石油化工生產中火災危險性及消防安全控制措施

李建坤(上饒市消防救援支隊，江西 上饒 334000)

0 引言

隨著石油化工生產水平的不斷提升，與之相關的石油化工火災事故層出不窮。這些事故不僅會給企業造成極大的經濟損失，還會帶來人員傷亡，影響社會穩定。在石化生產過程中之所以會產生火災事故，主要是由于生產離不開各種高溫高壓設備。在生產的過程中還會涉及許多易燃易爆有毒物質，若不能對生產過程進行有效控制，就會誘發嚴重的火災事故。因此，要仔細分析石油化工生產過程中火災的危險性，制定有效的消防安全對策，實現安全生產，促進石油化工企業實現可持續發展。

1 石油化工生產火災事故的危險性分析

1.1 系統超壓，低沸點介質出現氣化

在石油化工生產系統中一旦出現超壓現象，就會導致許多沸點較低的介質在高溫系統中產生氣化現象。有機溶劑和水沸點是常見的低沸點介質。一旦介質的沸點超過溫度，就會產生氣化現象，形成相變。由于大部分有機溶劑容易產生燃燒和爆炸的問題，當溫度較高時，就會面臨越來越高的壓力，從而爆炸。比如，在催化裂化裝置中，若操作人員沒有按照要求進行操作，導致冷凝水進入煉油罐之中，水就會在溫度較高的情況下變成蒸汽，導致系統內部超壓，產生爆炸[1]。

1.2 溫度超過正常值，化學反應速度加快

進行石油化工生產時，若不能對溫度進行有效控制，導致溫度超標；或者設備在運行的過程中出現發熱的現象，沒有按照規定進行加料，導致加料量超標，就會進一步促進化學反應，不斷提高溫度，加速低沸點介質的氣化進程，導致不穩定的物質分解。此外，在生產中使用的聯苯混合物會在高溫時分解為苯、氧氣和氫氣等物質，導致系統壓力不斷升高，一旦壓力超過臨界值就會爆炸。比如，某化工廠生產潤滑油時，由于添加了三氯化鋁導致化學反應加速，產生較大量的瓦斯。當瓦斯不斷泄漏后，就會充斥在整個生產廠房之中，瓦斯遇到切斷照明電源后就會與之迅速反應，產生火花，誘發瓦斯爆炸，造成非常嚴重的后果。

1.3 高溫物料噴出，高溫物體與物料接觸

進行石油化工生產時，一旦物料的溫度超過自燃點，若與空氣接觸，就會燃燒，或者導致物料噴出。若操作人員操作出現失誤，反應裝置中的壓力過高，管線被腐蝕，生產裝置自身存在較為嚴重的質量問題，均會導致物料噴出。若沒有合理選擇放空管的布置區域，就會在放空物料的過程中導致物料與溫度較高的物體相接觸，從而產生燃燒。此外，若維修人員沒有定期對管道進行維修，就會導致低沸點介質與高溫設備接觸，也會誘發燃燒。

1.4 反應裝置中混有新介質，形成新的化學反應

石油化工企業在生產過程中應用的生產裝置通常比較安全可靠，但在化學反應或存儲過程中，一旦混入新的介質，就會產生新的化學反應。部分副反應具有一定的危險性，會產生許多危險物質，一旦環境比較高，與物質進行接觸，就會產生爆炸或燃燒。比如，在生產聚氯乙烯的過程中，若沒有充分考慮磷酸鈣含量合理值，導致其含量超標，就會產生危險系數較高的磷化氫，從而產生事故[2]。

1.5 產生爆炸混合物，誘發爆炸

在進行石油化工生產的過程中，大部分生產工藝系統不會產生較為嚴重的事故，可有效保障生產安全。一旦生產工藝裝置出現問題，或者由于人工操作不完善，沒有正確投放物料，就會產生爆炸事故。比如，在化工生產中對濃硫酸設備施焊時，在沖洗酸罐的過程中，由于罐體材料和稀硫酸所生成的氫氣在水的作用下并沒有完全消除，就會產生爆炸。

2 石油化工生產消防安全控制措施

2.1 對溫度進行合理控制

為了避免出現火災等危險事故，在進行石油化工生產時，需對溫度進行有效的控制。溫度不僅會對生產過程造成影響，還是誘發許多安全事故的源頭。相關人員要對溫度的范圍進行合理控制，避免出現爆炸和火災等事故。進行物理操作時，一旦溫度超過預定值，就會加速液態物料的沸騰，從而產生爆炸或物料噴出的情況，還會誘發部分干燥物料產生自燃現象。如果溫度比較低，在管路或設備中的物料就會逐漸凝固，對管路形成堵塞，導致設備不斷膨脹和開裂。對溫度進行控制時，要合理選擇傳熱介質，進行均勻而持久的攪拌，對反應熱及時進行轉移，避免傳熱面結垢。

2.1.1 合理選擇傳熱介質

傳熱介質是否得到合理選擇，將直接關系到溫度能否得到進一步控制。要合理選擇冷熱載體，確保加熱和冷卻過程的操作更加安全。企業經常會將明火、電阻絲、熱水和水蒸氣等作為常用的熱載體；企業會將空氣、水和制冷劑等物質作為冷載體。選擇載體時，要避免選擇與物料性質相沖或容易產生反應的物質。比如，一旦環氧乙烷與水接觸，就會產生劇烈的反應，需避免這一物質與水接觸。使用熱載體時，若熱載體處于溫度較高的環境之中，一旦低沸點物料混入系統之中，就會與溫度過高的熱載體接觸，產生氣化反應，導致系統超壓，有爆炸的可能性。因此，需確保熱載體運行系統更加安全可靠，通過脫水或干燥吹掃等方式，及時處理系統中存在的低沸點物質，避免系統中有積水，保證處理工作全面開展[3]。

2.1.2 持續均勻攪拌

采用機械攪拌可確保反應物料得到均勻攪拌，反應穩定，還能促進熱量的傳遞速度不斷加快。要避免機械攪拌中途停止，否則就會導致反應系統局部產生劇烈的反應，影響散熱功能。為了實現持續攪拌，可采用雙路供電或人工攪拌裝置等方式。

2.1.3 反應熱及時轉移

要確保反應熱得到及時有效的轉移，才能避免熱量持續積累。基本有機合成中的各類反應均為放熱反應，可采用針對性的反應熱轉移方式，如夾套冷卻、冷料循環、惰性氣體循環等，也可采用特殊性的反應器進行反映熱轉移。

2.1.4 避免傳熱面結垢

要及時對傳熱面進行清理，避免出現結垢現象。一旦出現結垢，不僅會導致傳熱效率不斷降低，還會誘發爆炸事故。要仔細分析傳熱面結垢的原因，選擇合理的處置方法。比如，要加強對設備的檢查，確定設備是否運行正常，是否存在質量問題；對攪拌方式進行改進，可采用低熱面、加熱面或增加流速等方式減少污垢在傳熱面上的沉積程度；定期對結垢進行檢查和清理。

2.2 投料配比與速度控制

要確保放熱反應過程得到有效的控制，嚴格進行物料配比控制，避免產生火災。比如，在生產環氧乙烷的過程中，要高度重視乙烷和氧的混合濃度是否合理，若不能保證二者得到合理的配比，就會導致其濃度不斷提高，容易誘發爆炸。在化學反應中，不能忽視催化劑的影響。由于過量催化劑會導致化學反應速度加快，不容易進行反應熱轉移，在熱量不斷積聚的情況下，就會誘發火災。因此，要合理進行物料配比設計，選擇合理的混合裝置，設置連鎖控制系統，經常對進料配比進行核對。當可燃物與氧化劑進行反應時，要合理控制氧化劑的投料速度與用量，在條件允許的情況下，可適當添加惰性氣體，以達到稀釋的效果。在放熱反應中，要根據設備的傳熱能力控制投料速度，否則就會導致反應速度過快，此外，還要對系統溫度進行有效控制，避免物料積累過多。若溫度保持在合適區間，反應速度會繼續加快，溫度壓力會呈現出不正常的狀態。要嚴格控制投料的速度，按照規定進行操作，不可隨意添加反應物。

2.3 對超量雜質和副反應進行嚴格的控制

進行化學反應操作時，一旦工藝條件發生變化，或者在原料中融入大量的超量雜質，就會產生副反應和過反應，從而誘發爆炸或火災。比如，采用乙炔和氯化氫合成氯乙烯時，若不能保證氯化氫中的游離氯含量得到有效控制，在游離氯含量持續超標的情況下，就會使其與乙炔產生反應，反應后所產生的四氯乙烷會誘發爆炸[4]。因此，要加強對原料質量的控制，合理選擇原料。在物料循環操作的過程中，要避免雜質積聚。要在部分反應過程中采取有效的措施，確保反應完全，一旦產生較大數量的半成品，也會誘發安全事故。

2.4 異常情況的處置方式

2.4.1 動力源忽然中斷

進行石油化工生產的過程中，要高度重視動力源的應用。一旦遭遇某種故障或受到其他原因的影響，就會導致動力源忽然中斷，這樣不僅會影響正常生產，還可能會誘發火災與爆炸等安全事故。比如，一旦電力中斷，攪拌機和水泵就無法正常工作，停止運轉，就會導致冷卻水的供給中斷，要在最短的時間內確保供力源及時恢復供給。若在較短的時間內不能恢復動力源，就要通過人工進行物料攪拌，在條件允許的情況下壓進高壓水，緊急進行排料，就能避免事故范圍進一步擴大。高度重視薄弱生產環節的動力源供給。比如，若部分環節容易誘發火災，就要確保其操作設備的供李源供給具有雙回路電源、雙干線水源或氣源。要配備相應的備用水泵和備用發電機，應對突發事故。

2.4.2 溢料和泄漏

在進行石油化工生產的過程中，很容易出現物料溢出或泄漏的情況。一旦溢出或泄漏的物質為可燃物質，就會誘發火災等事故。要高度重視這一問題，一旦發生物料溢出的現象，要在第一時間對環境周邊的火源進行控制，避免物料繼續流淌或產生氣化現象[5]。要通過降溫或冷卻措施阻止物料繼續溢出。要及時收集溢出的物料，避免物料繼續堆積。為了避免物料泄漏，除了要做到防患于未然之外，還要制定完善的應急處置方式。比如，及時堵住漏口，避免物質繼續擴散。要加大監測力度，對周邊火源進行有效控制。如果泄漏范圍比較大，就要設置圍墻等設施，將泄漏物控制在合理的范圍內，避免其泄漏范圍進一步擴大。要在容易產生泄漏的部位設置監測報警系統，一旦發現異常現象，就能及時報警和處理。

3 結語

綜上所述，為了提高石油化工企業的效益，避免出現人員傷亡，就要實現安全生產，解決在生產過程中存在的安全隱患，采取有效的安全控制措施。