石油化工生产中的火灾危险性与消防安全措施探析
2019-09-10秦京伟高崇韩鹏
秦京伟 高崇 韩鹏
摘要:在石油化工生产中大多都会涉及高温高压的设备以及易燃易爆有毒等危险物质,这样的环境在一定程度上加大了火灾发生的风险。同时,石油化工公司在生产时,如果出现了火灾,就十分容易形成关联性火灾事故。所以,石油化工公司的相关工作者需要在平时的工作中尽可能发现形成火灾的因素,并使用针对性的方式展开消防安全管理。为此,本文从石油化工生产中火灾的危险性入手,对石油化工生产中的消防安全措施展开探究。
关键词:火灾危险性; 石油化工; 消防安全
根据有关部门的统计,全球每年都会出现大量与石油化工相关的火灾事故,这些事故一方面造成了极大的经济甚至人员损失,同时也会对石化企业的生产造成极大的影响。石化生产之所以十分容易形成火灾,是因为这和其生产特点密切相关——在石油化工生产中大多都会涉及高温高压的设备以及易燃易爆有毒等危险物质,稍有不慎,就会形成火灾事故。所以,注重石化公司的消防安全工作就显得十分重要。
1 石油化工生产的火灾危险性
1.1 在系统中如果出现了超压,则大多为低沸点的介质在高温系统中气化
常见的有机溶剂、水等是低沸点介质中的一种,如果其沸点大于温度,就会成为蒸汽,形成相变,有机溶剂大多都有着易爆、易燃的问题,在系统内部温度较高时,十分容易因为压力太大而形成爆炸。比如,在化工生产的催化裂化装置中,由于操作人员的错误操作使得炼油罐中进入了冷凝水,水在高温中汽化,在系统中形成内部超压而导致爆炸。
1.2 温度过高、加料太多会让反应难以掌控,并使得介质分解
石化公司在生产时若温度超过正常值,亦或是设备太热、加料超过规定量,就会促进化学反应的进行,在反应中使得温度更高,进而让一些沸点较低的介质快速气化,使得一些不稳定物质分解或者形成冲料现象(比如联苯混合物作为一种热载体在高温时就会分解变为苯、氧气、氢气等),使得系统中的压力提升,严重的甚至会形成爆炸。例如在某化工厂生产润滑油的过程中,因为添加三氯化铝使得反应加快,形成大量的瓦斯,造成瓦斯从观察孔中泄露,分布于厂房,操作人员在切断照明电源时形成火花,造成瓦斯爆炸,导致一名员工死亡,多名员工受伤。
1.3 高温物料喷出或者高温物体与物料相接触
在石化生产时,当物料的温度超过自燃点时,若与空气接触或者喷出就会燃烧。造成喷出物料的因素多种多样,例如反应装置超压、操作失误、管线被一些物料腐蚀、生产装置有缺陷等。同时,若没有科学地选择放空管的布置区域,在放空物料的过程中,若滴溅到温度较高的物体上,抑或是由于没有定期维修管道而使得低沸点介质溅落在高温设备外部,都会产生燃烧。
1.4 反应装置中出现了新的危险介质
在大部分状态下生产装置都是稳定的,但若在化学反应或者存储中混入进了新的介质,或者介质的占比太高而产生全新的化学反应,主要是有些副反应具有较大的危险,会产生一系列的危险物质,若在该过程中遇到明火或者接触到高温,就会导致爆炸或者燃烧的情况。比如在聚氯乙烯的生产作业中,若电石内的磷化钙超过一定值,就会生成很多的磷化氢,进而导致安全问题。
1.5 其他原因让工艺系统产生爆炸性混合物
大多数时候,石化企业的生产工艺系统中不会出现燃烧爆炸的情况,只是若装置具有了故障或者缺陷,或人工操作不当,没有应有的消防知识,从而使得物料没有正确投放,出现爆炸性物质造成事故,尤其需要关注的是在装置检查、停车、开车时更易形成该种问题。如在化工作业中在施焊浓硫酸时,通过水对酸罐展开冲洗,进而导致罐体材料与稀硫酸生成氢气没有完全排除,从而使得施焊时出现爆炸,最终导致两名员工死亡。
2 石化作业中的消防安全方法
2.1 控制温度
对温度展开科学的控制是石化企业在生产中的重要内容。较好的掌控温度的大小,既属于防火的重要内容,同时也能确保产品质量的对应要求。在物理操作时温度大于控制要求,不但会使得某些干燥物料出现自燃,同时还会使得液态物料迅速沸腾,产生爆炸或者溢料。而相反的,若温度减小,就会让相关物质凝结,使得管路不通畅,进而破裂。由此可见,在确保温度恒定时,需要做到预防传热面结疤、及时转移反应热、均匀持续进行搅拌、合理地挑选传热介质等。
2.1.1 预防传热面结疤
为了预防传热面结疤,就需要快速对结垢进行清除,这在防火中具有十分关键的作用。其原因是结垢会降低热传效率,再加上可能出现的物料分解,就会产生爆炸。如果要防止出现热面结垢,就一定要根据结垢的相关因素,从多个方面展开科学的处理。例如分析设备有没有问题,对搅拌方式进行改进,通过降低污垢在传热面上的沉积,提升流速,通过低液加热面等,定期分析结垢情况,从而快速清理除垢。
2.1.2 对热反应进行转移
在物料反应中的很多反应,如聚合、水合、氯化、氧化反应等都属于放热反应,必须要有预防热量聚集等方法。对热量进行消除最有效的方法有:惰性气体循环、稀释剂循环、冷料循环等。还需要通过一些独特构成的反应器抑或是运用到独特的工艺,如利用水蒸气来降低温度。
2.1.3 均匀持续搅拌
在化工生产中,进行持续的搅拌能够平稳反应,并让物料能够尽可能的混合均匀,除此之外,还会促进热量的传递,如果搅拌突然断开,那么就会让某些区域出现散热不良与反应剧烈的危险。所以,需要通过添加惰性气体搅拌,增加人工搅拌设备,使用雙回路供电等方式,确保搅拌的连续运转。
2.1.4 合理挑选传热介质
在加热或者冷却的过程中,合理挑选冷热载体十分关键。石化公司经常用到的热载体有熔盐、热水、明火等,冷载体一般有空气与水等。在使用相关的载体时,需要用到和反应物料性质差异较大的介质当作冷热介质。例如,水和环氧乙烷十分容易形成剧烈的反应,所以要确保其不会与水相接触。在热载体的运用时,大部分的温度都很高,若在装置中存在一些沸点较低的物料,在遇到高温载体后就会立即气化导致爆炸形成。因此,一定要确保热载体设备的安全性,需要通过防水压实验,对其展开脱水处理或者干燥吹扫。
2.2 投料配比和速度控制
在火灾预防中,仔细地控制不同物料之间的差异是非常有必要的。例如在环氧乙烷的生产中,如果浓度太高,就会产生爆炸的危险。并且,在化工生产中催化剂的含量也十分重要,若含量过多,就会使得反应加速,多余热量无法有效排除,产生起火的危险。所以,在操作过程中需要仔细衡量原料含量,有效把控氧化剂的添加速度与多少,若环境准许,还可以加上对应的惰性气体起到稀释的效果。在展开反应中,设备的热传量一定要超过投料的速度,这样一方面能够维持设备的温度,如果物料太多,而溫度恒定,那么反应就会越来越快,从而使得温度不正常;另一方面也能防止反应过快。
例如,在某化工企业中,在农药厂车间的硫化物反应岗位,因为员工把甲醇过快地添加到五硫化二磷母液内,使得冲料起火。在发生火情后,一位员工错误的在反应罐中伸入了水管,硫化物与水相遇作用产生了很多的硫化氢,导致出现中毒事件。本次事件一共使得几十人中毒,若干人死亡。因此,需要严格根据规定的投料要求操作,不能随意改变反应物的投料速度。
3 结语
由此可见,石化企业的工作人员需要认识到消防安全的重要性,并按照公司生产的性质采取有针对性的解决措施,例如严格控制反应速度、严格控制加料的数量、严格控制反应的温度等。本文分析了石油化工生产中的消防安全措施,以期为提升我国石化企业的生产安全性提供有价值的参考。
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