安全生产_车用乙醇汽油消防安全技术初探

车用乙醇汽油消防安全技术初探贾成福 河南省南阳市消防支队摘 要： 本文就如何解决国家当前在河南、黑龙江、吉林三省推广使用车用乙醇汽油试点工作中存在的消防安全技术问题，对车用乙醇汽油的调配术进行了初步探索。关键词： 车用乙醇汽油； 调配； 储运； 使、储运、使用、加油站改造、火灾扑救等环节的消防安全技用； 加油站改造； 灭火剂； 消防安全技术中图分类号： 文献标识码：文章编号：车用乙醇汽油作为一种新型混合燃料，它的推广使用，因其火灾危险性无权威部门定论，我国现行国家标准中，对此种混合燃料也无明确具体规定，致使设计、施工和消防监督机构在日常工作中无章可循.本文结合作者实际监督工作情况，对车用乙醇汽油的调配、储运、使用、加油站改造、灭火剂选择等环节的消防安全技术问题进行了初步探索，旨在使广大用户全面了解该产品，试图为“十五”期间在全国全面推广使用提供必要的技术准备。1 车用乙醇汽油概况11 车用乙醇汽油的定义车用乙醇汽油是指在汽油组分油（指炼油厂生产的与汽油指标略有不同，专门用于调配车用乙醇汽油的油品）中按体积混合比加入10%的变性燃料乙醇（指加入2%-5%（V/V）的变性剂后，使其与食用酒精区别，不能饮用，只能作燃料用的乙醇）后作为汽油车燃料用的汽油。分90#、93#、95#三个牌号，分别用“E10乙醇汽油90号”、“E10乙醇汽油93号”、“E10乙醇汽油95号”表示，其中E10表示变性燃料乙醇加入量为10%（V/V）。12 推广车用乙醇汽油的意义推广使用车用乙醇汽油不仅有利于节约石油资源，解决我国能源短缺的问题，而且有利于改善环境，使汽车尾气的有害物排放量降低25%-40%，同时还可以有效地解决陈化粮转化问题，促进农业生产的良性循环和发展。对实现粮食、运输、能源、环保等产业的良性互动，保障国民经济可持续发展战略的顺利实施有着非常深远而重大的意义。13 车用乙醇汽油的发展趋势车用乙醇汽油是一种经济实用的清洁环保燃料和可再生能源，在美国、巴西、欧共体等发达国家已大范围使用20多年，泰国、日本目前也正在大面积使用，技术已十分成熟，并取得了巨大的经济效益和社会效益。推广使用车用乙醇汽油符合我国的能源政策，在全国范围内推广使用已成必然。14 我国车用乙醇汽油试用情况在中央领导的高度重视下，2001年4月2日国家发布了变性燃料乙醇（GB18350-2001）和车用乙醇汽油（GB18351-2001）两项国家标准。今年4月20日，国务院八部委局联合发出通知，正式确定河南、黑龙江、吉林三省为试点省份，要求迅速取得试点经验，以确保我国全面推广使用车用乙醇汽油工作安全、顺利进行。南阳市作为全国首批试点城市之一，已于去年组建了河南天冠集团变性燃料乙醇生产厂和中石化南阳石油分公司车用乙醇汽油调配中心，率先于去年6月20日正式封闭试用车用乙醇汽油，目前已取得了较为成熟的试用经验，并于今年6月份先后在郑州、洛阳两市得到全面推广。15 车用乙醇汽油的特性 151 乙醇、汽油和车用乙醇汽油的基本性质乙醇和汽油相比，辛烷值较高，热值和蒸气压较低。车用乙醇汽油和汽油相比，辛烷值和蒸气压较高。如表1所示。表1. 乙醇、汽油及车用乙醇汽油的基本性质对比性质乙醇汽油车用乙醇汽油分子量4658-180未测定公布密度（20C ,kg/l）0.790.70-0.78未测定公布理论空燃比9.014.2-15.1未测定公布蒸气压（kpa）1845-10074-88沸点(C)78.330-220未测定公布闪点(C)12.78-50未测定公布自燃点(C)423220-260未测定公布爆炸极限（v/v）3.3%-19%1.3%-6.0%未测定公布低热值（MJ/kg）26.7743.50未测定公布ROM(研究法辛烷值)11184-9890-95MON（马达法辛烷值）9172-8680-90152 车用乙醇汽油的特点按10%变性燃料乙醇加入量调配后的车用乙醇汽油，其ROM(研究法辛烷值)增加了3.5个单位，而MON（马达法辛烷值）只增加了1.5个单位（图1），蒸气压增加了3kpa左右（图2）,氧含量达到3.5%(m/m).性质变化主要有：空燃比下降较多，密度增加，体积减少，热值明显下降，蒸汽压明显上升，生焦量增大，动力性强化，对金属的腐蚀性增加。其他特性有待权威部门通过大量试验测定公布。2 车用乙醇汽油的调配21 车用乙醇汽油调配现状美国、巴西车用乙醇汽油的调配多数是在加油站通过专用加油机现场调配的，我国试点省份均采用调配中心电脑控制、管道调合、集中配送。车用乙醇汽油中变性燃料乙醇加入量巴西为20%以上，美国为10%，我国也为10%。22 调配时的防火要求除执行现行有关规范、规定要求外，应按照调配比例严格控制流速(乙醇和汽油的流速均不应大于0.71m/s)，油管应伸至罐底不大于300mm,防止流速过快产生静电和喷溅。3 车用乙醇汽油储运31 车用乙醇汽油的储存为解决车用乙醇汽油有关消防安全技术问题，2001年8月8日，河南省南阳市人民政府在南阳市组织了由公安部天津消防科研所、中石化河南分公司、河南省消防总队、郑州大学、南阳市车用乙醇汽油使用推广领导小组等单位的工程技术人员参加的车用乙醇汽油消防安全技术论证会，会议认为，在国家标准未出台之前，车用乙醇汽油的储存应参照石油库设计规范执行。另外，变性燃料乙醇储罐和汽油储罐不宜布置在同一防火堤内，必须布置在同一防火堤内时，应选用同一种泡沫灭火剂及抗溶性水成膜泡沫灭火剂。车用乙醇汽油因长时间存放易发生相分离现象，其临时储罐应采用碳钢罐，管线、垫片应采用不易被车用乙醇汽油腐蚀的材质。32 车用乙醇汽油的运输车用乙醇汽油的运输、标志、包装按SH-0164进行，必须使用专用的车辆、管道、容器和机泵，其密封件和材质必须适应乙醇汽油的要求。4 车用乙醇汽油使用车用乙醇汽油适用于使用汽油发动机的各种车辆，使用时应分别满足相应的防火要求。41 车辆的适用性调整使用车用乙醇汽油前，均需对车辆做适用性调整。因车用乙醇汽油具有较强的腐蚀作用，使用初期，会把原来附着在油箱壁上、沉积在油箱底部或油路中的胶质颗粒、铁锈等杂质清洗下来，混入油路中，造成汽油滤芯、化油器雾化喷嘴、电喷车的喷嘴被阻塞。同时，车用乙醇汽油中的乙醇，具有亲水性，可以任意比与水混合，在首次加入乙醇汽油时，积存在油箱底部的水就会与乙醇汽油混合，造成油品水分超标，不易点火，影响发动机正常工作，极易导致火灾事故。车辆适用性调整包括：彻底清洗燃油系统和油箱；更换泡沫塑料材质的油浮子、塑料油管、汽油泵膜、橡胶垫圈等泡沫塑料件、橡胶件；调整点火时间；调整怠速；调整可燃混合气的混合比。42 行驶中注意事项当发动机温度过高、出现气阻现象、起步发顿、加速不良、供油不畅、油路腐蚀漏油等情况时，都是车辆故障，引发火灾的先兆，应及时检查维修车辆，调整点火时间、混合气比例、疏通油路，确保安全。5 车用乙醇汽油加油站改造车用乙醇汽油的推广使用，需要对大量的加油站点进行改造。按照前述南阳市车用乙醇汽油消防安全技术论证会议要求，车用乙醇汽油加油站的改造应参照小型石油库及汽车加油站设计规范执行。51 原汽、柴油储罐、加油管线及加油机应进行彻底的置换清洗，罐底增加积水包和排水装置，罐体通气管上部加装干燥剂，加油机滤网间隙加密，以防止杂质及水分进入而增加使用过程中的火灾危险性。52 储罐及管线应采用碳钢制品，更换不符合车用乙醇汽油要求的储罐、泵、管线、阀门、加油机的密封件和材质，或安装专用加油机（国外新建储罐均采用不锈钢制品和专用加油机）。53 宜增设油气回收系统，必须采用密闭卸油方式，卸油管与储罐的连接，应采用快速接头。54 储罐、管线、加油机、油罐车卸油场地均应设防雷、防静电接地装置。55 地上油罐应单独设置呼吸管，且必须安装阻火器，埋地油罐只需安装阻火器。 56 车用乙醇汽油与其它油品合建站内，车用乙醇汽油的储罐、管线、加油机应单独设置。6 车用乙醇汽油灭火剂根据GA219-1999蛋白泡沫灭火剂和氟蛋白泡沫灭火剂和GB13463-92抗溶性泡沫灭火剂中规定的两种试验方法，经公安部天津消防科研所进行对比试验，实验结果如图表2所示。61 抗溶性水成膜泡沫灭火剂因其既有抗醇性，又有对油品火灾封闭性强、灭火迅速的特点，因此对车用乙醇汽油的灭火性能最好。62 抗溶性泡沫灭火剂虽然含有抗醇性的微生物多糖，但只有在缓施加的情况下，才可以形成保护泡沫免遭破坏的凝胶膜，因此缓施加情况下的普通抗溶性泡沫灭火剂也可以在规定的时间内扑灭车用乙醇汽油火灾。63 常规型泡沫灭火剂，如蛋白、氟蛋白、水成膜泡沫灭火剂不能在规定的时间内扑灭车用乙醇汽油火灾。只能在长时间供泡的情况下可以灭火，但是对于燃料量大，如扑救车用乙醇汽油油罐火灾时很难达到理想的灭火效果。表2.泡沫灭火剂对90# 车用汽油和车用乙醇汽油的灭火对比试验药剂名称燃料施加方式灭火时间（min.s）标准规定的灭火时间(min.s)普通蛋白泡沫（P）车用汽油强施加13412普通蛋白泡沫（P）车用乙醇汽油强施加氟蛋白泡沫（FP）车用汽油强施加1412氟蛋白泡沫（FP）车用乙醇汽油强施加17水成膜泡沫（AFFF）车用汽油强施加3340（英国标准）水成膜泡沫（AFFF）车用乙醇汽油强施加30640（英国标准）抗溶性泡沫（S/AR）车用乙醇汽油强施加抗溶性泡沫（S/AR）车用乙醇汽油缓施加1162抗溶性水成膜泡沫（AFFF/AR）车用乙醇汽油强施加15740（英国标准）抗溶性水成膜泡沫（AFFF/AR）车用乙醇汽油缓施加492试验条件为0.25 m2油强施加3l/min. m2缓施加1l/min. m2 灭火用燃料均为9l。7 结束语71 应尽快测定、公布车用乙醇汽油的闪点、燃点、爆炸极限等参数，以确定其具体火灾危险性。72 应尽快出台有关车用乙醇汽油调配、储存、运输及加油站消防技术标准、规定或修改现行规范，在石油库设计规范和小型石油库及汽车加油站设计规范中增加车用乙醇汽油的规定条款，并制定现有加油站的详细改造方案。 73 编辑车用乙醇汽油培训用视听教材，制定有关车用乙醇汽油管理、使用办法和操作规程。 参考文献变性燃料乙醇（GB183502001）车用乙醇汽油（GB183512001）叶宏烈对泡沫灭火剂扑救车用乙醇汽油火