近年来,国内能源化工企业火灾爆炸事故时有发生,造成了巨大的人员伤亡和财产损失。如2010年1月7日,兰州石化公司316罐区爆炸发生,导致11个储罐连环爆炸,事故造成6人死亡,6人受伤;2006年7月28日江苏省射阳县盐城氟源化工有限公司一车间发生爆炸,死亡22人,受伤29人;等等。这类消防安全事故的发生,严重影响了经济的稳步发展和社会的安定和谐。
随着近几年来陕西榆林境内煤炭、石油、化工等高危企业规模的不断扩大,城市火灾负荷和火灾危险性也不断增大,非传统消防安全因素增多,我市社会消防安全面临着严峻的挑战和考验,各类事故呈逐年上升趋势,火灾危险不断增大。如2009年8月8日,定边白马崾硷豹子掌采油队4914油井井喷事故;2006年7月3日黄蒿界乡延长集团公司“靖边-榆林”输油管线成品油泄露事故;2005年9月7日黄蒿界天然气气井涌事故,等等,均给国家和人民生命财产安全造成严重威胁。因此,分析能源化工企业火灾危险性和火灾特点,对预防和扑救此类火灾具有重要意义。
一、以神木天元化工有限公司为个案,分析能源化工企业生产工艺流程的特殊性
从能源化工企业的共性来看,企业生产工艺复杂,化工设备塔釜成群,压力管道纵横交错,化工设备中存在着较多的易燃、易爆、有毒、有害腐蚀性介质。“连续性强、高温高压、易燃易爆、有毒有害、资金和技术密集”是能源化工行业的特点,其生产过程是通过一系列的物理、化学变化完成的,生产原料和产品大多具有易燃易爆、毒害和腐蚀性,生产工艺操作复杂、连续性强,具有生产危险性大、发生火灾爆炸几率高的特点。在此,以神木天元化工有限公司为个案,探讨能源化工企业火灾危险性与火灾特点。
神木天元化工有限公司是利用“两次加氢,尾油裂化”技术,用氢气与煤焦油在催化剂作用下进行加氢反应,反应后通过分馏生产出燃油料、石油脑及液化气。工艺流程采用“煤间节液化”工艺,即将煤气化、净化后生产出符合要求的合成气(H2+CO),使合成气在一定的压力、温度和催化剂条件下进行反应,生成液态产品。煤间节液化的工艺流程是:来自净化单元的新鲜合成气,经混合加热后,进入到浆态反应床,进行“F-T合成”反应,反应后物料再经油洗、脱碳、加氢精制、加氢裂化、油品分馏等过程生产出各种油品。习惯上称作“煤制油”或“煤液化”,从该化工公司工艺流程以及查献可以看出,榆林市该类企业均以煤为原料,在一定反应条件下生产液体燃料和化工原料的过程。而榆林市还有部分能源化工企业是直接以液态、气态易燃物为原料进行加工,火灾危险性更大。
二、能源化工企业火灾危险性分析
通过笔者的日常消防监督检查,分析榆林市能源化工企业火灾危险性主要表现在以下三个方面:
一、生产材料危险性:此类企业工艺生产过程中,从原料到产品多为易燃、易爆、有毒、有害、高温、高压和腐蚀物质。中间罐区的物料成分复杂,管线和反应釜内的物料成分也比较复杂。发生火灾时,要充分考虑各类物料之间的相互影响,一旦发生火灾,要根据不同物料的性质采取不同的灭火救援方式。
二、生产过程危险性:生产过程中存在的危险因素主要有以下几个方面:人员操作失误、仪表失灵和设备损坏而造成泄漏;易挥发油品的油气挥发与空气混合形成爆炸性气体,遇明火及静电发生燃烧及爆炸事故;加热温度过高发生突沸;中间灌区倒料中,呼吸阀发生故障导致罐体失衡;其他因素导致的安全生产事故等。煤制油项目工艺流程十分复杂,具有高温高压、易燃易爆、有毒有害等特点,集火、爆、毒于一体。一旦发生火灾,危险极大。
三、生产装置危险性:该企业厂区包括净化单元、脱碳单元、制氢单元、油品加工单元和罐区单元等部分,装置包括“F-T合成”、脱碳、油洗和油品加工装置等,还有浆态床反应器、裂化反应、煮沸器、重沸炉、闪蒸槽和吸收塔等设施,其火灾危险性为甲类,存在泄露和爆炸的可能,生产区及罐区为爆炸危险区域。
三、能源化工企业火灾特点分析
此类能源化工企业由于生产原材料及工艺流程的复杂性,一旦发生火灾,火灾具有蔓延发展快、危险性高、扑救难度大、灭火作战时间长等特点。
一、火势发展快,爆炸几率大。煤制油企业火灾热值高,火势猛,火焰中心温度可达1050至1400摄氏度,火焰直线蔓延速度可达2至3米/秒,火焰可瞬间高达十多米。此类企业生产、储存或中转的绝大部分装置为钢制,火焰辐射强,易形成爆炸。生产装置内存有易流淌扩散的易燃易爆介质,有沸溢、喷溅的可能,大量可燃液体流散,易形成大面积流淌火。由于生产设备高大密集,框架结构孔洞多,相邻储罐管线纵横,会使火势向上线左右迅速扩展,易形成立体火灾。如,兰州石化公司316罐区爆炸时,现场存在大量的甲苯、丙烯等物质,这些物质爆炸极限在1%—%15之间,危险性极大。
二、危险性高、扑救难度大。此类企业一旦起火,火情特殊,潜伏巨大的危险,随时可能有发生爆炸的危险,如果是重油燃烧,还有可能发生沸溢或喷溅;生产储存场所的设备、管道存在大量的可燃原料或产品,发生泄漏爆炸或受热后膨胀易形成物理爆炸;生产装置高度的连续性,易形成连续爆炸;如果火灾扑救程序不对,还可能造成多次爆炸,极有可能会造成人员伤亡。在“8.8”定边井喷事故中,井喷附近就有4口油罐和100户村民,一旦气体蔓延,后果将不堪设想。所以扑救此类火灾时,一定要根据燃烧物质的性质不同,选用不同的灭火剂;根据火场形势,采用不同的灭火技术和战术方法。
三、灭火作战时间长,动用灭火设备多。能源化工企业发生火灾后,扑救火灾作战持续时间长,所需特种装备、灭火药剂和用水量非常大。特别是起火和爆炸后,罐体自身保护装置和半固定泡沫灭火系统容易失效,必须调集足够的侦检器材、防化洗消、高喷车、泡沫车等特种车辆装备和灭火药剂,确保扑救现场车辆装备、水源和灭火药剂充足好用。如,在“8.8”定边井喷事故救援中,榆林消防支队调集了特勤二中队、靖边中队、定边中队3个中队和1个专职队,共7辆消防车、44名指战员,共使用普通泡沫灭火剂1吨,用水量达100多吨,救援持续了近100个小时。
随着国家能源转化战略的实施,榆林能源化工企业将大量兴建和使用,能源化工企业的消防安全将成为榆林消防部队今后一个时期的主攻课题。只有切实掌握好这些能源化工企业火灾危险性及特点,才能为我们公安消防部队实施消防安全管理和这类火灾的技战术研究提供坚实的理论依据。
参考文献:
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[2]陈加强.试论化工火灾扑救的组织指挥[J].消防科学与技术,2002,21(2):3-5.