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油井灭火说技术

已有 7201 次阅读 2010-5-3 20:32 |个人分类:特种消防|系统分类:科普集锦|关键词:学者| 灭火技术, 油井火灾

油井灭火说技术

这一次墨西哥湾的爆炸事故,灭火效果似乎不足,关键似乎没有把阀门关上,造成了更大的环境污染。所有灭火行动,都是为了保证油井封闭之后,业主仍然能够使用(初期投资大了,当然不能作废),而这次没有把阀门关上,还不如让它烧着。燃烧是消灭污染物的一种选择,有时是唯一的选择,如着火的燃料是有毒的化学品。哈尔滨供水危机,来源于辽宁化工厂爆炸。而化工厂火灾,把握火势,让火自动熄灭,才会避免更大的损失,这是1986年瑞士Sandoz化工厂仓库火灾事件的深远影响。1987年美国Sherwin-Williams仓库火灾,当地消防队员吸取莱茵河污染的教训,让火场维持烧光。

1991年科威特油井大火,是撤退的伊拉克军队的绝望之举。当时科威特邀请了世界上几乎所有的灭火队伍(10个国家27支队伍),逐片分包任务,重金奖励。冲天的火柱有40——60米,相当于20层楼高;井口温度为1400℃,那是炼钢的火候;周围10米内的温度是850℃,足以把人烤化;足球场大、齐腰深的油湖围在井口边,形成一片火海……

笔者研究了分析油井灭火技术的科普短片,可以从灭火原理的角度点评一二。

油井灭火,最有威力的方式是使用炸药,电影中的说法是在火焰的根部引爆炸药,可消耗用于燃烧的氧气。不过,按照灭火理论,爆炸产生大量的剪切流,火焰在剪切流中不能自持(破坏了火焰结构,相当于热损失增加),因此熄灭。这种方式,据说是金利首创,阿代尔发扬光大。

没有炸药,匈牙利的队伍改装了航空发动机,利用高速射流(Jet  Flow)把火焰吹到一边,或保护操作的灭火队员。火场之中的空气流动有两种作用,一种是鼓励火势蔓延,一种是吹熄火焰,前者称为火灾蔓延理论的De Ris  Regime 后者称为火灾蔓延理论Fernandez-Pello Regime。所谓风借火势,风助火威,就是指前者;而每个人都可以用嘴把火柴的火焰吹灭,其工作范围就是后者。谁提出这种划分方法?Fernandez-Pello的学生托来若。

科威特队伍使用的是大功率水枪,把宝贵的水源(当地乃沙漠),像垃圾一样倾倒在火头周围,自然可以达到冷却和降温的效果。所以,他们的做法困难在于运输设备,在沙漠中开辟道路,运水运设备,财大气粗的科威特为灭火也是不惜血本的,毕竟烧的是自家的钞票(熊熊大火每天烧掉600万桶原油,直接损失达1.2亿美元)

美国队伍带来了专业的工具,利用特种设备和机器人把钢管插在火头上方,这样火头就被这根钢管垫高了,其下的人们就可以安装阀门和控制设备。油田开发是美国首创,历史最长,技术最成熟,效果自然也最好。美国的这一类公司,大多汇聚在波士顿,因为波士顿的保险业的中心,最后付账的还得靠保险公司。

中国专家最后制订的实战方案并不复杂:先挖排油沟,尽可能缩小油湖。再用沙子垫出一条路,喷水使地面降温,人和机械在水枪掩护下逐渐靠近,操纵机械挖掉井口周围像火山口似的油焦山,暴露井口。然后,长臂桅杆吊车把长约8米的引火筒套在井口上,将井火与地面火隔开,扑灭地面火后,集中水枪把引火筒上的火扑灭。最后换下炸毁的井口,装上新井口,注入泥浆封住井喷。这一方案,有两大难点:一是油井燃烧释放的热辐射极强,而人和机械只能靠近到距井口20米处;二是以水灭火须将海水引进沙漠,耗资巨大。中国为克服前者,特制了“反辐射热掩体”,移动自如。而水的问题,科方答应予以解决,至于海水与井火接触产生的有害气体,那就顾不得许多了。

中方派出六十多名灭火人员及辅助人员,去科灭火半年,科方以日工资方式,每天支付中方约2万美元。算下来也就是三百来万美元的很小的合同。最后,中国队扑灭727口燃烧油井中的10口。200610月,土库曼斯坦奥斯曼3井井喷失控着火,中方灭火队面对该井高压、高产、高含硫气井大火,虽然把火灭了,但严重超时,最后也是无偿劳动而已。外面的新闻无比精彩,可是一分析琢磨内容,就发现国内缺设备和轻技术的短肋,这还是我们国家队的水平和现状。

 

有道是,油井灭火高技术,技术累积靠时间,设备技术双管下,经验创新实战来。



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1 武夷山

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