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2023-07-20 00:02

BLEVE现象是什么？如何防止BLEVE的发生？

来源：世展网分类：化工行业资讯 2023-05-12 19:36 阅读：16130

2026年上海国际石油和化工技术装备展览会CIPPE

2026-06-09-06-11

距离66天

本篇文章将给大家介绍一下耳熟能详的 BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion)。

BLEVE现象

根据Abbasi和Abbasi（2007）的广泛审查，沸腾液体膨胀蒸汽爆炸(BLEVE)可能在1957年首次被美国工厂互助研究公司的研究人员采用。他们分析了一个含有过热的福尔马林和苯酚混合物的容器的故障，并认为该容器遭受了BLEVE。后来，Walls（1978,1979）将BLEVE定义为"在正常液体的温度远远高于沸点时，一个充满液体的容器不能变成两块或更多的碎片。"Birk和坎宁安（1994）将BLEVE定义为"当一个装有压力液化气体的容器灾难性地失效时，膨胀的蒸汽和沸腾的液体的爆炸性释放。"灾难性故障被定义为"突然打开一个坦克/容器，几乎立即释放其内容物。"CCPS（1999）（化学过程安全中心）对BLEVE的定义是"大量加压过热液体突然释放到大气中。"突然释放是由于火灾、导弹、腐蚀、制造缺陷、内部过热等引起的突然密封故障。Berg等人（2006）讨论了各种BLEVE定义之间的差异。含有液化气体/蒸汽的船舶的灾难性故障往往是由一场将船舶加热了一段时间的火灾造成的，这导致了一些混乱。如果液体是易燃的，容器壁突然破裂，过热的液体爆炸性地喷射到周围环境中，在大多数情况下会立即点燃喷射出的液体，从而产生一个大的火球。因此，整个事件链，包括火球的形成，有时被定义为一个BLEVE。

BLEVE的危害

1.BLEVE是一种“物理爆炸”，伴随爆炸(blast)、抛射物(flying projec tiles)、蒸气云(vapor cloud)等危害；2.储罐存放不燃物时也有可能发生BLEVE。若存放物质为可燃物(如丙烷)，则还会有火球(fire balls)、热辐射(thermal radiation)等危害；3.容量较小、空的储罐会更快发生BLEVE。小的、空的储罐被加热的速度更快且罐壁较薄，很快就会被弱化、破裂。(以700℃的高温对罐壁加热，400升的罐体会在3-4分钟内被弱化；4000升的罐体会在5-7分钟内被弱化；4万升的罐体则会在8-12分钟内被弱化)；4.无论储罐容量多大，一旦暴露在火势中而被加热，都有可能在数分钟、数小时或数天内发生BLEVE，且发生BLEVE时可能没有任何外表或声音的征兆；5.根据实验，400升的丙烷储罐发生BLEVE时，会产生半径18米的火球、4000升的储罐会产生半径38米的火球、4万升的储罐则会产生半径81米的火球，热会透过辐射传播到四面八方；6.根据经验法则，消防人员在穿着完整防护装备的状况下，应保持至少90米到4倍火球半径的观察距离。即400升储罐的最小距离为90米、4000升的储罐最小距离为150米、4万升的储罐最小距离为320米；7.在一次的实验中，400升的储罐发生BLEVE时，抛射物飞行约230米(相当于火球半径的13倍)。根据纪录，400升的储罐发生BLEVE时，抛射物最远可飞行约400米(相当于火球半径的22倍)。因此，尽管依据前项经验法则距离储罐4倍火球半径的距离，仍有可能被抛射物波及；8.无论卸压阀有无开启，释放储罐内的压力，都有可能发生BLEVE；9.射水可对储罐降温，但需要非常大量的水才可以有效降温。(400升的储罐需要每分钟200升的水、4000升的储罐需要每分钟700升的水、4万升的储罐则需要每分钟2000升的水)；10.发生BLEVE不一定需要外部有火源，任何原因导致储罐损坏、腐蚀、金属疲劳(fatigue)等，只要温度上升(如日照)都有可能导致BLEVE的发生。下方视频更详细地介绍BLEVE的意义及危害、应变人员的安全距离、需要多少水来将储罐降温等内容，有兴趣的人可以自行参考。在开始举例之前，大家要先知道，液体的沸点会因为压力的增加而升高(例如高压锅就是透过加压，使水的沸点超过100℃，实际烹煮温度可能可以达到120℃，大幅缩短烹煮时间)。以水来举例，液态水在250psi的压力下(正常大气压力为14.7psi)，可维持在204.4℃，若储罐发生破裂，则会有一瞬间存在符合下面两个条件的“液态水”。1. 压力为大气压力2. 温度为204.4℃在大气压力下，水的沸点为100℃，液态水的温度不可能超过100℃。因此在上面的状况下，水会沸腾且爆发式地变成水蒸气，当204.4℃的水变成水蒸气，体积会膨胀1700倍，导致蒸气爆炸(vapor explosion)。这类的爆炸会发生在水被过度加热(superheated)，从破裂的锅炉中变成水蒸气逸出，导致锅炉爆炸(boiler explosion)。蒸气爆炸其实就是“不燃物质发生BLEVE”的一种表现形式，若是可燃物质发生BLEVE，则就是再多加火球、热辐射这2个危害特性而已，其他的爆炸、蒸气云、抛射物都是共同拥有的危害特性。

发生BLEVE需要具备的条件

1.液体：单纯只有液体转变成气体无法导致BLEVE的发生。液体还必须要储存在储罐内才可能发生BLEVE；2.必须有高压容器(Pressurized container)；3.温度高于沸点：容器内的液体温度必须高于沸点；4.容器结构损坏(Structurefailure)：液体必须有一个离开高压容器的途径，并转变成蒸气。而这只会发生在容器结构发生损坏时。

造成容器结构损坏的原因

1.储罐未进行适当地保养(Improper maintenance of tanks)；2.储罐遭到腐蚀(Corrosion of the tank structure)；3.卸压阀故障或被堵住(The relief valve of the tank isa malfunction or stuck)；4.储罐遭到机械性损伤(Mechanical damage to the tank )；5.材料损坏(Materialfailure)；6.储罐暴露在火势中(Tank structure severely exposedto flame or fire)

防止BLEVE发生的预防措施

1.与潜在火源保持适当安全距离；2.避免油池火灾的发生；3.确保卸料阀随时都能动作；4.选择适当大小且符合国际规范的卸料阀；5.使用防火水幕；6.避免储罐结构损坏；7.使用隔热设施；8.使用火灾警报器与气体探测器；9.强化紧急响应的准备工作

消防人员救灾遇有发生BLEVE的风险

当消防人员救灾遇有发生BLEVE的风险时，应遵守下列事项：1.使用移动式消防炮射水，距离火点愈远愈好；2.使用大量的水降温直到火势扑灭；3.必须对泄漏源持续降温；4.注意抛射物可能像四面八方飞散；

总结

BLEVE是一种物理爆炸，可能伴随着热辐射、火球、抛射物等危害，并非可燃物才能发生BLEVE，水因沸腾而导致的蒸气爆炸、锅炉爆炸也都是BLEVE的形式。对于消防人员来说，BLEVE很难预测而且影响的范围很大，抢救时需要保持一定的距离、注意抛射物的危害、确保水源充足。1998年台湾曾发生过苯乙烯槽车BLEVE的爆炸案例，这应该是世界上少见的BLEVE实际案例，我们可以清楚看到BLEVE的威力和影响范围，幸好最后没有造成严重的人命伤亡，我们也希望未来不要再发生BLEVE的状况。

来源：岙山学苑

中国化学品安全协会

编辑：佑安

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