石化企业火灾扑救技术与应急处置

石化企业火灾扑救技术与应急处置——石油化工灭火技术规范实战指南石油化工企业生产过程中涉及大量易燃易爆、有毒有害的危险化学品，生产工艺复杂、设备设施密集、能量高度集中，一旦发生火灾事故，极易发展成大面积、多装置连锁燃烧，扑救难度大、危险性高。掌握石化火灾特点和扑救技术，科学组织应急处置，对于最大限度减少人员伤亡和财产损失具有重要意义。本文系统介绍石化企业火灾扑救技术与应急处置要点。一、石化火灾特点与分类（一）石化火灾主要特点石化火灾与一般建筑火灾相比，具有以下显著特点：一是燃烧速度快，石化产品热值高、燃烧猛烈，火势蔓延迅速，短时间内即可形成大面积火灾；二是爆炸危险性大，生产装置和储罐内的物料在高温作用下易发生物理爆炸或化学爆炸，造成设备破裂、物料外泄，导致火势扩大；三是易形成立体燃烧，石化企业装置密集、管道纵横，火势可沿管道、电缆桥架、楼板孔洞迅速蔓延，形成地面、空中、地下立体燃烧；四是扑救难度大，石化火灾燃烧温度高、辐射热强，部分物料遇水反应或产生有毒烟气，对灭火人员和装备构成严重威胁；五是复燃复爆风险高，在灭火后如未彻底冷却设备、切断物料来源，极易发生复燃复爆。（二）石化火灾分类表1石化火灾主要类型火灾类型发生部位燃烧物质主要特点储罐火灾原油罐、成品油罐、液化气罐原油、汽油、柴油、液化石油气等液面燃烧、罐壁坍塌、沸溢喷溅装置火灾精馏塔、反应器、换热器、加热炉工艺介质（烃类、氢气等）喷射火、池火、火球，易连锁反应管道火灾工艺管道、输送管线管道内输送的物料喷射火，沿管道蔓延装卸区火灾装车台、码头、装卸栈台装卸作业中的物料泄漏池火、喷射火泵房/压缩机房火灾泵房、压缩机房、阀组间输送的物料、润滑油设备火灾、管道泄漏火电缆/电气火灾配电室、电缆沟、控制室电缆、电气设备阴燃、有毒烟气二、灭火技术与装备（一）常用灭火系统1.泡沫灭火系统泡沫灭火系统是石化企业扑救易燃液体火灾的主要手段。泡沫灭火剂通过在燃烧液面形成覆盖层，隔绝氧气、冷却降温，达到灭火目的。常用泡沫灭火剂包括：蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、水成膜泡沫（AFFF）、抗溶性泡沫等。其中，水成膜泡沫灭火效率高、抗复燃能力强，是目前应用最广泛的泡沫灭火剂。对于醇类、酮类等极性溶剂火灾，必须使用抗溶性泡沫。泡沫灭火系统按形式分为：固定式泡沫灭火系统、半固定式泡沫灭火系统和移动式泡沫灭火系统。大型储罐区一般设置固定式泡沫灭火系统，由消防水泵、泡沫液罐、比例混合器、泡沫产生器和管道组成，可实现自动或手动启动。2.干粉灭火系统干粉灭火系统通过干粉灭火剂与火焰发生化学抑制作用，中断燃烧链式反应，实现快速灭火。干粉灭火剂主要有碳酸氢钠干粉（BC类）和磷酸铵盐干粉（ABC类）。干粉灭火速度快、绝缘性好、适用范围广，特别适用于扑救气体火灾、电气火灾和易燃液体火灾的初期火灾。但干粉灭火冷却作用差，灭火后易复燃，对于大面积液体火灾，干粉灭火后需用泡沫覆盖防止复燃。3.水喷淋和水喷雾灭火系统水喷淋系统主要用于设备冷却和建筑防火分隔，通过均匀喷水降低设备表面温度，防止火势蔓延。水喷雾系统将水雾化成细小水滴，增大与火焰的接触面积，具有冷却、窒息、乳化等多重灭火作用，适用于扑救变压器火灾、燃油锅炉火灾和部分液体火灾。4.蒸汽灭火系统蒸汽灭火系统利用蒸汽稀释燃烧区域氧气浓度、降低温度，达到窒息灭火目的。石化企业在加热炉、泵房、压缩机房等封闭或半封闭空间常设置蒸汽灭火系统。蒸汽灭火具有成本低、不污染设备的优点，但灭火效率较低，适用于初期火灾和密闭空间火灾。（二）主要消防装备表2石化火灾扑救主要消防装备装备类型主要用途关键参数要求消防水罐车供水、冷却、稀释载水量≥10吨，供水流量≥40L/s泡沫消防车泡沫灭火泡沫液载量≥2吨，泡沫混合液流量≥30L/s干粉消防车干粉灭火干粉载量≥2吨，喷射距离≥15米举高喷射消防车高空灭火、冷却举高≥30米，喷射流量≥30L/s远程供水系统大流量远距离供水供水流量≥200L/s，距离≥2公里移动炮大流量定点灭火流量≥50L/s，射程≥60米正压式空气呼吸器灭火人员呼吸防护气瓶容积≥6.8L，使用时间≥60分钟隔热服/避火服灭火人员身体防护隔热服耐辐射热≥1000℃，避火服耐火焰≥1000℃三、不同场景火灾扑救策略（一）储罐火灾扑救1.固定顶储罐火灾固定顶储罐火灾多为液面稳定燃烧，火焰呈锥形，罐壁受火焰直接烘烤。扑救策略：一是冷却保护，对着火罐和邻近罐进行持续冷却，着火罐冷却供水强度不小于0.8L/(s·㎡)，邻近罐不小于0.7L/(s·㎡)，防止罐壁变形坍塌和邻近罐受热爆炸；二是泡沫灭火，在冷却的同时，利用固定式泡沫灭火系统或移动泡沫炮向罐内喷射泡沫，泡沫供给强度不小于6L/(min·㎡)，泡沫覆盖整个液面后火焰熄灭；三是防止沸溢喷溅，对于原油等含有水分的重质油品储罐，要密切关注罐内温度变化，发现沸溢喷溅征兆立即组织人员撤离。2.浮顶储罐火灾浮顶储罐火灾多发生在密封圈处，初期为密封圈局部燃烧，如不及时控制可发展为全面积燃烧。扑救策略：一是迅速启动固定式泡沫灭火系统，向密封圈处喷射泡沫；二是利用移动消防炮冷却浮顶和罐壁，防止浮顶变形沉没；三是组织人员佩戴防护装备，使用泡沫枪、干粉灭火器等直接扑灭密封圈处的小火；四是注意观察浮顶状态，如浮顶倾斜严重有沉没危险，应及时撤离罐顶人员。3.球罐火灾球罐多储存液化石油气、液化天然气等低温高压液化气体，火灾危险性极大。球罐火灾主要有两种形式：一是球罐本体泄漏形成喷射火，二是球罐受外部火焰烘烤导致罐内压力升高发生BLEVE（沸腾液体扩展蒸气爆炸）。扑救策略：一是立即切断物料来源，关闭进出口阀门；二是对球罐进行大流量冷却，冷却供水强度不小于0.2L/(s·㎡)，重点冷却受火焰直接烘烤的部位；三是对于泄漏喷射火，在确保切断物料来源的前提下，可用干粉、蒸汽或水枪灭火；四是设置警戒区域，疏散下风向人员，密切监测球罐压力和温度变化，如出现罐体变色、焊缝开裂、压力骤升等爆炸征兆，立即组织所有人员撤离至安全区域。（二）装置火灾扑救石化生产装置火灾是最复杂、最危险的火灾类型，具有设备密集、管道纵横、物料种类多、易连锁反应等特点。扑救策略：第一，迅速查明情况。到达现场后，首先要了解着火装置名称、工艺介质、着火部位、火势大小、有无人员被困、装置上下游物料切断情况等。要向企业技术人员了解工艺流程和危险特性，制定科学的灭火方案。第二，切断物料来源。这是扑救装置火灾的关键措施。要在企业工艺人员配合下，迅速关闭着火装置及相关设备的进出口阀门，切断物料供应，必要时进行紧急停车和物料倒空。对于无法关闭的阀门，可采取注水、注氮等措施降低泄漏量。第三，控制火势蔓延。利用装置内固定消防设施和移动消防装备，对着火设备和邻近设备进行冷却保护，防止火势蔓延和设备爆炸。重点冷却受火焰直接烘烤的塔器、换热器、容器和管道，冷却要均匀、不间断。对于火势可能蔓延的方向，要设置水幕或水枪阵地进行堵截。第四，实施灭火进攻。在物料来源切断、火势得到控制后，组织灭火进攻。根据燃烧物质和部位选择合适的灭火剂：烃类气体和液体火灾用泡沫或干粉；氢气火灾用蒸汽或干粉，严禁在未切断气源的情况下灭火；电气火灾先断电后用干粉或二氧化碳。灭火时要统一指挥、协同作战，从多个方向同时进攻，确保一举扑灭。第五，防止复燃复爆。灭火后要继续对设备进行冷却，直至设备温度降至安全范围。要持续监测可燃气体浓度，确认无泄漏后方可撤除警戒。要安排专人值守，发现复燃征兆立即处置。（三）管道火灾扑救石化企业管道纵横交错，管道火灾多为管道破裂或法兰泄漏形成的喷射火。扑救策略：一是迅速关闭管道两端阀门，切断物料来源；二是对管道及邻近设备进行冷却，防止管道受热破裂或邻近设备爆炸；三是在物料来源切断后，用干粉、蒸汽或水枪扑灭管道上的火焰；四是对于高压管道泄漏，在无法切断物料的情况下，应保持稳定燃烧，防止可燃气体扩散形成爆炸性混合物，同时积极采取措施切断物料；五是注意管道内物料流向，防止火焰沿管道蔓延至其他装置。（四）装卸区火灾扑救装卸区是石化企业火灾高发区域，包括铁路装车台、汽车装车台、码头装卸区等。装卸区火灾多为装卸过程中物料泄漏遇火源引发的池火或喷射火。扑救策略：一是立即停止装卸作业，关闭装卸阀门，断开装卸鹤管；二是对槽车、船舱和装卸设施进行冷却，防止受热爆炸；三是用泡沫覆盖泄漏的液体，扑灭地面池火；四是对于槽车或船舱火灾，要重点冷却罐体，同时向罐内喷射泡沫灭火；五是设置警戒区域，疏散周边人员和车辆，防止事故扩大。四、应急处置程序（一）报警与初期处置发现火情后，现场人员应立即大声呼喊报警，同时使用就近的灭火器材进行初期火灾扑救。要迅速向企业消防控制室和应急指挥中心报告，报告内容包括：着火地点、着火物质、火势大小、有无人员被困、报警人姓名和联系方式。消防控制室接到报警后，应立即启动相应的火灾报警和消防联动系统，通知企业专职消防队和应急救援队伍出动，并向企业应急指挥部报告。（二）应急响应与指挥企业应急指挥部接到报告后，应根据火灾等级启动相应级别的应急预案。总指挥应迅速赶赴现场或在应急指挥中心坐镇指挥，根据火灾情况成立现场指挥部，下设灭火作战组、工艺处置组、安全警戒组、医疗救护组、后勤保障组、通讯联络组等专业小组，明确各组职责和任务。现场指挥部应根据火情发展和灭火需要，及时调整灭火方案和力量部署，统一指挥协调各小组和参战力量。（三）人员疏散与搜救发生火灾后，应立即组织着火区域和受威胁区域的人员疏散撤离。疏散应按照应急预案规定的疏散路线，向上风方向或侧风方向安全区域撤离。疏散过程中要清点人数，确保不遗漏一人。对于有人员被困的情况，应在做好防护的前提下组织搜救。搜救人员必须佩戴正压式空气呼吸器和防护服装，两人以上编组行动，严禁单独进入危险区域。搜救中要利用喊话、敲击等方式寻找被困人员，发现被困人员后迅速转移至安全区域进行急救。（四）现场洗消与清理火灾扑灭后，要对现场进行洗消和清理。对于受有毒有害物质污染的区域、设备和人员，要进行洗消处理，防止二次伤害。要清理现场残留物，妥善处理灭火产生的废水和废渣，防止环境污染。要对受损设备和管道进行检查，确认无泄漏、无复燃危险后方可恢复生产。要保护好事故现场，配合事故调查工作。五、安全防护与注意事项（一）灭火人员安全防护石化火灾扑救环境恶劣、危险性高，灭火人员必须做好全面的安全防护。一是呼吸防护，所有进入火灾现场的人员必须佩戴正压式空气呼吸器，严禁使用过滤式防毒面具，在有毒烟气区域要确保气瓶压力充足，预留返回时间；二是身体防护，根据危险程度穿着隔热服、避火服或防化服，佩戴防护头盔、防护手套和防护靴；三是设置安全观察员，在灭火阵地设置专人观察火势变化和设备状态，发现危险征兆立即发出撤离信号；四是规定紧急撤离路线和集合点，所有参战人员必须熟悉撤离路线，听到撤离信号后立即沿规定路线撤离。（二）灭火作战安全注意事项石化火灾扑救中要特别注意以下安全事项：一是严禁在未切断物料来源的情况下扑灭可燃气体火灾，防止可燃气体扩散形成爆炸性混合物，引发更大爆炸；二是冷却要均匀、不间断，严禁时断时续，防止设备因热胀冷缩发生破裂；三是严禁对遇水反应的物质（如金属钠、电石、三氯化磷等）使用直流水灭火，应使用干粉、干砂等灭火剂；四是严禁人员站立在储罐两端和管道法兰的正面，防止设备爆炸时碎片伤人；五是在有爆炸危险的区域，严禁使用非防爆通讯设备和电气设备；六是灭火用水和泡沫液要确保充足，大流量供水要提前规划水源和供水路线，避免中途断水导致火势反弹。（三）特殊危险情况处置1.BLEVE（沸腾液体扩展蒸气爆炸）防范液化气体储罐受火焰烘烤时，罐内液体剧烈沸腾，压力急剧升高，当压力超过储罐承受极限时，会发生BLEVE爆炸，产生巨大的火球和冲击波，危害极大。防范措施：一是对受火焰烘烤的储罐进行大流量持续冷却，重点冷却储罐上部气相空间；二是密切观察储罐状态，如发现罐体变色、焊缝开裂、安全阀持续起跳、压力骤升等征兆，立即组织所有人员撤离；三是设置安全警戒距离，液化气球罐火灾警戒距离不小于500米；四是在确保安全的前提下，积极采取措施切断物料来源或进行倒罐操作。2.沸溢喷溅防范原油、重油等含有水分的重质油品储罐火灾，燃烧一段时间后，热波传递至罐底水垫层，水分汽化膨胀，会将油品抛出罐外，形成沸溢或喷溅，造成大面积火灾和人员伤亡。防范措施：一是了解储存油品的性质和含水率，判断沸溢喷溅的可能性和时间；二是密切观察火焰颜色、烟雾变化和罐体振动情况，沸溢喷溅前火焰会突然变亮、变白，烟雾减少，罐体发生振动；三是发现沸溢喷溅征兆后，立即组织人员和车辆撤离至安全距离；四是在确保安全的前提下，加快灭火进度，争取在沸溢喷溅发生前扑灭火灾。3.有毒烟气防护石化火灾燃烧产生大量有毒烟气，包括一氧化碳、硫化氢、氮氧化物、氯化氢、氰化氢等，对灭火人员和周边群众构成严重威胁。防护措施：一是所有进入现场的人员必须佩戴正压式空气呼吸器；二是选择上风方向或侧风方向设置灭火阵地和指挥位置；三是监测空气中有毒气体浓度，根据监测结果调整警戒范围和防护等级；四是对疏散出的人