化工事故主要类型及应急处置原则-王如君ppt课件

1 化工事故主要类型及应急处置原则 王如君中国安全生产科学研究院135110105182016年3月24日 2 一 化学品危险特性及分类二 化工事故主要类型及典型案例三 典型化工事故的处置原则四 我国预防化学品重特大事故的管理思路五 加强化工事故应急处置的几点建议六 大型油罐全表面火灾扑救技术方案和分析 主要内容 一 化学品危险特性及分类 种类繁多 目前世界上已发现的化学品已超过1000余万种 其中列入 中国现有化学物质名录 的化学品有4 5万种 列入 危险化学品名录 2002版 的危险化学品有3823种 列入 剧毒化学品目录 2002年版 的剧毒化学品有335种 应用广泛 广泛用于化工 化学制药 选矿 轻工 食品 造纸 自来水处理等多个行业以及教育 科研 医疗等领域 人们的日常生活离不开化学品 易燃易爆 有毒有害 会对人 包括生物 设备 环境造成伤害或侵害 全生命周期存在安全问题 生产 经营 储存 使用 运输 废弃 建筑设计防火规范 中关于生产场所的火灾危险性分类条件之一是根据物质的闪点划分 甲类危险场所 闪点 28 的液体化学品区 乙类危险场所 涉及闪点在28 60 间化学品的区域 丙类危险场所 涉及闪点 60 间化学品的区域 1 易燃 表征指标 燃点 自燃点和闪点 闪点 又称闪燃点 可燃性液体表面上的蒸气和空气的混合物与火接触而初次发生兰色火焰的闪光时的温度 闪点越低 化学品越易燃 1 化学品危险特性 2012年6月29日4时19分 广州沿江高速南岗段发生一起货车与油罐车 装有溶剂油 追尾重大交通事故 油罐泄漏 溢油流到桥下货柜堆场 引发大火 事故造成20人死亡 27人受伤 其中18人重度烧伤 2012年8月26日2时许 陕西省延安市境内的包茂高速公路安塞服务区南出口处发生特大交通事故 一辆双层卧铺客车和一辆甲醇运输罐车追尾后两车起火 造成36人死亡 发生事故的客车核载39人 实载39人 事故发生后仅有3人逃生 2 易爆 爆炸物爆炸 可燃物质爆炸 可燃物质爆炸三要素 浓度 空气 氧 火源 点火能量 爆炸极限 是指可燃物质 可燃气体 蒸气 粉尘或纤维尘等 与空气 氧气或氧化剂 均匀混合形成混合物 其浓度达到一定的范围时 遇到明火或一定的引爆能量能立即发生爆炸 这个可发生爆炸的浓度范围称为爆炸极限 爆炸下限 LEL 形成爆炸性混合物 气体 的最低浓度 爆炸上限 形成爆炸性混合物 气体 的最高浓度可燃气体的浓度高于爆炸上限 只会燃烧 不会爆炸 低于爆炸下限不会爆炸但可能会燃烧 2 易爆 续 化学品的爆炸极限范围越宽 最小点火能量越低 其爆炸危险性越大 如氢气的爆炸极限为4 75 6 最小点火能量0 02mJ 乙炔的爆炸极限为2 5 81 最小点火能量为0 03mJ 我国把爆炸下限 10 可燃气体划为一级可燃气体 存在一级可燃气体的场所在 建筑设计防火规范 中规定为甲类危险场所 2008年8月26日6时45分 广西河池市广西维尼纶公司发生厂区空间爆炸恶性事故 造成20人死亡 60人受伤 周边3公里内约1 15万名居民被紧急疏散 部分易燃气体或蒸气的爆炸浓度范围 在空气中的体积百分比 可燃气体的爆炸极限越宽 爆炸下限越低越危险 3 有毒有害 毒性 腐蚀 环境污染 职业健康 半数致死量或浓度 LD50或LC50 即染毒动物半数死亡的剂量或浓度 此是将动物实验所得的数据经统计处理而得 毒害品的分级 按化学组成和毒性大小 分为 一级无机毒害品 一级有机毒害品 二级无机毒害品 二级有机毒害品 化学物质的急性毒性分级 PX 对二甲苯 LD50 5000mg kg乙醇LD50 7060mg kg 联合国 关于危险货物运输建议书规章范本 国际标准 危险货物分类与品名编号 GB6944 2012 国内标准 联合国 全球化学品统一分类和标签制度 GHS 化学品分类和危险性公示通则 GB13690 2009 2危险化学品分类 14 危险货物分类与品名编号 GB6944 2012 第1类 爆炸品 6项 第2类 气体 3项 第3类 易燃液体第4类 易燃固体 易于自燃的物质 遇水放出易燃气体的物质 3项 第5类 氧化性物质和有机过氧化物 2项 第6类 毒性物质和感染性物质 2项 第7类 放射性物质第8类 腐蚀性物质第9类 杂项危险物质和物品 15 化学品分类和危险性公示通则 GB13690 2009 1 理化危害 16项 化学品分为三大类 28项 93小项 16 3 环境危害 2项 1 急性水生毒性 慢性水生毒性2 对臭氧层的影响 2 健康危害 10项 化学品分类和危险性公示通则 GB13690 2009 17 安全监管总局会同工业和信息化 公安 环保 卫生 质检 交通运输 铁路 民航 农业等部门制定 根据化学品危险特性的鉴别和分类标准确定 公布 适时调整 危险化学品目录 18 危险化学品目录 8大类 3823种 物理危害16项 健康危害10项 环境危害2项 2828种 GHS制度的主要内容1 化学品危险性鉴别与分类2 安全技术说明书3 标签 安全标签 作业场所标签 消费品标签 19 GHS制度的主要内容1 化学品分为三大类 物理危险性 健康危害 环境危害 2 化学品安全技术说明书内容和项目顺序 20 GHS制度的主要内容3 标签 安全标签 作业场所标签 消费品标签 21 3 危险化学品安全标签与作业场所标签 安全标签的样式 安全标签的内容 作业场所标签 危险化学品安全标签 警示词 象形图 危险性说明 防范说明 化学品标识 成分 应急咨询电话 供应商标识 资料参阅提示语 标签内容 化学品标识 危险性标志 警示词 危险性概述 安全措施 生产企业信息 地址 电话 提示参阅MSDS 化学事故应急电话 危规号与UN号 作业场所标签 简化标签适用于小于等于100mL的危险化学品小包装 危险化学品 是指具有毒害 腐蚀 爆炸 燃烧 助燃等性质 对人体 设施 环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品 注 危险化学品谈全管理条例 将 危险化学品 的定义与GHS中的 化学品 定义相接轨 并参照GHS中的化学品分类中三大类 物理危险性 健康危害 环境危害 去除 易燃液体类别中 4 G型自反应物质有机过氧化物中 G型有机过氧物质急性毒性 类别4 待定 类别5皮肤腐蚀 刺激 类别3吸入危害 类别2水生环境危害 急性类别4水生环境慢性 类别4以外作为中国危险化学品的分类 类别 28 剧毒化学品 剧毒化学品是指具有非常剧烈急性毒性危害 或者具有剧烈毒性且易被用于投毒破坏 易引起治安灾害事故的化学品 包括人工合成的化学品及混合物和天然毒素 判定标准 大鼠实验 经口LD50 5mg kg 经皮LD50 50mg kg吸入 4h LC50 100ppm 气体 或0 5mg L 蒸气 或0 05mg L 尘 雾 备注 经皮的LD50的试验数据 也可使用兔试验数据 根据工作需要实际情况及危害程度 选择部分化学品作为剧毒化学品管理 29 物理危险 31 健康危害 2 危险化学品安全技术说明书 危险化学品安全技术说明书的定义 危险化学品安全技术说明书的主要作用 危险化学品安全技术说明书的结构 危险化学品安全技术说明书的内容 化学品安全技术说明书是一份关于危险化学品燃爆 毒性和环境危害以及安全使用 泄漏应急处置 主要理化参数 法律法规等方面信息的综合性文件 化学品安全技术说明书国际上称作化学品安全信息卡 简称MSDS或CSDS 化学品安全技术说明书的定义 是化学品安全生产 安全流通 安全使用的指导性文件 是应急作业人员进行应急作业时的技术指南 为制订危险化学品安全操作规程提供技术信息 是企业进行安全教育的重要内容 安全技术说明书的主要作用 安全技术说明书的结构 MSDS由以下四部分构成 1 在紧急事态下首先需要知道是什么物质 有什么危害 第1 2 3部分 2 危险情形已经发生 我们应该怎么做 第4 5 6部分 3 如何预防和控制危险发生 第7 8 9 10部分 4 其它一些关于危险化学品安全的主要信息 第11 12 13 14 15 16部分 安全技术说明书内容 1 化学品及企业标识 2 成分组成信息 3 危险性概述 4 急救措施 5 消防措施 6 泄漏应急处理 7 操作处置与储存 8 接触控制个体防护 9 理化特性 10 稳定性和反应活性 11 毒理学资料 12 生态学资料 13 废弃处置 14 运输信息 15 法规信息 16 其他信息 第一部分化学品及企业标识化学品中文名称 苯化学品英文名称 benzene企业名称 燕山石油化工有限公司地址 北京市房山燕山岗南路一号邮编 102500电子邮件地址 传真号码 010 69643544企业应急电话 010 69345527安全技术说明书编号 编制日期 1998年01月02日应急咨询电话 0532 3889090 第二部分成分 组成信息主要成分 纯品CAS号 71 43 2相对分子质量 78 11化学类别 芳香烃第三部分危险性概述危险性类别 第3 2类中闪点易燃液体危险性综述 本品易燃 为致癌物 对环境有害 对水体可造成污染 侵入途径 吸入 食入 经皮吸收 健康危害 高浓度对中枢神经系统有麻醉作用 引起急性中毒 长期接触对造血系统有损害 引起慢性中毒 第四部分急救措施皮肤接触 脱去污染的衣着 用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤 眼睛接触 提起眼睑 用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟 就医 吸入 迅速脱离现场至空气新鲜处 保持呼吸道通畅 如呼吸困难 给吸氧 如呼吸停止 立即进行人工呼吸和心脏按摩 就医 食入 饮足量温水 催吐 就医 第五部分消防措施燃烧性 易燃闪点 11 引燃温度 560爆炸下限 V V 1 2爆炸上限 V V 8 0最小点火能 mJ 0 20最大爆炸压力 MPa 0 880危险特性 易燃 其蒸气与空气可形成爆炸性混合物 遇明火 高热极易燃烧爆炸 易产生和聚集静电 有燃烧爆炸危险 遇火源会着火回燃 有害分解产物 一氧化碳灭火方法 喷水冷却容器 可能的话将容器从火场移至空旷处 灭火剂 泡沫 干粉 二氧化碳 砂土 第六部分泄漏应急处理迅速撤离泄漏污染区人员至安全区 并进行隔离 严格限制出入 切断火源 建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器 穿防毒服 尽可能切断泄漏源 防止流入下水道 排洪沟等限制性空间 小量泄漏 用活性炭或其它惰性材料吸收 也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗 洗液稀释后放入废水系统 大量泄漏 构筑围堤或挖坑收容 用泡沫覆盖 降低蒸气灾害 喷雾状水或泡沫冷却和稀释蒸气 保护现场人员 用防爆泵转移至槽车或专用收集器内 回收或运至废物处理场所处置 第七部分操作处置与储存操作处置注意事项 密闭操作 加强通风 操作人员必须经过专门培训 严格遵守操作规程 建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具 半面罩 戴化学安全防护眼镜 穿防毒渗透工作服 戴橡胶耐油手套 远离火种 热源 工作场所严禁吸烟 使用防爆型的通风系统和设备 防止蒸气泄漏到工作场所空气中 避免与氧化剂接触 灌装时应控制流速 不超过5m s 且有接地装置 防止静电积聚 搬运时要轻装轻卸 防止包装及容器损坏 配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备 倒空的容器可能残留有害物 储存注意事项 储存于阴凉 通风的库房 远离火种 热源 库温不宜超过30 保持容器密封 应与氧化剂 食用化学品分开存放 切忌混储 采用防爆型照明 通风设施 禁止使用易产生火花的机械设备和工具 储存区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料 第八部分接触控制 个体防护最高容许浓度 中国MAC mg m3 40 皮 前苏联MAC mg m3 5 皮 美国TLV TWA OSHA 1ppm 3 2mg m3 ACGIH 10ppm 32mg m3 美国TLV STEL 未制定标准监测方法 气相色谱法工程控制 生产过程密闭 加强通风 提供安全淋浴和洗眼设备 呼吸系统防护 空气中浓度超标时 佩戴自吸过滤式防毒面具 半面罩 紧急事态抢救或撤离时 应该佩戴空气呼吸器或氧气呼吸器 眼睛防护 戴化学安全防护眼镜 身体防护 穿防毒物渗透工作服 手防护 戴橡胶耐油手套 其它 工作现场禁止吸烟 进食和饮水 工作完毕 淋浴更衣 实行就业前和定期的体检 第九部分理化特性外观与性状 无色透明液体 有强烈芳香味 熔点 5 5相对密度 水 1 0 88沸点 80 1相对密度 空气 1 2 77饱和蒸气压 kPa 13 33 26 1 辛醇 水分配系数的对数值 2 15燃烧热 kJ mol 3264 4临界温度 289 5临界压力 MPa 4 92溶解性 不溶于水 溶于醇 醚 丙酮等多数有机溶剂 主要用途 用作溶剂及合成苯的衍生物 香料 染料 塑料 医药 炸药 橡胶等 第十部分稳定性和反应活性稳定性 稳定避免接触的条件 禁配物 强氧化剂聚合危害 不能发生燃烧 分解 产物 一氧化碳 二氧化碳第十一部分毒理学资料急性毒性LD50 3306mg kg 大鼠经口 48mg kg 小鼠经皮 LC50 31900mg m3 7小时 大鼠吸入 刺激性 家兔经眼 2mg 24小时 重度刺激 家兔经皮 500mg 24小时 中度刺激 亚急性和慢性毒性 家兔吸入10mg m3数天到几周 引起白细胞减少 淋巴细胞百分比相对增加 慢性中毒动物造血系统改变 严重者骨髓再生不良 致突变性 DNA抑制 人白细胞200 mol L 姊妹染色单体交换 人淋巴细胞200 mol L 生殖毒性 大鼠吸入最低中毒浓度TCL0 150ppm 24小时 孕7 14天 引起植入后死亡率增加和骨骼肌肉发育异常 致癌性 国际癌症研究中心已确认为致癌物 第十二部分生态学资料该物质对环境有危害 应特别注意对水体的污染 特别是能积蓄于鱼的肌肉与肝中 但脱离污染的水体 鱼体内污染物排出比较快 由于其挥发性比较大 应注意对大气的污染 在环境中易被光解 生态毒性 LC100 12 8mmol L 24h 梨形四膜虫 LC50 27ppm 96h 小长臂虾 生物降解性 初始浓度为20ppm时 1 5和10周内分别降解24 44 和47 非生物降解性 光解半衰期为13 5 计算 或17天 实验 第十三部分废弃处置废弃物性质 危险废物 废弃处置方法 用控制焚烧法处理 第十四部分运输信息危规号 32050UN编号 1114包装类别 类包装包装标志 易燃液体包装方法 小开口钢桶 螺纹口玻璃瓶 铁盖压口玻璃瓶 塑料瓶或金属桶 罐 外普通木箱 运输注意事项 本品铁路运输时限使用钢制企业自备罐车装运 装运前需报有关部门批准 铁路运输时应严格按照铁道部 危险货物运输规则 中的危险货物配装表进行配装 运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备 夏季最好早晚运输 运输时所用的槽 罐 车应有接地链 槽内可设孔隔板以减少震荡产生静电 严禁与氧化剂 食用化学品等混装混运 运输途中应防曝晒 雨淋 防高温 中途停留时应远离火种 热源 第十五部分法规信息 危险化学品安全管理条例 工作场所安全使用化学品规定 等法规 针对化学危险品的安全使用 生产 储存 运输 装卸等方面均作了相应规定 常用危险化学品的分类及标志 GB13690 92 将该物质划为第3 2类中闪点易燃液体 第十六部分其他信息填表部门 燕化公司橡胶厂安全处填表人 李兴化填表时间 2002 01 02数据审核单位 燕化公司安全处 53 危险化学品事故与其他类型事故相比 具有突发性 复杂性 严重性和社会性 例如 1984年12月3日 印度博帕尔市美国联合碳化物公司印度公司的农药厂毒气泄漏事故 造成6495人死亡 12 5万人中毒 20万人受到影响 危险化学品事故潜在危害严重 影响巨大 二 化工事故类型及典型案例 54 二 化工事故类型及典型案例 危险化学品事故是指一种或数种危险化学品或其能量意外释放造成人身伤亡 财产损失及环境污染的事件 从事故理化表现 其类型可分为四类 1 危险化学品火灾事故2 危险化学品爆炸事故3 危险化学品泄漏事故4 其他危险化学品事故 一 化工事故类型 55 一 化工事故类型 56 二 近年典型化工事故案例 1 大连中石油国际储运公司 7 16 事故 2 江苏南京 7 28 地下丙烯管道爆燃事故 3 河北赵县克尔公司 2 28 爆炸事故 4 青岛中石化 11 22 原油管道泄漏爆炸事故 5 岩后隧道 3 1 道路交通危化品燃爆事故 6 南通如皋双马化工公司粉尘爆炸火灾事故 57 2010年大连 7 16 输油管道爆炸事故 58 2010年南京市 7 28 地下丙烯管道爆燃事故 59 59 2012年河北赵县 2 18 爆炸事故 60 2013年青岛中石化 11 22 原油管道泄漏爆炸事故 61 2014年岩后隧道 3 1 道路运输危化品燃爆事故 62 造粒塔倒塌全景 2014年南通如皋 4 16 双马化工公司粉尘爆炸火灾事故 63 2004年4月15日重庆天原化工厂氯气泄漏和爆炸事故 9名正在现场的天原化工总厂领导人员死亡 15万群众紧急疏散 64 危化品工业事故与其他事故相比突出特点 发生突然 防护困难 危险化学品工业事故的发生往往出乎意料 常常在想不到的时间 地点突然发生 在瞬间或短时间内大量有毒有害的化学品外泄 发生猛烈的爆炸 燃烧 如果附近建有居民区 有毒气体迅速向人口密集区扩散 威胁公众生命安全 扩散迅速 受害范围广 突发性危险化学品事故中有毒有害化学品的泄漏 可能严重污染空气 土壤 地表水和地下水 特别是有毒有害气体在十几分钟 甚至短短的几分钟内就可能扩散到几百米 甚至几千米远 三 化工事故特点 65 持续时间长 洗消困难 因危险化学品导致的污染区一旦形成 持续时间一般较长 有毒气体如果扩散进入居民住宅区不易逸散 有毒液体 特别是非水溶性有毒液体泄漏后洗消更困难 持续时间会更长 涉及面广 政治影响大 2004年 月16日 地处重庆主城区的天原化工厂 氯碱生产企业 发生连环爆炸事故 被迫紧急转移居民15万人 2010年7月 吉林的化工原料桶被冲入松花江后 尽管当地政府部门很快就公布了水质未受污染的报告 但沿江区域仍然出现了群众抢购瓶装饮用水的情况 66 三 危险化学品事故处置原则 危险化学品事故处置大体分为隔离警戒 控险堵漏 扑救洗消 灾后清理等几个步骤 不同种类危险化学品的危险特性各不相同 具体处置步骤也有区别 根据危险化学品的分类 危险化学品事故可以分为四种类型 火灾 爆炸 泄漏 其他 具体可分为八种处置方式 各自的事故处置通则如下 一 危化品事故处置通则 67 三 危险化学品事故处置原则 易燃气体 如丙烯 乙烯等 与空气混合形成爆炸性混合物 遇明火或高温会发生燃烧或爆炸 一 危化品事故处置通则 注意事项 当火焰熄灭 但还有气体扩散且无法实施堵漏 要果断采取措施点燃 防止气体通过下水道 通风系统和限制性空间扩散 作业时使用的所有设备应接地 68 毒性气体 如氨气 氯气等 对人有强烈的毒害 窒息 刺激作用 一 危化品事故处置通则 注意事项 喷雾状水抑制或改变蒸气云流向 避免水流接触泄漏物 在可能的情况下 翻转泄漏容器 使之漏出气体而不是液体 防止气体通过下水道 通风系统和限制性空间扩散 洗消污水的排放需经过检测 以防造成次生灾害 69 易燃液体 如汽油 甲醇等 主要事故有泄漏和燃烧 一 危化品事故处置通则 注意事项 泄漏处置作业时所有设备应接地 避免产生静电 进入密闭空间先通风 若安全阀发生声响或储罐变色 立即撤离 70 易燃固体 如红磷 硫磺等 对热 撞击等敏感 易被点燃 燃烧迅速 并可能散发有毒气体等 一 危化品事故处置通则 注意事项 与水反应的物品大量泄漏并火灾 不得使用水 泡沫扑救 对粉末等物品火灾 不得使用直流水冲击灭火 71 遇湿易燃物品 如甲醇钠 碳化钙等 遇水或受潮时发生剧烈化学反应 放出易燃气体和热量 一 危化品事故处置通则 注意事项 禁止用水 泡沫 酸碱灭火剂扑救 液体应用干粉等 固体应用水泥 干砂等 轻金属应用氯化钠等专用灭火剂 对粉末等物品火灾 切忌喷射有压力的灭火剂 72 氧化剂和有机过氧化物 如过氧化氢 过硫酸钠等 易分解放热 能导致可燃物燃烧 一 危化品事故处置通则 注意事项 穿上适当防护服前 严禁接触破裂的容器和泄漏物 避免接触还原剂 可燃物质 重金属粉末等 过氧化氢禁止用沙土压盖 73 有毒品 如氰化物 化学农药等 进入肌体后 引起暂时或持久性的病理状态 甚至危及生命 一 危化品事故处置通则 注意事项 穿上适当防护服前 严禁接触破裂的容器和泄漏物 大量泄漏时 在初始隔离距离的基础上加大下风向的疏散距离 在水体中泄漏时 组织民众远离水源污染区域 74 腐蚀品 如硫酸 氢氧化钠等 能灼伤人体组织并对金属等物品造成破坏 一 危化品事故处置通则 注意事项 避免泄漏物与可燃物质接触 扑救浓硫酸与其他可燃物品接触发生的火灾 硫酸数量不多时 可用大量低压水快速扑救 如果数量较大 应先用干粉等灭火 然后将着火物品分离 75 危险化学品发生事故时 往往存在中毒 火灾 灼伤等多种形式事故的综合 在复合型事故场景下 应根据物品的物理属性参照相应的典型物质事故场景进行应急处置 如当毒害品发生火灾时 应在借鉴易燃液体 易燃固体燃烧的处理要求基础上 使用隔绝式氧气或空气面具进行应急处置 一 危化品事故处置通则 76 在综合考虑国内发生的化学品事故情况 国内化学品生产情况 根据危化品的各自特点 从特别警示 理化特性 危害信息 安全措施 应急处置原则等五个方面 对74种重点监管的危险化学品逐一提出了应急处置原则 二 重点监管的危险化学品应急处置 77 四 我国预防化学品重特大事故的管理思路 1 危险化学品 三重点一重大 安全监管 危险化学品 重点监管的危险化学品 危险化学品重大危险源 重点监管危险化工工艺 危险化学品重点县 市区 78 目录 首批60种 2011年 第二批14种 2013年 管理要求 开展自动化监控系统改造提升工作 高度危险和大型装置装备安全仪表系统 紧急停车或安全联锁 1 重点监管的危险化学品 79 2 重点监管危险化工工艺 编制了 危险化工工艺重点监控参数 安全控制基本要求及推荐的控制方案 管理要求 装备和完善自动控制系统 大型和高度危险的化工装置装备安全仪表系统 紧急停车或安全联锁 目录 17种危险化工工艺首批14种 2009年 第二批3种 2013年 80 生产企业安全生产全面实现标准化 自动化 信息化 化工园区建立并运行安全生产一体化管理体系 危险化学品事故起数和死亡人数下降50 以上 有效遏制较大以上事故 力争杜绝重特大事故 政府监管能力明显提升 危险化学品安全生产工作长效机制初步形成 3 60个危险化学品重点县 市区 工作任务 二 落实企业主体责任 一 强化源头管理 三 强化安全监管 工作目标 国务院安委会办公室关于印发60个危险化学品重点县 市 区 安全生产攻坚工作方案的通知 安委办函 2014 8号 81 五 加强化工事故应急处置的几点建议 一 自下而上建立完整的国家应急救援体系 突出预案的层次性和实操性 二 优化资源整合 提高装备水平 合理布局和建设国家化学品应急救援基地 三 引入市场机制 建立专业的化学品事故应急处置和专家队伍 四 大力推广集信息化 智能化 立体化为一体的应急平台建设 为快速 科学 高效处置化学品事故提供技术手段 82 一 自下而上建立完整的国家应急救援体系 突出预案的层次性和实操性 建立完整的国家应急救援体系 应急条例 正在制定 装备水平不高 物资储备不足 专业队伍和人才短缺 公众参与和理解程度较差 83 一 自下而上建立完整的国家应急救援体系 突出预案的层次性和实操性 突出应急预案的层次性和实操性 国家应急预案体系基本形成 不同层次预案的定位不清晰 政府部门的预案应职责界面清晰 协调机制顺畅 应急保障有力 企业的预案应突出实操性 应急演练应弱化展示性 突出检验性 84 一 自下而上建立完整的国家应急救援体系 突出预案的层次性和实操性 发挥标准操作程序 SOP 和3D桌面演练的作用 85 二 优化资源整合 提高装备水平 合理布局和建设国家化学品应急救援基地 充分整合化工园区企业应急资源 国务院安委会办公室关于进一步加强化工园区安全管理的指导意见 安委办 2012 37号 可采取企企联合 政企联合或相关职能部门单独出资投入等方式 整合和优化园区专业的危险化学品应急救援资源 组建园区专业应急救援队伍 86 二 优化资源整合 提高装备水平 合理布局和建设国家化学品应急救援基地 依托国家基地建设物资储备中心 配备先进的大型装备 提高装备水平 安委办 2012 37号文 园区应建立健全园区内企业及公共应急物资储备保障制度 建立完善应急物资保障体系 二 优化资源整合 提高装备水平 合理布局和建设国家化学品应急救援基地 合理布局和建设国家化学品应急救援基地 拟规划建设19个 目前已建成5个 燕山 大庆 吉林 辽阳 天津 沧州 洛阳 太原 淄博 南京 上海 宁波 九江 株洲 兰州 乌鲁木齐 海南 广州 重庆 88 三 引入市场机制 建立专业的化学品事故应急处置和专家队伍 依托国家基地探索应急救援服务的市场化运作机制 依托国家基地建立专业的化学品应急处置救援队 消防除外 建立国家化学品应急救援专家数据库 89 四 大力推广集信息化 智能化 立体化为一体的应急平台建设 为快速 科学 高效处置化学品事故提供技术手段 接处警 通报和应急响应的快速化 监测预警的智能化 应急决策的科学化 应急处置的高效化 在大型企业 化工园区 各级地方政府推动应急平台建设 实现 四 大力推广集信息化 智能化 立体化为一体的应急平台建设 为快速 科学 高效处置化学品事故提供技术手段 国务院安委会办公室关于进一步加强化工园区安全管理的指导意见 安委办 2012 37号 构建园区一体化应急管理信息平台 并依托信息平台 对园区安全生产状况实施动态监控及预警预报 定期进行安全生产风险分析 建立与园区周边社区危险性告知和应急联动体系 及时发布预警信息 91 事故现场 指挥中心 现场指挥部 空中监控 地面监控 92 四 大力推广集信息化 智能化 立体化为一体的应急平台建设 为快速 科学 高效处置化学品事故提供技术手段 区域气体扩散浓度场实时监测技术 高空火灾热辐射场实时红外成像技术 高空气体浓度场实时多光谱成像技术 大力推广一批智能化 立体化应急救援新技术 93 区域气体扩散浓度场实时监测技术 Afewsecondslater O3 SO2 CH4 监测到甲烷气体 红色 距离 2 5km 几ppm 几十ppm 高空火灾热辐射场实时红外成像技术 37kw m2 11kw m2 4kw m2 实现实时空中火场热辐射及能量场监测分布图 实时向地面传输 为确定作战方案 人员站位 人员疏散等提供实时决策数据 解决事故现场场景和风险研判预测不准确的问题 高空气体浓度场实时多光谱成像技术 实现实时空中监测浓度及浓度监测分布图 实时向地面传输 为应急处置 人员疏散等提供实时决策数据 解决事故现场场景和风险研判预测不准确的问题 Erpg1 1ppm Erpg2 2ppm Erpg3 3ppm 氯气应急响应分区 六 大型危化装置全表面火灾事故消防装备配备及扑救方法分析 主要内容 一 背景及现状二 灭火机理研究三 装备配备四 扑救方案 一 背景及现状 1 背景2 消防应急救援现状3 救援成本核算 一 背景及现状 1 背景近年来 我国石化行业高速发展 随着装置大型化 产业集约化特点日益显现 重特大事故时有发生 福建漳州腾龙芳烃火灾 一 背景及现状 1 背景储罐火灾主要是由于储罐内物料泄漏或储罐本身破裂导致 以外浮顶罐为例 浮顶受损的原因如下 浮顶破损 浮顶沉没 一 背景及现状 1 背景 64 12 12 8 4 40 32 20 3 5 一 背景及现状 2 消防应急救援现状大多数储罐火灾都起始于局部小型火灾 如密封圈起火 通过使用液上 液下泡沫注入系统 固定泡沫喷射装置 罐顶喷淋装置 以及手持泡沫枪或举高喷射消防车进行扑救 足以控制 扑灭局部小型火灾 一 背景及现状 2 消防应急救援现状当储罐发生全表面火灾时 有时会伴随罐顶或罐壁塌陷 损毁 储罐本身配置的消防装置往往已经失效 外部消防装备的配备 射程和高程受到局限 当前普遍采用的灭火方法是借助大量消防力量对事故及周边区域进行冷却和防护 限制火势蔓延 等待事故储罐中物料燃烧殆尽 宣告灭火成功 一 背景及现状 3 救援成本核算传统灭火过程持续时间很长 不仅给扑救工作的安全 消防物资和环境保护带来沉重压力 同时对储罐内物料的浪费也十分巨大 以十万吨原油储罐起火为例 即使不考虑沸溢事故带来的风险 等待罐内油品完全烧尽所需的成本如下 原油损失 按60美元 桶计 550万元人民币 小时周边冷却泡沫消耗 180万元 小时 总计约1亿元 储罐价值 约1800万元所有消耗总计约 4 4亿元 二 灭火机理研究 1 燃烧过程分析2 灭火方案分析3 后续处置 二 灭火机理研究 1 燃烧过程分析油品被引燃的条件 形成火三角油品蒸汽与助燃剂 氧气 的混合比例在其可燃区间混合蒸汽被引燃 雷电 静电 明火 电火花等 或达到足够高的温度 二 灭火机理研究 燃烧过程分析储罐内的油品受火焰热辐射蒸发出来蒸汽逐渐与空气混合 当混合蒸汽的浓度到达可燃区间后 燃烧才得以进行 因此火焰是浮在油品上方燃烧的 油品接触表面蒸汽过浓 无火焰蒸汽上升 开始接触氧气 不完全燃烧蒸汽继续上升 与氧气充分混合 完全燃烧 二 灭火机理研究 1 燃烧过程分析储罐燃烧面积巨大 不断释放热量 很难迅速全面降低整个储罐和油品的温度 持续燃烧释放的热量 会进一步加速油品蒸发 形成可燃蒸汽进行燃烧 因此 灭火的最常用手段是打破油品蒸汽与空气的混合比例 使其处于可燃区间之外 使用消防泡沫覆盖油品表面 阻止其蒸发过程的持续进行 同时起到隔绝氧气和冷却作用 是针对大多数油品火灾最有效的灭火方式 二 灭火机理研究 2 灭火方案分析传统的通过几辆消防车环绕喷射的灭火方式 即分散施加多个小流量水 泡沫的灭火方式 无法抵消油品持续燃烧释放的热量 因此无法扑灭大型储罐全表面火火 二 灭火机理研究 2 灭火方案分析 因此应采取的方案是将大流量泡沫集中覆盖到油品表面 形成局部泡沫覆盖层 阻止油品蒸汽与氧气接触 使火焰失去继续燃烧的燃料 覆盖层形成越快 火灾被扑灭的越快 蒸汽混合比例 二 灭火机理研究 2 灭火方案分析泡沫使用原则为确定有效覆盖罐顶表面所需的泡沫量 各国家行业协会 企业消防的泡沫灭火标准规定了储罐发生全表面火时的泡沫施用标准 以美国NFPA为例 2 灭火方案分析储罐直径越大 单位面积单位时间泡沫投放过程中泡沫损耗就越多 因此投放量应随储罐尺寸增大 2 灭火方案分析 日本消防厅2005年的消防炮流量标准经换算后也与威廉姆斯公司的流量要求基本相同 2 灭火方案分析泡沫在高温下不能长期存在 会分解变性 反而可能对灭火起负面影响 复燃实例视频 因此为防止泡沫失效 应根据扑救物质的特性限定灭火时间 国际先进水平一般控制在30 65分钟之内将火扑灭 若假定灭火时间为65分钟 则可根据前文给出的表格计算出所需准备的最低消防水和泡沫原液总量 此处以威廉姆斯公司标准为例进行计算 具体如下表所示 不同储罐全表面火对泡沫的需求量 不计冗余量 2 灭火方案分析由上表可知 储罐直径越大 所需单位时间单位面积的泡沫流量就越多 所需泡沫总量就越大 若泡沫投放效率低于所需最低标准 则无法在65分钟内有效完成扑救 所需泡沫 消防水的总量将大大增加 因此 大型储罐全表面火扑救前 应首先集中当前所有消防物资 水 泡沫 计算物资总量是否满足扑救需求 若不满足则需调集足够物资 避免无意义的投入带来的资源浪费 二 灭火机理研究 2 灭火方案分析 氧气吸入窗口大型储罐在无风条件下燃烧时 氧气由四周沿罐壁上方被吸入 因此火焰靠近罐壁周边处为负压 废气自罐顶排出 火焰顶部为正压 氧气吸入窗口 2 灭火方案分析 有风条件下 上风位置罐壁处为负压 氧气由此被吸入 自中心偏下风向位置处于正压 气体向上排出 若泡沫由燃烧储罐的正压处入射 其扬升作用会使泡沫被吹飞飘散 不易于凝聚成柱 损耗极大 氧气吸入窗口 2 灭火方案分析 因此 泡沫液应由燃烧储罐的上风向处 瞄准火焰吸入窗口 即沿罐壁上表面处由负压吸氧位置切入火场 使损耗达到最小 由吸氧窗口入射效率最高 2 灭火方案分析氧气吸入窗口范围 俯视图 风向 吸氧窗口范围 在有风情况下 吸氧窗口一般位于储罐上风向由罐壁向储罐中心延伸的一片区域 如右图所示 因此泡沫入射也应由此位置射入 二 灭火机理研究 2 灭火方案分析泡沫的入射位置选择 由火焰吸入窗口以固定角度 稳定流量持续大流量射入泡沫 形成泡沫稳定覆盖层 稳定覆盖层形成后 进一步扩大覆盖区域 形成全表面覆盖 进而扑灭余火 2 灭火方案分析全表面覆盖 足迹理论 足迹理论是美国威廉姆斯火灾和危险物质控制公司从700余次火灾的成功扑救经验中总结出的一套大型储罐全表面火灾扑救理论 并申请了专利 足迹理论认为泡沫在储罐表面是有流动趋势的 有效利用泡沫流动足迹可以快速形成储罐表面火场分割和全面覆盖 同时有效避免泡沫浪费 不同的消防装备形成的足迹是各不相同的 明确装备性能并合理配置是成功扑灭储罐火的前提 二 灭火机理研究 2 灭火方案分析全表面覆盖 足迹理论 由吸氧窗切入的泡沫的落点形成椭圆形印记 但由于较大的初始的动能及热辐射效应会继续在液面上方继续向前漂移一定距离 约30米 随着泡沫持续的投放 泡沫液会沿箭头所指方式流动 直至覆盖整个储罐 若储罐直径很大 则可能存在泡沫无法覆盖的死角 需其它消防装备配合灭火 泡沫流动至此已失效 出现覆盖死角 二 灭火机理研究 2 灭火方案分析足迹理论右图为不同流量消防炮形成的瞬时落点的尺寸 流量越大 落点尺寸就越大 以8000GPM 500L s 的消防炮为例 其落点尺寸约为40 20米2 泡沫着陆后会继续向前漂移约30米距离 因此应合理选择泡沫落点 避免浪费或不足 同时 不同尺寸储罐对泡沫的流量也有不同要求 下文会进一步详述 二 灭火机理研究 2 灭火方案分析足迹理论应用 以5万立储罐为例 当消防装备一台375L s消防炮时 其泡沫落点的覆盖面如右图所示 最远端距离罐壁约为10米小于30米漂移距离 能够有效覆盖整个储罐表面 因此可以适用本储罐消防 二 灭火机理研究 2 灭火方案分析足迹理论应用 同样是5万立储罐 当消防装备为三台125L s消防炮时 其泡沫落点的覆盖面如右图所示 最远端距离罐壁约为26米小于30米漂移距离 因此仍然能够有效覆盖整个储罐表面 可以适用本储罐灭火 二 灭火机理研究 2 灭火方案分析足迹理论应用 以直径76米储罐 约8万立 为例 消防装备仅有一台375L s消防炮已经不能满足灭火对泡沫流量需求 因此应额外配备两台125L s消防炮方可达标 其泡沫落点的覆盖面如右图所示 最远端距离罐壁小于30米漂移距离 能够有效覆盖整个储罐表面 因此可以适用本储罐消防 二 灭火机理研究 2 灭火方案分析足迹理论应用 同样是直径76米储罐 约8万立 若消防装备仅有125L s消防炮共5台 其流量总和可以满足灭火对泡沫流量需求 然而 由于泡沫落点远端距离罐壁大于30米漂移距离 无法有效形成全表面覆盖 因此该消防装备不能适用本储罐的消防 二 灭火机理研究 全表面覆盖实验 二 灭火机理研究 2 灭火方案分析综前所述 灭火过程应符合如下原则 短时间内 将大流量 完全覆盖起火表面的泡沫集中投放到罐顶 并保持泡沫持续输送强度 若泡沫投放能力不足 将会延长完全覆盖起火表面的时间 有可能导致前期投放的泡沫失效 进一步延长完全覆盖所需时间 二 灭火机理研究 3 后续处理火势被完全压制后 应继续向罐体施用冗余泡沫 降低罐体和油品温度 防止复燃发生 具体冷却原则见第四章节 1 2 3 4 三 装备配备 配备原则2 配备方案 三 装备配备 1 配备原则 低于所需最低用量的消防泡沫投放强度无法有效进行扑救 如右图所示 几辆消防车的小流量喷射能力不能满足该储罐对消防泡沫流量的需求 因此无法扑灭该储罐火灾 三 装备配备 日本某储罐案例 受地形和道路限制 消防力量无法完全展开 同时道路发生严重拥堵 一旦发生沸溢或油品泄漏事故 相关人员和车辆无法迅速撤离 三 装备配备 1 配备原则随着储罐罐容的增大 储罐的高度增加 要求的射高大 储罐直径增加 要求的射程远 储罐产生的热辐射巨大 部分储罐 如原油 还有沸溢的风险 限制了救援人员所能靠近的距离 因此 装备的配备必须满足的条件是射高大 射程远 流量符合标准要求 同时尽可能减少所需的操作人员 三 装备配备 三 装备配备 油罐沸溢实验视频 三 装备配备 1 配备原则举高喷射消防车和大流量消防炮可以满足射程远 射高大的要求 高喷车的混合泡沫液输送效率一般为40 100L s大流量消防炮的输送效率可以覆盖150 750L s的范围 三 装备配备 3 装备配备方案对于1万立储罐 其直径约为30米 上表面积为707m2 泡沫液最低流量需要77L s 理论上来说 一辆高喷车的泡沫投放能力即可满足其最低要求 同理 对于3万立储罐 直径约46米 上表面积为1662m2 泡沫液最低流量需要180L s 理论上来说 至少需要3辆高喷车或一台250L s的大流量消防炮 才能满足其泡沫投放能力的最低要求 该理论已经通过等比例实验以及实际案例的验证 三 装备配备 等比例泡沫量验证实验视频 三 装备配备 灭火案例 2009年一次爆炸致11个储罐起火 2天时间蔓延至22个储罐 波多黎各首府圣胡安海湾储油基地 三 装备配备 灭火案例 部分储罐火势迟迟无法得到控制 调用250L s大流量消防炮 以图中1万立汽油储罐为例 10分钟后火势被压制 25分钟完全扑灭 继续冷却至65分钟 三 装备配备 1983年美国路易斯安那州查尔迈特炼油厂3万立46米直径汽油储罐3台64L s消防炮 扑救案例 3万立 三 装备配备 1989年埃克森美孚公司3万立46米直径汽油储罐1台250L s大流量炮 灭火案例 3万立 三 装备配备 3 装备配备方案对于5万立储罐直径约60m 其上表面积为5026m2 故所需的最低泡沫量为344L s 理论上至少需要5辆高喷车才能满足需求 然而 由于受到救援场地的限制 5辆以上的高喷车很难完善排布于有利的灭火位置 同时 小水量的覆盖面积相对较小 漂移距离短 且水量分散 无法形成合力 一旦发生沸溢或溢出流淌火等险情 救援车辆难以迅速撤离 所以单纯依靠高喷车已经无法满足消防需求 三 装备配备 3 装备配备方案因此 对于5万立储罐 一台400L s或两台250L s的大流量消防炮理论上即具备扑灭其全表面火的能力 这在实际扑救案例中已经得到验证 2006年美国俄克拉荷马州探险者库区5万立直径60米汽油储罐2台250L s大流量消防炮 三 装备配备 3 装备配备方案 2006年美国俄克拉荷马州探险者库区5万立汽油储罐2台250L s大流量炮 扑救尾声 两条泡沫流交叉 泡沫轨迹提前下落 覆盖死角处余火 三 装备配备 3 装备配备方案同理 2台400L s的大流量消防炮理论上即具备扑灭10万立储罐全表面火的能力 这一理论已经在实践中得到证实 2001年美国诺科市奥瑞刚炼油厂10万立MTBE储罐全表面火扑救案例 13 30雷击导致储罐起火 扑救实例 19 00救援人员铺设水带 22 00泡沫就位共93立方 01 32扑救开始 01 45火势被压制 02 37大火完全被扑灭 共用时65分钟 继续施用泡沫54分钟 防止复燃 原有45400立MTBE 扑救结束时剩余26740立 共动用一台400L s和一台250L s大流量消防炮 创效大型储罐扑救记录 05 30扑救成功后油罐近景 三 装备配备 2001年美国炼油厂十万立MTBE储罐大火扑救实例视频 不同储罐全表面火的装备