化工企业火灾扑救方法

化工企业火灾扑救方法化工企业火灾扑救方法 一 化工企业的建筑特点 1 化工生产具有高度的连续性 根据生产工艺流程的要求 化工厂的总体平面布局相互连 贯 2 生产设备与厂房建筑紧密结合 化工设备种类多 形式复杂 高低不 建筑平面及空间 布置 以设备为准 量体裁衣 有的设备置于建筑之中 有的 设备与建筑紧相毗连 或与管道相连 建筑结构特殊 外形多 样 3 建筑设计要求严格 化工企业的建筑设计 要考虑消防 防爆 防腐蚀 防污 染以及通风等装置和设施 灭火过程中 可充分发挥这些装置 和设施的作用 4 建筑用途广泛 化工企业是由许多用途不同的建筑物和构筑物组成的 分 为生产 辅助生产 动力 储存 行政福利等建 构 筑物 这些 建筑物 构筑物在建筑布局上分为生产区 库存区 办公区 生活区等几部分 化工厂火灾大多数发生在生产区 5 多层建筑多 化工生产工艺流程 有许多采取了层叠式竖向布置 多层 厂房建筑多 化工多层厂房的建筑结构形式如图 4 3 1 所示 火 灾情况下 容易构成立体形式的燃烧 6 混合层次建筑多 化工生产设备高低不同 生产的连续性强 故而单层 二 层与三层以上混合一体的建筑较多 混合层次厂房建筑结构形 式 没层次的厂房连在一起 火灾情况下 不仅容易蔓延成立 体火灾 也易形成大面积火灾 7 露天 半露天建筑多 为保证化工生产有良好的通风和合理的泄压面积 化工生 产装置多采用露天 半露天形式 火灾情况下 空气流通 燃 烧猛烈 8 操作平台多 化工生产的高大设备 如汽提塔 蒸馏塔等 为了适应工 人操作上的方便 都没有操作平台 设置地点有室内 室外两 种 平台高度 长度随生产设备的高低和生产连续情况而 定 常见的平台有梁柱式 设备顶部独立式 连续式等 如图 4 5 5ab 所示 火灾情况下 操作平台可作为灭火战斗行动的进 攻路线和阵地 但有时也成为灭火障碍 导致射水困难 操作 工人疏散困难 9 建筑孔洞多 1 通风孔洞多 化工生产过程中的有毒气体和烟尘 需要采用机械通风 通风机 通风管道 或自然通风 门 窗 百叶窗 天窗等 的方 法排出 要求建筑设置许多通风的孔洞 2 横竖向孔洞多 为保持化工生产的高度连续性 各工段 各车间之间 车 间与原料库 成品库之间 连通管道多穿过楼板和墙壁 造成 竖向 横向孔洞多 在发生火灾情况下 以上建筑孔洞易造成火势纵横 上下 延烧 形成立体或大面积火灾 10 地下沟 槽多 除一般电缆沟 下水沟外 化工企业还有许多物料输送沟 废液排出沟 酸 碱溶液槽 原料地下槽等 火灾情况下 这 些沟槽容易成为火势蔓延的途径 二 化工企业的设备特点 化工企业的设备有不少是在超温超压条件下工作的 容易 发生爆炸 是灭火时的重点保护对象 化工设备主要有以下几 个特点 1 压力容器多 压力容器在化工生产中应用广泛 火灾时在热传递作用下 易发生爆炸 1 压力容器分类 按安装形式分类 有固定式和移动式两大类 a 固定式 如反应釜 气柜 压力缓冲罐 蒸煮锅 各种 换热容器 分离容器等 b 移动式 如各类压缩气体气瓶 液化气体气瓶 溶解气 体气瓶 储气桶 槽车等 按压力分类 国内对压力容器的分类从灭火角度讲 容 器的压力越大 危险性及危害性越大 按容器外形分类 a 球形容器 如储装液化气体的球形罐等 b 圆桶形容器 如反应釜 气桶等 c 气瓶 是使用最广泛的压力容器 球形容器 圆形容器为中 低压容器 气瓶有低压 中压 高压之分 容积在 50 200 升之间 容积大的 内部压力一般 较小 容积小的 内部压力一般较大 2 安全泄压装置 压力容器上一般均有安全泄压装置 它是保证压力容器安 全运行的重要设施 当容器超压时 容器内的物料自动排泄并 发出啸声 起到报警作用 压力容器安全阀排泄口如发生燃烧 其爆炸危险性相对较 小 安全泄压装置的类型和特点如表 4 3 2 所示 3 压力容器的爆炸危害 压力容器爆炸使容器整体移位 或使容器碎片高速向四 周飞射 毁坏建筑物 设备和造成人员伤亡 压力容器内的工作介质如果是可燃气体 易燃可燃液体 容器爆炸破裂后 可燃气体 可燃液体也迅速变为气体 立即与空 气混合 遇火场明火或高速泄压气体产生的静电火花 或容器 碎片撞击火花等 都会立即发生化学性爆炸 由此而产生的高 温热气流向四厨扩散 易造成大面积燃烧 压力容器的物理性 爆炸和气体化学性爆炸几乎是连续发生的 因而增加了破坏威 力 压力容器爆炸 包括气体 粉尘爆炸 时产生的冲击波 能冲毁建筑 伤害人员 具有较大的破坏作用 例 1976 年 4 月 某县化肥厂合成氨系统 5 个高压容器 和管道全部炸裂成碎片 碎片向四周飞散 最远飞出 1500 米 事后回收到的碎片达千片以上 其中一块碎片飞至 40 50 米的 另一厂房内 将 1 名操作工人砸死 另一块碎片飞出 将一女 工从腰部切成两截 还有一碎片飞出厂外 将一行人腿砸断 2 设备种类多 1 储装容器 主要是用来储装数量较多的工作介质 原料 中间体等 的 容器 按储存方式可分为敞口式储装容器 储液池 槽 罐等 和 封闭式储装容器 液化气体或压缩气体储耀 计量罐 压力缓冲 器等 两类 敞口式容器容易燃烧 封闭式容器容易爆炸 2 反应容器 是在化工生产中 工作介质进行化学反应的密闭空间设备 如反应塔 釜 合成塔等 这些容器多在一定温度 一定压力 条件下运行 容易发生爆炸 是灭火保卫重点部位 反应容器 常配有附属设备 如加热器 冷却器 搅伴器等 3 物料输送设备 输送设备种类很多 其中输送液体的各种泵 如蒸气泵 喷射泵 离心泵 水环泵等 输送气体的各种风机 真空泵 压缩机及其附属的各种风道 管道等 都有一定的火灾危险性 着火时易成为火势蔓延的通道 4 换热设备 是用来使工作介质在设备内进行冷热交换的设备 要求高 温条件下进行化学反应的生产 需要用换热设备加热升温 加 热方式有直接火加热 热水蒸汽 道生炉 火墙 电热器 油 加热 红外线加热等 这些部分容易发生火灾 道生炉则容易 发生爆炸 许多化学反应放热 按生产要求需要降温 冷却 其方式有水冷 氨冷 乙烯冷 丙烯冷 氟里昂冷等 这些设 备一旦发生故障 不能发挥冷却 降温作用 就会导致反应设 备温度上升 发生爆炸 5 分离分馏设备 通过降低流速 改变流动走向 利用密度不同或利用物料 吸收等穷法来分离气 浓二本混合物质的设备 如分离塔 净 化塔 回收器等 利用物质的沸点不同 分馏各种成分 如分 馏塔等 6 干澡设备 用来除去产品或物料的湿分 干燥设备有火墙 热蒸汽 热空气 红外线干燥室 电干燥室等 这些部位容易发生火灾 7 自控设备 它主要用在现代化化工生产中 通过电子计算机 自控仪 表 自动报警器 自动灭火装置等来控制 调节复杂的化工连 续生产 发生火灾时能够自动报警及自动灭火 3 设备性能多样化 1 温度压力不同 化工生产 对温度 压力的要求不同 有的反应温度高达 1500 一 1600 有的则要求在 10 一 105 之间 有的反应 压力较高 如聚合反应压力高达 10 一 25 兆帕 有的反应压力 很低 要求在 133 3 133 帕的负压下进行 这些设备要能经受 高温高压 保持低温负压 高温高压设备因超温超压容易发生 爆炸事故 低温负压设备着变成常温常压也易发生爆炸事故 2 材质多样 针对设备的耐压 耐温 耐腐蚀等不同要求 而有钢质 陶瓷 搪瓷 玻璃等材质 钢材在火焰直接作用下 容易变形 坍塌 玻璃 陶瓷在 100 以上时 骤遇冷水喷射会发生炸裂 3 设备管道纵横交错 化工设备管道纵横串通 火灾情况下 容易发生连锁反应 形成多向燃烧 不易控制 4 紧急事故处理装置 根据化工企业易燃易爆的特点 许多化工设备安装有防火 防爆装置 其中 防火装置如安全气封 液封 阻火器 止圆 阀等 防爆泄压装置如安全阀 自动泄压阀 防爆片 放空管 火星熄灭器等 火灾情况下 可以利用这些装置采用相应的灭 火技术措施和工艺灭火措施 三 化工企业的火灾特点 化工企业火灾不同于其他企业火灾 火灾形式 现象 种 类都比较特殊 复杂多变 1 爆炸危险性大 化工企业爆炸类型有下列三种 物理性爆炸 化工生产的压力设备 容器及配管系统 由于韧变 脆变 蠕变和疲劳 腐蚀所引起 或在火场上热传递的作用下 产生 物理性爆炸 单纯的物理性爆炸 如现场无明火 一般不会引 起燃烧 化学性爆炸 许多气 液 固相的化学危险物品 在一定条件下会发生 化学性爆炸 化学性爆炸一般能引起燃烧 在化工企业火灾中 由于化学性爆炸引起的火灾比例较大 物理性爆炸和化学性爆炸交织 这种类型的连锁式爆炸 在化工企业火灾中也时有发生 有时是先发生物理性爆炸 容器内可燃气体 可燃蒸气冲出引 起化学性爆炸 有时是先发生化学性爆炸 然后在冲击波或高 温高压作用下发生设备容器的物理性爆炸 有时是物理性与化 学性爆炸交替进行 这种类型的爆炸 往往发生在大型化工企 业的装置群火灾中 具有较大的破坏力 例 1978 年 3 月 4 日 某县化肥厂液化石油气跑出约 200 一 400 公斤 以威力相当于 2 吨梯恩梯炸药的当量发生了 第一次化学性爆炸 后又引起了容量为 5 5 米 3 储罐的物理性 爆炸 爆炸时约 300 公斤重的罐盖飞出 47 米 罐体移位 8 米 距爆炸中心 150 米半径爆炸范围内的建筑全部倒塌 被毁建筑 面积 6000 多米 2 死 5 人 伤 55 人 经济损失 70 余万元 2 燃烧速度快 化工企业火灾 燃烧的物质多为化学危险物品 其燃烧速 度相当快 只是物态不同 其燃烧速度也不同 具体计算参见本 书第七篇第一章 3 燃烧状态复杂 容易形成立体燃烧 多层厂房的气体扩散 液体流散火 以及装置设备的爆炸 等 均能引起立体形式的燃烧 其燃烧类型大致有以下两种 a 多层厂房室内外立体火灾这种火灾往往是由于设备火 产品 原料火引起建筑厂房火灾 b 高大设备及配管系统立体火灾这种火灾常发生在露天 半露天的装置区内 容易形成大面积燃烧 化工企业火灾发展蔓延速度快 加上化工企业占地面积大 建筑 设备毗连 生产连续性强 极易造成大面积火灾 a 油罐区大面积火灾 这类火灾常伴随油罐的爆炸 油品 的沸溢 喷溅 油品的流散而发生大面积 b 液化石油气罐区大面积火灾 大型液化石油气储耀破裂 气体向外扩散 扩散面积越大 形成火灾的面积也就越大 例 1976 年 11 月 29 日 某市化工厂液化石油气站气 罐泄漏 近 5 吨液化气外逸 向四周扩散 与 50 米外的电烘箱 接触 引起爆炸着火 并又引爆一个容积 20 米 3 的储罐 罐体 飞出 180 米 落地后又崩出 50 米 储罐东 80 米 西 120 米处 地面野草烧着 树皮被烤焦 18 吨储罐罐体被烧变形 占地面 积 2 万多米 2 的充气站全部烧毁 c 装置区大面积火灾 这类火灾一般多发生至大型化工企 业的露天 半露天装置区 由于燃烧时发生连锁反应 而造成 大面积火灾 例 1984 年 1 月 1 日 某市石油化工七厂气体分馏装置 区 露天 发生火灾 由于连锁反应引起连续性爆炸 燃烧面积达 5780 余米 2 复燃 复爆性 化工企业发生燃烧爆炸后 常因指挥失误 灭火营施不当 而造成复燃 复爆 a 灭火后的油罐 容器 设备的壁温过高 如不继续进 行冷却 会重新引起油品 物料的燃烧 例 某市炼油厂敞开式柴油罐着火 消防人员到场后 用泡沫迅速将火扑灭 但未继续进行冷却 消防人员就返队 归队后 又接警出动 进行第二次灭火 火灾后仍未冷却罐壁 归队途中又接警再次返回现场灭火 b 灭火后 燃烧区内的压力设备 仍然持续升温升压 而造成复爆 c 可燃气体 易燃可燃液体 在灭火后未切断气源 液 源的情况下 继续扩散 流淌 遇到火源而发生复爆 复燃 四 扑救化工企业火灾的一般对策 化工企业火灾具有突然性 多变性和快速性 扑救难度较 大 要根据不同情况 采取相应的对策 1 扑救化工企业火灾的主要任务 化工企业发生火灾 消防人员到场后 除了要设法阻止火 势蔓延外 并应及时注意采取以下几项措施 1 排除爆炸危险 化工企业发生火灾 要及时采取各项有效措施 排除设 备 气体 液体 固体物品的爆炸危险 2 抢救人命 化工企业火灾爆炸有突然性 现场人员往往来不及疏散而 被困在火场内部 消防人员到达火场后 应注意抢救人命 3 防止中毒 化学危险品燃烧 常产生大量的有毒气体 直接影响灭火 战斗和现场人员的安全 消防人员到场后 应采取防护措施 预防人员中毒 灭火时要防止毒气产生和扩散 2 慎重使用灭火剂和中和剂 1 化工企业火灾燃烧的物品大多是化学危险物品 要 根据不同的燃烧对象 燃烧状态采用相应的灭火剂 如果灭火 剂使用不当 不仅不能将火扑灭 反而会使火势扩大 甚至发 生爆炸 2 对化工企业火灾现场产生的各种有毒气体 除应采 取通风驱散措施外 还可将中和剂掺入水中 利用喷雾水枪边 灭火 边中和有毒气体 不同的有毒气体可以使用不同的中和 剂 3 扑救化工企业火灾的战术措施 1 抓住时机 以快制胜 抓住火灾初起阶段或火势暂时较弱的时机 利用环境条件 做到查明情况快 信息传递快 战术决策快 战斗展开快 以 最快的战斗行动 控制和消灭火灾 2 以冷制热 防止爆炸 采用 定的给水强度 在灭火的同时 对着火的设备及四 周邻近设备进行冷却降温 不能顾此失彼 防止设备 容器因 受高温影响而引起燃烧 爆炸 3 先重点 后一般 在扑救化工企业火灾时 一般可以先扑灭外围火 然后进 行内攻 以控制火势向周围蔓延扩大 防止形成大面积火灾 但在战斗力量不足时 则应根据着火部位的不同情况 先重点 后一般 先易后难 控制火势 待增援力量到达后 再一举消 灭火灾 4 各个击破 适时合围 对于较大面积的火灾 应采取各个击破 穿插分割 堵截 火势 适时围歼的方法 例 山东省某一化工厂胶液罐视镜爆裂 胶液喷到附近的 变压器 配电间引起燃烧 同时引起放压器房的 4 个汽油桶着 火爆炸 架空的气体管道和橡胶液罐的进料管道被烧断 胶液 流淌 形成 5000 米 2 的火灾 经过 25 分钟的扑救 胶液流淌 地面火基本被控制 但仍有胶液从视镜烧断的气体管道 破损 的进料管道法兰盘处喷料燃烧 如不及时扑灭这些火点 5000 米 2 的地面胶液还有复燃的危险 面对火情 指挥员重新部署 力量 集中 10 支泡沫枪和水检 将 4 个火点分割开来 分别包 围 同时进攻 用大量的泡沫 很快控制 消灭了火点 4 采取工艺灭火措施 工艺灭火 是指在化工企业连续生产装置的某一部位着火 时 利用工艺灭火装置或利用着火部位与生产设备的关系 所 采取的技术措施 工艺灭火技术 是扑救化工企业火灾 防止火势蔓延 防 止复燃 复爆 减少火灾损失的有效措施 运用得当 就能以 较少的力量 在较短的时间内扑灭火势 最大限度地提高灭火 效率 反之则会造成不堪设想的后果 工艺灭火措施主要有如下几种 1 关阀断料 关月断辩 就是控翩 断绝流向火源处的可燃物质 使 燃烧中止 化工企业火灾的着火部位 通常在储存输送易燃 可燃液体或可燃气体的容器 设备 管道以及管道的法兰盘处 由于化工生产的连缓性 易燃 可燃液体或可燃气体的不断输 送 使着火部位不间断地得到燃料而持续燃烧 当关闭进料阀 门或关闭阻火闸门后 切断了燃料的来源 就能从根本上控制 火势 这样 设备或管道中剩余的燃料燃尽后便会自行中止燃 烧 流动而有压力的着火部位 变声不流动 无压力的部位 从而为灭火创造了先决条件 例 1976 年 3 月沈阳冶炼厂油罐爆炸 输油管线震裂起 火 消防人员到场后 及时冷却管线 关闭了阀门 切断油品 来源 然后用泡沫灭火 一举将火扑灭 实施关阀断料灭火措施 必须事前与有关技术人员研究 制定完整的操作方案 要考虑到关阀后是否会造成前一道工序 的高温高压设备出现超温超压而爆炸 导致设备由正压变为负 压 导致加热设备温度失控等事故 因此 在关阀断料的同时 应依据具体情况采取相应的断电 停泵 断输送 断热以及泄 压 导流 放空等措施 关阀断料时应注意以下几点 a 应检查阀门是否完好 关闭的阀门是否有关的进 出 料阀门 防止因错关而导致意外事故 b 在关阀断料的同时 要不间断地冷却着火部位 火灭 以后还要按规定的时间持续冷却 c 当火焰威胁进出料阀门而难以接近时 可在着实堵漏 措施的前提下 先灭火 后关阀 d 对于密集装置群中的某一部位着火 除关闭着火处的 进料阀门外 还应关闭邻近 前道工序的 设备的进出料阀门 防 止出现倒流现象 2 开阀导流 开阀导流 是将着火储罐 设备的可燃物料导出 以缩短 燃烧时间或使燃烧中止的工艺灭火措施 易燃可燃液体储罐 设备火灾的导流灭火储罐 设备的 着火位置 一般均在上部 可关闭进料阀门 打开出料阀门 将着火储罐 设备内的可燃物料导向其他的储罐 设备 随着 着火储罐 设备内残留物料的减少 燃尽后火将自然熄灭 例 1975 年 5 月 16 日 武汉石油化工厂汽提塔火灾 指挥员为配合全面灭火行动 同厂调度室一起研究 决定关闭 与汽提塔两头有关的全部阀门 切断油源 然后抽去 3 个容器 中的大部份汽油 断绝了燃料 为彻底灭火创造了有利条件 对有安全水封装置的储罐 设备 可采取临时措施 用泵 抽出储罐 设备中的可燃 易燃液体 装入空桶中 并疏散到 安全地点 可燃气体导流灭火储存可燃气体的压力储罐 设备着火 时 关闭进气阀 打开出气阀 将气体导入安全储罐设备 导 流后 压力储罐 设备的压力降低 可以防止爆炸 残余气体 燃尽后 火势即可自行熄灭 对有压力的设备导流灭火时 要防止造成负压 产生回火 爆炸 导流时应注意观察设备的压力 当压力接近表压 105 帕 时 应立即关闭导流阀门 停止导流 3 搅拌灭火 搅拌灭火适用于扑救储罐 容器 反应器内高闪点的液体 火灾 当储罐 容器等设备内液体着火 处于燃烧初期阶段或燃 烧温度值不高时 可从设备底部输入 定量的相同冷液或冷水 也可输入惰性气体