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标题: 车用乙醇汽油及其火灾的防范与扑救 [打印本页]

作者: peonutpedro 时间: 2006-11-10 08:56
标题: 车用乙醇汽油及其火灾的防范与扑救
车用乙醇汽油及其火灾的防范与扑救

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作者：陈家强公安部消防局局长

　　经国务院同意，国家发展和改革委员会、公安部、财政部、商务部、国家税务总局、国家环境保护总局、国家工商行政管理总局和国家质量监督检验检疫总局等8部门于2004年2月10日联合印发了《关于<车用乙醇汽油扩大试点方案>和<车用乙醇汽油扩大试点工作实施细则>的通知》（发改工业〔2004〕230号）。在我国一些省、市，车用乙醇汽油的使用正稳步推进。到今年底，部分省、市将基本实现车用乙醇汽油替代其他汽油（军队特需、国家和特种储备用油除外），并进下扩大车用乙醇汽油使用区域。随着国家这一战备举措的深入推进，消防安全保卫工作已面临诸多新情况、新问题，认识车用乙醇汽油，并掌握其火灾防范和扑救方法迫在眉睫。

　　车用乙醇汽油就是将玉米等粮食经处理、化学反应生产出燃料乙醇，再在燃料乙醇中添加改性剂就生产出变性燃料乙醇，然后，以10％～20％变性燃料乙醇加88％～90％普通汽油即成为车用乙醇汽油。

　　一、推广使用车用乙醇汽油的战略意义

　　石油素有“工业血液”之称，是支撑经济发展和国防现代化、关系国家安全与稳定的重要战略资源之一。随着我国经济社会的快速发展，石油消费也将不断攀升，需求增长过快和产、储量不足的矛盾日趋突出。我国石油储量接替准备不足，老油田稳产面临严峻形势。因此，必需寻求解决这一突出矛盾的出路。推广使用车用乙醇汽油是符合我国国情、坚持科学发展观的必然选择。

　　1.推广使用车用乙醇汽油是改善能源结构的迫切需要

　　我国的石油消耗在逐年递增的同时，对进口石油的依赖度也不断上升。预计到2010年，中国石油净进口量将增至1亿t，2020年将增至2亿t以上，成为仅次于美国的世界第二大石油进口国。

　　在资源约束、环境约束的条件下，实现国内生产总值翻两番，发展的出路就是要走新型工业化道路。乙醇虽不可能完全替代石油，但至少是一个方面的积极探索。从可持续发展的观点看，煤的液化以及甲醇、二甲醚等都还是不可再生石化能源的再转化，依然是以缺代缺，用一吨少一吨，不能从根本上解决人类社会可持续发展问题。而乙醇汽油，原料是玉米、小麦、甘蔗、木薯、高梁等农作物，取之不尽，用之不竭。推广使用车用乙醇汽油，改善能源结构，替代石油产品，是可持续发展的战略举措。

　　2.燃料乙醇产业的发展有利于促进农业生产和消费的良性循环

　　在我们这个农业大国，把粮食（尤其是储存多年的“陈化粮”作为资源来发展燃料乙醇，为农产品找到了一个长期、稳定且可控的消费渠道，有利于缓解“三农”问题。2年前，我国发展燃料乙醇产业的重要背景之一就是解决农民“卖粮难”。）问题。

　　我国农产品的加工转化能力弱，农产品加工程度低，综合利用较差，如工业食品年均产用粮仅4000万t，约占年均粮食总产量的8％，粮食稍有过剩就没有出路。变性燃料乙醇产业综合利用潜力大，根据实际测算，平均每3.3t玉米可生产1t燃料乙醇、0.95t蛋白饲料、0.95t二氧化碳和65kg玉米油。目前，扩大试点所涉及的102万t燃料乙醇每年消耗粮食300多万t，仅占我国年均粮食总产量的0.66％。且由于乙醇耗用的只是粮食中的淀粉，在生产出乙醇的同时，还可生产出其他产品，如蛋白饲料具有比普通饲料蛋白含量高的优点，可有效提高饲料品质，相应减少蓄牧业粮食用量，从而大大提高粮食使用效率，实现综合利用和循环经济的思路。

　　3.推广使用车用乙醇汽油有利于环境保护

　　现在，我国国内汽车保有量乙超过2000万辆，城市大气污染物的相当部分来自汽车尾气，乙醇汽油的使用使一氧化碳和碳氢化合物的排放量减少，大气环境明显改善，这也是使用试点城市得出的重要结论。

　　美国等西方国家也在大力推广使用车用乙醇汽油。在美国，在用乙醇汽油中的乙醇含量已高达85％，因此，称这种混合燃料为E85。2005年6月28日，美国参议院通过了一项能源法案，要求汽油供应商在2012年前，每年在他们出售的燃料中添加80亿加仑的乙醇。目前，美国乙醇消耗量为30亿加仑。在巴西，从甘蔗中提炼出来的乙醇在车用油中约占40％。

　　二、车用乙醇汽油火灾危险特性及防范措施

　　车用乙醇汽油（汽油和乙醇的混合物）既是一种新能源，又是一种新的易燃易爆的危险品。

　　1.车用乙醇汽油火灾危险性参数及分类

　　目前，国外对车用乙醇汽油的火灾危险特性尚缺乏系统的研究。我国公安部天津消防研究所已经开始了比较系统的研究。经该所科研人员的研究测试，车用乙醇汽油的火灾危险性参数（包括闪点、自燃点、爆炸浓度极限）见表1。

　　表1 90#和93#车用乙醇汽油火灾危险性参数

　　见表

　　注：试验条件为环境温度26～28℃，大气压101420～101870Pa

　　从表1可以看出，无论按《建筑设计防火规范》，还是按《危险货物和品名编号》国家标准的规定分类，车用乙醇汽油火灾危险性分类均应为甲类。

　　车用乙醇汽油、乙醇和汽油的危险性参数见表2。

　　表2 车用乙醇汽油、乙醇和汽油的危险性参数对照

　　见表

　　从表2中不难看出，车用乙醇汽油的危险性参数更接近于汽油。

　　2.车用乙醇汽油生产、储存、经销可依据的消防技术规范、标准

　　目前，我国尚未制定国家统一的车用乙醇汽油方面的防火技术规范。对车用乙醇汽油火灾、爆炸的防范，除执行现行的消防法规和《建设设计防火规范》（GBJ16-87）、《石油库设计规范》（GB50074-2002）、《汽车加油加气站设计与施工规范》（GB50156-2002）、《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-92）、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）等规范外，国家质量监督检验检疫总局还于2001年4月2日发布了《车用乙醇汽油》（GB18351-2001）标准，并已于同年4月15日起实施。该标准规定了在不添加含氧化合物的液体烃类中加入一定量变性燃料乙醇及改善使用性能的添加剂后，组成的车用乙醇汽油的技术条件，并明确规定，该标准适用于作为车用点燃式内燃机的燃料。

　　2001年8月27日，中国石油化工集团公司（以下简称中石化集团公司）发布了《<汽车加油加气站设计规范>车用乙醇汽油补充规定》（SHQ002-2001），并已于同年9月1日在中石化集团公司系统实施。该补充规定是为了保证车用乙醇汽油加油站的工程设计中，满足车用乙醇汽油的特殊要求，在执行国家标准《汽车加油加气站设计与施工规范》（GB50156-2002）的基础上，制定的补充规定。并明确规定，在车用乙醇汽油加油站的工程设计中，除应执行本规定外，尚应符合现行国家标准规范的规定。紧接着，中石化集团公司又批准发布了《石油库设计规范>车用乙醇汽油调合设施补充规定》（SHQ003-2001），该补充规定是为保证在变性燃料乙醇及车用乙醇汽油的装卸、储存和乙醇汽油调合的工程设计中，满足变性燃料乙醇汽油的特殊要求，是在执行国家标准《石油库设计规范》的基础上制定的。

　　其他有关地方和企业单位，也可根据需要制定关于车用乙醇汽油方面的防火设计规定或技术标准，还可按程序推荐、采用类似中石化的企业标准。国家有关部门也应当抓紧制定国家相关防火技术规范。

　　3.关于灭火器的选型和配置

　　从事车用乙醇汽油生产、储存和经销的单位和场所，如汽车加油站、车用乙醇汽油配制中心等可能发生初期火灾的场所和运输车轴在选配手提或推车式灭火器时，应当首先选用充装预混型抗溶性水成膜泡沫药剂的泡沫灭火器（即：SD-AB型高效水系灭火剂）。如选用干粉灭火器时，必须选用有效组分含量高的干粉，如ABC干粉中的75粉（标准：磷酸铵粉含量75％以上），并且应适当提高（一般应增加1倍左右）干粉灭火器的配置数量。

　　4.认真落实相关消防安全措施

　　车用乙醇汽油生产、储存、运输和经销单位应认真贯彻执行国家《安全生产法》、《消防法》、《危险化学品安全管理条例》以及《机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定》等法规的规定，不断强化安全生产责任主体意识，切实健全落实消防安全责任制和各项消防安全措施。

　　各监督执法部门应依法加强监管。以有效预防车用乙醇汽油火灾事故的发生。

　　三、车用乙醇汽油火灾的扑救

　　车用乙醇汽油火灾既有汽油火灾的特性，又具有乙醇火灾的特性，扑救难度较大。

　　1.泡沫灭火剂的选择

　　乙醇汽油中的乙醇系极性溶剂，具有较强的消泡功能，所以，使用普通蛋白泡沫扑救车用乙醇汽油火灾效果甚差。为此，公安部天津消防研究所进行了泡沫灭火剂选型试验，灭火试验采用国内外用于检验泡沫灭火剂灭火性能的4.52m2油盘，流量为11.4L/min（≈0.2L/s）的标准泡沫管枪。1只管枪的供给强度为2.5L/（min·m2）〔≈0.04L/（s·m2）〕，2只管枪的供给强度为5.0L/（min·m2）。试验的燃料为93#车用乙醇汽油200L，预燃时间为1min；400L燃料时预燃时间为3min。泡沫施加方式分别采用强施加（即泡沫直接喷射至油盘中心部位）和缓施加（即泡沫喷射至油盘对面的档板后流入油盘）。

　　泡沫灭火剂灭火分两组进行：第一组使用扑灭烃类火灾的常规泡沫即普通蛋白泡沫（P）、氟蛋白泡沫（PP）和水成膜泡沫（AFPP）。灭火试验结果见表3；第二组使用扑灭极性溶剂火灾常用的抗溶性泡沫，即合成型抗溶泡沫（S/AR）、抗溶性氟蛋白泡沫（FP/AR）、3％型抗溶性水成膜泡沫（AF-FF/AR）和改性水成膜泡沫。灭火试验结果见表4。

　　表3 常规型泡沫灭火剂扑灭车用乙醇汽油火的试验记录

　　见表

　　注：表中供给强度为混合液供给强度。

　　表4 抗溶性泡沫灭火剂扑灭车用乙醇汽油火的试验记录

　　见表

　　注：表中供给强度为混合液供给强度：改性水成膜泡沫（6％ AFFF/AR）即6％型抗溶性水成膜泡沫。

　　试验结果表明：采用普通蛋白泡沫（P）、氟蛋白泡沫（PP）灭火剂扑灭车用乙醇汽油火灾时，90％控火时间普遍较长〔水成膜泡沫（AFFF）时间较短〕，且灭火时间均不能达到检验泡沫灭火剂有关标准的要求，即使将供给强度加大1倍，仍不能达标。其灭火效果不佳的主要原因是：基础油中添加的10％～12％的高纯度乙醇系极性溶剂，具有强烈的亲水性。泡沫液膜的水分被乙醇析出，泡沫即破裂（即消泡功能）。所以，扑灭车用乙醇汽油火灾一般不应采用普通蛋白泡沫，氟蛋白泡沫和3％型抗溶性水成膜泡沫（油量少时也可使用，但必需加大泡沫供给强度）；而应选用抗溶性泡沫，尤其是6％型抗溶性水成膜泡沫（AFFF/AR）和6％型抗溶性氟蛋白泡沫（PP/AR）。需特别说明的是：可用于扑灭车用乙醇汽油火灾的上述泡末灭火剂，也可用于扑灭其它易燃液体火灾。

　　2.泡沫供给强度的确定

　　公安部天津消防研究所课题组经灭火试验认为：6％型抗溶性氟蛋白泡沫（混合液）的临界供给强度为2.5L/（min·m2）；6％型抗溶性水成膜泡沫（混合液）的临界供给强度为2.0L/（min·m2）。

　　对于车用乙醇汽油贮罐使用抗溶性泡沫灭火系统灭火时，课题组推荐的工程应用供给强度为：6％型抗溶性水成膜泡沫为4.0～6.0L/（min·m2）；6％型抗溶性氟蛋白泡沫为6.0～8.0L/（min·m2）（亦均为混合液供给强度）。但前面已述及，公安部天津消防研究所做的车用乙醇汽油火灭火试验，是采用国内外用以检验泡沫灭火剂性能的4.52m2油盘，93#车用乙醇汽油的用量分别为200L和400L，预燃时间分别为1min和3min；每支试验专用泡沫管枪的供给强度（泡沫）为0.24L/（s·m2）。应特别注意的是，这是在特定的试验条件下得出的技术参数。而实际火灾扑救中，油量很大，燃烧液面积也大，且燃烧热值很高，加之气象等诸多因素影响，不可能在1～3min内即喷射泡沫灭火。所以，笔者根据多年的灭火实践经验认为，扑灭车用乙醇汽油火灾的抗溶性泡沫混合液供给强度不应低于《低倍数泡沫灭火系统设计规范》（GB5015T-92）第3.2.1条二的规定。参见表5。

　　表5 泡沫混合液供给强度和连续供给时间表

　　见表

　　注：本表未列出的水溶性液体，其泡沫混合液供给强度连续供给时间由试验确定。

　　即相关固定或半固定抗溶性泡沫灭火系统的泡沫供给强度应当≮1.2L/（s·m2）〔泡沫混合液供给强度≮0.2L/（s·m2）〕；使用移动灭火设施扑灭车用乙醇汽油火灾的相关抗性泡沫的供给强度≮1.5L/（s·m2）〔泡沫混合液供给强度≮0.25L/（s·m2）〕。

　　3.扑救车用乙醇汽油火灾的技术装备

　　对储存车用乙醇汽油储罐设施的固定、半固定泡沫灭火系统，应根据所使用的抗溶性泡沫种类计算出所需的泡沫灭火量（或泡沫混合液量），进而计算出必需的泡沫产生器（室）型号、数量，由此对负压比例混合器进行相应的调整即可。同一个储罐最好依据计算，在不同方位安装不少于2个泡沫产生器（室），则灭火效果更好。

　　用泡沫消防车、车载泡沫炮、水带和泡沫管枪或移动泡沫炮等移动泡沫灭火设备扑救车用乙醇汽油火灾，只需使用6％型抗溶性水成膜或6％型抗溶性氟蛋白泡沫液，根据计算所需的泡沫灭火量，选择相应的移动泡沫喷射设备，调节好负压比例混合器，按照普通蛋白泡沫灭火的方法喷射泡沫即可。勿需对车辆器材进行任何技术改造。

　　4.要注意采取冷却措施

　　公安部天津消防研究所通过车用乙醇汽油灭火试验认为：在灭火过程中有无冷却水对扑灭“边缘火”至关重要。他们发现，即使是灭火效果较好的6％型水成膜抗溶性泡沫，供给强度在3.0L/（min·m2）（泡沫混合液）的条件下，有冷却水时灭火时间为1min55s；而开始末提供冷却水，8min后又提供冷却水的情况下，灭火时间竟长达13min12s。在停冷却水的条件下，供给强度提高至5.0L/（min·m2）时，供泡沫10min仍不能扑灭“边缘火”。而且“边缘火”存在的时间越长，局部罐壁温度越高，封闭“边缘火”的难度就越大。

　　与扑救其他易燃液体火灾一样，火灾一发生，就应当立即启动固定冷却系统，对着火或受到辐射热威胁的邻近储油设施进行及时冷却。若固定冷却系统因爆炸遭到破坏，则应迅速使用固定水炮和移动冷却设施（车载消防水炮、移动水炮、从水罐消防车接出水带水枪）对着火和受到辐射热威胁的邻近储油设施进行均匀、有效的冷却。冷却水供给强度应为：着火罐≥0.8L/（s·m2）；邻近罐≥0.7L/（s·m2）。在冷却保护的同时，做好喷射泡沫的准备。水灭后，还需要继续冷却，直到储油设施温度降至正常温度，不可能复燃为止。请特别注意，冷却水不能射入车用乙醇汽油储油设施内。

　　总之，各级消防部队官兵一定要把思想认识统一到国家的战略决策上来，充分认识推广使用车用乙醇汽油的重大战略意义。要组织官兵学习、掌握车用乙醇汽油的火灾危险特性，以及防火、灭火知识。要对辖区车用乙醇汽油生产、储存、经销、使用单位情况开展调查研究，制定针对性和可操作性强的灭火救援预案，并开展模拟实战的演练（在进行灭火实战演练时，油罐（盘）内不能放水垫层。否则，乙醇会溶于水中，就不是车用乙醇汽油的灭火实战演练了），并不断修改完善预案。公安全消防部队和生产、储存、经销、使用车用乙醇汽油的单位，都应当储备相应的6％型抗溶性水成膜或6％型抗溶性氟蛋白泡沫液，有备无患。并要注意总结经验教训，不断提高防范和扑救这类新能源火灾的技、战术水平，为服务经济社会发展做出新的更大的贡献。

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