煉油化工火災(zāi)事故的特點(diǎn)與應(yīng)對
文/鄭盈超 溫州消防救援支隊(duì)龍灣區(qū)大隊(duì)濱海站,化工管理
化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域是中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)的主要構(gòu)成之一,同中國其他各種類型的工業(yè)行業(yè)都有著不可分割的聯(lián)系,在中國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的過程中也扮演著十分重要的角色。但是,化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域同時(shí)也是典型的高危產(chǎn)業(yè),在制造、儲運(yùn)和貯存等過程中,常常伴隨著很大的易燃易爆風(fēng)險(xiǎn),而化工企業(yè)如果出現(xiàn)了火災(zāi)事故,其危害和經(jīng)濟(jì)損失也通常都相當(dāng)巨大。
所以盡管近年來,國家一直在不斷地加大對化工企業(yè)消防安全問題的重視與監(jiān)督,但是,由于化工企業(yè)在生產(chǎn)操作的過程中,不同生產(chǎn)要素、環(huán)節(jié)和過程之間的動(dòng)態(tài)可變性都很大,所以仍然無法實(shí)現(xiàn)對化工企業(yè)火災(zāi)事故的全面防范。所以,企業(yè)除了做好事前預(yù)防外,也需要在從事火后管理上加以深入研究?;馂?zāi)事故搶救是在化工企業(yè)火災(zāi)事故發(fā)生之后的第一個(gè)工作階段,在對化工企業(yè)火災(zāi)事故的搶救過程中,首先應(yīng)當(dāng)正確掌握化工企業(yè)火災(zāi)事故的主要特征,并在此基礎(chǔ)上,采取科學(xué)、合理、有效的方法進(jìn)行具體的預(yù)防以及搶救工作。
1 我國石油化工企業(yè)火災(zāi)事故的統(tǒng)計(jì)和分析
首先,按各類火災(zāi)爆炸事故率進(jìn)行分析,結(jié)果如表1所示。
其次,按單元火災(zāi)爆炸事故率以及 2014 年至2019 年 5 年間對 14 個(gè)煉油廠的 25 起火災(zāi)爆炸事故進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析如表 2 所示。
依據(jù)上述分析情況不難看出“工業(yè)裝置火災(zāi)事故所占比例最高”是針對性進(jìn)行防火的重點(diǎn)。
2 化工企業(yè)主要消防隱患
2.1 化工企業(yè)設(shè)備因素
化工企業(yè)設(shè)備因素具體指的是因?yàn)樵O(shè)備等相關(guān)因素而引發(fā)的火災(zāi),造成人員傷亡以及經(jīng)濟(jì)損失。具體可以劃分為下述兩種:
第一種是化學(xué)制造設(shè)備。隨著現(xiàn)如今化工領(lǐng)域不斷發(fā)展壯大,相關(guān)企業(yè)為了更便于生產(chǎn),經(jīng)常會引進(jìn)大量大規(guī)模的生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施。然而當(dāng)其中用于生產(chǎn)的各種設(shè)施裝置隨著時(shí)間的推移出現(xiàn)老化問題,就會引發(fā)其在存儲以及生產(chǎn)過程中出現(xiàn)跑冒滴漏等問題,這些問題的存在,給化工企業(yè)造成了十分巨大的安全隱患。
第二種是裝置設(shè)備的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。如果某些大型設(shè)施設(shè)備在其自身的制造過程中所用的原材料不佳,則當(dāng)其投入正常使用后,可能會在高溫、高壓等極端條件下出現(xiàn)損壞,這同樣會引發(fā)跑冒滴漏問題。加之管道接頭過多以及材料的熱腐蝕,極易產(chǎn)生跑冒滴漏問題,而如果所接觸的高溫超過了材料的自由燃點(diǎn),一旦跑漏,便會起火。
2.2 日常作業(yè)操作因素
日常生產(chǎn)作業(yè)操作不當(dāng)因素,具體指的是化工企業(yè)的工作人員在實(shí)施生產(chǎn)作業(yè)的過程中,由于自身技術(shù)水平不過關(guān)或未按照既定標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行任務(wù)等而導(dǎo)致的火災(zāi)事故。這種情況通常出現(xiàn)在儲運(yùn)、測量、裝卸、清罐等環(huán)節(jié)中。除此之外,靜電火災(zāi)事故也是比較常見的一種。
2.3 其他消防隱患
作為化工企業(yè),發(fā)生安全事故的風(fēng)險(xiǎn)因素不僅僅包括以上這些,以下原因也可能導(dǎo)致火災(zāi)事故的發(fā)生。
一是蒸汽沉淀。 在前線的日常工作中,如果有較嚴(yán)重的原油蒸汽泄漏,很可能會將蒸汽沉淀到管道槽等地方,在這些地方會積聚更多的蒸汽。在這種情況下,一旦發(fā)生明火,發(fā)生火災(zāi)的可能性就會很高。
二是儲罐和管路的泄漏也會產(chǎn)生消防隱患。由于嚴(yán)重的腐蝕、構(gòu)造問題等因素,設(shè)備在不工作的情況下,會發(fā)生油品泄漏,進(jìn)而會出現(xiàn)明火燃燒的現(xiàn)象。
三是電網(wǎng)火災(zāi)。電網(wǎng)不符合標(biāo)準(zhǔn),或者供電設(shè)備在使用過程中不規(guī)范,都會使得電力荷載超出正常范圍,在這種情況下,發(fā)生火災(zāi)的可能性也很高。
3 化工企業(yè)火災(zāi)事故特點(diǎn)
3.1 火災(zāi)蔓延迅速,爆炸危險(xiǎn)性大
對于化工企業(yè)而言,其和其他產(chǎn)業(yè)在面臨失火事故時(shí)會有著一定的區(qū)別。如果石油化工類企業(yè)出現(xiàn)了火災(zāi),則其火勢會表現(xiàn)得十分猛烈,甚至?xí)诙虝r(shí)間內(nèi)急劇擴(kuò)大,原因就是石油化工公司中大都是一些可燃易爆的液態(tài)或是氣態(tài)物質(zhì)。再加之石油化工制造、加工以及儲存等環(huán)節(jié)較多,所以如果任意一環(huán)出現(xiàn)疏忽都會引發(fā)不良影響,一方面會對人身健康產(chǎn)生一定的威脅,另一方面又會給公司造成很大的影響和經(jīng)濟(jì)損失。所以了解石油化工類的火災(zāi)事故特點(diǎn),并采取相應(yīng)的對策進(jìn)行防范是減少火災(zāi)事故發(fā)生的關(guān)鍵手段。
石油化工設(shè)備在發(fā)生火災(zāi)爆炸后,會急劇擴(kuò)散,在一定區(qū)域內(nèi)發(fā)生高溫爆炸,再加上該類企業(yè)在生產(chǎn)過程中必然會使用到多種原料,無論是原料還是生產(chǎn)出的成品都具有較為顯著的易燃、易揮發(fā)等特性,一旦出現(xiàn)著火的情況,則很難將火勢控制下來。即便消防員以最快的速度到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場,也很難將火災(zāi)情況控制住。在發(fā)生起火事故后,火勢會以非??斓乃俣葦U(kuò)大波及范圍,通常會以爆炸的形式存在。如果一些設(shè)備所存儲的流體量比較高,則當(dāng)其受到損壞時(shí),其中存儲的流體便會迅速涌出,這會致使火勢進(jìn)一步嚴(yán)重化。除此之外,一些化學(xué)物質(zhì)還具有一定的毒性,在高溫的催動(dòng)下,這一性質(zhì)還會增強(qiáng),當(dāng)有毒氣體擴(kuò)散到外部后,還會造成大面積的污染,這為滅火工作的順利開展造成了重重阻礙。
3.2 熱輻射
在石油化工類火災(zāi)發(fā)生過程中,由于企業(yè)中配備著較多的生產(chǎn)裝置,而這些生產(chǎn)裝置的復(fù)雜度又十分高,當(dāng)遇到火災(zāi)的時(shí)候,這些設(shè)備的內(nèi)部壓力會迅速增加,一時(shí)之間化工原料會涌出存儲設(shè)備,這些化工原料這時(shí)會成為助燃劑,促使火災(zāi)程度進(jìn)一步擴(kuò)大,進(jìn)而導(dǎo)致燃燒范圍迅速擴(kuò)張。而很多石化原材料在爆炸時(shí)也會放出一定的輻射,如儲罐爆裂后所產(chǎn)生的敞開式爆炸,燃燒火焰高度可達(dá)到幾十米,并且氣溫也相當(dāng)高。由于其爆破時(shí)也會導(dǎo)致周圍罐體產(chǎn)生移位甚至斷裂的狀況,其中存放的液體也會隨之?dāng)U散出來,這助長了火災(zāi)的勢焰,致使起火范圍不斷擴(kuò)張,這不僅會升高周圍的溫度,并且也會引發(fā)嚴(yán)重的輻射,這對工作人員而言,有著十分不利的影響。在氣溫水平高、熱輻射現(xiàn)象嚴(yán)重的環(huán)境中,消防員的滅火工作也會受到一定程度的阻礙,在高溫環(huán)境中,消防工作者可能會出現(xiàn)強(qiáng)烈的不適反應(yīng),這不利于滅火工作的正常進(jìn)行。
3.3 有毒氣體危害大
石油化工火災(zāi)中會釋放出大量的有毒氣體,這些氣體中有毒物質(zhì)的含量嚴(yán)重超過了正常人的可承受范圍,輕者會引發(fā)人中毒,破壞人體的正常生理機(jī)能,重者直接會誘發(fā)人窒息死亡。而且通過調(diào)查得知,石油火災(zāi)中的人員死亡有近八成以上是因?yàn)橛卸練怏w吸入過多,缺氧而死亡的。由于石化企業(yè)在生產(chǎn)中,儲罐內(nèi)的原油再加之一些原料中有很多化學(xué)物質(zhì),這些化學(xué)物質(zhì)經(jīng)過高溫、高壓的作用,一旦發(fā)生泄漏,就會釋放出有毒、有害氣體,不僅給周圍的環(huán)境造成嚴(yán)重的影響,而且也會給人的生命安全造成一定的威脅。這些化學(xué)物質(zhì)大都具有強(qiáng)烈的腐蝕性,給消防人員的滅火工作帶來了一定的影響。此外,化工廠中所排放出的一氧化碳?xì)怏w也會造成全球氣候變暖,大陸兩級冰川融化,若處理不當(dāng),會污染臨近的河流,影響到人們的正常飲水。
3.4 易形成大面積燃燒
化工公司的原材料、生產(chǎn)成品大多都是可燃易爆物料,而且由于化工公司的制造裝置往往密集、高聳,呈立體式的連續(xù)分布,因此一旦發(fā)生大爆炸,極易橫向和縱向擴(kuò)散,在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生很大面積的燃燒區(qū)域。同時(shí)在火場上,往往還會形成“回火”現(xiàn)象,導(dǎo)致其他區(qū)間的制造設(shè)備全部爆裂燒毀。另外,化工企業(yè)的許多物質(zhì)都呈液態(tài)狀,在流動(dòng)的過程中就會引起火勢的擴(kuò)散。
3.5 救援難度較大
化工公司的火災(zāi)事故特性也決定了化工企業(yè)如果出現(xiàn)火災(zāi)事故,搶救困難度往往很大。從具體來看,其困難度大致包括以下三個(gè)方面:一是化工公司的火災(zāi)事故往往伴隨著許多不確定性和不穩(wěn)定性因素,在進(jìn)行火災(zāi)現(xiàn)場搶救的過程中,仍然有可能出現(xiàn)二次爆炸或者連環(huán)爆炸,從而增加了搶救工作人員和滯留工作人員的遇險(xiǎn)幾率;二是石油等化學(xué)工業(yè)公司火災(zāi)事故場地的泄漏物大部分都是有毒、有害物質(zhì),如果擴(kuò)散或與人類直接接觸,往往會對人們的身體健康產(chǎn)生一定的威脅,從而影響火災(zāi)事故搶救行動(dòng)。
4 化工企業(yè)火災(zāi)爆炸事故的相關(guān)預(yù)防措施
4.1 建立健全消防的安全管理規(guī)章制度,制定應(yīng)急救援預(yù)案
化工企業(yè)都要成立消防安全工作組織,而這種組織要有統(tǒng)一的領(lǐng)導(dǎo)班子,要由相應(yīng)的職能部門和人員共同參與。在具體的管理執(zhí)行中,公司的消防安全主管,要按照“誰主管,誰負(fù)責(zé)”的原則,嚴(yán)格落實(shí)好所有工作環(huán)節(jié)和工作地點(diǎn)的消防滅火工作,自上而下,貫徹落實(shí)好崗位責(zé)任制。要建立健全消防安全管理體系,讓每個(gè)化工人員在生產(chǎn)過程中都有章可循。要按照責(zé)任細(xì)分原則,逐步建立消防安全責(zé)任管理制度、用火審查管理制度、防火防爆管理制度,及時(shí)地解決生產(chǎn)中遇到的問題,及時(shí)地?fù)屝拊O(shè)備與解決發(fā)電故障,做到問題查清楚、不放過任何疑點(diǎn),還要在節(jié)假日以及夏季或者冬季等高溫低溫季節(jié)加強(qiáng)巡檢等。
化工企業(yè)還要從“防患于未然”的角度出發(fā),制定相關(guān)的應(yīng)急救援作戰(zhàn)預(yù)案。對公司的重要區(qū)域加強(qiáng)消防安全管理,特別是在消防安全重點(diǎn)部位要設(shè)有醒目的“防火防爆”標(biāo)識,如在供水用電的系統(tǒng)周圍、廠區(qū)的道路系統(tǒng)周圍設(shè)有自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng),如果有必要,還需要實(shí)現(xiàn)消防技術(shù)設(shè)置。要引進(jìn)更先進(jìn)的信息化技術(shù),可以連接自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和消防系統(tǒng),假如出現(xiàn)起火爆炸情況,消防系統(tǒng)就會自動(dòng)啟動(dòng),避免因?yàn)橥话l(fā)性的火災(zāi)爆炸事故,造成不必要的財(cái)產(chǎn)損失。
4.2 引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)設(shè)施,有效地控制點(diǎn)火源頭
化工企業(yè)的點(diǎn)火源相當(dāng)多,因此企業(yè)要通過必要的技術(shù)手段,引進(jìn)先進(jìn)的科技設(shè)施,實(shí)行嚴(yán)密的點(diǎn)火源管理,以盡量避免產(chǎn)生火花,包括電氣火花、由于靜電引起的火花、甚至由于碰撞和撞擊而引起的自燃性火花等,并注意采用防火防爆電器,防止產(chǎn)生非生產(chǎn)性的點(diǎn)火源頭。在化工企業(yè)的起火和爆炸事故中,高爆炸性的氣體混合物是引起爆炸發(fā)生的最主要物質(zhì)條件,當(dāng)它們遇到點(diǎn)燃源的時(shí)候,在助燃物質(zhì)足夠的條件下就很容易使起火爆炸發(fā)生?;て髽I(yè)也可以采取必要的保護(hù)措施,物料盡可能采用不燃和不容易自爆的,從而有效增加材料的耐火極限。在企業(yè)的生產(chǎn)廠房內(nèi)也應(yīng)做好通風(fēng),以避免因空氣封閉而引起空氣不流動(dòng),為易燃易爆材料提供良好的空氣條件。
為有效防止突發(fā)的火災(zāi)或爆炸事故發(fā)生,化工企業(yè)還要針對自身?xiàng)l件,采取必要的技術(shù)措施,做好相關(guān)的設(shè)計(jì)工作。在設(shè)計(jì)企業(yè)車間和廠區(qū)建筑的時(shí)候,應(yīng)從防火的角度考慮,使其作為主要設(shè)計(jì)點(diǎn),并進(jìn)行相應(yīng)的安全性評價(jià)分析,在根本源頭上遏制火災(zāi)爆炸事件的產(chǎn)生。要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品安全化,必須引入完善的機(jī)械設(shè)備和防火防爆系統(tǒng),以確保化工企業(yè)在各個(gè)環(huán)節(jié)的安全生產(chǎn)。為了有效地預(yù)防工作人員在生產(chǎn)過程中的誤操作,將生產(chǎn)過程中容易產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)降低,需要采取必要的本質(zhì)安全措施。
5 化工企業(yè)火災(zāi)救援的基本措施
5.1 第一時(shí)間搶救生命
大火搶救的核心任務(wù)是搶救生命,但化工公司的大火事故由于蔓延速度較快、熱輻射范圍較大并且再次爆炸的風(fēng)險(xiǎn)較高,極易導(dǎo)致群死群傷,加之化工公司的制造設(shè)備布局高密,被困員工又常常無法脫困或被有效搶救。所以,當(dāng)消防救援工作人員抵達(dá)以后,要盡快地對在場人員情況加以偵察,以便更全方位地了解被困人員的總體數(shù)量、狀況,包括整個(gè)火災(zāi)現(xiàn)場的狀況。要在此基礎(chǔ)上,利用強(qiáng)烈水流的掩護(hù),使消防救援工作人員在火場中對被困、負(fù)傷的人員適時(shí)實(shí)施救助,并把受傷人員盡快送到救護(hù)車上接受處理,以增加工作人員的存活幾率。
5.2 及時(shí)進(jìn)行冷卻抑爆
化工企業(yè)火災(zāi)事故產(chǎn)生之后,由于地區(qū)氣溫的迅速升高,爆炸范圍內(nèi)的管道、設(shè)備、容器壓力都會進(jìn)一步上升,在這些狀況下,非常容易引起二次爆炸甚至再次爆炸。爆炸產(chǎn)生后,還會對鄰近的工業(yè)設(shè)備產(chǎn)生危害,從而形成連鎖效應(yīng)。所以,要適時(shí)對火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行冷卻抑爆。
5.2.1 對被火焰直接作用的壓力設(shè)備進(jìn)行冷卻
火場里的化工壓力容器由于環(huán)境溫度增高,極易發(fā)生爆炸。所以,要對火場區(qū)域內(nèi)及其鄰近的壓力容器裝置實(shí)施冷卻,可以按照加壓裝置的部位、外形、高度及其危險(xiǎn)性來選定水槍的施加部位與數(shù)量,保證冷卻過程連續(xù)不斷。同時(shí),還要做好火勢隔離措施,如添加阻止大火擴(kuò)散的加壓裝置。
5.2.2 對著火裝置實(shí)施冷卻
化工公司中引發(fā)火災(zāi)事故的原因也不盡相同,有的是由于裝置泄漏,有的則是由于設(shè)備超壓而引發(fā)爆炸事故。這些情況的事后危害性又有所不同,如由于裝置泄漏而引發(fā)的火災(zāi)事故,由于裝置泄漏的窗口面積較小,且裝置內(nèi)的物質(zhì)比較易燃,在起火之后,產(chǎn)生兩次引爆的幾率也很大;如由于沖破了高壓限制而引發(fā)的爆炸事故,產(chǎn)生兩次引爆的幾率也較小。不過,具體仍要依據(jù)火場的實(shí)際狀況而定。在對設(shè)備事后引爆的幾率做出評估之后,可以采取相應(yīng)方式予以制冷或抑爆,對受火勢危害大、形體較高的設(shè)備,可采用由上至下水槍均勻噴射的方法,予以全面制冷。在制冷的同時(shí),必須采用技術(shù)方法減小設(shè)備內(nèi)壓強(qiáng),并封閉進(jìn)出閥門。另外,必須對火勢靠近設(shè)備加以制冷,鄰近設(shè)備由于遭受大火的熱輻射及熱對流影響,也有很大的爆破危險(xiǎn)性,要依據(jù)設(shè)備離大火的遠(yuǎn)近、危險(xiǎn)程度,計(jì)算所需要的制冷能量。
5.3 做好相應(yīng)的現(xiàn)場取證工作
在開展化工公司火災(zāi)事故救援工作的同時(shí),還必須進(jìn)行一定的現(xiàn)場取證工作。因?yàn)榛す镜幕馂?zāi)事故現(xiàn)場往往被破壞程度很大,而且缺乏目擊者,所以在開展現(xiàn)場取證工作的過程中,要綜合使用各種方法,保證可以獲取到更多有用的證據(jù)。目前比較普遍的現(xiàn)場取證方式主要分為現(xiàn)場勘察和調(diào)查訪問,要比較詳盡地掌握火災(zāi)事故的具體發(fā)生情況,就必須結(jié)合上述方法。現(xiàn)場勘察主要是指消防救助組織工作人員在抵達(dá)現(xiàn)場之后,通過調(diào)查掌握到的基本情形,對火災(zāi)事故案情進(jìn)行基本假設(shè),并在此基礎(chǔ)上,采用比較科學(xué)的調(diào)查方式和技術(shù)手段,對化工公司在火災(zāi)事故現(xiàn)場的有關(guān)物證加以辨認(rèn)和檢查。
調(diào)查訪問法主要是指通過對化工企業(yè)火災(zāi)事故中可能牽涉的有關(guān)作業(yè)人、目擊人員等進(jìn)行梳理和排查,明確可以為火災(zāi)事故現(xiàn)場取證工作提供有用信息的關(guān)鍵者,并通過調(diào)查查詢的方法收集有用信息。需要注意的是,要保存好現(xiàn)場勘察所獲取到的重要物證,對某些關(guān)鍵性物證,要單獨(dú)加以保存;至于其他物證,則可以根據(jù)品種、體積、形態(tài)、質(zhì)地等加以分門別類地保存,進(jìn)一步增強(qiáng)保護(hù)效果。
6 結(jié)語
隨著我國化工行業(yè)市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和壯大,注冊化工公司的數(shù)量也在不斷增加,在中國很多地方,政府相關(guān)部門都采取了大量的措施鼓勵(lì)化工公司的發(fā)展。為確保化工企業(yè)工作人員的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全,我國的消防部門必須樹立“預(yù)防為主、消除隱患”的工作理念,有針對性地開展監(jiān)督抽查,防止失火事故的發(fā)生,同時(shí)掌握石油化工公司火災(zāi)事故發(fā)生的合理救援對策。