石油化工生产工艺的火灾危险性与消防控制对策

石油化工生产工艺的火灾危险性与石油化工生产工艺的火灾危险性与 消防控制对策消防控制对策 石油化学工业在国民经济建设中占有十分重要的地位 石 化产品几乎渗透到国民经济和社会生活的每一个领域 石油化 工生产的特点是易燃易爆 有毒 腐蚀性物质多 易形成爆炸 性混合物 高温高压设备多 建筑物的孔洞和沟道较多 生产 高度密封化 自动化 连续化 工艺复杂 操作要求极其严格 发生事故容易形成连锁性反应等 这些特点决定了石油化工生 产所固有的火灾爆炸危险性 一 石油化工生产工艺的火灾危险性一 石油化工生产工艺的火灾危险性 1 超温或加料过量等导致反应失控与介质分解 石油化工生产中如果温度超高 设备局部受热或过热以及 加料过量 都会影响化学反应速度 使某些反应过程产生更高 的热量 会使一些低沸点介质突然气化 产生冲料现象或造成 某些不稳定物质的分解 如作为热载体的联苯混合物在高温作用 下会分解生成氢气 氧气 苯等 导致系统内压升高甚至引起 超压爆炸 某润滑油车间重合工序 由于加入三氯化铝过量 使反应过于激烈 产生大量瓦斯从敞开的观察孔处冒出并充满 操作间 操作工切断照明电源时产生电火花 引起瓦斯爆炸 造成现场人员一死四伤 2 低沸点介质进入高温系统气化造成系统超压 低沸点介质常见的有水及某些有机溶剂等 由于沸点较低 达到沸点以上温度时就会发生相变 生成蒸气 有机溶剂多数 具有燃烧爆炸的危险 在高温系统中可能气化超压而爆炸 如 某厂催化裂化装置 由于误操作将分馏塔底部冷凝水打入炼油 罐 水接触到高温的油立即气化 造成系统内部超压爆炸 3 反应装置内产生新的易燃易爆物质 某些反应设备及装置在正常情况下是安全的 但如果在反 应及贮存过程中混 入某些物质 或者由于某些杂质含量过高而发生化学反应 特别是有些具有较大危险性的副反应 产生新的易燃易爆物质 接触明火或受到高温作用 就会发生燃烧爆炸 例如在聚氯乙 烯生产中 电石中磷化钙含量过高 就会产生大量的磷化氢气 体造成事故 4 高热物料喷出或物料遇到高温物体 石油化工生产过程中有些物料的温度超过其自燃点 一旦 喷出与空气接触就会着火燃烧 造成物料喷出的原因很多 如 生产设备发生故障 容器 管线被有腐蚀性的物料腐蚀造成泄 漏 或操作失误 反应设备超压等 另外 如果放空管位置选 择不当 物料放空时 喷落到附近的高温阀体上 或因管道设 备维修保养不及时 物料发生跑 冒 滴 漏 溅落到高温设 备表面时 都可能发生燃烧 5 其他原因使工艺系统形成爆炸性混合物 一般情况下 石油化工生产工艺系统内不允许存在爆炸的 条件 但如果设备 发生故障 损坏 操作人员缺乏应有的消防知识或操作失 误 有可能导致物料的窜流 错投等 产生爆炸性混合物引发 事故 尤其在装置停车 开车 检修过程中更容易发生这种情 况 如某企业在对浓硫酸罐施焊前 用水清洗酸罐 以致产生 氢气 没有排空 在对罐体动焊时发生了爆炸 结果造成 2 名 操作工当场死亡 二 工艺操作的消防安全控制二 工艺操作的消防安全控制 一 温度控制 温度是石油化工生产中的主要控制参数之一 正确有效地 控制温度范围 不仅是保证产品质量的要求 也是防火防爆工 艺控制的一项重点 物理操作过程温度超过控制指标 不仅会 造成液态物料的急剧沸腾 导致溢料或爆炸 还会使一些干燥 物料发生自燃火灾 反之 如果温度过低 会使某些物料在管 路或设备中凝固或冻结而堵塞管路 使设备胀裂 在实施操作 温度控制的过程中 应做到正确选择传热介质 持续均匀搅拌 及时转移反应热 防止传热面结疤等 1 正确选择传热介质 正确选择热载体 冷载体对加热和冷却过程的操作安全至 关重要 石油化工企业常用的热载体有明火 电阻丝 热水 水蒸气 熔盐 熔融金属 矿物油等 冷载体主要有空气 水 致冷剂等 在冷热载体的选用中 应注意避免使用和反应物料 性质相抵触的物质作为加热或冷却介质 如环氧乙烷极易与水 发生剧烈反应 应避免与水接触 热载体在使用中处于高温状 态 如有低沸点物料漏入系统 遇高热热载体会立即气化使系 统超压产生爆炸危险 因此 热载体运行系统不能有死角 以 防水压试验时积存水或其他低沸点物质 必要时应进行干燥吹 扫或脱水处理 2 持续均匀搅拌 化学反应过程中 机械搅拌不仅可以使反应物料混合均匀 反应平稳 还可以加速热量传递 如果机械搅拌突然中断 可 使反应系统产生局部反应剧烈和散热不良的危险 因此 要采 取双回路供电 增设人工搅拌装置 通入惰性气体搅拌等方法 保证搅拌的连续运转 3 及时转移反应热 基本有机合成中的各种氧化反应 氯化反应 水合和聚合 反应等均为放热反应 必须有防止热量积聚和及时转移反应热 的措施 移出反应热的主要方法有 夹套冷却 内蛇管冷却 冷料循环 淤浆循环 稀释剂循环回流 惰性气体循环等 此 外 还可以采用一些特殊结构的反应器或采取一些工艺措施如 在系统中通入水蒸气带走热量等 也是常见的方法 4 防止传热面结疤 防止和及时清理传热面结疤 也是预防工艺设备运行中火 灾发生的重要环节 结疤不仅影响传热效率 更危险的是因物 料分解而引起爆炸 防止传热面结疤的措施应根据结疤的原因 从管理 工艺处理上采取相应的方法处置 如检验设备有无缺 陷 改进搅拌方式 采用低液加热面或增加流速减少污垢在传 热面上的沉积等 并定期检查结疤状况 及时清理除疤 二 投料配比和速度控制 对于放热反应操作 严格地控制各种物料的配比是防止操 作中火灾发生的一个重要环节 如环氧乙烷生产中 乙烷和氧 的混合浓度接近爆炸极限 一旦配比失调 形成爆炸极限内的 操作 就可能导致爆炸火灾 另外 催化剂对化学反应速度影 响很大 催化剂过量 反应速度过快 反应热移出困难 也会 有造成火灾的危险 因此 操作中应严格掌握原料配比 准确 计量 对连续的比例调节混合装置 应设置联锁控制系统 并 经常核对进料配比 对可燃物与氧化剂的反应 主要应控制氧 化剂的投料速度和投料量 如果工艺条件许可 还可以添加惰 性气体进行稀释 对于放热反应 投料速度不能超过设备的传热能力 一是 防止反应过速 二是防止造成系统温度下降 使物料积累过量 一旦温度适宜 反应又会加剧 造成温度 压力异常 如某农 药厂乐果车间硫化物反应岗位 由于工人向五硫化二磷母液中 加甲醇过快 发生冲料起火 灭火中 一工人误将水管插入反 应罐 引发中毒事故 硫化物遇水反应产生大量的硫化氢气体 致使 152 人中毒 其中 6 人死亡 因此工艺操作中 应严格按 照规定的投料速度操作 更不能随意采用补加反应物的办法来 提高反应速度 或采用增加投料量然后再补热的方法操作 三 超量杂质和副反应的控制 化学反应操作中 如果工艺操作条件改变 或原料中含有 超量的反应危险性 杂质 即有导致副反应 过反应而造成火灾爆炸的危险 如乙炔和氯化氢在转化器中合成氯乙烯时 如果氯化氢中的游 离氯超过 0 005 时 则过量的游离氯与乙炔反应生成四氯乙烷 立即爆炸 所以 操作中必须严格控制原料质量 禁止使用不 符合标准的原料 同时 对于物料循环操作的过程 要有防止 杂质聚集的措施 另外 对有些反应过程应采取一定的措施 使其反应完全 如果成品中含有大量未反应的半成品 也有发 生异常反应的危险 有些反应过程则要严格防止过反应的发生 因为多数过反 应生成物是不稳定的 有发生火灾或爆炸的潜在危险 如苯 甲苯硝化生成硝基苯和硝基甲苯 若发生过反应则生成二硝基 苯和二硝基甲苯 二者均不稳定 在精馏时常会发生爆炸 四 两种异常情况的紧急处置 1 动力源突然中断的处置 水 电 气是石油化工企业生产的命脉 一旦因某种故障 或其他原因 使某种动力源突然中断 不但会造成生产的停顿 而且还有导致火灾爆炸的危险 如电力中断 会使水泵 搅拌 机停转 冷却水无法供应 物料混合不匀 反应热无法移出等 对动力源中断的处置 最好的方法是迅速恢复动力源供给 如 果没有这种可能 应迅速采取人工搅拌 压入高压水 工艺许可 情况下 紧急排料等处理措施 抑制事故的继续发展 尽管如 此 石油化工生产工艺要求火灾危险重点操作设备的动力源供 给保证双回路电源 双干线水源或气源 或备有发电机 备用 水泵 事故处理装置等应急保障设施 以保证生产操作动力源 的安全可靠性 2 溢料和泄漏的处置 溢料和泄漏是生产操作中经常发生的异常现象 若溢出物 或泄漏物为可燃物 则发生火灾或爆炸的危险性极大 石油化 工行业许多事故都是由此引发的 操作中如发生溢料 应先控制周围一切火源 限制溢料流 淌或气化扩散 同时采取冷却降温或导料等措施防止物料继续 溢出 对溢出的物料应尽快予以收集或采取稀释 排除等方法 处理干净 防止积存酿成更大的火灾危险 设备损坏 管道破裂 人为操作失误 反应失去控制等原 因都会造成物料泄漏 泄漏的应急处置措施包括堵漏 防止泄 漏物质扩散