基于危險源定位技術的化工企業火災防控策略

陳興侖

(泰安市消防救援支隊，山東 泰安 271000)

0 引言

化工企業由于其特殊性面臨著巨大的火災防治壓力。火災不僅可能導致巨大的經濟損失，還可能引發環境污染甚至人員傷亡。如何有效地應對已成為當前的重要議題。

近年來，隨著技術的發展，危險源定位技術在火災防控策略中的應用越來越受到重視。這種技術能夠幫助企業更準確地識別和定位潛在的火災風險源，從而進行更有針對性的防控。

1 危險源定位技術概述

1.1 定義與分類

危險源定位技術是一種針對特定環境或場所中的潛在危險源進行識別、監測和定位的科技手段，這種技術主要依托先進的傳感器、信息處理和空間分析技術，實時對危險源進行精確定位和特性描述。

根據其應用背景和技術手段，危險源定位技術可以大致分類為三類：一是基于物理特性的定位，如使用紅外、超聲波或雷達技術檢測溫度異常、氣體泄漏或物體移動；二是基于化學反應或成分分析的定位，如采用氣體探測器或質譜儀實時分析環境中的特定化學物質；三是基于模型和算法的預測定位，通過分析歷史數據和環境參數，預測危險源可能的發生地點或時間[1]。

1.2 發展歷程及應用現狀

危險源定位技術的起源是在20世紀中期，當時技術只支持單一的傳感器應用，如簡單的氣體探測器和溫度傳感器，用于基礎的警告和安全檢測。隨著科技的進步，尤其是信息技術和傳感技術的融合，這一領域逐漸演變為集成多種傳感方式的復合定位系統，能夠進行更加精準和實時的危險源監控。進入21世紀，隨著物聯網、大數據和人工智能技術的崛起，危險源定位技術得到了前所未有地推動，實現了跨時空的實時監測、預測和響應。此技術已廣泛應用于化工、核能、礦業等高風險行業，不僅大幅提高了危險源的管理效率，也顯著降低了相關的事故風險，為企業和社會帶來了顯著的安全和經濟效益。

2 化工企業火災的主要風險因素

2.1 化學物質的燃燒性質

在化工企業中有許多原料具有高度的反應活性和燃燒性，會提高發生火災的概率。

以2015年天津港爆炸事故為例，該事件就是由于危化品倉庫存儲的硝酸銨、卡賓水、硝酸鉀等化學物質起火后發生連鎖反應所引發的巨大爆炸[2]。

2.2 生產工藝與裝置特點

化工企業的生產活動是一個高度復雜的過程，涵蓋了各種化學反應、分離技術以及精制操作，存在著眾多的火災風險點。首先，某些特定的化學反應如石油裂化和聚合，它們要在高溫和高壓的環境中進行，增加了火災的風險；其次，過程中的流體易燃或易爆物料，如烴、醇和醚，在管道、反應器和存儲設備中的流動可能因泄漏而引發火災或爆炸；再次，設備及存在老化、腐蝕和磨損，如果不經過定期的檢查和維護，可能會進一步增加火災的風險；最后，如果反應過程中的關鍵參數，如溫度、壓力和反應速度失去控制，可能導致反應過熱或過冷，進而產生有害的副產品或引發爆炸。

2.3 企業運營與管理風險

化工企業的運營與管理在生產安全中起到至關重要的作用。即便在擁有尖端技術與高度先進的設備的背景下，管理與運營中的任何缺陷都會增加風險，從而導致嚴重的安全事故。首先，一個不完善或模糊的安全管理體系可能導致員工在處理安全事務時的疏漏或沖突，從而降低風險的防控效率；其次，缺乏充足的安全培訓和持續教育會使員工缺乏應對突發風險和緊急情況的能力；再次，若缺乏應急計劃或定期的應急演練，當緊急情況發生時，企業可能應對不當；最后，長時間和不合理的工作安排可能導致員工疲勞，從而在操作中出現失誤，增加了事故風險[3]。

BP得克薩斯州煉油廠火災事故是一個典型例子，深刻展現了企業運營與管理風險的嚴重性。事故原因是交接班之間溝通的嚴重缺失導致接連的操作失誤和管理層對關鍵設備的不熟悉，以及經驗豐富的主管因私事突然離崗。這最終導致15名工人被當場炸死，170余人受傷，在周圍工作和居住的許多人成為爆炸產生的濃煙的受害者，同時這起事故還導致了嚴重的經濟損失。這是過去20年間美國作業場所最嚴重的災難之一。

3 危險源定位技術在火災防控中的應用

3.1 實時監控與警報系統

實時監控與警報系統在火災防控中的應用已成為現代化工企業安全管理的核心。這種技術利用先進的設備，持續地收集、分析和傳輸工廠內部的各種關鍵參數，如溫度、壓力和有害化學物質的濃度。通過將這些數據與預先設定的安全閾值進行比較，實時地識別出潛在的危險源。一旦檢測到超出正常范圍的參數或異常情況，警報系統會立即啟動，迅速通知操作人員或管理團隊。這不僅大大提高了火災應急響應的時效性，還增強了企業對火災風險的主動控制能力。

3.2 火災擴散模擬與預測

火災擴散模擬與預測技術是指通過結合計算流體動力學(CFD)技術、熱力學原理以及化學反應動力學，模擬火焰在特定條件下的發展和擴散。在實際應用中，這項技術能夠分析得出火焰高度、溫度梯度、煙霧的擴散速度及方向和潛在的有毒氣體含量等關鍵參數。并通過數字模型設置各種影響因素，如風速、風向、材料特性、建筑布局和存在的障礙物，研究人員可以預測并分析在不同場景和條件下火災的傳播趨勢。這樣的模擬結果對指導建筑設計、選擇合適的消防設備、制定應急響應策略和評估火災對周邊環境的潛在影響均具有極其重要的參考價值，使管理層能夠提前采取預防措施，最大限度地減少火災帶來的損失和風險。

3.3 風險評估與管理

風險評估與管理是火災防控策略的核心組成部分，旨在識別、分析并控制火災發生的概率，降低可能導致的損失。首先，風險識別需確定所有可能導致火災的因素，包括化學物質、生產流程、設備狀況和操作行為；其次，利用統計數據、實驗研究和模擬技術，可以識別出每個風險源的風險程度，協助決策者判斷并采取相應的預防和控制措施；最后，風險管理涉及制定、實施和持續更新一套旨在降低火災風險的策略和程序[4]，包括技術性的干預，如改進的生產工藝、增強的安全設備和應急準備措施，以及組織性的干預，如員工培訓、安全文化的推廣和持續的安全審查。只有通過這種全面、結構化的風險評估與管理方法，化工企業才能確保其生產活動的安全性，最大限度地減少火災帶來的經濟和人員損失。

4 化工企業火災防控策略建議

4.1 基于危險源定位技術的風險識別與評估

基于危險源定位技術的風險識別與評估已逐漸成為化工企業火災防控的前沿手段。首先，運用高精度的傳感器網絡，覆蓋整個化工生產設施，實時監測易燃易爆物質的濃度及設備工作狀態和溫度變化等關鍵參數；其次，利用算法對這些數據進行深度分析，實時檢測任何可能導致火災的異常模式；最后，整合地理信息系統(GIS)技術，精確地標定每一個潛在的危險源位置，從而為企業提供一個直觀的風險分布圖。

為了進一步細化風險評估，可結合模擬軟件，模擬各種火災事故的發展和擴散路徑，預測火災在不同條件下的影響范圍和強度。這種預測可以幫助企業優化其應急響應策略，確保在火災發生時可以迅速準確地對其進行干預。所有這些技術工具和方法應納入企業的總體風險管理框架中，確保全面、系統地進行火災風險的識別、評估和控制，使其真正地為企業的火災防控決策提供有力支持。

4.2 預防措施與應急響應策略

化工企業的火災防控重要的是采取實際的預防措施和建立應急響應策略。預防措施主要包括日常的操作和維護工作，確保設備完好無缺并按照安全規范進行操作。例如，定期對所有設備進行維護和檢查，尤其是那些涉及高溫、高壓或易燃、易爆物質的關鍵設備。通過振動監測和熱成像技術等技術提前發現設備的潛在故障，并及時進行修復。同時，對員工進行定期的安全培訓，使他們熟悉各種危險源的特性和處理方法，以及如何在緊急情況下采取正確的應對措施。

而建立應急響應策略主要包括以下幾點：首先，建立一個全面的應急預案，明確各種可能的緊急情況及其對應的處理程序；其次，定期進行應急演練，確保員工熟悉應急程序并能夠迅速采取行動；再次，增加火災監測和報警系統和自動噴淋系統等設備，確保在火災初起時可以迅速發現并控制火勢[5]；最后，報備當地的消防部門和應急服務機構，確保火災發生時可以得到及時支援。

4.3 整合技術與管理，構建完善的火災防控體系

構建完善的火災防控體系需要技術與管理的深度整合。

在技術層面，企業應采納最新的危險源定位技術、火災模擬工具和自動報警系統，以實時監控潛在火災風險，并為應急響應提供數據支持。如利用物聯網技術，設備傳感器可實時傳輸數據至中央控制室，確保異常情況被及時識別。而通過大數據和人工智能技術，企業可根據歷史數據預測可能的火災發生概率，并優化生產流程以降低風險。

在管理層面，明確的職責分工、定期的安全培訓、嚴格的操作規程和及時的風險評估都是確保火災防控措施得到有效實施的關鍵。管理團隊應與前線操作員工緊密合作，確保所有的安全規定都被嚴格遵守。定期的內部審計和第三方評估也是確保防控體系運行有效的重要手段。

整合技術與管理是一個持續的過程，需要化工企業持續投入資源和努力。只有當技術與管理完美融合，企業才能構建起一個既先進又可靠的火災防控體系，確保生產安全、保護員工和資產、減少經濟損失。

5 結語

隨著化工產業的不斷發展和擴張，火災和爆炸風險愈加顯著，給企業的生產安全和社會經濟帶來嚴重威脅。化工企業不僅需要借助先進的技術，準確地識別和管理潛在的火災風險，還需構建健全的管理體系，強化員工培訓和應急響應機制，確保在危急時刻能迅速、有效應對。只有將技術與管理的緊密結合，可以為化工企業提供一個更加穩固、高效的火災防控體系，為企業資產和員工生命安全提供堅實保障。