油品及安全基础知识

liufei1983

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油品及安全基础知识讲义
一、油品基本组成
石油产品主要是由烷烃，环烷烃等组成的混合物，石油的大部分是液态烃，同时在液态烃里含有少量的气态烃和固态烃。
石油主要含有碳、氢两种元素组成，其中含有少量的硫、氧、氮等元素。(主要预防硫化氢中毒，硫化氢是窒息性气体。吸入的硫化氢进入血液分布至全身，与细胞内线粒体中的细胞色素氧化酶结合，使其失去传递电子的能力，造成细胞缺氧，这与氰化物中毒有相似之处。硫化氢还可能与体内谷胱甘肽中的疏基结合，使谷胱甘肽失活，影响生物氧化过程，加重了组织缺氧。高浓度（1000mg/m3以上）硫化氢，主要通过对嗅神经、呼吸道及颈动脉窦和主动脉体的化学感受器的直接刺激，传入中枢神经系统，先是兴奋，迅即转入抑制，发生呼吸麻痹，以至于“电击样中毒”。硫化氢接触湿润粘膜，与液体中的钠离子反应生成硫化钠，对眼和呼吸道产生刺激和腐蚀，可致眼结膜炎，呼吸道炎症，甚至肺水肿。由于阻断细胞氧化过程，心肌缺氧，可发生弥漫性中毒性心肌病。
不同浓度硫化氢对人的影响：

浓度（mg/m3）	接触时间	毒       性       反       应
1400	立即	昏迷并呼吸麻痹而死亡，除非立即人工呼吸急救。于此浓度时嗅觉立即疲劳，其毒性与氰氢酸相似。
1000	数秒钟	很快引起急性中毒，出现明显的全身症状。开始呼吸加快，接着呼吸麻痹而死亡。
760	15-60分钟	可能引起生命危险—发生肺水肿、支气管炎及肺炎。接触时间更长者，可引起头痛、头昏、激动、步态不稳、恶心、呕吐、鼻咽喉发干及疼痛、咳嗽、排尿困难等。
300	1小时	可引起严重反应—眼和呼吸道粘膜强烈刺激症状，并引起神经系统抑制，6-8分钟即出现急性眼刺激症状。长期接触可引起肺水肿。
70-150	1-2小时	出现眼及呼吸道刺激症状。长期接触可引起亚急性或慢性结膜炎。吸入2-15分钟即发生嗅觉疲劳。
30-40		虽臭味强烈，仍能忍耐，这是可能引起局部刺激及全身性症状的阈浓度。
4-7		中等强度难闻臭味
0.4		明显嗅出
0.035		嗅觉阈

介绍化氢中毒案例：
案 例 1
•2003年重庆开县12.23特大事故

•

重庆开县井喷悲剧的罪魁祸首是制度性缺失？

–公诉机关指控被告人吴华未依照公司《应急工作手册》中所确定的应急决策的基本原则，尽快组织实施点火。钻探公司印发的《应急工作手册》，正是吴华本人签发的。而吴华在法庭上称，应急工作手册没有经过公司讨论决定，公司没有通过相关会议来研究确认，只是内部的，以前从来没有使用、宣讲过。由是观之，这一带有应急预案性质的制度的真正效力亦要打上一问号。
–制度的缺失令现场作业和指挥人员在处理问题时面临着艰难地抉择。被告人吴华就遭遇过这样的两难，一边是巨大的国家财产，一边是人民生命财产安全，点火与不点火可能都会造成难以估量的损失。四川石油管理局的一位工程师曾透露，他们在早年接受的教育就是，为了保护国家财产，有时甚至可以牺牲自己的生命。因此，万一点火引起爆炸毁掉上亿元的气井，现场指挥员谁也不敢说能承担这个责任。
川东钻探公司总结的8条原因和教训
1
钻遇高丰度，不均质，裂缝发育异常带，暴露储层段长414.68m。从发现溢流1.1m3到关井仅8min，井口便出现强烈喷势。
2
高含硫高产量天然气水平井钻井工艺不成熟。使用泥浆密度为1.43g/cm3只能适用于直井压稳地层，不能适用于长段水平井。
3
起钻前循环观察时间不够，未能及时发现气侵溢流显示。从井底到地面循环需要的迟到时间为71-77min，钻进到4049.68m到起钻前连续循环时间只有32min。
4
起钻过程中灌泥浆不及时，灌入量不够。有时起9柱才灌一次，且由于钻杆内喷泥浆，灌入量没有及时调整。
5
撤了钻具内回压阀。由于钻具内回压阀影响MWD无线随钻测斜仪的使用，钻井院工程师要求撤掉。这是发生事故的直接原因。
6
关井失败。由于喷势迅猛，大方瓦冲出钻盘面，钻具被上顶2m，无法抢接回压凡尔。又因井口及钻杆内喷泥浆至二层台，将顶驱冲得无法对准上部钻杆接头，力图抢接顶驱无效，后因钻具上冲撞击顶驱而着火，井队被迫采取关全封的办法，但未能剪断钻具，导致井喷失控。
7
井场地理位置复杂，由于处于四周是山的低洼地带，且夜间村民已经休息，增大了中毒机会和搜救逃生的难度。
8
井队基础管理工作薄弱，井控意识不强，队伍管理有漏洞，井喷失控后的应急处理能力差。如：
（1）气层起钻作业中调校顶驱4小时20分钟后，直接起钻未下钻循环观察后效。
（2）井口失控后在向井内灌注泥浆的过程中，井口闸门没按照规定保持相应的开关状态。
（3）在人员紧急撤离井场前，未停泥浆泵，发电机，柴油机，反映出处理应急的能力差，紧急情况下的岗位操作、人员组织处于无续状态。
（4）没及时参加井控换证培训，泥浆出口无人坐岗观察溢流等。
案例 2
•四川垫25井，井喷失控，H2S气体迫使数公里老百姓弃家而走。
•四川威远23井，下入7″（N-80）的技术套管，对丝扣连接不放心，在连接处电焊加固，而这口井含H2S，因井口压力大，很快就将焊口蹩破，井口被抬起，引起爆炸着火，火焰高达100米，3分钟后井架倒塌，烧了44天，损失1亿多元。
案例 3

华北油田赵48井，试油起电缆，诱发井喷失控，纯H2S气体量喷出，当场6人死亡，数人中毒，20余万人的大逃亡。
2
硫化氢气体中毒事故的特点
•突发性
•偶然性

-地质情况的复杂和不确定性。
•滞后性

-低浓度中毒时，开始人无感觉或感觉不严重，等发觉时已经中毒到一定程度。

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二、油品基本性质
油品的危险性分：
（1） 蒸发性（2）易燃性（3）易爆性（4）易积聚静电荷（5）易受热鼓胀（6）易扩散（7）易流淌性（8）毒性等
（一）蒸发性
油品由液体转为气体的一种性质。
影响油品蒸发的因素：
　　①温度：温度高，蒸发快；
　　②液体表面积：表面积大，蒸发快；
　　③油品液面压力：液面压力大，蒸发量小；
　　④油品密度：密度大，蒸发小；油品流动与空气流动的速度：速度快，蒸发快。
（二）易燃性
决定油品易燃性的指标有：①闪点、②燃点、③自燃点；
石油产品根据闪点，按火灾危险性分类：
甲类：闪点<28℃，原油、汽油
乙类：28-60℃ 灯油煤油、-35号，柴油
丙类：60-120℃轻此、重柴
丙B类：120℃ 润滑油
易燃液体：≤45℃ ，　可燃液体46-120℃
①闪点
易燃、可燃液体（包括具有升华性的可燃固体）表面挥发的蒸气与空气形成的混合气，当火源接近时会产生瞬间燃烧。这种现象称为闪燃。引起闪燃的最低温度称闪点。
②燃点
可燃物质在空气充足条件下，达到某一温度与火焰接触即着火（出现火焰或灼热发光），并在移开火焰之后仍能继续燃烧的最低温度称为该物质的燃点或着火点。 易燃液体的燃点，约高于其闪点1～5℃。
③自燃点
指可燃物质在没有火焰、电火花等明火源的作用下，由于本身受空气氧化而放出热量，或受外界温度、湿度影响使其温度升高而引起燃烧的最低温度称为自燃点（或引燃温度）。
自燃有以下两种情况。(1)受热自燃；(2)自热自燃
自燃点越低，自燃的危险性越大。
（三）易爆性
油蒸气与空气混合气达到爆炸极限时，遇到引爆源即能发生爆炸。
爆炸极限：
可燃气体或蒸气与空气混合后，遇火会发生爆炸的最高或最低的浓度，叫做爆炸极限。
其中，产生爆炸的最高浓度叫爆炸上限；产生爆炸的最低浓度叫爆炸下限，上限与下限的间隔，叫爆炸范围。
各种可燃气体和液体蒸气的爆炸极限都可以通过专门的仪器测定出来，常见的汽油的爆炸下限是1.3爆炸上限是6.0；轻柴油的爆炸下限是1.5爆炸上限是4.5。
（为什么会有爆炸限度？当空气中含有天然气浓度范围达到爆炸危险的混合物。该气体与火源接触时，即形成爆炸。该天然气浓度范围称为天然气爆炸浓度极限。天然气爆炸浓度极限为5%-15%。
    当空气中含有天然气浓度增加到不能引起爆炸浓度点称为爆炸上限，因为由于缺氧也无法维持燃烧爆炸。
　　当空气中含有天然气浓度减少到不能引起爆炸浓度点称为爆炸上限，因为氧化反应产生的热量不足以弥补散失的热量，无法维持燃烧爆炸。）
辽宁某石油公司油罐爆炸事故
1981年9月10日14时55分左右，辽宁省某县石油公司油库一号油罐发生爆炸，当即造成6人死亡，直接经济损失达3万余元。
事故原因
该县石油公司新建4个1200立方米的立式金属储油罐，竣工结束后，石油公司与施工队共同对一号罐注水做罐壁严密性试验。注完水之后，6名工人在一号罐顶上安装U型压力计，准备作罐顶严密性试验，于是实施电焊开孔，点火后即时就发生了爆炸，罐体焊缝热影响区全部拉断，整个罐体抛出罐位，卡落在二号、三号罐之间，使在罐顶作业的6名工人当即死亡。
事故原因分析
县石油公司在向一号油罐注水时，将原输油管路中沉积的汽油随水注入罐中，油的数量大约在77公斤左右，使罐内产生了可燃汽体，在安装“U型压力计”开孔时，遇到电焊明火发生爆炸，而发生爆炸的致命原因就是在实施明火前没有对罐内油气浓度进行测定，油气浓度刚好在爆炸极限之内，所以遇明火即爆炸。
（四）易积聚静电荷：
油品在运动过程中可与容器表面摩擦形成静电荷，当容器表面的静电荷得不到及时释放，积聚到一定程度时容易放电导致火灾发生。
静电积聚是油库、加油站的重要直接火源。
莲花加油站11.23静电积聚火灾事故
2003年11月23日，无锡分公司莲花加油站在加油过程中发生一起由于静电积聚闪燃的火灾事故。此次事故烧毁加油枪一把，油枪胶管4.5米，90号加油机表面装饰被烧毁，火灾直接损失1583元。
事故原因
有一客户用电瓶车载一铁桶来该站要求加90号汽油100升，加油员没有要求客户把铁桶拿到地面加油。当加注到15升左右时，突然从油桶内串出火焰，从而发生火灾。
事故原因分析
加油过程中加油速度过快，油枪与油面形成喷溅导致静电积聚闪火，油气挥发与空气接触，局部形成可燃油气团。而铁桶放置在三轮车上，三轮车轮胎绝缘形成铁桶与大地绝缘，加油过程中产生的静电不能及时释放导入大地，造成静电打火引燃油气形成燃烧。
三、燃烧特性
燃烧是可燃物质(气体、液体或固体)与助燃物(氧或氧化剂)发生的伴有放热和发光的一种激烈的化学反应。
它具有发光、发热、生成新物质三个特征。最常见、最普通的燃烧现象是可燃物在空气或氧气中燃烧。
（一）燃烧的条件
燃烧必须同时具备下述三个条件：可燃性物质、助燃性物质、点火源。每一个条件要有一定的量，相互作用，燃烧方可产生。
(1)可燃物
(2)助燃物
(3)点火源
一般石油产品的可燃性范围约1%~6%油蒸气，空气99%~94%。
（二）燃烧的分类
根据可燃物状态的不同，燃烧分为气体燃烧、液体燃烧和固体燃烧三种形式。v
v 根据燃烧发生瞬间的特点，燃烧分为闪燃、着火和自燃三种形式。
根据燃烧方式的不同，燃烧分为扩散燃烧、预混燃烧、蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧。v
四、爆炸特性
物质由一种状态迅速地转变为另一种状态，并瞬间以机械功的形式放出大量能量的现象，称为爆炸。爆炸时由于压力急剧上升而对周围物体产生破坏作用，爆炸的特点是具有破坏力、产生爆炸声和冲击波。
（一） 爆炸的分类
爆炸分类的方法一般有三种：
按爆炸能量的来源分类，爆炸可分为物理爆炸和化学爆炸二类。
根据爆炸物的物理状态，爆炸分为凝聚相爆炸和气相爆炸。凝聚相包括固相和液相。
根据火焰传播速度的不同，爆炸分为爆燃和爆轰。
（二）燃烧和爆炸的关系
燃烧的主要特征是发光和发热，但与压力无特别关系。爆炸的主要特征是压力的急剧上升和爆炸波的产生。燃烧和化学爆炸本质上都是氧化还原反应，但二者反应速度、放热速率和火焰传播速度都不同，前者比后者慢得多。
燃烧和爆炸关系十分密切，有时难以将它们完全分开，如果一种物质具有爆炸危险性，它一定同时具有燃烧危险性。相反，如果一种物质具有燃烧危险性，它也很可能同时具有爆炸危险性。在一定条件下，燃烧可以引起爆炸，爆炸也可以引起燃烧。事实上，在很多火灾爆炸事故案例中，火灾和爆炸是同时存在的。
五、火灾
火灾是指在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。
（一）火灾的分类
A类火灾：指固体物质火灾，这种物质往往具有有机物性质，一般在燃烧时能产生灼热的余烬。如木材、棉、毛、麻、纸张火灾等
B类火灾：指液体火灾和可熔化的固体物质火灾。如汽油、煤油、柴油、原油、甲醇、乙醇、沥青、石蜡火灾等。
C类火灾：指气体火灾。如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢气火灾等。
D类火灾：指金属火灾。如钾、钠、镁、钛、锆、铀、铝镁合金火灾 等。
火灾与爆炸的破坏作用
(1)火灾发生后，随着时间的延续，损失数量迅速增长，损失大约与时间的平方成比例，如火灾时间延长一倍，损失可能增加四倍。
(2)爆炸则是猝不及防。可能仅在一秒种内爆炸过程已经结束，设备损坏、厂房倒塌、人员伤亡等巨大损失也将在瞬间发生。爆炸通常伴随发热、发光、发声、压力上升、真空和电离等现象，具有很大的破坏作用。其破坏作用的大小与爆炸物的数量和性质、爆炸时的条件以及爆炸位置等因素有关。
(3)爆炸的破坏形式：
　 ①直接的破坏作用
　　②冲击波的破坏作用
　　③造成火灾
　　 ④造成中毒和环境污染
（二）常见的火源种类
在生产中，引起火灾爆炸的点火源有以下8种：
①明火 　② 高热物及高温表面
③电火花 　 ④ 静电、雷电
⑤ 摩擦与撞击 　 ⑥ 易燃物自行发热
⑦ 绝热压缩
⑧化学反应热及光线和射线
（三）防火技术措施的基本原则
四个原则：
1 、控制着火源
2 、控制可燃物
3 、控制助燃物
4 、防止形成新的燃烧条件，避免火灾事故的扩大
一切防火技术措施都包括两个方面：一是防止燃烧基本条件的产生；二是避免燃烧基本条件的相互作用。
六、消防灭火
（一）、产生火灾和爆炸的原因
（二）、灭火原理及方法
（三）、常用灭火剂
（一）、产生火灾和爆炸的原因
主观因素：人的因素
1、作业人员大意；
2、制度不严；
3、管理不善；
4、违反操作规程；
客观因素：
1、设备维修保养不好，跑、冒、滴、漏；
2、电器设备：过载、造型不当、绝缘老化、短路、线路碰壳；
3、金属撞击引起火花，用防爆工具；
4、动火作业不当；
5、静电和雷电放电；
6、意外火灾的蔓延。
（二）、灭火原理及方法
物质燃烧必须具备三个条件：即可燃物、助燃物、火源，缺一不可。灭火的原理就是破坏燃烧的条件，使燃烧反应因缺少条件而终止。
在生产过程和日常生活中，常见的灭火方法按照灭火原理通常可归纳为四类，即：冷却法、窒息法、隔离法和抑制法。
火灾发展的四个阶段
一个完整的火灾发展过程分为如下四个阶段：
(1)酝酿期--此阶段呈没有火焰的阴燃；
(2)发展期--火苗窜起，火场很快扩大；
(3)猛烈期--易燃物全面着火，火场扩大蔓延；
(4)衰灭期--灭火措施见效或易燃物烧尽，因而火势逐渐衰落，终至熄灭。
液化石油气
它是石油炼制过程中产生的一种副产品――轻质的碳轻化合物，一般由3个或4个碳的烷轻和烯烃所组成的混合物，它的主要成分有乙烷，丙烷，丁烷，乙烯，丙烯，丁烯等。常温常压下为气态，只有在压力和降温条件下才能变成液态，在生产过程中称为液态烃，为了便于使用，常将石油气体加压使之液化，灌装在专用的压力容器和钢瓶中。 液化石油气的危害特性是那些
它与空气混合能形成爆炸性混合物，一旦遇有火星或高热就会爆炸燃烧的危险，它具有下列几个特性：
1).极易引起火灾：液化石油气在常温常压下，由液态挥发为气态，并能迅速扩散及蔓延，因为它比空气重，而往往停滞集聚在地面的空隙，坑，沟，下水道等低洼处，一时不易被风吹散，即使在平地上，也能沿地面迅速扩散至远处，所以远处遇有明火，也能将渗漏和集聚的液化石油气引然，造成火灾。
2）爆炸的可能性极大：液化石油气的爆炸极限范围较宽，一般在空气中含有2－10℅浓度范围，一遇明火就会爆炸。
3）破坏性强：液化石油气的爆炸速度为2000－3000米/秒，火焰温度达2000℃，
闪点在0℃以下，最小燃烧量都在0.2－0.3毫 焦耳。
4）具有冻伤危险：它贮存于罐中，在使用时或减压后又由液态气化变为气态，一旦设备，容器，管线破漏或崩开，大量液化气喷出，由液态急剧减压变为气态，大量吸热，结霜冻冰，如果喷到人的身上，就会造成冻伤。
5）能引起中毒：高浓度的液化石油气被人大量吸入体内，就会中毒，使人昏迷，呕吐或不愉快的感觉，严重时可使人窒息死亡。
油罐着火的原因
1）明火：大多是由于检修动火不慎或措施不当所造成，如，检修管线不加盲板，罐内有油，补焊时不加措施，焊接管线时，事先吹扫干净，管线没加盲板隔断，油罐周围的杂草，可染物未清理干净等。
2）静电：油罐进油管线从罐体上部接入，油品由高处向低处喷洒进罐，致使形成大量静电集聚，偶然放电往往会引起火灾，检尺或取样时，因放电引燃油罐。
3）雷击：因油罐无可靠的避雷设施或静电接地不良，在阴雨天产生直接雷击或感应电引燃油罐。
4）自然：重质油品粘度大，为便于长距离输送，往往需要给油品加温，改善其流动性，假使对油品加温控制不严，加热温度达到或超过自然点，油品一旦遇空气自然起火。
5）电气火花：在轻质油罐附近若安装不防暴的电气仪表也会引起油罐火灾。
有些油品起火后为什么会发生突沸
原油和重质石油产品在油罐中燃烧，表面温度会逐渐被加热到60－80℃，以后温度会跳跃式地增加到250－360℃。这么高的温度和热量会逐渐向液体深部加热，这种现象叫热波。热油和冷油的分界面，叫热波界面，当油品燃烧5－10分钟后，在液面下约6－9CM处即可形成热波界面，根据试验，热波界面的热油温度可达149－316℃。若继续燃烧，温度不断升高，轻馏分不断蒸发，重馏分中的沥青质，树脂和焦炭产物比油重而逐渐下降，形成了油品的热波界面继续向油层深处推移，直到热波界面与含水层相遇，使水滴变成蒸汽，体积猛增1700倍，被油品薄膜包围的大量的蒸汽气泡形成泡沫状态的石油溢流向油罐液面移动，一致发生沸腾，喷溅致使火灾扩大。
轻油和重油着火不同
重油的燃烧状况有许多不同，火焰温度是轻油高，重油低，燃烧热值是轻油大，重油小，如燃烧1KG汽油热值为11200千卡，而燃烧1KG重油热值为9900－11000千卡。燃烧速度是轻油快，重油慢，如5000M3油罐，汽油为3.5mm/min，再一个不同点是轻油无热波现象，而重油有热波现象，即表面温度不断上升时，会逐渐向液体深处传导，以至和底层水相遇而发生沸溢和喷溅，因此，在扑救重油火灾时，对此应特别注意。
用汽油刷洗机械零件会引起火灾
汽油闪点很低，在常温下会发出大量的可燃蒸汽，当用汽油刷洗机械零件时，由于摩擦产生大量的热及静电荷，因热量的增加，可燃蒸汽挥发得更快更多，与空气混合极易形成爆炸性混合气体，又因多次摩擦，静电越积越多，在刷洗过程二者一旦脱离，形成高位差，在适当距离即可放电打火，就可能引起爆炸起火。
苯，甲苯，二甲苯的毒性
苯，甲苯，二甲苯都属芳香族烃类物质，对人都有其毒性作用，苯的毒性作用较其甲基同系物的毒性作用大，甲苯与二甲苯的毒性作用比苯弱，二甲苯的毒性作用又较甲苯弱，苯的毒性作用表现为：急性中毒时，主要涉及中枢神经系统，以麻醉作用为主，慢性中毒时，则以抑制造血机能居首要地位，甲苯的毒性作用，主要表现为对中枢神经系统的抑制作用，二甲苯对局部的刺激作用较强。

cokenhin

非常好的材料

晗雨

非常好的资料，谢谢楼主共享！这些资料对我的工作很帮助，谢谢共享！！

安全无悔

这也不错，感谢斑竹公布

liufei1983

谢谢大家对我的认同，我会继续与大家分享的

why978

下了，谢谢！！！

hmh2008

非常感谢,我前段时间刚做了一期事故预案的培训,学习一下先等下次再用

jiaobai

终于对油类的基本性质有一定的了解了

lw77mail

非常感谢,

uigok

好贴，顶一个

wushi982

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linge77

不错,打好基础再能继续提高.

zqzx

很好，谢谢楼主辛勤的劳动。

idiotbu

很好，牛年牛气冲天

v0215

谢谢楼主也谢谢版主的辛苦

daozhu_jacky

good ， very good！！！！

我想云知道

真的很不错

晓勇

非常好的基础学习资料，谢谢