石油化工企业火灾预防与控制
2021-01-08刘伟中国石化青岛石油化工有限责任公司山东青岛266000
刘伟(中国石化青岛石油化工有限责任公司,山东 青岛 266000)
0 引言
近年来,我国石油化工企业火灾事故时有发生,给人员、设备、环境安全带来巨大威胁。因此对石油化工企业的火灾进行预防与控制非常必要[1]。
1 石油化工火灾危险性分析
1.1 原料危险性
石油化工企业生产需要很多添加剂、反应剂,这些化学试剂通常具有易燃易爆的特性。且石油化工工艺一环扣一环,极易引起连锁爆炸事故。
1.2 生产设备危险性
石油化工设备主要包括各种管道、反应器和存储设备。原料的输送主要依赖于管道,并且大多设备存在一定的压力,一旦发生泄漏极易引起燃烧,甚至爆炸。反应器是发生化学反应的容器,石油化工生产过程中所需要的化学反应往往伴随着高温、高压、强腐蚀,因此对于反应器来说,安全性极为重要。且随着石油需求的增加,石油化工企业的产能逐渐扩大,生产模式由单一化向精细化转型,工艺流程更加复杂,加工环节更加精细,设备精密度更高,因此危险品种类、数量、危险程度均有所增加,发生事故的可能性逐步增大。不同种类的化学品越来越多,也给火灾救援灭火带来巨大的挑战。石油化工车间往往采用框架式结构,在框架结构内往往装配了多种生产设备,布置了各种管路,由于这种立体式的装配模式,当发生火灾时,更容易使得火势蔓延,给安全生产造成巨大的威胁。
1.3 不可预见的危险性
石油化工生产过程中存在因突然意外断电、断水造成化学反应无法继续或者不能够充分反应,产生大量有毒有害易燃易爆物质,一遇到火源就有可能发生火灾或者爆炸事故。除此之外,还有因雷击、台风、地震等不可预见的自然灾害导致石油化工企业易燃易爆化学品出现泄漏,从而发生事故。
1.4 有毒有害物质
石油化工企业在炼油工艺中,往往使用各种各样的化工设备,为了保证密封性,一般情况下采用密封性能较好的运输管道进行输送,在完全按照操作规范运输的情况下,往往没有危险性。但是当生产设备发生故障没有及时排查或没有及时进行处理,就有可能造成设备运转不良,甚至出现有毒有害化工品泄漏。当有毒有害化学物质泄漏后,若劳动保护措施做得比较完善,也可避免对人体的伤害。
1.5 高温灼伤
石油化工企业很多生产工艺使用带有腐蚀性的化学物质,例如在汽油提炼、硬水软化生产工艺中使用了如氢氧化钠等强腐蚀性化学物品。一旦发生火灾,储存设施和运输管道内的压力增高,就会发生泄漏,非常容易造成灼伤。甚至一些化学物品具有强腐蚀性的同时,又具有易燃易爆的特性。发生火灾事故时,高温且带有腐蚀性的化学药品极易造成烫伤等事故。
2 石油化工火灾事故特点
2.1 燃烧源复杂多样
随着生产过程逐步精细化,生产工艺越来越复杂,生产所用的易燃易爆化学品越来越多,每种化学品发生火灾时都有其不同的燃烧特点,给灭火工作造成了极大的困难[2]。
2.2 火灾蔓延速度快
石油本身就属于高热值物质,一旦发生火灾,火势猛烈,冲击波和热气流极易造成连锁反应,形成罐火、地淌火、沟渠流淌火、生产设备火、管道火等多种形式的燃烧火,且重油沸腾产生的高温喷溅又会给灭火工作带来很大困难[3]。
2.3 燃烧形式复杂
石油化工企业一旦发生火灾,往往会造成连锁反应,石油化工企业设备密集,且存在很多框架结构,可燃气体可迅速立体式蔓延。火焰温度高,可燃性物质肆意流散,可能会使相连通的装置失压泄漏,造成连锁式燃烧,燃烧物质多样,燃烧形式复杂。
3 石油化工火灾预防措施
3.1 严禁明火
在石油化工生产过程中应该严格管控明火,将易燃易爆危险化学品的储存和生产区域划分为严禁明火区,严禁一切形式的火源。在生产过程中,如果一定要用到明火,必须按照规章制度办理相关手续,针对用火位置进行专门分析,经过相关部门审核通过后才可使用明火[4]。
3.2 采用专业防雷防电设备
石油化工企业所有的生产设备必须有安全接地措施,必须定期对厂区内所有的防雷设施进行安全大检查,尤其是对油罐区的安全检查尤为重要。
3.3 采用专用劳动保护用品
石油化工企业在生产过程中,现场的所有员工一定要佩戴好劳动保护用品。一旦发生火灾、劳保设备可以有效地防范高温高压气体或者火焰的灼伤,并且可以有效防范有毒有害气体[5]。
3.4 控制温度
在石油化工生产各个工艺中往往存在很多发热反应。良好的降温控温措施不仅仅是生产顺利进行的前提,更是火灾预防的必要措施。在生产工艺中,若温度超过设定的最高温度,会造成液态物质的沸腾、溢出,严重的会引起自燃甚至爆炸。温度过高危害很大,温度低同样有害,温度过低可能会造成设备中各种管道内的液体物质凝固、致使局部堵塞,生产工艺无法继续,形成严重的安全风险。若运输化学物质的管道在低温下发生破裂,则会造成严重的后果。因此控制温度,不仅仅是控制高温,还要预防低温。正确控制温度首先要做到正确地使用传热介质。在石油化工生产工艺中,热载体主要是电阻丝、热水、金属物质、油液等,冷载体主要是空气、冷水等。在生产过程中应尽量避免使用相互反应的物质,例如环氧乙炔与水反应剧烈,应尽量避免相互接触。化学物品反应不均匀可能会造成局部过热、所以对需要充分反应的化学物品,要保证充分地搅拌,搅拌机械应保证双电路供电,还要设置备用装置和人工搅拌装置,以预防发生故障或者断电时,因搅拌不均匀造成局部过热,发生安全事故。
3.5 控制化工原料配比和投放速度
石油化工生产工艺中存在很多放热反应,对化工原料的配比和投放速度进行把控是预防化学反应过快的重要措施。化工原料的投放速度不得超设备的散热能力,否则会使得设备过热,致使发生安全事故。化工原料的投放速度亦不可过慢,过慢会导致温度降低,导致原料过度堆积,一旦温度合适,过多的化工原料会导致反应加剧,给安全生产埋下隐患。
4 石油化工火灾事故处置方法
4.1 生产急停
石油化工火灾具有极强的传播能力,为了阻止火灾的蔓延,应立即关闭进料阀门,切断火灾传播途径。当火灾发生时,火焰使得生产设备受到极高的热辐射,压力容器、压力管道等生产设备压力可能会上升,导致化学物品泄漏,从而造成二次灾害,为了防止二次灾害,在对各个进料阀门进行急停的同时,打开泄压阀,进行紧急泄压处理[6]。
4.2 阻断火势蔓延
当石油化工企业发生火灾后,由于行业的特征,存在很多易燃易爆化学品,因此极易造成火势蔓延和大面积的流淌火。因此有必要采取措施对流淌火进行围堵,主要措施就是使用防火堤、防火墙、围堰等。当发生火灾的第一时间要对生产设备进行迅速关闭,防止二次火灾,并迅速进行断料,以阻止火势蔓延。
4.3 消防措施
火灾发生后,石油化工企业应第一时间报警,并组织自救。首先及时冷却发生火灾的部位,并对其周边存在的危险源进行降温。迅速确定危险源,根据危险源的种类选择合适的灭火方式[7]。对于微小火灾,可采取紧固、拆换、维修等措施,及时堵塞火灾源头。对于大量化工原料泄漏引起的大火,应该利用防火堤、围堰、围墙等措施及时补救,并采取水枪喷雾等方式及时进行局部降温。对火源进行安全管理是十分必要的,既要考虑明火、电子设备的电火花,又要注意各种高速喷射的气流可能引起的火花。消防措施首先是使用固定的灭火设施,如:泡沫、蒸汽、二氧化碳等,这些消防措施主要特点就是启动快速、操作简单,可在火势蔓延前将其快速灭火。同时,发生火灾的单位要在第一时间组织人员采取消防措施并协助消防人员进行灭火。按照消防预案,形成临时指挥部,统一指挥,协同行动,充分发挥每一种灭火力量的优势。
5 结语
本文首先分别从原料危险性、生产设备危险性、不可预见危险性对石油化企业火灾危险进行分析。总结了石油化工企业火灾的特点,针对特点介绍了火灾预防的措施,并分享了火灾发生后灭火的基本办法,其中包括严禁明火、采用专业防雷防电设备和专用劳动保护用品、控制温度和控制化工原料配比及投放速度、生产急停、阻断火势蔓延、采取消防措施等,以期为石油化工企业火灾防范提供借鉴。