章概述001

節研究背景和意義001

一、研究背景001

二、研究意義002

第二節油罐爆炸基礎知識003

一、油品特性003

二、油罐爆炸分類005

三、油罐爆炸原因006

第三節固定頂油罐爆炸研究進展011

一、固定頂油罐爆炸理論與試驗模擬011

二、固定頂油罐爆炸預警技術013

三、固定頂油罐形變量測量技術014

四、研究進展評述015



第二章固定頂油罐力學響應規律017

節固定頂油罐組成結構017

一、罐頂結構及弱頂結構設計017

二、罐壁結構設計019

三、罐底結構019

第二節火災情況下固定頂油罐結構失效形式020

一、靜態超壓失效021

二、燃爆超壓失效021

三、油罐爆炸失效表現形式022

第三節固定頂油罐力學響應分析024

一、3000m3固定頂油罐結構024

二類型選取024

三、網格劃分025

四、邊界條件和荷載025

第四節固定頂油罐力學響應結果分析027

一、失效強度理論027

二、不同內壓下的應力分析028

本章小結030



第三章固定頂油罐失效判定031

節固定頂油罐的失效準則031

一、弱連接結構031

二、實驗件設計032

三、實驗裝置034

四、實驗過程036

五、實驗結果分析038

第二節固定頂油罐熱力學失效分析038

一、不同容積固定頂油罐在20℃下的失效分析039

二、不同容積固定頂油罐在不同溫度下的失效分析040

第三節火災環境下固定頂油罐狀態判斷045

一、油罐狀態判斷指標045

二、偵察技術的局限性046

本章小結047



第四章固定頂油罐形變量測量技術048

節火災情況下油罐形變量測量方法048

一、火災條件下固定頂油罐罐體形變量測量難點048

二、光學測量繫統的應用050

第二節雷達形變量測量技術053

一、雷達相關技術概述053

二、雷達測量繫統應用方案設計054

三、雷達測量繫統的使用方法055

四、雷達測量繫統方案的局限性055

五、雷達技術手段在消防領域的應用055

第三節火災環境對雷達形變量測量技術影響056

一、火災環境對雷達形變量測量技術試驗056

二、試驗過程及結果分析058

本章小結064



第五章固定頂油罐爆炸預測預警裝備研發及測試065

節固定頂油罐爆炸預測預警裝備065

第二節水罐爆炸試驗方案069

一、試驗平臺設置070

二、試驗方案071

第三節試驗過程及數據分析073

一、試驗具體操作流程073

二、無煙火障礙試驗075

三、油火障礙試驗077

本章小結080



第六章火災情況下固定頂油罐爆炸預警技術應用081

節固定頂油罐爆炸危害後果分析081

一、火災情況下固定頂油罐爆炸危害後果081

二、蒸氣雲爆炸危害範圍083

第二節爆炸預警時間及判定方法086

一、爆炸預警時間086

二、爆炸預警判定方法088

第三節油罐爆炸撤離方式091

本章小結091



第七章案例分析093

案例1福建漳州“4·6”古雷石化騰龍芳烴有限公司爆炸著火事故處置戰例093

一、基本情況093

二、火災特點094

三、撲救過程094

四、經驗總結096

五、反思與啟迪097

案例2中石油勝利輸油公司“8·12”黃島油庫特大火災滅火救援戰例099

一、基本情況099

二、火災特點100

三、撲救過程100

四、經驗總結102

五、反思與啟迪103

案例3中國石油化工總公司“3·30”林源煉油廠原料油罐區特大爆炸火災的撲救104

一、基本情況105

二、火災特點105

三、撲救過程105

四、經驗總結107

案例4遼寧瀋陽“9·01”大龍洋石油有限公司油庫區爆炸火災撲救108

一、基本情況108

二、火災特點109

三、撲救過程109

四、經驗總結112



附錄114

附錄A試驗1無火條件下雷達、激光形變量比對完整試驗數據114

附錄B試驗2有火條件下雷達、激光形變量比對完整試驗數據118



參考文獻121

消防救援隊伍依法承擔著滅火與搶險救援的艱巨任務，為國家經濟建設和人民安居樂業保駕護航。國家工業經濟建設的快速發展，對石油等能源的需求量激增，我國每年消耗原油超過5億噸。為防範石油供給風險，確保國家能源安全，自2003年以來，國家實施了能源安全保障體繫建設工程，大量興建戰略石油儲備庫，容量超過10萬立方米的超大型石油儲罐迅速增多。與普通油罐相比，超大型油罐的油品儲量多，一旦失控，燃燒規模大、處置難度高，容易造成從油罐到地面的立體火災，不僅會造成巨大的經濟損失，還會造成嚴重的環境污染和惡劣的社會影響，甚至威脅國家能源戰略安全。2010年7月16日中石油大連保稅區油庫輸油管道爆炸，引起10萬立方米原油罐火災，形成6萬平方米地面流淌火，造成大面積近海污染。火災撲救共用泡沫滅火劑1300餘噸，其中從省外調集1000噸，事故造成直接經濟損失兩億三。

在處置石油罐區火災時，當未著火的鄰近罐體受到著火罐體以及流淌火的熱輻射威脅時，鄰近罐體隨時可能發生爆炸，加重災情。在滅火救援現場判斷受威脅鄰近罐體所處狀態、何時發生爆炸一直是困擾滅火救援指揮員的一個難題。本著作分為概述、固定頂油罐力學響應規律、固定頂油罐失效判定、固定頂油罐形變量測量技術、固定頂油罐爆炸預測預警裝備研發及測試、火災情況下固定頂油罐爆炸預警技術應用以及案例分析等內容，聚焦在受火勢威脅的固定頂油罐，從全新的角度出發，通過對受威脅固定頂罐體的溫度、形變量進行監測，判斷罐體所處狀態，輔助指揮員更好地科學判斷現場情況，具有重要的理論意義和應用價值。

參與本書撰寫的人員有：夏登友教授（章、第七章案例1），李玉副教授（第二章節、第二節，第六章，第七章案例2），李偉東講師（第二章第三節、第四節，第四章，第七章案例3、案例4），宜昌市消防救援支隊楊義旻（第五章），畢節市消防救援支隊李鴻燁（第三章）。

中國人民警察大學救援指揮學院、滅火救援技術公安部重點實驗室及有關省市消防救援總隊的領導和專家對本書的編撰工作給予了大力支持和幫助。在此，謹向所有幫助過我們的領導、專家和同行表示衷心的感謝。

由於作者水平有限，書中難免存有一些不足之處，敬請廣大讀者批評指正，以臻完善。



編者

2020年6月於中國人民警察大學