化工火灾与灭火救援对策分析
2023-01-04郭鑫新疆克拉玛依市消防救援支队特勤大队新疆克拉玛依834000
郭鑫(新疆克拉玛依市消防救援支队特勤大队,新疆 克拉玛依 834000)
0 引言
在各类火灾事故中,化工火灾属于极为严重的火灾事故类型。化工火灾的发生具有火情复杂度高、危险性强、燃烧面积大、火情发展速度快、灭火救援困难等特点,对人民的生命财产安全带来极大的威胁与损害。因此,全面分析化工行业火灾特点与灭火救援对策具有非常重要的现实价值与意义。本文在对化工行业火灾危险因素、火灾发生特点、火灾产生原因进行详细分析的基础上,重点探讨了化工火灾的灭火救援对策,以期为化工火灾的救援工作分享一些有价值的观点与理论。
1 化工行业的火灾危险因素
1.1 爆炸危险
在石油化工生产过程中,其中需要的原材料、生产中的半成品及最终的化工产品等均具有极强的易燃易爆性。在生产与储存过程中,这些物质通常是气态或者液态的,一旦处理不当或发生意外情况,就会发生泄漏、挥发的风险。再加上石油化工产品多处于高温、高压的生产环境下,许多物质已经超过其自燃点,一旦遇到操作失误或设备年久失修等问题,就会导致火灾甚至爆炸事故的发生[1]。当石油化工火灾发生时,通常会造成两种爆炸类型,即物理爆炸与化学爆炸。一旦发生爆炸,就会对人员生命安全带来极大的威胁,爆炸冲击波、高温火焰、爆炸碎片等带来的危害都是致命性的。
1.2 中毒危险
石油化工产品的生产过程中不仅包含大量的易燃易爆物,而且其中有许多物质是有毒的,在存储、运输过程中,一旦发生泄漏,就会对人体造成直接的伤害,如果有毒物质含量超标,就会直接威胁人员的生命安全。当然,在石油化工产品的运输过程中,为了避免发生泄漏造成人员中毒,一般会采用密封性极强的运输管道实施产品输送,这就要求工作人员必须严格遵循操作规范进行运输。但是,如果在化工产品的生产、运输过程中对生产、运输设备的安全排查工作做得不及时,或对安全隐患没有及时处理,导致设备运行过程中存在安全风险,甚至导致有毒化学品的泄漏,进而对人体造成严重伤害。
1.3 灼伤危险
在石油化工产品的生产过程中,其中涉及的许多化学物质具有极强的腐蚀性,例如,在硬水软化过程中采用的强腐蚀性化学物品氢氧化钠,如果化工火灾发生,储存化工产品的工业设施、输送管道内的压力瞬间增加,导致化学物质泄漏,进而对人体造成灼伤。而许多强腐蚀性化学物质极易被点燃,在高温影响下,极易导致人体烫伤、烧伤不良事件的发生[2]。
1.4 沸溢、喷溅危险
在石油化工火灾发生时,因原油、油渣等重质油品内存在水分,燃烧过程中容易出现沸溢、喷溅,导致更多的燃烧油品从油罐内溢出,火情进一步蔓延,使火灾面积扩大,增加了火灾的危险性。
2 化工火灾事故的发生特点
2.1 火灾、爆炸同时发生,火情复杂性极高
在石油化工生产过程中,有大量储罐区用于对化工产品的储存,同时采用专门的输送管线与储罐区进行严密连接。一旦发生化工火灾,火情就会从某一位置瞬间蔓延至其他区域,造成大片面积的火灾。同时,因石油化工生产环境的复杂性,再加上化工原料的化工特性,在发生火灾的同时,往往会伴随爆炸的同时出现,甚至还存在有毒气体、腐蚀性物质等,严重者还会导致建筑物的倒塌,导致火灾危险性与复杂性兼具[3]。当前,石油化工生产工艺日益复杂,生产过程逐渐向着精细化方向转变,在此过程中所涉及的化学物质越来越多。一旦发生火灾,各类化学物质的燃烧特点都不相同,导致火情复杂,这就要求在灭火救援过程中,消防人员对各类化学物质的化学特性及燃烧特点全面掌握,制定科学专业的灭火方案。
2.2 燃烧速度快,造成火情蔓延
化工火灾发生时,燃烧速度非常快,在高温、高压的环境下,火情在瞬时间就会蔓延至管线、储存容器上,再加上许多化工物料是液体状态的,所以发生火灾、爆炸的过程中会迅速流动,造成火势迅猛,火情到处蔓延。在化工火灾发生的过程中,会发生冲击波与热气流的相互反应与连锁效应,导致多种形式的燃烧火并存,再加上化工火灾导致重油沸腾,引发高温喷溅,这就使得化工火灾的形势更加严峻,为火灾扑救工作带来更大困难。
2.3 燃烧面积大、热辐射强
石油化工生产原料具有流动性,一旦火灾发生,就会到处流动,尤其是容积大的储存容器,就会出现大面积燃烧。另外,在化工火灾发生的过程中,会出现非常强烈的热辐射,再加上储罐爆炸导致火情呈开放式燃烧,火灾现场温度迅速上升,导致无法近距离采取灭火救援措施,极大增加了火灾救援难度[4]。
2.4 扑救困难、经济损失严重
石油化工生产设备体积庞大,且油料密度大,一旦发生化工爆炸,就会对周边的生产设备产生巨大破坏,甚至引发全面火灾。因化工设备庞大,传统的灭火方法无法实施正常救援。再加上火灾过程中爆炸、毒性气体挥发、腐蚀性物质等都对火灾救援工作带来极大的挑战。另外,石油化工火灾火势迅猛,必须采用专业的检测仪器才能进一步确定火灾的起火点,在此过程中,扑救方案的确存在着非常大的难度。
另外,石油化工厂内的工业设备与化工原料具有极强的易燃易爆性,且一旦发生火灾,极易被烧毁,这为石油化工厂带来极大的经济损失。同时,化工火灾发生时容易挥发有毒物质,对周边环境造成严重危害,所以,必须对周边居民、企业进行严格警戒与极力疏散。在此过程中,居民、企业都会遭受直接或间接的不良影响,导致经济损失惨重。可以说,化工火灾的发生所带来的裙带性社会不良影响是远远超出火灾本身所致损失的。
3 化工火灾的产生原因
石油化工产品生产工艺复杂、产品种类繁多,导致化工火灾发生的原因也较为复杂。总体来讲,主要集中在以下几点:
第一,化工生产装置老化,设备超负荷运行。在石油化工生产过程中,需要的化工设备包括管道、反应器与存储设备等,其中管道设备专门负责对化工原料与化工产品的输送,这些原料与产品具有较强的易燃易爆性,且管道设备内部是高压环境,具有很大的安全隐患。反应器是化工生产过程中极其重要的装置,必须具有极强的防火、防爆、防腐蚀性能,能承受石油化工生产中的高温、高压作用。存储设备则主要存储石油化工原料与化工产品,如果操作不当或其他原因导致泄漏的发生,就会在瞬时间引发火灾,甚至爆炸。
第二,化工工艺安全措施不到位,导致企业存在诸多安全隐患。现如今,随着科技的进步与发展,石油化工生产工艺不断更新,新的化工产品也层出不穷,但是从化工生产安全规范标准方面来看,与化工技术并没有实现同步发展,同时化工工艺安全措施与企业的发展与现实需求也无法达到相互平衡与协调。许多化工企业的改扩建项目重点主要放在对先进设备与工艺的引进与更新上,而对安全控制技术与生产工艺安全系统的重视程度不够,导致化工企业的抗风险能力受到直接影响,进而导致企业在运行过程中存在许多安全隐。且在遭遇火灾或其他不良情况时难以有效抵御,更无法在短时间内通过有效措施予以解决。
第三,缺乏安全生产责任意识,超压生产现象普遍存在。在化工企业的生产运营过程中,对工作人员的安全意识培养与安全操作训练并没有引起足够的重视。许多工作人员对化工生产的安全知识与操作技能缺乏足够的了解,在实际工作中对安全生产技术的掌握不到位,甚至许多工作人员对石油化工产品的火灾特点不了解,对自身岗位的消防技能与基本的消防安全知识掌握不足,对消防器材的正确使用方法、火灾发生时的自救逃生技能都没有经历过专业培训。
4 化工火灾的灭火救援对策
4.1 化工火灾的灭火救援原则
与其他火灾类型相比,化工火灾有其自身的特殊性,也有一定的规律性。由于化工火灾较为复杂且救援困难,因此,在灭火救援过程中,要结合火灾自身的规律与现场实际情况展开有效救援,在灭火救援中,应遵循以下原则。
第一,对火灾现场的固定灭火设备应充分利用起来。在化工火灾现场,固定的灭火设备启动起来相对更加便利,且操作简单,能在短时间内对初起火灾进行有效控制,延缓火情的进一步发展,为后期灭火救援行动的展开奠定良好的基础。
第二,集中力量,统一指挥,发挥各方力量的积极作用。在化工火灾的灭火救援中,不仅要对火灾现场固定消防设备、半固定消防设备进行充分利用,还要对火灾现场的各方消防力量集中整合,制定科学合理的灭火救援方案,统一灭火目标,在统一指挥与共同行动下,将化工火灾集中消灭,取得最终的救援胜利。
第三,坚持灭火为主,预防结合的救援原则。在灭火救援的同时,应对化工企业的生产设备及各类重要产品加强保护,对现场火情进行准确判断,掌握最好的救援机会,集中灭火力量对化工火灾迅速消灭。同时采取有效的保护措施,避免发生爆炸导致现场火情进一步发展,尽可能地减少化工损失与人员伤亡。
4.2 化工火灾的灭火救援对策
4.2.1 明确人员职责,加强火灾现场侦查,对火灾发展情况全面了解
在对化工火灾的灭火救援工作中,要对现场火灾情况进行全面侦查,对火情发展状况及时掌握。在消防部队赶至火灾现场后,首先对火场外部情况进行了解,对火灾状况及化工设备的运行情况准确掌握,与化工企业相关管理人员进行全面沟通,获取化工设备的安装图、化工生产工艺流程图以及火灾现场的平面设计图。同时,要与石油化工企业的专业技术人员、企业内部消防员工进行交流,在全面掌握化工厂火灾发展状况的基础上,梳理现场数据资料,并为灭火救援行动的展开提供准确依据。
在对化工火灾现场情况的侦查中,首先应对着火项目进行立即查明,如果是油罐着火,则应对油罐高度、直径、储油性质及容量进行明确,了解油罐的破坏程度与具体的破坏部位,确定罐内油品是否发生外溢现象,通过对罐内油品高度、容量等数据的分析,准确计算出罐内油品沸溢发生的时间,以做好万全准备。其次,确定具体的着火位置及火情发展情况,对火灾现场的周边环境进行观察,分析火灾事故对周边环境产生的威胁情况,明确灭火救援的具体线路。然后,对化工火灾的火焰颜色进行辨别,判断是否会引发爆炸。
4.2.2 防止火势蔓延,采取生产急停、紧急泄压处理
对石油化工企业而言,因行业特殊性,在生产与运输过程中,存在诸多易燃易爆的化学物品,当火灾发生时,往往就会在短时间内蔓延、传播,导致火灾面积进一步扩大,出现大面积流淌火,致使火情越来越严重。因此,为了避免火情的进一步发展,应采取有效措施对现场的流淌火进行围堵,以阻止火灾的进一步传播。首先,通过防火墙、防火堤及围堰的使用,围堵化工火灾现场的流淌火。其次,必须将石油化工的进料阀门关闭,采取生产急停措施,关闭化工生产设备,使火灾的传播途径被有效切断。
另外,在化工火灾发生的过程中,生产设备往往会出现热辐射现象,导致压力管道及压力容器内部压力瞬时间升高,引发化工物品的泄漏,进而引发二次火灾甚至爆炸。因此,为了避免爆炸的发生,在实施生产急停措施的基础上,将石油化工泄压阀打开,达到紧急泄压的目的。
5 结语
总而言之,石油化工厂内部环境复杂,生产设备及产品种类繁多,在化工生产过程中,化工原料、产品等均具有易燃、易爆、易腐蚀等危险性,再加上处于高温、高压、深冷等生产环境下,极易引发火灾事故的发生,造成难以想象的人员伤亡与经济损失。因此,必须加强对石油化工火灾的分析,探讨有效的灭火救援对策,完善石油化工厂的安全生产体系,增强化工人员的安全生产意识,进而在保障人员生命安全的同时,促进工业发展与经济进步。