石化企业消防安全评估技术应用探讨

刘猛飚

(中国石化镇海炼化分公司，浙江宁波 315207)

根据《国务院关于加强和改进消防工作的意见》和原公安部消防局《火灾高危单位消防安全评估导则》规定，石化企业每年进行一次消防安全评估，预测发生火灾的风险度以及评估应急消防能力。

目前消防安全评估对象以高层建筑、大型商场和地铁站等人员密集型场所为主。消防服务机构对民用建筑消防安全较熟悉，但对石化消防了解较少，评估过程中会从建筑的消防配置及管理的角度，分析石化企业消防安全水平，显得不科学且不全面。探索符合石化行业特点的评估方式对石化行业消防评估有重要意义。

1 石化企业消防评估指标

石化企业火灾发生的风险度极高，其发生原因也较复杂，涉及工艺流程设计、设备设施缺陷、运行操作管理、仪表电气等诸多非消防因素；着火介质是危化品，与普通建筑物的燃烧介质有较大区别。

对石化企业进行消防评估，首先要符合国家法津法规以及标准规定，其次要结合石化行业的生产特点[1-4]，排查与消防安全紧密相关的工艺、设备、物料等专业性安全情况，突出体现消防设计和应急救援设施等的消防安全管理水平，通过消防安全评估识别发生火灾的可能性及后果，并制订针对性的预防措施及应急预案。

因此，石化企业评估指标的确立应排查现场的生产设备、储运设施、工艺管线或者易燃易爆物料在生产、储存及使用中是否符合消防安全法律、法规和标准；从生产计划、工艺设计、设备维护及运行操作等过程考虑消防安全技术和消防安全管理问题，找出易燃易爆物料在生产、储存及使用中潜在的火灾危险因素；对潜在的火灾事故隐患进行分析及预测，建立最优安全方案，制定消防安全防护措施；分析识别工艺、设备、设施或系统的设置是否使经济收益同消防安全达到最佳平衡点，最后可参照地方消防规定的模版编制消防安全评估报告[5-7]。

2 消防评估的实践应用

2.1 评估流程

对某石化企业进行消防评估，综合石化企业生产过程，评估大致分10个步骤，具体见图1。

2.2 评估方法

针对石化行业特点，确定了几种消防安全评估方法[8-10]：①对工艺装置、储运设施等评估单元是否符合消防法律法规及标准规定，选用“安全检查表”法；②对危化品生产装置的危险性程度，选用“DOW指数法”；③对装置可能发生的危化品事故后果采用数值模拟分析法，具体见表1。

图1 消防安全评估流程

表1 评估单元划分与方法选择

2.2.1“安全检查表”评估

“安全检查表”符合性评估，主要以国家消防法律法规以及标准规范作为检查依据，制定全面的安全检查表进行排查。从消防安全管理方面检查消防主体责任、消防档案、火灾预案等是否制定齐全及按要求落实；从装置的平面和空间布置，现场实查装置设备等与周边设施防火间距，位置、管线布置等是否符合要求；从消防设施现场查看消防水、泡沫灭火以及报警等系统是否按规范设计配置；从生产装置危险化学品的危险因素来识别火灾爆炸危险源；从消防设施的维护保养情况来判断消防设备完好性；从消防队伍、救援器材的配备情况来评估企业的消防应急能力等。具体收集所评估范围的主要装置和基础资料，列出重要建筑物、生产装置、罐区等，对建筑物按单体建筑分别进行介绍，说明地理位置、概况、建筑功能用途、建筑形式等；对易燃易爆场所则是介绍装置规模、生产工艺、主要产品，以及火灾危险性等。

运用“安全检查表”检查是否落实消防安全防范措施，推进消防安全管理程序化和现场安全防护标准化，完善消防安全体系，落实安全管理规章制度，彻底排查事故隐患，有效防范火灾事故发生。

2.2.2DOW指数法评估

DOW指数法评估，是对工艺装置及所含物料的潜在火灾、爆炸和反应危险性利用逐步推算的方法进行客观的评价，评估范围包括火灾爆炸危险性较大的装置。为全面反映企业内工艺装置的消防安全状况，按照典型部位、典型工艺装置、复杂操作工艺优先的原则在厂区范围内抽取典型工艺装置进行评估分析。通过对主要生产装置的危险设备进行DOW指数评估分析，得出属于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、IV、V级危险度的设备。危险指数为Ⅰ级的单元属最轻危险等级，这些单元危险性较小，但日常安全管理也不容忽视；危险指数为Ⅲ级的单元装置应当引起企业的重视，并采取有效措施避免或降低突发事故的发生；危险指数为V级，属非常大危险等级，企业将其列为重点监控对象。

DOW指数法客观评估量化潜在火灾、爆炸和反应性事故的预期损失；确定可能引起事故发生或使事故扩大的设备；向管理部门通报潜在危险性；使工程师了解可能造成的损失，并帮助其采取减少潜在事故的严重性和总损失的有效而又经济的途径。

2.2.3火灾、爆炸事故后果模拟分析

火灾爆炸事故后果模拟评估方法，基于厂区内重大危险源在运行过程中存在的风险，一旦泄漏释放出易燃易爆物料，遇点火源极易造成火灾、爆炸事故，火灾产生的热辐射和爆炸的冲击波等会对人员、设施及环境造成巨大伤害。为了正确分析泄漏扩散过程，预测火灾、爆炸危害区域，以便对厂区配备消防设备设施和各项管理措施是否有效进行综合评估，选用Phast软件对厂区重大事故影响进行模拟仿真分析。通常选取生产区及存储区各一个最大可信事故工况作为分析对象，如高风险生产装置、液态烃球罐等区域，利用数值模拟构建重大火灾爆炸事故场景，分析火灾爆炸影响区域及对该区域内人员、设施的影响，评估应急处置的合理性及消防设施的可用性。

假定事故形态如表2所示，对泄漏后的扩散、火灾和爆炸进行模拟。

表2 事故明细

对泄漏的液化气扩散过程进行模拟，如图2所示，液化气爆炸下限为2.25%，红色曲线包围区域内若遇点火源即可能引发爆炸，距离泄漏点105 m处仍有较高浓度。

图2 球罐30 mm孔径管线泄漏浓度

假设泄漏点发生火灾，形成喷射火，周边环境的热辐射强度如图3所示，可以看出，喷射火在泄漏点下风向75 m处仍有较大辐射，在此辐射范围内将可能造成人员伤亡。

对泄漏扩散后的石油气进行爆炸模拟，结果如图4所示，最坏情况下，晚期爆炸将发生在泄漏点下风向100 m处，对周围半径40 m范围内会造成爆炸超压影响。

图3 球罐出口30 mm孔径喷射火热辐射半径

图4 球罐出口30 mm孔径管线泄漏晚期爆炸最坏情况半径

2.3 评估结果

通过利用安全检查表法、DOW指数法和火灾事故模拟，完成该石化厂的消防安全评估，评估结果为“好”。

3 评估的改进建议与措施

石化企业消防安全评估的目的，是掌握被评估对象的火灾发生危险性，主被动防火能力以及外部灭火救援能力。根据不同风险等级，提出有针对性的应急处置措施，消除和降低存在的各项风险。

a) 石化行业消防安全评估尚处于摸索阶段，相关评估方法模式还需完善，对人员密集场所为主的建(构)筑物的评估与对石化生产企业的评估应有不同的针对性、专业性和侧重点；消防评估服务机构应多吸纳石化领域的专业知识，完善专业评估人才，提升整体技术力量。

b) 消防安全评估的指标及权重确定，针对石化行业等消防重点单位建议优化完善，结合地方标准编制符合石化企业消防安全特点的消防安全评估行业标准，探索以模块化评估、优化指标分值来进一步体现评估的客观性；研究石化企业火灾、爆炸事故的致灾规律，充分挖掘消防评估指标与消防安全风险的潜在联系，确定石化行业消防安全评估指标和权重，提高消防安全评估的科学性。

c) 现场排查的问题应从设计源头予以把握，原设计是依照建设时期标准规范，在评估时应充分体现、还原问题的根源本质，提出符合现行消防技术规范的整改建议；采用数据统计分析法，分析消防管理中存在的薄弱环节，指出消防管理的重点方向。

d) 加强消防安全评估技术的深入研究，充分运用信息技术，实现企业数据的实时更新和快速评估，拓展消防安全评估的深度和广度，减少人员的主观参与，提升消防安全评估的科学性、客观性。