石油化工企业火灾危险性分析及灭火救援策略
2023-01-19王爱斌
*王爱斌
(北京市大兴区消防救援支队 北京 102600)
石油化工企业生产用材料多属于易燃易爆、具腐蚀性或有毒有害的危险品,且企业的生产工艺复杂,生产设备较多。石油化工企业常见火灾发生原因是生产工艺不成熟、设备老旧、维护保养不及时或不充分、生产流程不规范等。一旦发生火灾则扑救难度极大,且火势迅速蔓延,对生命安全和财产安全损害极大[1]。故而需要日常强调企业内部强调安全责任意识,重视防火、防爆,充分落实科学的灭火救援措施。同时充分并合理利用现代化科技实现提高救援工作的安全和效率,尽量降低火灾对石油化工企业及周边的损失。
1.石油化工企业火灾危险性分析
(1)火势蔓延迅速
石油化工企业所用生产设备中机械设备、高温高压设备和压力容器等特种设备占比较多,生产原材料或半成品等属化工原料,多数属于易燃易爆、巨腐蚀性或有毒有害的危险品,燃烧速度快。气态的生产原材料或半成本的扩散性较强,液态的则流淌性较强,一旦发生火灾,原材料或半成品的泄露会加速火势蔓延的速度并增加爆炸的可能性。同时由于火灾现场温度较高,热量的聚集和传递影响火灾现场的生产设备和建构筑物等,容易引发大范围的火灾[2]。另外,石油化工企业生产工艺较复杂,生产设备多且受限于场地面积,工艺设备多以立体方式布局,不仅容易引发立体式火灾,而且增加了救援工作的难度。
(2)火灾易伴随爆炸
石油化工企业火灾易伴随爆炸的原因有四,一是企业生产原材料多属于易燃易爆、巨腐蚀性或有毒有害的危险品;二是生产工艺复杂,虽然多种工艺相对独立,但是各种工艺之间仍然互相影响;三是生产设备中多数是机械动设备、静设备以压力容器、压力管道等高温高压的特种设备为主,常温常压设备体积或容积较大;四是生产现场受到使用面积和复杂工艺的影响,生产设备立体交叉布置。危险化学品极易因为温度、压力等变化发生爆炸,且爆炸又引起新的燃烧,进而扩大火情。企业生产设备及其布置形式在很大程度上易引起连锁爆炸的发生,给火灾救援带来巨大的困难[3]。在石油化工企业日常运营中,应始终强调安全的重要性,提升企业人员技术能力,按时保质保量完成对生产设备的维护保养工作,定期检验特种设备,尽最大可能将火灾发生的可能性降到最小。
(3)潜在危害多
石油化工企业一旦发生火灾,其潜在危害程度大、影响范围广,主要集中在两个方面。一是对人的危害方面,火灾现场的高温伴随浓烟,烟雾中含有大量的氨气、硫化物、一氧化碳等,此外还含有未经充分燃烧的有毒有害等危险品的细小液体、固体颗粒以及悬浮气体等。这些气体极易导致火灾现场的企业员工、消防员以及火灾周围的居民中毒。二是对环境的危害方面,有毒有害的浓烟、废水、废渣等伴随火灾或爆炸飘散至火灾周围,对大气环境造成不良的影响[4];此外含有浓硫酸或苯等有毒物质的废水、废渣则会伴随自然水体进入土壤,长时间影响用水安全和土壤环境,对火灾周围环境影响十分恶劣。
同时,火灾和爆炸对生产设备、生产场所及火灾周围的建构筑物的不良影响也不容忽视。压力容器类生产设备容易带来连环爆炸,其潜在危害必须引起重视。虽然生产场所建构筑物都经过防火处理,但灭火后必须重新验证建构筑物的稳定性,以免引发次生伤害。
2.灭火救援难点
(1)火灾现场环境复杂。开展石油化工企业火灾救援时面临的第一个救援难点就是现场环境复杂。一是大部分石油化工企业地处偏远,灭火救援所需的电力、水力等供应略显不足。二是企业原材料、半成本品类多、化学性质和物理性质较复杂,为尽量避免二次火灾和爆炸的发生,仔细甄别材料品类和性能的工作难度较大。三是火灾现场环境复杂,对迅速且有序组织人员撤离的要求较高。四是辨别现场燃烧物、堆放物等材料的难度较高,增加了制定灭火救援方案的时间和准确度,以及减少对周围环境和附近居民的伤害的工作难度[5]。五是火灾高温、有毒有害气体、设备和电线的掉落、建构筑物的坍塌等容易对现场指挥和控制工作产生不良影响。
(2)燃烧材料特殊。众所周知,灭火原理是通过改变现场环境、减少热量排放、降低温度、抑制燃烧等方式,将现场温度控制在燃点之下,以逐渐熄灭燃烧。石油化工企业的原材料、半成品和成品均属于化工原料或材料,其物理化学性质复杂,大部分具有易燃易爆等特性,且物质之间也可能发生化学反应。加之火灾现场温度、压力、湿度等环境和复杂的工艺设备,更增加了火灾救援工作的难度。综上,是否能够仔细辨别材料以及是否能够灵活选择合适的灭火剂也是石油化工企业火灾救援面临的困难。
(3)复燃几率大。一方面是石油化工企业生产用原材料、半成品或成品大部分具有挥发性、渗透性、流淌性等性能,受到温度、压力和材料物理化学特性的影响,不仅给火灾扑救带来极高难度,而且极易助长火势蔓延的趋势,以及增加复燃的几率。对开展现场救援工作中的彻底清理残留物以避免复燃的工序要求严格。另一方式由于危险品的冷却时间较长,且无色、无味的化学品渗漏不易被发现等原因,虽然能够在一段时间内有效控制火势,但是如果温度降低时间过慢或燃烧物浓度增加,均有可能导致复燃。此外,如果选用泡沫灭火剂,虽然在可燃物表面覆盖泡沫可以熄灭火焰,但燃烧物内部空间仍然存在未燃烧尽的可燃物,且极难被发现。待泡沫消散后也容易引发复燃。
(4)救援能力要求高。在石油化工企业开展火灾救援工作的关键是通过有效排放热量,降低温度的方法,实现对燃烧的抑制,最终达到灭火的目的。但火灾现场的全面掌控是否有效成为了目前救援工作的瓶颈,其根本原因之一是对现场救援能力的要求较高。石油化工企业材料的物理化学性质复杂且特殊,大部分属于易燃易爆有毒等危险化学品,而且生产设备多属于高温高压的特种设备,设备和管道布局复杂,不仅增加了灭火救援工作的难度,而且要求在制定灭火救援方案时充分了解和掌握燃烧物性质,选择科学合理的灭火剂。此外,生产设备的性质和布局的复杂程度又直接影响火灾的次生灾害,容易发生连环爆炸或助长火灾蔓延的情况。在此种环境下,为尽量避免火灾的恶劣影响和次生灾害的发生,对消防安全人员的专业技术能力要求十分严格,消防人员不仅要能全面且熟练地掌握化工材料的性能和特性,熟悉管辖范围内石油化工企业的整体布局,还要在充分了解和取证火灾现场实际情况的前提下,合理制定灭火救援方案,加强救援工作指挥,选择科学合理的灭火剂。
(5)企业消防安全设施利用率低。消防管理部分在日常巡视巡察中时常发现有的石油化工企业为降低成本,不仅在消防安全方面的培训重视程度低、投入时间和精力少,而且在消防设施方面存在数量不足、维护保养不及时和不到位等问题。企业未对消防安全引起足够的重视,未制定专项预案,也未能开展定期演练,这些极易导致员工也对消防安全漠不关心,进而影响企业的生产安全,对人员和财产安全的威胁极大。一旦发生火灾,企业不能迅速组织员工撤离,对企业员工的人生安全造成巨大的威胁。同时又不能充分利用消防安全设施,不能及时扑灭的小火情容易酿成大祸,对企业的生产安全和财产安全十分不利,进而对整个行业和社会面带来恶劣影响。
3.石油化工企业火灾的灭火救援策略
(1)确保救援兵力充足。石油化工企业火灾救援工作难度大且危险系数高,为确保灭火救援工作顺利、有效,需要确保救援兵力充足,进而有效控制火灾并尽最大可能减少火灾的后果和不良影响。此外,由于火灾现场遍布大量易燃易爆、有毒有害的危险化学品,无色无味的化学品挥发难以被发现,极易导致火灾势态的增大,加大连环爆炸发生的可能性,因此也需要配备足够的救援兵力。现场救援兵力应统一听从指挥,团结合作,分工明确且合理,全方面有效控制火灾。在灭火车辆的选择和调用方面,要充分结合火灾现场的实际情况,除了足够量的普通救援车辆以外,还要积极协调和调配化学抢险救援车、高举车、干粉车等特种车辆,以全面整合和集中灭火力量,实现快速扑灭火情,尽最大可能控制火势蔓延[6]。
(2)充分做好火情侦查工作。全面且细致地考察火灾现场的情况,是顺利、迅速且有效开展灭火救援工作的前提和基础。全面侦查现场火情一方面利于救援工作开展,充分避免灭火救援的盲目性;另一方面也是消防人员的另一重安全保障。当石油化工企业发生火灾,应立即划分警戒区域,在充分做好火情侦查工作的前提下,结合现场燃烧物的品类及物质属性、生产设备的设备参数和布局形式、生产工艺流程、建构筑物的结构和特点等因素,预判火灾的次生灾害和影响程度,制定科学、合理的灭火救援方案。同时根据企业内部的场地布置情况,制定灭火救援路线,调配车辆和人员,从多方面提升救援工作效率。
(3)选择合理的灭火战术。为保障灭火救援工作的安全和效率,需要以科学合理的灭火战术为基础。合理的灭火战术一是能保障消防队员和其他现场人员的安全,二是能提高灭火救援工作的效率,三是能有效把控火灾的不良影响。石油化工企业原料、半成品和成品的品类多样,物理化学性质复杂,多种物质间也较容易发生化学反应,给灭火救援工作增加困难。因此,为有效控制火情,可利用先进的科学技术,充分结合火灾现场的实际情况,以消防卫星通信指挥车、消防机器人等为辅助,拓宽灭火战术的宽度,提升科技含量,充分保护消防人员的安全,努力提升灭火救援工作的效率。
(4)优选冷却防爆相关技术。石油化工企业材料的品类和性质特殊且多样,物质间被工艺管线串通,不仅助长火势蔓延的趋势,而且极易发生爆炸,进而对生命和财产安全的危害加倍。在开展灭火救援工作时,要根据现场燃烧物的情况,优先选择冷却防爆技术,预防爆炸事故的发生。常温常压情况下可选择泡沫灭火剂做常规灭火操作,但对于高温、高压等工艺设备和特种设备而言,需要在选用泡沫灭火剂处理地面流淌火时,用冷却防爆技术对火势周围的设备冷却,进而预防发生爆炸[7]。
(5)重视灭火救援指导工作。火灾救援指导工作是灭火救援工作的统领和基础,指导人员要充分结合火灾现场的实际情况和周围的环境综合分析和考量,协同消防部门与企业进行充分沟通。在了解和掌握火灾现场燃烧物特性、生产设备布局和工艺流程的基础上,开展灭火救援指导工作。同时要动态掌握火灾现场情况,综合考量和调用灭火车辆、人员等资源,优化救援力量的分配,将各项灭火救援工作的科学指导落实到位,确保在最短时间内完成扑救,将不良影响降到最小[8]。
4.灭火救援工作的优化
(1)强化企业和消防部门的沟通。从石油化工企业内部管理角度而言,要切实提高安全消防意识,从原材料的采购、运输、存储、工艺流程、设备管理、维护维修等多角度加强管控力度,不仅要促进技术进步,提高操作的规范程度,而且要开展定期或不定期的消防培训和消防演练等活动,进而降低火灾事故发生的几率。
从石油化工企业外部沟通角度而言,一是要加强企业与消防部门的沟通,可通过经验分享、专项课程等形式强化企业员工的安全意识,提升安全责任。二是可通过内部或外部的检查或巡查,帮助企业发现风险点并及时整改。三是由消防部门帮助企业建立定期巡检的制度,并协助贯彻落实到位。对于消防设备设施进行维护和保养,临期消防设备按规定报废或做消防演练等培训的教学道具。四是定期检查或不定期抽查企业的消防设备及维护保养台账,是否动态管理,是否由专人管理,是否达到消防安全的要求等。
(2)提升部门间的沟通效率。大部分石油化工企业在行业和所在地区都具有较强的影响力,如果发生火灾,会对当地自然环境和社会环境造成不良影响。为确保灭火救援工作的顺利开展,以最短时间扑灭火灾,将不良影响降至最小,消防部门要与企业和其他部门多方配合和协作。一是消防部门为石油化工企业做好日常培训工作,在充分调研企业情况的基础上,强调消防安全的重要性,强化消防安全的责任意识。二是消防部门要与企业勤加沟通,帮助企业建立和整合内部消防力量和资源,提高企业的火情监测水平和通讯联络的能力。三是消防部门要与灭火救援相关单位建立联系网络,如电力部门、水利部门、环保部门等,一旦发生火灾,消防部门能在积极有效沟通的基础上,获得相关部门的全力支持,高效整合灭火救援的力量,确保灭火救援工作有序和高效。
(3)培养企业的消防管理能力。近年来,石油化工企业生产规模不断扩大,应用到的原材料种类也在增多,而生产规模和原材料的多样化都会导致安全风险的增加。
石油化工企业一是要根据消防安全规范,结合企业生产情况和工艺设备情况,配备足够数量且质量合格的灭火救援设备。二是要始终培养和强化企业员工的安全消防意识,提升安全责任。三是要开展定期的安全培训,可聘请消防部门相关专家,也可跟类似企业联合开展经验分享会等,将参加培训的员工逐步扩展到全员。四是组织开展应急演练活动,结合企业生产情况和工艺设置情况,编制消防专项预案。以全员参与应急演练活动为契机,强化员工对消防安全的参与感和责任感。五是提升企业员工的技术水平,规范日常操作。在日常工作中能够善于发现风险点并及时改正,通过规范化的操作避免因操作失误导致的火灾。六是提升监管力度,企业的专职安全人员和安全管理人员应做好动态监管工作,避免生产人员对消防安全的思维固化。全方位、多角度地提高对消防安全的认识,避免火灾事故的发生。
5.结论
综上所述,石油化工企业因为其技术复杂、使用原材料多数为易燃易爆等因素的影响,如果发生火灾容易蔓延迅速且容易发生爆炸,潜在危害较多。因此应加强日常对企业防火防爆相关业务的培训,增加沟通和协调的有效性。发生火灾后,必须切实做好火情侦查工作,落实科学的火灾现象分析,选择科学合理的灭火方案和战术,全方位多角度地保障及时扑救,将损失最小化。