一、石油化工装置的构造特点及火灾危险性
(一)蒸发与蒸馏装置。蒸发与蒸馏装置是石油化工生产的重要单元,应用十分广泛。蒸发是在液体表面发生的气化现象,是石化生产中最简单的过程,一般压力不大,温度不高,相对危险性较小;蒸馏是借液体混合物中各组分沸点的不同来分离液体,将混合物分离为纯组分的操作过程。
主要火灾危险性:一是加热温度过高或用明火加热等引起火灾爆炸;二是塔壁、塔盘锈蚀使易燃液体或蒸汽逸出;三是进出料管道焊接、密闭装置损坏,易燃液体或蒸汽泄漏引发事故;四是物料凝结堵塞管道使塔内压力增高引起爆炸;五是减压蒸馏中由于内部压力低于常压,如设备密封不良,易吸入空气而有引发着火或爆炸的危险。
(二)深冷装置。冷却、冷凝、冷冻是石油化工生产中的重要环节,一般生产都有热交换,通过热交换中的不同温度来控制、生产需要的产品。在石油化工生产中常把乙烯作为冷冻剂,乙烯生产中常用丙烯作乙烯的冷冻剂(乙烯在0.1Mpa下沸点-47.7℃),乙烯与丙烯交换冷却,经过多级压缩逐级降温,乙烯、丙烯在常温下均属可燃气体。
主要火灾危险性:由于乙烯、丙烯均属不饱和烃,性质的不稳定性、深冷装置高压和低温对装置的破坏性,以及乙烯、丙烯的易燃易爆性等特性,石油化工生产中深冷装置的火灾危险性极大。
(三)聚合反应装置。聚合装置是将若干个分子结合成一个较大的组成相同而分子量较高的化合物的反应过程,如聚氯乙烯是氯乙烯的聚合物等。
主要火灾危险性:反应压力高、速度快、易分解,能分解成碳、甲烷、氢气等,一旦反应失控很容易着火、爆炸。
(四)催化重整装置。在加热、加压和催化剂作用下,对原料的分子结构加以重新调整的工艺称为催化重整。催化重整主要是对直馏汽油、粗汽油进行重整,通过重整使原料中脂肪脱氢、芳构化和异构化,同时有轻度的热裂化,提高辛烷值。
主要火灾危险性:催化重整装置内塔群、设备管线多,原料及产品都是闪点较低的液体和爆炸性很强的气体。催化重整过程中,需要很大的加热炉才能供应所需的反应热,因此生产过程中火灾危险性很大。
(五)热裂化装置。热裂化装置是化工装置中较危险的生产装置,它主要是对重质馏分油在分馏塔与塔底渣油一起加热,经裂化后进行冷却,进行高压蒸发、分馏、再进行低压蒸发获得裂解气、粗汽油和轻柴油。
主要火灾危险性:生产过程在高温、高压下进行,裂化温度450~770℃,压力2~7MPa,裂解加热炉管处用火加热至800~1000℃,装置内的油品温度一般超过其自燃点,若漏出即会起火。
(六)氧化装置。氧化和还原是石油化工生产的基本单元,如通过对氨的氧化制取硝酸;通过对乙烯的氧化制成环氧乙烷,通过对导丙苯的氧化制成苯酚丙酮。氧化装置生产过程非常危险。
主要火灾危险性:氧化反应通常是放热反应,有些反应工艺要求需要加热。氧化装置最危险的设备是氧化塔,反应过程中投料配比不当,控温控压不当、仪器仪表提供数据有误等极易发生事故。
(七)石油化工生产中的安全装置。石油化工装置设计建设中安装了许多安全装置。主要安全装置有:旁通管(阀)、紧急切断阀、安全阀、数据资料采集装置、氮气、蒸汽吹扫系统、报警装置、灭火装置、管线标识。
二、石油化工装置事故处置的基本对策
石油化工装置的复杂性、极度危险性和事故的突发性、多变性,对事故处置的有效性、安全性提出了严峻的课题。这里就事故处置的基本对策作以探讨。
(一)冷却防爆。冷却防爆是消防队到场处置的首到任务。如果到场时,装置的全部或局部及地面均在燃烧,应先设法用泡沫扑灭地面火灾,并在地面及临近沟槽表面喷射泡沫,抑制流淌火实施泡沫覆盖。
(二)关阀断料。关阀断料是减轻或消除石油化工装置事故危害的有效手段。实施关阀断料战术(工艺)措施时,要摸清阀门的位置和形状,物料的数量和反应时流速、阀门关阀时的技术要求(如速度、方向等),并在工厂技术人员参与下进行。
(三)堵漏疏转。堵漏与疏转是化工灾害控制的两种手段。堵漏时要根据泄漏装置(管道)的具体情况,常用的不带压堵漏技术有焊接堵漏、粘接堵漏、压按堵漏等三种。而带压堵漏技术有夹具堵漏法、夹具注胶法、堵塞堵漏法、顶压堵漏法、引流堵漏法、缠绕堵漏法、内压堵漏法、冷冻堵漏法、顶压焊接堵漏法等十多种方法。
(四)侦检测爆。侦检测爆的目是了解掌握可燃烧气体浓度,随时为作战人员提供现场危险指数,为指挥决策提供依据。通过检测确定危险等级,实施安全警戒。侦检要保持不间断,最好要相对固定、定时,至少每半小时要将侦检信息通报指挥部。
(五)适时进攻。石油化工装置火灾事故,在物料泄漏量不大,压力不高,短时间可以控制泄漏源的情况下,可实施快速灭火,先灭后堵。在泄漏量大、压力较高、一时难以断料等情况下应冷却待灭,控制灾情;当压力降低到一定值,火势明显减弱,可实施灭火后快速堵漏。
三、几点建议
(一)重视个人防护。进入易燃易爆现场,尤其是实施关阀堵漏操作人员,指战员一定要内穿全棉防护服、外穿严密性防护服。高温、辐射较强的现场还应作隔热防护;对腐蚀性物料处置还应有防腐措施;对冷冻装置的处置还应有防冻措施;对于有毒场所,尤其是毒气浓度较高、毒性较大的现场,全员都应采取防毒保护措施。
(二)加强撤退战术训练。开展撤退训练一方面为了增强意识,另一方面更重要的是要加强战术训练。在撤退训练中应抓住以下基本要素:(1)撤退准备,进攻前预先选择撤退路线、清理障碍、车辆停靠位置有利于撤退等。(2)规定信号,如手势、舞动指挥旗、电台呼叫等。(3)确定专人观察,发现异常及时报告。(4)取捷径撤退,如翻越围墙、跳入水沟、不绕道撤退等。(6)利用地形地物作就地掩护。
(三)健全通信联络。大型石油化工火灾事故现场采取的比较有效的措施:一是健全通信联络规范。明确指挥层次,减少网内次要电台的呼叫,保证重要电台的通信。二是提高各级人员的通信业务素质。加强对各类通信操法的编制和训练,使人员掌握各类通信器材的使用和各类通信组网的方法,有效提高部队无线通信保障能力。
(四)确保火场供水不间断。石油化工火灾扑救石油化工火灾时间长、用水量大,应成立专门的供水小组,制定供水方案,确定专门的供水人员组织供水。每个战斗段、区域安排一名干部负责供水指挥,统筹安排供水,灵活采取运水供水、接力供水、耦合供水等多种方式,保证现场供水不间断。供水车辆都应选择性能良好的大功率消防车,并应保持车泵低速或中速运转,以满足长时间工作,不间断供水要求。
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