新标准轻柴油的危险性变化及安全储存.doc

新标准轻柴油的危险性变化及安全储存 摘要：从2002年1月1日起我国实施新的“轻柴油”产品标准，新标准将轻柴油的闪点指标由原来的≥65℃改为≥55℃，由此导致轻柴油的火灾危险类别发生变化，并进而引发原有轻柴油储罐能否安全储存新标准轻柴油的问题。本文根据对高、低闪点轻柴油的实验研究和CFX的模拟分析研究得出高、低闪点轻柴油的火灾危险性和危害性的变化，为其在实际生产、储存、运输等各环节采取相应措施提供依据。 关键词：轻柴油 闪点 火灾 储存 1 前言 国家标准《轻柴油》GB252-2000已正式发布并于2002年1月1日起实施。在该新标准中规定10号、5号、0号、-10号和-20号等5个牌号的轻柴油的闪点指标为≥55℃，与旧标准GB252-1994轻柴油的闪点指标为≥65℃相比整整降低了10℃。根据《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-92）、《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）、《石油库设计规范》（GBJ74-84）等规定，轻柴油的火灾危险性已由原来的丙A类上升到了乙B类。 但新标准轻柴油较旧标准轻柴油的火灾危害性究竟变化了多少？在新标准轻柴油的储存过程中应特别注意哪些问题？本文通过资料调研、实验室研究、基于调研与实验数据的计算机模拟等三方面对新标准轻柴油的火灾危险性和危害性的变化进行分析研究，为其在实际生产、储存、运输等各环节采取相应措施提供依据。 2 轻柴油的危险性研究 2.1 资料调研 国内外有关研究机构对石油产品的火灾危险性研究工作在不断地进行，小到直径几十厘米的油盘，大到几千立方的油罐，汽油、柴油、原油等不同的油品都开展过试验研究［2］［3］［4］，通过这些研究，取得了许多有价值的试验数据和研究成果。对实际规模的火灾（油罐的直径大于2.6米），汽油、煤油、柴油和原油的主要火灾特征参数（如：燃烧速度、火焰高度、热辐射）已基本确定，着火罐火焰呈紊流型浮力扩散火焰燃烧时，几个主要参数具体情况为： 2.1.1 燃烧速度 油品的燃烧速度因油品种类而异，与风速有关［1］（当风速达到8～10m/s时，油品的燃烧速度较低风速时可增加30％～50％），几种常见油品的燃烧速度为： 汽油的燃烧速度约为0.056 kg/m2.s; 煤油的燃烧速度约为0.053 kg/m2.s; 柴油的燃烧速度约为0.0425～0.047 kg/m2.s; 原油的燃烧速度约为0.033～0.042 kg/m2.s。 2.1.2 火焰高度 火焰高度主要取决于油罐的直径和油品种类无关［1］。也就是说，油罐的直径越大，储存的油品组分越轻，则燃烧火焰的高度越高。敞口油罐油品燃烧的火焰高度与油罐直径D的关系如下： 汽油火焰高度约为1.5D; 柴油火焰高度约为0.9D; 原油火焰高度约为0.7D。 2.1.3 热辐射强度 油品燃烧的热辐射强度与许多因素有关，除去环境因素和方位的影响，油品的燃烧热辐射通量与油品的品质有直接的关系，几种油品火焰表面的热辐射强度为： 汽油火焰表面的热辐射强度为97.2kw/m2； 柴油火焰表面的热辐射强度为73.0kw/m2； 原油火焰表面的热辐射强度为60.0kw/m2。 2.1.4 结论 对现有实验研究结果总结如下： 1）轻组分多的油品燃烧速度快、火焰高度高、火焰表面热辐射强度大； 2）汽油的有关火灾危险性参数与柴油相比，汽油的燃烧速度（质量燃烧速度）大约为柴油的1.25倍；火焰高度大约为柴油的1.67倍；火焰表面的热辐射强度大约为柴油的1.33倍； 3）燃烧速度、火焰高度、热辐射强度三个参数的测定目前国内外无标准方法。 4）同一品种，不同牌号的油品（如：10#、5#、0#、-10#、-20#轻柴油）火灾危险性数据无实验研究结果。 2.2 实验研究 对高闪点（闪点为65℃，下同）、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。 实验研究的参数包括理化性能和火灾特性两方面。理化性能参数（主要用于进行计算机模拟计算）有密度、凝固点、黏度、分子量、比热、导热系数、饱和蒸汽压、净热值等指标。火灾特性以燃烧、爆炸为界，分为两个方面：引发火灾的危险性和发生火灾后的危害性。引发火灾的危险性主要依据样品的闪点、爆炸极限、自燃点；发生火灾后的危害性从燃烧速率、火焰高度、热辐射等参数加以论述。 2.2.1火灾危险性实验结果 表1：实验结果 项目 样品 蒸汽压 闪点 爆炸极限 （50℃） 自燃点 火焰 高度* 燃烧 速率* 热辐射* 低闪点 667Pa 55℃ 未能测出 253℃ 33.8mm 8.8 g.m-2.s-1 0.458 w.cm-2 高闪点 478Pa 65℃ 未能测出 248℃