对石油化工火灾扑救的浅析

对石油化工火灾扑救的浅析对石油化工火灾扑救的浅析 石油化工工业是以石油和天然气为原料的化学工业 它在 生产 加工 输送 储运中常常伴随着易燃 易爆 高温 高 压 深冷 有毒有害和腐蚀等危险因素 由于生产工艺复杂 大多需要高温 高压 高速 低压 深冷等苛刻条件 有些反 应剧烈 易失控 原料和产品要在贮罐等设备中储存 例如石 油裂解装置内的温度高达 800 900 高压聚乙烯需要在 100 300mpa 的压力和 50 300 的高温下才能聚合生成 这 就表明了石油化工工业必然存在的高度易燃易爆性 如 1996 年 6 月 18 日的高化苯酚丙酮装置 2001 年 5 月巴斯夫分散体 火灾 2002 年 7 月 23 日的石化二次乙烯装置事故 2002 年 9 月 19 日的高桥精细化工厂 以及今年的 6 月 16 日安徽当涂化 工厂 16 人死亡 24 人受伤和 6 月 28 日兰州石化炼油厂火灾中 造成石化公司消防支队 1 名消防队员牺牲 10 名队员受伤的惨痛 事故 因此 认真研究石油化工装置火灾特点 探索其扑救的 基本规律 对于提高消防队伍的作战能力 有效控制和扑救石 油化工火灾 有着十分重要的意义 一 石油化工企业的生产工艺特点 石油化工生产的特点可以用几个字来概括 一高 二大 三密集 四多 五毒 六立体 一 生产工艺高参数 现代石油化工生产 许多工艺过程都采用了高温 高压 高真空 高空速 深冷等工艺控制高参数 使生产操作更为严 格 困难 同时也增大了火灾危险性 高压聚乙烯工艺的压力 控制超过 270mpa 上海炼油厂加氢裂化装置压力也达到 180mpa 二 装置规模大型化 当前 石油化工生产规模越来越大型化 一个装置的占地 面积达几亩甚至上百亩地 因而 对工艺设备的处理能力 材 质和工艺参数要求更高 给设备制造带来极大的困难 同时也 增大了潜在的火灾危险性 发生火灾后扑救的难度也同时加大 如目前中国最大的原油罐以达 15 万立方 上海炼油厂海滨油库 中 10 万吨级原油罐有 2 座 三 生产装置高度密集 根据生产工艺的要求 化工生产装置都是集中布置的 密 度大 间距小 设备 管道交错排列 纵横串通 生产装置高 度密集 装置与装置之间相距不足十米 在火灾条件下 因热 对流 辐射 传导的作用 易发生链锁式爆炸燃烧 扩大燃烧 范围 四 生产综合化 产品多样化 石油化工企业生产各种油品 液化石油气等燃料和烷烃 烯烃类 炔烃类 苯类 醛类 酸类 氢等多种石油化工原料 及一些中间体 中间体又进一步加工出聚丙烯 聚乙烯 聚酯 树脂 锦纶长丝 涤纶短纤维等化工产品 五 大多数石化产品大都是易燃易爆或有毒物质 石化企业生产燃料和化工产品 热值高 燃烧速度快 有 爆炸危险 而且大部分物质充满毒性 有的具有剧毒 如 巴 斯夫染料公司的丙烯腈 液氯等 六 装置的立体化和复杂化 化工单位根据生产 储存 运输的需要 装置不是一个孤 单的一个装置而是一个规模化的整合体 有的反应塔高达 60 米 有的储罐则在几米深的地下 而且装置的其它设备也较为复杂 如 电机 电房 各种管道 加热炉等 二 石油化工火灾特点 1 爆炸危险性大 爆炸是石油化工火灾的一个显著特点 石油化工装置发生 火灾后 受热的容器设备易出现物理爆炸 泄漏的可燃气体或 蒸汽易发生化学爆炸 爆炸和燃烧经常相互伴随 有先爆炸后 燃烧 也有先燃烧后爆炸 无论哪种爆炸都会使装置或建筑结 构倒塌 人员伤亡 管线设备移位破裂 燃料喷洒流淌 使火 场情况更为复杂 给扑救火灾带来很大的困难 火场上发生爆 炸的原因主要有 1 可燃气体或可燃液体 经管道设备跑冒滴漏 与空 气形成爆炸性混合物 遇火源产生爆炸 2 高温高压设备在超温超压下运行 或设备 容器长时间 受高温或火焰的直接作用引起物理爆炸 3 负压设备损坏或密封不严 吸入空气 4 使用方法不当 如盲目关闭阀门导致管道内或容器内压 力过大产生爆炸 2 燃烧面积大 易形成立体火灾 液体具有良好的流动特性 气体具有较好的扩散性 当其 从设备内泄漏时 便会四处流淌扩散 特别是容纳量较大的设 备 如 油罐 当遭受严重破坏时 其内液体会急速而出 造 成大面积的流淌状火灾 各种装置高大密集 当装置上部发生 火灾时 易燃液体将沿塔体流下来 引起塔体下部的燃烧 塔 体下部起火 火焰将直烧上部 以及生产设备的密切布置的立 体性和建筑的孔洞相互串通性所以 一旦初期火灾控制不利 就会使火势上下左右迅速扩展 而形成立体火灾 3 燃烧速度快 蔓延迅速 石油化工装置发生火灾后 燃烧速度快 蔓延迅速 其原 因 一是装置发生爆炸 在可能的范围内形成高温燃烧区 火 势迅速向处个方向蔓延波及 甚至再次引起爆炸 进一步形成 更大面积的燃烧 二是物料着火后热值大 产生高温和热辐射 迅速加热周围毗连的容器设备 致使相邻容器管道内的物料迅 速增压 挥发或分解 为火势扩大创造了条件 三是物料的流 淌扩散性 特别是可燃气体的扩散 增加了火势瞬间扩大的危 险性 加之立体火灾的形式 所以 化工火灾在很短的时间内 能波及相当大的燃烧范围 发热量大 燃烧速度快 4 火灾扑救难度大 参战力量多 石油化工火灾物料的特性决定了其火灾扑救的难度 有些 物料有二种甚至几种特性 如 火灾现场泄漏的毒性物质的扩 散和腐蚀性物质的喷溅流淌 严重影响着灭火战斗行动 给火 灾扑救带来很大的困难 苯和丙烯酸等物质既具备了燃烧的特 性又具备了毒性 在扑救的同时不仅要考虑到灭火的效果还要 考虑到其毒性 在扑救力量时要有单位技术人员 医疗单位等 在灭火力量中防护的要求极高 稍有不慎会使参战人员产生中 毒 5 火灾损失大 影响大 石油化工装置火灾造成的直接经济损失和停工及恢复生产 的间接经济损失 一般高于其他类型的火灾 在扑救有毒物质 火灾时 如不加以对水的控制 那么流到江河湖等那么会造成 对环境的污染 造成社会的不稳定 如 吉林 11 13 火灾 三 石油化工化工火灾扑救的对策 石油化工火灾扑救基本原则和方法石油化工火灾都具有火 势发展蔓延快和燃烧面积大的特点 因此在组织指挥扑救化工 企业的火灾时 必须根据其火灾特点 贯彻先控制 后消灭的 原则 灵活运用灭火战术 有效地扑救火灾 一般情况下 可 采冷却保护 重点突破 防止蔓延 上下设防 分进合击 分 割包围 速战速决的战术 并根据不同的火势情况 采取相应 的措施 做到迅速而又安全地扑灭火灾 具体的战术方法和措 施 分述如下 1 集中兵力 确保火势控制权 石油化工火灾一开始就可能出现立体式大面积 流淌燃烧 并有时伴随爆炸或倒塌 因此 火场必须有充足的灭火力量投 入 在力量不不足以扑灭火势时要充分考虑一冷二备三灭的基 本方法 先期力量充分冷却保护 积极等待应援力量 防止火 势的突变 稳定其火势 等待灭火力量和物资齐全后发起总攻 一举将火势扑灭 在石油化工火灾中 火势复杂 危机频出 但其中必有一两个环节或部位是事关灭火全局的关键之外 或 是烈火之源 或是险情之患 这些方面就是火场集中用兵的地 方 力争先在某点上有所突破 就可能控制火势的全局 从而 掌握住灭火战斗的主动权 2 查明火情 科学决策 及时部署力量 石油化工火灾现场的火情异常复杂多变 潜伏的危险因素 很多 随时可能出现各种突发性情况 扑救难度非常大 为了 确保灭火决策的正确性 保证扑救火灾的各项战斗行动的安全 和顺利进行 必须从接警开始就要不断收集火情 到达火场后 首先要组织火情侦察 在各个灭火阶段还应进行反复侦察 在接警时 注意向报警人询问清楚火场的主要情况 如燃 烧的物料 起火的部位 燃烧的面积等 在出动途中可通过观 察火场上空的情况 分析判断燃烧物及其面积 到达火场后 必须立即查明有否被火势围困的人员 装置有无爆炸或倒塌危 险 有无有毒气体或腐蚀性物质 燃烧物种类 性质和数量 燃烧面积和火势主要蔓延方面 着火处毗邻的装置设备情况及 其受到火势威胁的程度 火场水源情况及消防车停靠场地 现 场可利用的工艺灭火手段和固定或半固定灭火设施等 根据已 掌握的准确火情 分析火灾形势和火势发展的势头及其可能波 及的范围 判断火场的主要方面和灭火的主要方向 研究和制 定针对性的对策 计算需要应用的灭火装备和兵力 选好灭火 阵地 迅速部署力量 3 首选工艺措施 减少或断绝可燃物料源 利用工艺措施 在扑救生产装置 设备 管道火灾中 往 往会起到关键性的作用 运用得当 可以解决其他方法不易解 决的问题 因此 在扑救石油化工火灾时应优先考虑采取工艺 措施 如 工艺上可以采取氮气或蒸汽的置换和吹扫稀释物料 的浓度来达到灭火的效果 采取转输 放空和点火炬点燃安全 燃烧等 4 充分利用固定灭火设施制和扑灭初期火灾 石油化工企业设置的固定灭火设施是用于控制和扑救初期 火灾的有效手段 只要这些设施在火灾或爆炸发生后未遭到损 坏 就应充分地加以利用 这往往是以快制快 及时控制火势 防止发生爆炸 赢得灭火时间 掌握火场主动权的关键 固定灭火设施主要有 装置区之间的消防水幕 装置或贮 罐区附近设置的稳高压固定水炮 带架水枪 油罐内还设置有 固定泡沫灭火系统 液化石油气罐顶部雨淋或水喷淋设施等 这些固定的灭火设施得主要特点是启动快 操作方便 针对性 强 灭火威力大 5 立足不间断的冷即 抓住战机一举扑灭 鉴于石油化工火灾热辐射强 火势蔓延快 初期阶段时间 短 易爆炸的特点 灭火战斗更需强调先控制 后消灭的原则 立足火场不间断冷却是控制石油化工火灾面积蔓延 消除着火 设备 受火威胁设备发生爆炸危险的基本方法 石油化工装置设备主要是钢材制造的 普通结构钢材在室 内受强烈火焰直接作用下 5 分钟内其温度可达 500 而使强 度降低一半 10 分钟内其温度可达 700 而失去大部分强度 发生变形 因此 当强火焰作用时间超过 10 分钟 钢制框架 贮罐 管道将会出现坍塌或破裂 导致油品大面积的流淌火灾 此外 在场强辐射的作用下 装有气态或液态物料的容器 管 道内部压力会剧增 可能导致物理性爆炸 并可能因此引起一 系列爆炸 在石油化工火灾扑救过程中 冷却控制是防止火情 恶化的关键 它应贯穿于整个灭火战斗 不能有片刻的间歇 6 加强安全防护 避免人身伤亡 保证安全 才能有效地消灭火灾 这是灭火战斗实践证明 的一条必须遵守的灭火行动准则 石油化工火灾的爆炸 倒塌 高温 毒气等的危害 不仅应在每位指战员思想上得到高度的 重视 而且在行动上要有严格的安全防护措施 四 扑救化工火灾的注意事项 1 车辆停靠水源时注意区分消火栓的高低压之分