候会导致其余内的生物族群消失,需要大量的时间去进行休养生息,才可以逐步恢复最初的生态环境。比如说石油灌区火灾事故中,在石油持续燃烧的过程中会释放二氧化硫到周围的空气中,由于二氧化硫比较敏感,所以当伴随着燃烧的继续发展,是使得周围空气中的二氧化硫得到一个临界点的时候,就会致使火灾发生的区域的植物受到不可逆转的损害。由此可以看出石油燃烧时候的产物会对环境产生较大的影响,因此在火灾发生的过程中需要可能产生的伴生污染物给予足够的重视,当火灾事故发生以后,燃烧的烟气组成十分的复杂,包含了很多的无机和有机类的气体。所以为了减少有毒烟气对周围环境的不利影响,需要根据实际情况提出具有针对性的应对措施。

三、火灾烟气监测

当时石油罐区发生火灾事故以后,为了对燃烧过程中所产生的烟气的化学成分进行有效的测定,需要借助烟气分析仪对烟气的化学成分和浓度进行一个全方位的测定。在具体应用的过程中主要是通过烟气发生装置进行烟气采样,而在开展具体采样工作开展之前要进行一定的处理工作,确保采集装置和后续气体的判定测检测装置有着较强的适应性。现阶段国内外对烟气分析仪的生产实际状况来看,主要有便携式和固定式这两种类型,基本上可以灵活的应对各种不同需求的烟气检测需求。但是如果从检测技术来进行研究,现阶段在检测工作中一般情况下会选择直接抽气采样法、稀释抽气采样法或者是在线直接测量的话这三种主要方式。因为这三种测量方式不仅可以对烟气成分进行相应分析,也可以为后续的烟气毒性定量的评价工作提供一定的数据,确保工作的开展具有更强的科学性。

结束语:综上所述可知,石油现阶段仍旧是我国经济和工业发生中不可获取的重要能源,基于国家发展的战略考虑,我国每年的原油储蓄量较大,所以我国建设的石油储备基地的规模较大,一个储备基地的石油总储备最少达百吨以上。所以当大型石油灌区发生火灾事故以后,其可能产生的后果和影响是不可估量的,而且基于原油自身的特性,在燃烧的过程中也会释放大量的污染物,从而带来较大的环境风险。而石油燃烧过程中的烟气成分的组成还会受到原油的品种和化学性质的影响,在燃烧的过程中可能有一定的差异性。为了进行突发事故环境风险评价的过程中,需要根据实际的情况对燃烧的产物进行采样分析,从而才能真正的确定是由事故发生的具体原因和燃烧过程中所造成的具体损害,要为后续的工作提供一定的参考价值。

参考文献:

[1]杨雪梅.火灾事故中的环境污染控制研究[J].环境与发展,2014,26Z1:57-58.

[2]吴金浪.石油化工工艺设备检修过程中火灾事故成因分析及安防措施研究[J].中国设备工程,2021,17:76-77.