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精细化工火灾风险性分析及灭火救援对策研究

2021-04-11何祥磊

当代化工研究 2021年16期
关键词:精细化工灾情救援

*何祥磊

(赣州市消防救援支队 江西 341000)

随着我国社会现代化进程的不断推进,化工行业作为支撑国民经济和国防建设的重要支柱产业得到了飞速发展,而精细化工作为调整化工产业结构、提高产品附加值、增强国际竞争力的有效举措,发展尤为迅猛,俨然成为多地的经济支柱产业。但由于化工行业本身的巨大危险性,以及部分企业为追求经济效益最大化而减少安全投入,加之特有的“船小好调头”即生产链短、产品多样、涉及危化品种类多等特点,进一步加大了精细化工的事故风险。但相对传统石油化工而言,消防救援人员对精细化工行业认识不够,系统仍有较多知识盲区。笔者作为一名消防救援人员,从精细化工本身特点出发,结合近年来发生的典型精细化工灾害事故案例,准确分析其火灾危险性,并有针对性地提出了灭火救援处置对策。

1.精细化工基本情况及特点

从学科分类的角度,化工行业主要分为无机化工、有机化工、精细化工、高分子化工和生物化工等。其中,精细化工是指生产精细化学品的工业。精细化学品则是指对基本化学工业生化的初级或次级化学品进行深加工而制取的具有特定功能、特定用途、小批量生产的系列产品,如:医药、农药、染料、颜料、涂料、表面活性剂、添加剂、助剂和溶剂、催化剂等。

精细化工根据产品的不同亦有不同生产工艺,主要涉及有磺化、硝化、酯化、缩合和重氮化等化学反应,具有技术密集度高,综合性生产流程与多功能生产装置,大量采用复配技术、具有特定的功能、附加值高等特点。其最为重要的一点,也是区别于石油化工、新型煤化工、氯碱化工、氟化工等最显著的特点,便是小批量、多品种和高纯度,即往往一个类型的产品,可以有很多种规格型号,而且新品种、新型号不断涌现。以表面活性剂为例,截止目前,国外表面活性剂的品种有近5000种,法国仅发用化妆品就有2000余种。此外,由于其产品附加值高、颇受人民青睐,我国已将精细化工特别是新领域精细化工作为化工发展的战略重点和新材料的重要组成部分。近年来在江西、湖南、湖北等中部地区得到了迅猛发展,呈现愈加集聚的趋势。

2.精细化工火灾危险性分析

(1)涉及危化品种类多,各类危险集中并存

精细化工行业由于其生产链短、工艺简单、设备通用,产品可根据市场随时调整,这就导致其企业内部集中存储了各类化工原料,虽批量不大,但数量多、种类杂。且与石油化工涉及物料种类少但单种用量大,所以分类分库分罐区存储不同,精细化工行业普遍存在各类物料集中堆放的情况,即一个仓库内可能存放了无机酸碱、氧化性物质、剧毒物质以及遇湿易燃物质,给救援人员的处置带来了极大不便,需要同时防范多种风险。此外,精细化工行业由于其生产规模不大,占地面积较小,为了实现集约式发展,往往多个企业集中布局,但这也间接导致了企业之间距离过近,危险源、致灾因素相互叠加,安全风险指数增长。一旦其中一家企业发生爆炸,灾情极易蔓延至临近企业引发腐蚀性液体泄漏、剧毒物质扩散、易燃易爆物质爆炸等次生灾害事故,最终产生“蝴蝶效应”,演变为重特大灾情。江苏“3.21”响水爆炸事故就是1家企业爆炸产生的强大冲击波,导致周边1.2平方公里的16家企业和1个污水收集站完全摧毁,半径3公里范围内的所有建(构)筑物外墙玻璃全部破碎、门窗不同程度受损。

(2)设计规范领域有短板,本质安全条件不高

目前国家尚未出台精细化工设计防火规范,在建及已建企业普遍选择性套用《石油化工企业设计防火规范》《石油库设计规范》《建筑防火设计规范》。但与石油化工相比,精细化工的工艺路线、产能规模、火灾荷载、设施设备、安全风险等方面存在本质区别,常有高毒、强酸强碱、易燃易爆等危险品并存的情况,极易出现腐蚀、中毒、火灾、爆炸等多重灾情,设计理念、设防标准仅参照石油化工规范,难以保证本质安全。例如,《石油化工企业设计防火规范》中规定“罐容小于200m3或罐高小于7m的小型储罐可不设固定泡沫灭火系统”,但绝大部分精细化工企业由于涉及物料种类多但用量不大,都采取多个小型储罐集中密集储存的方式,火灾总荷载大却无固定消防设施。此外,精细化工行业属于新兴发展领域,生产规模小、投入少,企业人员对灾情风险、应急处置认识不到位,为节约成本,在安全方面的投入往往较小,应急预案流于形式的情况也较为普遍。特别是,对危化品行业而言,DCS、SIS等自动控制系统可以实现对全厂所有生产设备、化学反应以及温度、压力等安全参数的实时监控,更是灾害事故条件下进行关阀断料、倒料输转等工艺处置的关键核心,但从笔者调研情况看,精细化工行业自动化控制系统安装率却明显较低。

(3)从业人员素质参差不齐

精细化工发展迅猛,短时间对从业人员需求急速增长的同时,也导致了其招募群体中相当一部分未受过化工方面的专业培训教育,对化工生产的原理、安全风险识别及应急处置等缺乏系统思维。加之,精细化工生产原理简单,生产链短,一旦知其物料和配方即可规模化生产,企业核心技术人员往往处于技术保密和效益保证的角度,并不会将物料种类、生产的核心要以进行告知,反而是用各类产品代号进行替代,这就进一步加剧了各工段操作人员仅会本岗位“傻瓜式”操作,而对其危险性等“一无所知”的情况,一旦发生事故,难以提供有效技术支撑。

除此以外,经过近年来的连续培训与实践,虽然救援人员在传统石油化工领域已经总结归纳出了一套完整科学的战术战法,但对精细化工却有较多空白不足,认识过于片面,集中体现在对精细事故处置的认识仍主要停留在物料理化性质方面,对生产工艺、生产设备的危险性以及冷煤的重要性认识不足,工艺处置手段掌握不够。一旦发生灾害事故,往往将所有重点全部集中在事故装置,把注意力集中在涉及哪些物料、每种物料具有哪些危险特性方面,而忽略了非事故反应装置内部的化学反应仍在继续,甚至可能出现不能断电的工艺单元人为断电,导致冰机停止运转、搅拌器停止搅拌,造成反应失控,发生爆炸。

3.精细化工灭火救援处置要点

精细化工灾害事故处置应坚持“安全第一、科学施救”的原则和“安全、专业、科学、环保”的处置理念,严禁在不熟悉情况时擅自行动,严禁冒险蛮干。具体有以下几个方面:

(1)坚持准确侦查为先。精细化工行业门类较多,每一类均具有不同危险性,摸清其具体生产工艺至关重要。救援人员在接到事故报警后,应第一时间核查灾情的4个关键要素:一是事故企业的行业类型和产业链,即具体属于精细化工的哪个门类;二是具体事故部位,是生产装置或是罐区发生事故;三是灾情类别,属于泄漏、燃烧、爆炸、毒害、腐蚀等的哪类;四是灾情等级:初期、难控还是失控。并根据侦查情况对火灾风险性作出总体预判,进行。同时,鉴于精细化工生产链多、产品变化多样,即事故状态下的生产工艺极有可能与救援人员前期熟悉记录完全不同的特点,在现场侦查环节,必须进一步确认企业生产工艺、平面布局及灾情,并调取相关图纸资料,如调阅图纸资料(事故装置平面图、工艺流程图、生产单元设备布局立体图、事故部位及关键设备结构图)等。

(2)坚持安全防护为本。精细化工火灾现场除高温、浓烟、爆炸危险性外,往往还伴有腐蚀、毒害风险,但由于其生产特性,同位素辐射风险较小,救援人员应重点做好“防火”“防毒”“防化学灼伤”“防冻伤”等四个方面的防护工作。在“防火”方面,可着灭火服、隔热服或避火服。在“防毒”“防化学灼伤”方面,安全防护分为三级:一级防护着特级化学防化服(内置式重型防化服)、防静电内衣,佩戴空气呼吸器;二级防护着一级化学防化服(全封闭防化服)、防静电内衣,佩戴空气呼吸器;三级防护着二级化学防护服(半封闭防化服)、防静电内衣,佩戴空气呼吸器或简易滤毒罐。在“防冻伤”方面,着防冻服。侦查人员进行火情侦查时主要考虑“防毒”“防化学灼伤”,首次进入现场必须实行一级防护,并携带有毒气体侦检仪、可燃气体检测仪、酸碱侦检仪等仪器,及时划定重危区、轻危区、安全区。此外,对于各类灾害情况不明,不敢贸然进入事故现场的灾情,双光无人机往往能发挥重要作用,第一时间将现场情况特别是各类塔釜设备的温度情况传输至现场指挥部,辅助灭火救援决策。

(3)坚持科学处置为要。化工灾害事故处置措施主要分为工艺处置措施和消防处置措施。在工艺处置方面,救援人员应督促企业技术人员优先采取紧急停车、火炬排放、泄压排爆、关阀断料、系统置换、氮气(蒸汽)惰化、注水排险、倒料输转、关闭加热装置、定时排水、关闭雨排等工艺措施,确保本质安全条件具备。在工艺处置到位后,救援人员需根据危险化学品特性,选用正确的灭火药剂,并优先采用远距离、长干线、移动炮或消防机器人等无人控制为主,减少近距离作战人员,提高作战安全系数。在确保无人员被困情况下,安全控烧亦不失为一种有效战术战法。此外,救援结束后,需选择正确的洗消药剂和洗消方式,对参战指战员、侦检器材、灭火用具、防护装备、车辆器材进行洗消处理。

4.结语

精细化工是化工行业发展最为迅猛的新兴领域,在火灾危险性方面具有与传统石油化工、煤化工等“大化工”完全不同的特点,涉及危化品种类多,火灾、爆炸、腐蚀、毒害风险并存,特别是企业集群式发展带来的风险指数增长必须引起重视,本文对精细化工灭火救援要点进行了初步提炼,消防救援人员作为应急救援的“主力军、国家队”,承担着防范化解重大安全风险的重要职责,仍需加大相关领域的专业研究和调研实践,进一步总结归纳出更为科学高效的战术战法。

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