化工裝置高處火災風險及對策

趙楠楠(遼陽石化公司研究院，遼寧 遼陽 111000)

0 引言

石油化工是以石油和天然氣為原料的化學工業(yè)，是一種極其重要的原材料產(chǎn)業(yè)，在我國經(jīng)濟發(fā)展過程中占據(jù)了重要的地位。石油化工對我國的農(nóng)業(yè)、工業(yè)、交通運輸、國防建設(shè)等都有不同的作用，例如石化生產(chǎn)的合成氨是生產(chǎn)化肥的根本原料，在塑料產(chǎn)品制作過程中合成樹脂是非常重要的一種原材料，而在各種橡膠產(chǎn)品中也是關(guān)鍵材料[1]。與此同時，在我國制造行業(yè)的應(yīng)用中，化工產(chǎn)品的重要性也愈加凸顯，無論是建筑行業(yè)還是船舶制造業(yè)，化工產(chǎn)品的應(yīng)用都是非常廣泛的?；ぎa(chǎn)品中的橡膠材料的應(yīng)用范圍也在增加，因為其可以耐高溫、耐腐蝕，對于防輻射、絕緣方面都有很好的效果。現(xiàn)代超音速飛機制作過程中必須用到類似的化工產(chǎn)品，在航空航天、導彈制作過程中都有其應(yīng)用的地方。石化公司生產(chǎn)的大多數(shù)產(chǎn)品都是新材料，不僅用途廣泛，而且有許多產(chǎn)品優(yōu)于天然材料。人們的衣、食、住、行與石化產(chǎn)品密不可分。石化產(chǎn)品為人們提供優(yōu)質(zhì)、實惠的日用品，促進市場開展，豐富人們的生活。石化產(chǎn)品在日常生活中已經(jīng)必不可少，其涉及的領(lǐng)域非常廣泛。

1 化工裝置高處火災風險

石油化工產(chǎn)品的出產(chǎn)一般涉及物理變化和化學反應(yīng)。這一進程不僅紊亂，而且有些反應(yīng)劇烈且易失控，其間大多數(shù)發(fā)生在難以監(jiān)測的反應(yīng)堆或管道中。因此，石化生產(chǎn)比其他職業(yè)愈加專業(yè)化。當操作條件改變、進程中止或發(fā)生人為錯誤時，可能會呈現(xiàn)火災和爆破事件的潛在危險。用于制作石化產(chǎn)品的原材料、中間體乃至產(chǎn)品大多是易燃、易爆、劇毒和腐蝕性的。現(xiàn)代化學工業(yè)不斷向多樣化、規(guī)模化、連續(xù)性和自動化方向發(fā)展。如果生產(chǎn)中閥門放置不當、數(shù)據(jù)不正確或管理和處理不當都可能導致火災和意外爆破，對工廠造成毀滅性結(jié)果。

石化裝置發(fā)生火災時，原料、中間體或產(chǎn)品會發(fā)生燃燒，這些都是燃燒的對象即通常所說的易燃高分子材料，設(shè)備又是石油化工火災燃燒的主體，生產(chǎn)過程中物料不分離，物料不會脫離裝置而獨立存在[2]。因此，認真研究石油化工廠火災的特點及其滅火措施，對提高消防人員的滅火能力，有效控制和撲滅石油化工火災，對經(jīng)濟建設(shè)具有重要意義。

石油化工是指生產(chǎn)各種油品、塑料、可燃氣體的行業(yè)，為生產(chǎn)生活或生產(chǎn)經(jīng)營提供所必需的工業(yè)化學原料。石油化工產(chǎn)品是重要的能源、初級工業(yè)原材料和生活必需品，幾乎影響到經(jīng)濟、生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域，對經(jīng)濟和民生產(chǎn)生重大影響。石化企業(yè)在生產(chǎn)過程中使用的原料、中間體和產(chǎn)品多為易燃易爆、有毒有害物質(zhì)，腐蝕性強、儲存量大、集中存放。管道、設(shè)備、儲罐等可能會溢出物料，造成火災和爆炸事故，經(jīng)濟損失遠遠大于其他屬于高危行業(yè)的行業(yè)[3]。隨著科學技術(shù)的不斷進步，石化企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)施和工藝流程越來越復雜，易燃易爆、有毒有害化學品火災事故的發(fā)生層出不窮，石化火災爆破事故也越來越多。近年來，全國石化廠火災爆破事故數(shù)量和頻率居高不下，造成人員傷亡多、經(jīng)濟損失大、社會影響大，超越其他行業(yè)。

2 化工裝置高處火災風險特性

2.1 較難及時發(fā)現(xiàn)初起火情

由于石化行業(yè)的原輔材料大多為易燃易爆、有毒有害物質(zhì)，且生產(chǎn)過程大多處于高溫高壓狀態(tài)，發(fā)生火災、爆炸的風險遠大于其他行業(yè)。隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，科技水平也在逐年上升，無論是在國內(nèi)還是國外，化工生產(chǎn)的范圍也越來越廣泛，但是其不斷發(fā)展的同時也存在著一定的安全隱患[4]。

通常在化工廠的高處，周圍沒有人，即使人們在地面上，由于能見度有限，也很難注意到最初的火災，所以一旦發(fā)生著火點，很難及時看到。一般來說，當火勢不斷上升的時候，在著火點會出現(xiàn)濃煙。此外，化工廠?；返姆贌匦砸膊煌?，有的?；吩诜贌^程中不易被發(fā)現(xiàn)。與本文提到的氫氣焚燒相同，火焰呈藍色，沒有比照，白日不易看到。某化肥廠放空閥出口處，由于前置電動截止閥關(guān)閉不嚴，放空管出口泄漏出氫氮混合物?；旧希瑹o論是油氣燃燒還是氫氣燃燒，泄漏氣體的燃燒在幾秒鐘內(nèi)就達到穩(wěn)定狀態(tài)，火勢發(fā)展極快，由于火的性質(zhì)，一般很難在設(shè)備層面控制或消除初期火災[5]。

2.2 有效撲救手段少

在化工廠高空滅火時，與地面火災相比，及時調(diào)動人員、設(shè)備和消防車撲滅火災并不容易，因為人們走上樓梯到達火場需要一定的時間。一般來說，房間的高度很小。當遇到火時，人們保護自己的空間就更少了，不利于人員集中進行有效滅火。滅火器大部分是手持式滅火器，滅火泡沫通過消防立管連接，或泡沫滅火器噴射泡沫滅火。如果能在火災的初始階段被撲滅，火勢相對較小。如果火災是由疏水性物質(zhì)或不溶于水的物質(zhì)引起的，不能用噴水或滅火水滅火，否則火勢會在火區(qū)周圍加劇或蔓延，造成更大的火災后果。天津港“8·12”就是一個案例，瑞海公司危險品倉庫的火災爆炸事故尤為嚴重?；S高處有效滅火方法少，高處設(shè)備局部受限。受明火和高海拔影響，特別是因油氣泄漏引起火災時，環(huán)境溫度超過600 ℃，局部溫度甚至超過1 000 ℃，很難確保消防員有足夠的空間撲滅火災。同時，燃燒不充分會產(chǎn)生大量黑煙。這嚴重阻礙了工作人員的視線，逃生路線通常只是一個梯子，非常危險，必須根據(jù)具體火災情況確定滅火方法。

3 化工裝置高處火災防控措施

3.1 加強巡檢

由于石化廠的火災通常始于焚燒、爆破和崩塌的大規(guī)模三維流體形式。因此，必須有足夠的消防利器和“重兵”將優(yōu)勢兵力會集在火災現(xiàn)場，一起進行阻攔、冷卻和射擊等戰(zhàn)術(shù)行動。平整長期作戰(zhàn)行動，組織人員更換和全面火力打擊等，及時增援和指揮后備力量，確?；鹆刂?。當然，要掌握火控，需要了解火的主要方面和主要攻擊方向。石化廠火災復雜，危機頻發(fā)，但必須有1～2個環(huán)節(jié)對全局至關(guān)重要。因而，到達火災現(xiàn)場的消防隊有必要繼續(xù)考慮這些方面。指揮員有必要能夠集中軍力，不盲目部署軍力，不進行全面沖擊，應(yīng)善于安排。經(jīng)過重復打破一個點，能夠操控大局積極滅火。安全風險管理的主要目標是在風險發(fā)展為事故之前控制和降低風險?？偟膩碚f，它經(jīng)歷了風險識別、風險評估和風險管理三個步驟。根據(jù)化工廠高層火災的特點，結(jié)合化工廠火災的一般特點，研究制定一定的防控措施，有利于控制和減少高層化工廠火災，實現(xiàn)風險管控。

防火和滅火措施也是適當?shù)娘L險管理方法和實踐，通常在防火、滅火和減輕火災中發(fā)揮作用。為了防止火災，有必要了解火災的原因，特別是控制燃料、點火源，最重要的是控制支持燃燒的氧氣、溫度和壓力。發(fā)生火災時，主要需要撲滅火災，然后采取措施盡量減少火災造成的意外損壞。

對于高層化工廠火災，由于一般地面火災的危險性，也有其自身的危險特性，尤其是高層化工廠火災具有難以撲滅、火勢持續(xù)時間長的特點，容易造成連續(xù)火災，造成后續(xù)事故。高處液體易燃火災形成的三維火災的特點，并相應(yīng)擴大火災事故的后果和控制措施。熟知其危險特性有助于大大減少大型化工廠火災事故的后果[6]。

檢驗制度是化工企業(yè)的基本制度?；て髽I(yè)要求經(jīng)營者進行定期、及時的檢查，關(guān)鍵是研究確定檢驗路徑，提高檢驗質(zhì)量。經(jīng)過對要害設(shè)備和要害部件的危險剖析，確定運營商的日常查看路線。日常查看是化工企業(yè)調(diào)查和發(fā)現(xiàn)危險的重要手段，也是化工企業(yè)實施危險查看最基本、最簡略的辦法。

因此，加強查驗辦理，保證查驗質(zhì)量是查驗檢測的要害。盡快應(yīng)對各種安全危險的基本辦法，也是降低安全危險的基本辦法之一。例如，某企業(yè)在檢查站精心準備了警示牌，掛在待檢查設(shè)備附近，以快速掌握檢查的主要內(nèi)容和方法。此外，不少企業(yè)還實施了激勵措施，對及時發(fā)現(xiàn)問題設(shè)備的員工，給予經(jīng)濟獎勵，鼓勵員工認真檢查，提高日常檢查質(zhì)量。

3.2 加強消防設(shè)施管理

消防設(shè)備是化工廠及時發(fā)現(xiàn)火災、防止火勢蔓延、預防火災、降低火災風險的最基本、最有效的措施。《消防法》明確規(guī)定，對消防設(shè)備的管理及其購置必須要符合國家及其行業(yè)的標準，在日常維護過程中要定期進行檢查，必須要讓消防設(shè)備處于最優(yōu)狀態(tài)，消防設(shè)備管理包含公司日常消防設(shè)備的查看、保護和更新。有資質(zhì)的專業(yè)消防保護團隊定時進行系統(tǒng)查看、測試和保護，消防查看部門定時查看消防設(shè)備。

消防設(shè)備的一般維護和檢查主要包括：火災自動報警系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、防火分隔系統(tǒng)、應(yīng)急照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)涂裝、火災探測。這些消防設(shè)備發(fā)揮著各種關(guān)鍵作用，在火災探測、滅火和降低火災風險方面發(fā)揮著重要作用，保證了消防設(shè)備的正常運行或準工作狀態(tài)，加強了對消防設(shè)備的維護和管理[7]。

滅火蒸汽回路設(shè)置在扳手部分的連接法蘭上，主要針對化工廠高處法蘭漏料引起的火災事故，由于高處火災的危險特性，不能及時處理，導致火災事故的蔓延。消防蒸汽的啟動配置是一個遙控器，在發(fā)生事故時可以遠程啟動，而使用消防蒸汽可以有效地控制和撲滅火災，達到滅火的目的。

3.3 加強著火設(shè)備的冷卻處理

當石油化工廠發(fā)生火災時，一些設(shè)備會泄漏。火源爆炸燃燒后，輝光會使泄漏裝置燃燒。已形成穩(wěn)定燃燒的點火器能否爆炸，視情況而定。如果設(shè)備因溫度和壓力過高而爆炸并著火，則設(shè)備不太可能發(fā)生二次爆炸。如果設(shè)備因泄漏而起火，且泄漏破裂小，且設(shè)備內(nèi)部的材料為液化石油氣或可燃氣體，則設(shè)備爆炸的可能性很大。因此，消防部門到達火災現(xiàn)場后，指揮員應(yīng)根據(jù)火災現(xiàn)場的具體情況，迅速評估消防設(shè)備是否會發(fā)生爆炸，然后再做出決定?？焖俨渴鸩筷牐瑫r冷卻滅火消防設(shè)備，防止消防設(shè)備變形和爆炸。

滅火過程中應(yīng)注意是否有突變跡象，當石油化工廠產(chǎn)生火災時，燃燒或燒焦的設(shè)備和船舶都會出現(xiàn)一定的化學反應(yīng)，讓火勢進一步蔓延，甚至造成人員的傷亡。因而，在消防工作中，有必要加強對火情突變的認識和了解。除了培訓專業(yè)人員外，還應(yīng)安排一個專項管制小組，以監(jiān)測和加強各種儀器和設(shè)備。一般來說，在周圍燒制或烘烤設(shè)備和器皿發(fā)生突然變化之前，會有一定的跡象。在石化廠滅火時，及時發(fā)現(xiàn)突然變化的跡象，可以減少重大損失。在石化廠今后的消防工作中，對火情突變的認識應(yīng)該繼續(xù)加強。因為一旦這些預兆被發(fā)現(xiàn)，指揮官和士兵要么抓住火情突變的短期機會，采取行動化險為夷；要么果斷撤退，減少傷亡，挽救兵力，停止作業(yè)，然后離開。

在對不同的器件進行冷卻時，可以對不同狀態(tài)的器件采用不同的處理方法。對于存在火災風險的高塔、鍋爐和反應(yīng)堆，應(yīng)分層布置水槍從上到下均勻冷卻，以防止上部或中部冷卻失效。燃燒高壓設(shè)備時，應(yīng)采取技術(shù)措施降低冷卻過程中的內(nèi)部壓力。對于燃燒真空設(shè)備，應(yīng)在主動冷卻期間封閉進口和出口閥，以防止再次焚燒和爆破。如有必要或可能，可將過熱蒸汽注入真空設(shè)備，以調(diào)整設(shè)備內(nèi)的壓力。此外，在冷卻設(shè)備和容器時，重要的是保證設(shè)備和容器以及火災危險承重部件盡快冷卻。

4 結(jié)語

化工企業(yè)儲存、使用或生產(chǎn)的原料、成品具有易燃、易爆、有毒、有腐蝕性等特點，一旦發(fā)生事故，不僅威脅到人的生命安全，同時對大氣和水土環(huán)境造成污染?；ぱb置由于其原料、產(chǎn)品很多都具有易燃易爆的特性，一旦發(fā)生火災，通常都會有火災發(fā)展迅速、火勢猛烈、火災影響范圍大的特點。所以了解其存在的風險并提出化工企業(yè)高空火災的防控措施具有重要意義。