新标准轻柴油的危险性变化及安全储存(doc8)(1)15328.docx

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1、新标准轻轻柴油的的危险性性变化及及安全储储存牟善军 彭湘潍潍 姜春春明中国石化化集团安安全工程程研究院院摘要：从从20002年1月1日起我我国实施施新的“轻柴油油”产品标标准，新新标准将将轻柴油油的闪点点指标由由原来的的65改为55，由此此导致轻轻柴油的的火灾危危险类别别发生变变化，并并进而引引发原有有轻柴油油储罐能能否安全全储存新新标准轻轻柴油的的问题。本本文根据据对高、低低闪点轻轻柴油的的实验研研究和CCFX的的模拟分分析研究究得出高高、低闪闪点轻柴柴油的火火灾危险险性和危危害性的的变化，为为其在实实际生产产、储存存、运输输等各环环节采取取相应措措施提供供依据。关键词：轻柴油油 闪点点 火

2、灾灾 储存存1 前言言国家标准准轻柴柴油GGB2552-220000已正式式发布并并于20002年年1月11日起实实施。在在该新标标准中规规定100号、55号、00号、-10号号和-220号等等5个牌牌号的轻轻柴油的的闪点指指标为55，与旧旧标准GGB2552-119944轻柴油油的闪点点指标为为65相比整整整降低低了100。根据据石油油化工企企业设计计防火规规范（GGB5001600-922）、建建筑设计计防火规规范（GGBJ116-887）、石石油库设设计规范范（GGBJ774-84）等等规定，轻轻柴油的的火灾危危险性已已由原来来的丙AA类上升升到了乙乙B类。但新标准准轻柴油油较旧标标准轻

3、柴柴油的火火灾危害害性究竟竟变化了了多少？在新标标准轻柴柴油的储储存过程程中应特特别注意意哪些问问题？本本文通过过资料调调研、实实验室研研究、基基于调研研与实验验数据的的计算机机模拟等等三方面面对新标标准轻柴柴油的火火灾危险险性和危危害性的的变化进进行分析析研究，为为其在实实际生产产、储存存、运输输等各环环节采取取相应措措施提供供依据。2 轻轻柴油的的危险性性研究2.1 资料调调研国内外有有关研究究机构对对石油产产品的火火灾危险险性研究究工作在在不断地地进行，小小到直径径几十厘厘米的油油盘，大大到几千千立方的的油罐，汽汽油、柴柴油、原原油等不不同的油油品都开开展过试试验研究究234，通过过这些

4、研研究，取取得了许许多有价价值的试试验数据据和研究究成果。对对实际规规模的火火灾（油油罐的直直径大于于2.66米），汽汽油、煤煤油、柴柴油和原原油的主主要火灾灾特征参参数（如如：燃烧烧速度、火火焰高度度、热辐辐射）已已基本确确定，着着火罐火火焰呈紊紊流型浮浮力扩散散火焰燃燃烧时，几几个主要要参数具具体情况况为： 2.11.1 燃烧速速度油品的燃燃烧速度度因油品品种类而而异，与与风速有有关11（当当风速达达到810mm/s时时，油品品的燃烧烧速度较较低风速速时可增增加300550），几几种常见见油品的的燃烧速速度为：汽油的燃燃烧速度度约为00.0556 kkg/mm2.s;煤油的燃燃烧速度度约为

5、00.0553 kkg/mm2.s;柴油的燃燃烧速度度约为00.044250.0047 kg/m2.s;原油的燃燃烧速度度约为00.033300.0442 kkg/mm2.s。2.1.2 火火焰高度度火焰高度度主要取取决于油油罐的直直径和油油品种类类无关1。也也就是说说，油罐罐的直径径越大，储储存的油油品组分分越轻，则则燃烧火火焰的高高度越高高。敞口口油罐油油品燃烧烧的火焰焰高度与与油罐直直径D的的关系如如下：汽油火焰焰高度约约为1.5D;柴油火焰焰高度约约为0.9D;原油火焰焰高度约约为0.7D。2.1.3 热热辐射强强度油品燃烧烧的热辐辐射强度度与许多多因素有有关，除除去环境境因素和和方位

6、的的影响，油油品的燃燃烧热辐辐射通量量与油品品的品质质有直接接的关系系，几种种油品火火焰表面面的热辐辐射强度度为：汽油火焰焰表面的的热辐射射强度为为97.2kww/m22；柴油火焰焰表面的的热辐射射强度为为73.0kww/m22；原油火焰焰表面的的热辐射射强度为为60.0kww/m22。2.1.4 结结论对现有实实验研究究结果总总结如下下：1）轻组组分多的的油品燃燃烧速度度快、火火焰高度度高、火火焰表面面热辐射射强度大大；2）汽油油的有关关火灾危危险性参参数与柴柴油相比比，汽油油的燃烧烧速度（质质量燃烧烧速度）大大约为柴柴油的11.255倍；火火焰高度度大约为为柴油的的1.667倍；火焰表表面

7、的热热辐射强强度大约约为柴油油的1.33倍倍；3）燃烧烧速度、火火焰高度度、热辐辐射强度度三个参参数的测测定目前前国内外外无标准准方法。4）同一一品种，不不同牌号号的油品品（如：10#、5#、0#、-110#、-220#轻柴油油）火灾灾危险性性数据无无实验研研究结果果。2.2 实验研研究对高闪点点（闪点点为655，下同同）、低低闪点（闪点为55，下同）两个标准轻柴油样品进行了轻柴油火灾危险性相关参数测定，以期了解轻柴油火灾危险性的变化情况。实验研究究的参数数包括理理化性能能和火灾灾特性两两方面。理理化性能能参数（主主要用于于进行计计算机模模拟计算算）有密密度、凝凝固点、黏黏度、分分子量、比比热

8、、导导热系数数、饱和和蒸汽压压、净热热值等指指标。火火灾特性性以燃烧烧、爆炸炸为界，分分为两个个方面：引发火火灾的危危险性和和发生火火灾后的的危害性性。引发发火灾的的危险性性主要依依据样品品的闪点点、爆炸炸极限、自自燃点；发生火火灾后的的危害性性从燃烧烧速率、火火焰高度度、热辐辐射等参参数加以以论述。2.2.1火灾灾危险性性实验结结果表1：实实验结果果项目样品蒸汽压闪点爆炸极限限（50）自燃点火焰高度*燃烧速率*热辐射*低闪点667PPa55未能测出出25333.88mm8.8 g.mm-2.ss-10.4558 ww.cmm-2高闪点478PPa65未能测出出24832.55mm8.7 g.

9、mm-2.ss-10.4332 ww.cmm-2*注：非非标准平平行对比比试验2.2.2 结果通过轻柴柴油样品品的实验验比较，轻轻柴油闪闪点降低低后引发发火灾的的危险性性和发生生火灾后后的危害害性的变变化情况况如下：1）闪点点降低后后表征引引发火灾灾危险性性部分参参数变化化显著，轻轻柴油着着火危险险性增加加。几个个参数的的具体情情况为：闪点：从从65降低到到55相差110，并并跨越了了60的危险险等级分分界线；饱和蒸汽汽压：555时时低闪点点轻柴油油的饱和和蒸汽压压比高闪闪点增加加了977%。爆炸极限限：500时未未测出轻轻柴油的的爆炸极极限。自燃点：低闪点点轻柴油油的自燃燃点略高高。2）闪点

10、点降低后后表征发发生火灾灾后危害害性的主主要参数数变化微微小（55%以下下），轻轻柴油火火危害性性增加不不明显，可可按不同同牌号（如如：-220#与0#）、不不同生产产工艺（如如：直馏馏、裂解解）、不不同生产产企业之之间的差差距对待待。几个个参数的的具体情情况为：燃烧速率率：增加加了1%。火焰高度度：增加加了4%。热辐射：增加了了6%。2.3 轻柴柴油储罐罐火灾模模拟研究究目前，计计算机模模拟成为为火灾科科学研究究中的重重要内容容之一，通通过计算算机这一一强有力力的工具具，使得得这些理理论能够够应用于于火灾科科学的研研究和实实际的火火灾安全全工程。进进行轻柴柴油储罐罐火灾模模拟是在在获得实实验

11、室研研究成果果的基础础上，利利用CFFX4计计算机模模拟软件件6将实验验数据放放大到实实际储罐罐的规模模。通过对1100000m33、50000mm3拱顶储储罐高、低低闪点轻轻柴油火火灾的模模拟，得得出了热热辐射强强度随距距离的变变化、火火焰高度度和燃烧烧速度结结果，模模拟结果果如下：2.3.1 热热辐射强强度1）1000000m3储罐高高、低闪闪点轻柴柴油火灾灾之间的的热辐射射强度近近距(00.3DD，D为为储罐直直径，下下同)相相差0.6%，远远距(22D)相相差0.1%，低低闪点轻轻柴油偏偏高。2）50000mm3储罐高高、低闪闪点轻柴柴油火灾灾之间的的热辐射射强度近近距(00.3DD)

12、相差差0.33%，远远距(22D)相相差0.1%，低低闪点轻轻柴油偏偏高。3)高闪闪点轻柴柴油1000000m3与50000mm3储罐火火灾之间间的热辐辐射强度度等直径径倍数上上相差00.6%，50000mm3偏高。4)低闪闪点轻柴柴油1000000m3与50000mm3储罐火火灾之间间的热辐辐射强度度等直径径倍数上上相差00.3%，50000mm3偏高。高、低闪闪点轻柴柴油热辐辐射上的的差别在在1%以以下，低低闪点轻轻柴油偏偏高，与与实验测测定数据据相比偏偏差基本本一致。2.3.2火焰焰高度1）1000000m3储罐高高、低闪闪点轻柴柴油火灾灾之间的的火焰高高度相差差1.88%，低低闪点轻轻

13、柴油偏偏高。2）50000mm3储罐高高、低闪闪点轻柴柴油火灾灾之间的的火焰高高度相差差3.44%，低低闪点轻轻柴油偏偏高。高、低闪闪点轻柴柴油热辐辐射上的的差别在在4%以以下，低低闪点轻轻柴油偏偏高。2.3.3 燃燃烧速度度1）1000000m3储罐高高、低闪闪点轻柴柴油火灾灾之间的的燃烧速速度相差差4.11%，低低闪点轻轻柴油偏偏高。2）50000mm3储罐高高、低闪闪点轻柴柴油火灾灾之间的的燃烧速速度相差差1.99%，低低闪点轻轻柴油偏偏高。高、低闪闪点轻柴柴油热辐辐射上的的差别在在5%以以下，低低闪点轻轻柴油偏偏高。总总体上与与国外实实测数据据0.0042550.0477 kgg/m2

14、2.s相相近。3 结结论通过对国国外油品品火灾研研究成果果的调研研、实验验测定和和计算机机模拟，新新标准轻轻柴油火火灾危险险性变化化情况如如下：3.1 轻柴油油闪点降降低后引引发火灾灾的危险险性增加加，主要要体现在在以下几几个方面面：1）轻柴柴油闪点点从655降低低到555相差差10，并跨跨越了660的的危险等等级分界界线；根根据储存存情况调调查储罐罐操作温温度555-60的生产产企业有有4家，占占调查炼炼化企业业的300.8%。也就就是说有有相当一一部分企企业的轻轻柴油储储罐在的的操作温温度达到到了闪点点或接近近闪点。2）555时低低闪点轻轻柴油的的饱和蒸蒸汽压为为6677Pa，高高闪点轻轻

15、柴油的的饱和蒸蒸汽压为为3388Pa，低低闪点比比高闪点点增加了了97%。根据据西德德K.纳伯尔尔特55给出出的轻柴柴油爆炸炸下限约约为0.6%（体体积比）。555时时低闪点点轻柴油油的蒸汽汽浓度达达可到爆爆炸下限限，而高高闪点轻轻柴油的的蒸汽浓浓度约为为爆炸下下限的550%。对销售企企业而言言，最高高操作温温度为440。此此时，低低闪点轻轻柴油的的饱和蒸蒸汽压为为3088Pa，高高闪点轻轻柴油的的饱和蒸蒸汽压为为1433Pa。蒸蒸汽浓度度约为爆爆炸下限限的500%和225%。由由此可见见，400时低低闪点轻轻柴油的的饱和蒸蒸汽压与与55时高闪闪点轻柴柴油的饱饱和蒸汽汽压相当当。根据据闪点降降

16、低前生生产企业业的操作作情况，轻轻柴油闪闪点（闪闪为555的轻轻柴油）降降低后安安全操作作温度的的上限值值应为440。3.2 轻柴油油闪点降降低后发发生火灾灾后的危危害性的的变化不不明显（基基本上在在5%以以下），低低闪点轻轻柴油实实测数据据和计算算机模拟拟数据稍稍有增加加，几个个主要参参数变化化情况为为：1）燃烧烧速度：增加了了1%。2）火焰焰高度：增加了了4%。c.热辐辐射强度度：增加加了6%。3.3 根据据计算机机模拟结结果，油油罐发生生全表面面火灾时时，在相相同直径径倍数（如如：0.4D、00.6DD等）距距离上的的热辐射射强度小小直径罐罐较大直直径（如如：50000 m3与10000

17、00 m33）罐偏偏高。4 建建议根据轻柴柴油储存存情况的的调研和和国外相相关标准准、规范范的调研研，针对对轻柴油油闪点降降低后引引发火灾灾危险性性增加这这一问题题，建议议采取以以下措施施：1）操作作温度（轻轻柴油的的进罐温温度）降降到400以下下，使储储罐内油油气浓度度低于550%的的爆炸下下限。2）固定定顶轻柴柴油储罐罐涂刷防防晒漆，防防止在夏夏季因暴暴晒导致致罐内表表层温度度的升高高，而发发生危险险。3）不可可使用盛盛装过低低闪点易易燃液体体（如：汽油）的的储罐（未未经清洗洗）盛装装轻柴油油。低闪闪点残存存液将使使轻柴油油的危险险性增加加。参考文献献1、郑学学志编著著油罐罐灭火技技术基础

18、础烃加加工出版版社，119900年。2、Joohnsson,A.DD.(119922)AA Moodell foor PPreddicttingg Thhermmal Raddiattionn Haazarrds froom LLargge-sscalle PPooll Fiiress, IChhemEE Syympoosiuum SSeriies NO.1300, ppp 5507-5244.3、Koosekki, H.& Muulhlllannd, G.WW.(119911)Thee Efffecct oof DDiammeteer oon tthe Burrninng oof CCrud

19、de OOil Poool FFirees, FFiree Teechnnoloogy, Feebruuaryy, ppp544-655.4、Yuumotto, T.(19886)Burrninng CCharractteriistiics of 2.77m SSquaare Dikke FFirees, RRepoort of Firre RReseearcch IInsttituute of Jappan, Noo. 661.牟善军 19962.11.24出出生，119833年山东东化工学学院化工工机械专专业毕业业，现任任中国石石化集团团安全工工程研究究院副院院长，总总工程师师，青岛岛海洋大大学工程程学院近近海工程程专业在在读博士士研究生生。长期期从事石石化安全全技术的的研究工工作，并并多次荣荣获部级级科技进进步成果果奖。近近两年的的主要工工作有：参与起起草了国国家职业业安全卫卫生管理理体系试试行标准准、主主持完成成了上上海化学学工业区区光气化化项目的的风险评评估等等科研课课题，其其中轻轻柴油闪闪点降低低后的危危险性研研究，为为新标准准轻柴油油的安全全储存问问题提供供了理论论依据，解解决了生生产中急急需解决决的问题题。CF callcullatee fllowX 包包的意思思