●賈 堅,林維鈞
(福建省消防總隊,福建福州 350003)
隨著福建省經濟社會的發展和石化工業迅速發展,“十二五”期間,福建省將重點建設古雷、泉港、江陰、秀嶼等石化企業工業園區。這些石化工業園區投資大、規模大、裝置多、工藝復雜、危險性大,一旦發生災害事故,社會和政治影響大。通過對石化工業園區的實地調研,就大型石化工業園區的滅火救援工作提出針對性對策和措施。
石化企業生產的原料、產品大部分屬于易燃、易爆物質,其生產過程復雜,操作控制嚴格。從消防角度來說,石油化工生產是一種高危險性的行業,其突出的特點是發生火災的概率高,危險性大,一旦發生火災爆炸事故,往往造成較大的傷亡或財產損失,石油化工生產的工藝特點表現在以下幾個方面:
大型石油化工企業是集原料加工、中間體再處理、產品再加工為一體的綜合性、連續生產的聯合企業。如漳州古雷工業園區的對二甲苯項目(PX)、精對苯二甲酸項目(PTA)、溶劑油和高級瀝青項目、石化油品化工碼頭,雖屬不同企業,但它們之間原料、產品都存在共享,聯系緊密。對二甲苯項目(PX),以常壓渣油和凝析油為原料,主要產品有對二甲苯、鄰二甲苯、苯、輕石腦油、液化氣、硫磺等產品。
聯合生產裝置由塔、釜、罐、槽、泵、爐等設備構成,其投資額與容器設備的表面積成正比,其產量則與其容積成正比。產量大,投資少,促進了裝置的大型化。生產裝置大型化后,對工藝設備的處理能力、材質和工藝參數要求更高,給設備制造帶來極大的困難,也增大了潛在的火災危險性。
現代石油化工生產,為了提高設備的單機效率,縮短產品生產周期,使生產獲得最佳經濟效益,許多工藝過程都采用了高溫、高壓、高真空、高空速、深冷等工藝技術與控制參數。這對裝置連續化生產的工藝參數控制與操作條件要求更加嚴格,同時也增大了火災危險性。
根據連續性生產的工藝的需求,煉化生產裝置設備內部布局都是集中布置,密度大、間距小、設備管道交錯排列、縱橫串通,設備與工藝管線高度密集,在事故狀態下,因熱對流、熱輻射、熱傳導的作用,易發生設備、單元、裝置連鎖式爆炸燃燒,擴大燃燒面積。
裝置區內的各設備之間、裝置區之間的介質輸送都是通過管道來完成的。大型石化企業的生產區內管線立體架設,縱橫交錯。如果管線長時間腐蝕,或檢修更換不及時極易發生問題。石油化工生產設備之間介質流量的控制及管線之間介質流量的分配是通過閥門來調節的,在平時生產中由于閥門被頻繁地開啟和關閉,內墊老化、關閉不嚴,或操作失誤,容易造成跑、冒、滴、漏,控制不當極易導致著火爆炸事故。
爆炸是石化火災的一個顯著特點。石化裝置或儲罐發生火災后,既有物理爆炸,也有化學爆炸,有先爆炸后燃燒,也有先燃燒后爆炸。無論哪種爆炸都可能會使建筑結構倒塌,人員傷亡,管線設備移位破裂,物料噴濺流淌,使火場情況更為復雜,給滅火救援帶來很大的困難。
液體具有良好的流動特性,氣體具有較好的擴散性,液化烴類具有氣化蔓延性。當其從設備內泄放時,便會四處流淌擴散。特別是容量較大的容器設備,當遭受嚴重破壞時,其流體便會急速涌泄而出,造成大面積火災。此外,可燃性物料和反應設備爆炸時的飛火,也能造成大面積火災。
由于生產過程中設備容器內存有易流淌易擴散的可燃介質,且生產設備高大密集呈立體布置,框架結構孔洞較多。所以,一旦初期火災控制不利,就會使火勢上下左右迅速擴展,而形成立體火災。
石油化工企業生產裝置、儲罐發生火災后,燃燒速度快,蔓延迅速。生產裝置發生著火爆炸,在裝置區內形成高溫燃燒區,火勢迅速向鄰近設備和垂直布局的工藝管廊蔓延波及,甚至引起二次爆炸,進一步形成更大面積的燃燒。加工或參與反應的物料熱值大,燃燒后產生的熱輻射,迅速加熱周圍毗連的容器設備,致使相鄰容器管道內的物料迅速升壓、揮發或分解,為火勢擴大創造了條件。物料的流淌擴散性,特別是可燃氣體的擴散性,增加了火勢瞬間擴大的危險性,加速了立體火災的形成。
石油化工裝置火災與爆炸的特點決定了指揮決策和滅火救援行動的難度。石油化工生產工藝過程復雜,一個部位設備發生著火爆炸往往波及到一個生產單元或整個裝置,工藝控制措施不到位,易形成裝置區大面積立體火災,可燃、毒性物質的擴散和腐蝕性物質的噴濺流淌,嚴重影響指揮員臨機決策和現場滅火救援行動。如大連2010年“7·16”火災,共調集3 000多名消防官兵,348臺消防車,歷時15小時。
大型石化園區由于其重要性、危險性,要有憂患意識,未雨綢繆,統籌謀劃,高標準全面做好滅火救援準備工作。
石化園區的應急救援工作涉及面廣、情況復雜,應成立地方政府為主導的區域性危化品應急救援中心,對區域內危化品應急救救援工作進行統籌安排,主要包括應急隊伍建設、裝備配備、滅火藥劑儲備、人才培養、消防隊站建設、訓練場所設置等內容。建立政府統一領導下的區域性危化品應急救援中心,整合公安、安監、環保、供水、供電等社會相關單位和企業的資源,有利于形成統一高效的指揮體系,避免多頭建設,資源浪費。各應急救援中心建設和運行維護費用以企業投資為主,政府給予補助。
以石化工業園區為主要研究對象,分析石化工業園區危險特性,分析火災、爆炸、漏泄產生的影響范圍和后果,科學合理制定消防規劃。由于目前《城市消防站建設標準》主要考慮的是城市的滅火救援工作,針對化工園區的滅火救援需要顯得明顯不足,《石油化工企業設計防火規范》只是對企業專職隊的建立、建設作了簡單的規定。目前,專門對化工園區消防隊站建設還未有明確的標準。鑒于石化工業的發展,要盡早制定出臺化工園區消防站建設的標準,對消防站的選址、人員配備、建筑標準、裝備配備和建設用地等進行明確規定,推動化工園區消防站的建設。
化工災害滅火救援,裝備建設至關重要。要根據石化企業災害事故的特點優先配備大噸位、大流量、遠射程、高性能消防車和伸縮折臂舉高車;配齊危化、洗消、供氣、油料保障等各類戰勤保障車輛,確保功能滿足。配備水幕槍、自保槍、自擺炮、無線遙控炮等專業器材,實現遠距離作戰;配備具有防爆功能的對講機、攝影機、照相機、通訊手機等,加大消防員個人防護裝備配備。加大滅火藥劑的供給與儲備。
依托面積較大的消防中隊建設化工裝置模擬訓練設施建設,實行化工園區各現役、專職消防隊的基地化訓練。加強滅火救援預案制作及配套保障工作,建立最佳動態滅火救援圈。定期開展實地測試和滅火救援實戰演練工作。重點開展車輛擺放、水炮射程、供液強度、風向影響、緊急撤退等方面測試,掌握車輛裝備的實戰效能,檢驗預案的實戰性和可操作性。針對關鍵工藝流程處置特點,建立關閥堵漏、輸轉倒罐等專業攻堅處置力量。警企協作,強化消防人員對工藝流程、處置程序和注意事項的熟悉。在區域救援中心中增加事業編制,培養一批化工災害處置的專業人才,確保研究、作戰人員的穩定性,解決消防部隊官兵流動性大的問題。
要加強對石化園區規劃和防火設計的監管,防止先天隱患的產生。應吸取山東省青島市中石化黃濰輸油管線泄漏爆炸事故經驗,合理布局石化生產區與生活社區,充分考慮地理、氣象、水文等因素,采取可操作性強的選址布點措施,切實管控風險,合理調整各個點、面、區的間距,將化工區與生活區隔離,形成封閉式管理體系。園區內主干道應達到大型消防車交會能力和轉彎半徑的要求,儲罐間道路應滿足舉高消防車展開作業面要求。鐵路建設時應盡量延伸至大型的物流區,避免多次裝卸帶來的安全隱患,管廊與鐵路的交叉處要采取技術防控措施。要保證水、電、蒸汽等關鍵要素的不間斷供應。采用雙回路供電或建設備用電源,建設第二水廠。
[1]公安部消防局.消防滅火救援[M].北京:中國人民公安大學出版社,2003.
[2]公安部政治部.滅火戰術[M].北京:群眾出版社,2004.
[3]張全靈.石油化工火災處置難點與多劑聯用舉高噴射消防車功能特點分析[J].消防技術與產品信息,2012,(10).
[4]陳家強.關于跨地區調動部隊協同作戰問題的探討[J].消防科學與技術,1995,14(2).