化工裝置高處火災風險及對策

趙楠楠(遼陽石化公司研究院，遼寧 遼陽 111000)

0 引言

石油化工是以石油和天然氣為原料的化學工業，是一種極其重要的原材料產業，在我國經濟發展過程中占據了重要的地位。石油化工對我國的農業、工業、交通運輸、國防建設等都有不同的作用，例如石化生產的合成氨是生產化肥的根本原料，在塑料產品制作過程中合成樹脂是非常重要的一種原材料，而在各種橡膠產品中也是關鍵材料[1]。與此同時，在我國制造行業的應用中，化工產品的重要性也愈加凸顯，無論是建筑行業還是船舶制造業，化工產品的應用都是非常廣泛的。化工產品中的橡膠材料的應用范圍也在增加，因為其可以耐高溫、耐腐蝕，對于防輻射、絕緣方面都有很好的效果。現代超音速飛機制作過程中必須用到類似的化工產品，在航空航天、導彈制作過程中都有其應用的地方。石化公司生產的大多數產品都是新材料，不僅用途廣泛，而且有許多產品優于天然材料。人們的衣、食、住、行與石化產品密不可分。石化產品為人們提供優質、實惠的日用品，促進市場開展，豐富人們的生活。石化產品在日常生活中已經必不可少，其涉及的領域非常廣泛。

1 化工裝置高處火災風險

石油化工產品的出產一般涉及物理變化和化學反應。這一進程不僅紊亂，而且有些反應劇烈且易失控，其間大多數發生在難以監測的反應堆或管道中。因此，石化生產比其他職業愈加專業化。當操作條件改變、進程中止或發生人為錯誤時，可能會呈現火災和爆破事件的潛在危險。用于制作石化產品的原材料、中間體乃至產品大多是易燃、易爆、劇毒和腐蝕性的。現代化學工業不斷向多樣化、規模化、連續性和自動化方向發展。如果生產中閥門放置不當、數據不正確或管理和處理不當都可能導致火災和意外爆破，對工廠造成毀滅性結果。

石化裝置發生火災時，原料、中間體或產品會發生燃燒，這些都是燃燒的對象即通常所說的易燃高分子材料，設備又是石油化工火災燃燒的主體，生產過程中物料不分離，物料不會脫離裝置而獨立存在[2]。因此，認真研究石油化工廠火災的特點及其滅火措施，對提高消防人員的滅火能力，有效控制和撲滅石油化工火災，對經濟建設具有重要意義。

石油化工是指生產各種油品、塑料、可燃氣體的行業，為生產生活或生產經營提供所必需的工業化學原料。石油化工產品是重要的能源、初級工業原材料和生活必需品，幾乎影響到經濟、生產和生活的各個領域，對經濟和民生產生重大影響。石化企業在生產過程中使用的原料、中間體和產品多為易燃易爆、有毒有害物質，腐蝕性強、儲存量大、集中存放。管道、設備、儲罐等可能會溢出物料，造成火災和爆炸事故，經濟損失遠遠大于其他屬于高危行業的行業[3]。隨著科學技術的不斷進步，石化企業的生產設施和工藝流程越來越復雜，易燃易爆、有毒有害化學品火災事故的發生層出不窮，石化火災爆破事故也越來越多。近年來，全國石化廠火災爆破事故數量和頻率居高不下，造成人員傷亡多、經濟損失大、社會影響大，超越其他行業。

2 化工裝置高處火災風險特性

2.1 較難及時發現初起火情

由于石化行業的原輔材料大多為易燃易爆、有毒有害物質，且生產過程大多處于高溫高壓狀態，發生火災、爆炸的風險遠大于其他行業。隨著我國經濟的不斷發展，科技水平也在逐年上升，無論是在國內還是國外，化工生產的范圍也越來越廣泛，但是其不斷發展的同時也存在著一定的安全隱患[4]。

通常在化工廠的高處，周圍沒有人，即使人們在地面上，由于能見度有限，也很難注意到最初的火災，所以一旦發生著火點，很難及時看到。一般來說，當火勢不斷上升的時候，在著火點會出現濃煙。此外，化工廠危化品的焚燒特性也不同，有的危化品在焚燒過程中不易被發現。與本文提到的氫氣焚燒相同，火焰呈藍色，沒有比照，白日不易看到。某化肥廠放空閥出口處，由于前置電動截止閥關閉不嚴，放空管出口泄漏出氫氮混合物。基本上，無論是油氣燃燒還是氫氣燃燒，泄漏氣體的燃燒在幾秒鐘內就達到穩定狀態，火勢發展極快，由于火的性質，一般很難在設備層面控制或消除初期火災[5]。

2.2 有效撲救手段少

在化工廠高空滅火時，與地面火災相比，及時調動人員、設備和消防車撲滅火災并不容易，因為人們走上樓梯到達火場需要一定的時間。一般來說，房間的高度很小。當遇到火時，人們保護自己的空間就更少了，不利于人員集中進行有效滅火。滅火器大部分是手持式滅火器，滅火泡沫通過消防立管連接，或泡沫滅火器噴射泡沫滅火。如果能在火災的初始階段被撲滅，火勢相對較小。如果火災是由疏水性物質或不溶于水的物質引起的，不能用噴水或滅火水滅火，否則火勢會在火區周圍加劇或蔓延，造成更大的火災后果。天津港“8·12”就是一個案例，瑞海公司危險品倉庫的火災爆炸事故尤為嚴重。化工廠高處有效滅火方法少，高處設備局部受限。受明火和高海拔影響，特別是因油氣泄漏引起火災時，環境溫度超過600 ℃，局部溫度甚至超過1 000 ℃，很難確保消防員有足夠的空間撲滅火災。同時，燃燒不充分會產生大量黑煙。這嚴重阻礙了工作人員的視線，逃生路線通常只是一個梯子，非常危險，必須根據具體火災情況確定滅火方法。

3 化工裝置高處火災防控措施

3.1 加強巡檢

由于石化廠的火災通常始于焚燒、爆破和崩塌的大規模三維流體形式。因此，必須有足夠的消防利器和“重兵”將優勢兵力會集在火災現場，一起進行阻攔、冷卻和射擊等戰術行動。平整長期作戰行動，組織人員更換和全面火力打擊等，及時增援和指揮后備力量，確保火力控制。當然，要掌握火控，需要了解火的主要方面和主要攻擊方向。石化廠火災復雜，危機頻發，但必須有1～2個環節對全局至關重要。因而，到達火災現場的消防隊有必要繼續考慮這些方面。指揮員有必要能夠集中軍力，不盲目部署軍力，不進行全面沖擊，應善于安排。經過重復打破一個點，能夠操控大局積極滅火。安全風險管理的主要目標是在風險發展為事故之前控制和降低風險。總的來說，它經歷了風險識別、風險評估和風險管理三個步驟。根據化工廠高層火災的特點，結合化工廠火災的一般特點，研究制定一定的防控措施，有利于控制和減少高層化工廠火災，實現風險管控。

防火和滅火措施也是適當的風險管理方法和實踐，通常在防火、滅火和減輕火災中發揮作用。為了防止火災，有必要了解火災的原因，特別是控制燃料、點火源，最重要的是控制支持燃燒的氧氣、溫度和壓力。發生火災時，主要需要撲滅火災，然后采取措施盡量減少火災造成的意外損壞。

對于高層化工廠火災，由于一般地面火災的危險性，也有其自身的危險特性，尤其是高層化工廠火災具有難以撲滅、火勢持續時間長的特點，容易造成連續火災，造成后續事故。高處液體易燃火災形成的三維火災的特點，并相應擴大火災事故的后果和控制措施。熟知其危險特性有助于大大減少大型化工廠火災事故的后果[6]。

檢驗制度是化工企業的基本制度。化工企業要求經營者進行定期、及時的檢查，關鍵是研究確定檢驗路徑，提高檢驗質量。經過對要害設備和要害部件的危險剖析，確定運營商的日常查看路線。日常查看是化工企業調查和發現危險的重要手段，也是化工企業實施危險查看最基本、最簡略的辦法。

因此，加強查驗辦理，保證查驗質量是查驗檢測的要害。盡快應對各種安全危險的基本辦法，也是降低安全危險的基本辦法之一。例如，某企業在檢查站精心準備了警示牌，掛在待檢查設備附近，以快速掌握檢查的主要內容和方法。此外，不少企業還實施了激勵措施，對及時發現問題設備的員工，給予經濟獎勵，鼓勵員工認真檢查，提高日常檢查質量。

3.2 加強消防設施管理

消防設備是化工廠及時發現火災、防止火勢蔓延、預防火災、降低火災風險的最基本、最有效的措施。《消防法》明確規定，對消防設備的管理及其購置必須要符合國家及其行業的標準，在日常維護過程中要定期進行檢查，必須要讓消防設備處于最優狀態，消防設備管理包含公司日常消防設備的查看、保護和更新。有資質的專業消防保護團隊定時進行系統查看、測試和保護，消防查看部門定時查看消防設備。

消防設備的一般維護和檢查主要包括：火災自動報警系統、消火栓系統、氣體滅火系統、泡沫滅火系統、自動噴水滅火系統、排煙系統、防火分隔系統、應急照明系統、消防系統涂裝、火災探測。這些消防設備發揮著各種關鍵作用，在火災探測、滅火和降低火災風險方面發揮著重要作用，保證了消防設備的正常運行或準工作狀態，加強了對消防設備的維護和管理[7]。

滅火蒸汽回路設置在扳手部分的連接法蘭上，主要針對化工廠高處法蘭漏料引起的火災事故，由于高處火災的危險特性，不能及時處理，導致火災事故的蔓延。消防蒸汽的啟動配置是一個遙控器，在發生事故時可以遠程啟動，而使用消防蒸汽可以有效地控制和撲滅火災，達到滅火的目的。

3.3 加強著火設備的冷卻處理

當石油化工廠發生火災時，一些設備會泄漏。火源爆炸燃燒后，輝光會使泄漏裝置燃燒。已形成穩定燃燒的點火器能否爆炸，視情況而定。如果設備因溫度和壓力過高而爆炸并著火，則設備不太可能發生二次爆炸。如果設備因泄漏而起火，且泄漏破裂小，且設備內部的材料為液化石油氣或可燃氣體，則設備爆炸的可能性很大。因此，消防部門到達火災現場后，指揮員應根據火災現場的具體情況，迅速評估消防設備是否會發生爆炸，然后再做出決定。快速部署部隊，同時冷卻滅火消防設備，防止消防設備變形和爆炸。

滅火過程中應注意是否有突變跡象，當石油化工廠產生火災時，燃燒或燒焦的設備和船舶都會出現一定的化學反應，讓火勢進一步蔓延，甚至造成人員的傷亡。因而，在消防工作中，有必要加強對火情突變的認識和了解。除了培訓專業人員外，還應安排一個專項管制小組，以監測和加強各種儀器和設備。一般來說，在周圍燒制或烘烤設備和器皿發生突然變化之前，會有一定的跡象。在石化廠滅火時，及時發現突然變化的跡象，可以減少重大損失。在石化廠今后的消防工作中，對火情突變的認識應該繼續加強。因為一旦這些預兆被發現，指揮官和士兵要么抓住火情突變的短期機會，采取行動化險為夷；要么果斷撤退，減少傷亡，挽救兵力，停止作業，然后離開。

在對不同的器件進行冷卻時，可以對不同狀態的器件采用不同的處理方法。對于存在火災風險的高塔、鍋爐和反應堆，應分層布置水槍從上到下均勻冷卻，以防止上部或中部冷卻失效。燃燒高壓設備時，應采取技術措施降低冷卻過程中的內部壓力。對于燃燒真空設備，應在主動冷卻期間封閉進口和出口閥，以防止再次焚燒和爆破。如有必要或可能，可將過熱蒸汽注入真空設備，以調整設備內的壓力。此外，在冷卻設備和容器時，重要的是保證設備和容器以及火災危險承重部件盡快冷卻。

4 結語

化工企業儲存、使用或生產的原料、成品具有易燃、易爆、有毒、有腐蝕性等特點，一旦發生事故，不僅威脅到人的生命安全，同時對大氣和水土環境造成污染。化工裝置由于其原料、產品很多都具有易燃易爆的特性，一旦發生火災，通常都會有火災發展迅速、火勢猛烈、火災影響范圍大的特點。所以了解其存在的風險并提出化工企業高空火災的防控措施具有重要意義。