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大型石油化工企业灭火救援预案

http://www.fire.hc360.com2018年02月02日19:18 来源:《灭火指挥与救援》作者:宋越男T|T

    慧聪消防网讯    2017中国消防安全产业大会(CFIC2017)    消防品牌荣耀直击

    随着工业化进程的不断加快,石油化工产业发展迅速。石油化工的原料、成品或半成品,都是易燃物品,一旦发生火灾,扑救难度非常大。石油化工生产过程通常伴随高温、高压等较为恶劣的环境,一旦发生火灾,对生命的威胁很大。因此,针对大型石油化工企业做好科学有效的处置预案,是力争把人员伤亡和财产损失降到最低的必要保障。笔者分析千万吨级石油化工企业火灾及救援特点,以某千万吨级石油化工企业火灾为例,探讨科学有效的处置方式,提出千万吨级石油化工火灾扑救的可行性方案。

    1 千万吨级炼油厂火灾及灭火救援特点

    (1)火灾热值高、火势猛。千万吨级的石油化工火灾,其热值很高,且火势较猛,火焰在几秒钟内可蹿升至数十米,长时间燃烧极易伴随沸溢喷溅发生,造成大量可燃液体流出,继而形成更大面积的燃烧。

    (2)燃烧面积大且不规则。由于液体的流动性较强,气体的扩散能力较强,这容易导致石油化工火灾形成大面积的燃烧,并可能引起爆炸。由于流体的流动性和任意性,着火区域会变得不规则,给火灾扑救造成难度。

    (3)易形成立体火灾。由于石油化工装置内的易燃物质都属流淌扩散型,且一些生产设备的内部结构多是高大密集型,框架结构中所留出的通风口洞比较多,当初期火未得到有效控制时,就可能造成火势快速蔓延,进而形成立体燃烧,火灾扑救难度可想而知。

    (4)灭火作战难度大,投入作战单位数量多。石油化工装置火灾不可控制因素多,容易引发爆炸、毒气泄漏、腐蚀性物质的喷溅,形成立体火灾、地面流淌火、高危次生灾害等,严重影响灭火救援作战行动,火灾扑救和处置难以正常进行。由于燃烧的物质理化性不同,需要选取的灭火剂也不尽相同:装置设备以及起火部位的不同,需要选取的战术方法及灭火技术也不尽相同。因此,灭火救援战斗需要与专业技术人员配合,听取工艺人员意见和建议,以消防科学与技术2017年10月第36卷第1O期最合理的方式制定作战计划。一旦出现爆炸、毒气泄漏,形成立体火灾,需要控制以及保护的面积剧增,投入的力量也会随之增多,同时要确保火灾现场灭火剂的不间断供给。

    (5)火灾损失大,易造成重大污染。石油化工企业生产加工物质种类繁多,且多易燃易爆,一旦发生火灾爆炸,往往会形成大面积有毒有害气体扩散,对环境造成重大污染。据统计,石化企业火灾平均经济损失较其他生产企业要高出五倍以上,一旦处置不当,初期无法有效控制灾情,将造成巨大的经济损失。

    2 某千万吨级炼油厂灭火救援设计思路

    2.1基本情况

    某石化公司炼油厂隶属中国石油天然气股份有限公司,是国家大型企业。1963年1O月建成投产,经5O多年的生产建设,发展成集燃料油、润滑油、石蜡、化工原料于一体的大型炼油化工企业。炼油设计一次加工能力1000万t/a,实际年加工能力600万t/a。单位现有员工4305人,下辖车间级单位32个,其中主要生产车间有常减压一车间、常减压二车间、重油催化一车间、重油催化二车间、催化重整车间、延迟焦化车间、加氢一车间、加氢二车间、酮体糠醛车间、气体原料车间、硫磺回收车间、制蜡一车间、制蜡二车间、蜡脱油车间等。

    2.2预案设计要考虑的重点部位

    (1)反应一再生系统装置。其重点设备主要有沉降器、提升管反应器、再生器。提升管反应器设计为两个反应区,第一反应区温度为510~520oC,第二反应区温度在490~510oC。在长时间的运行过程中,会引起碳堆积,造成事故反应温度过低,原料油中的重组分不能完全气化,会引起待生催化剂带油,引发爆炸事故。再生器采用烧焦罐的低压降大孔分布板密相两段再生工艺,再生器温度在550~600oC,烧焦罐温度不能低于380℃。再生器内装有高温催化剂和易燃易爆、高温的烃类油气,一旦操作失误导致催化剂倒流,致使大量空气进入反应器,容易发生火灾爆炸事故。加热炉炉膛温度在800oC,操作温度在300~400oC,炉管由于长时间高温作用,会出现腐蚀冲刷、局部过热的现象,由于油气线速过高,致使炉管减薄穿孔,引起火灾或者爆炸。若事故熄火,瓦斯在烟道中聚焦,狭小空间瓦斯达到一定比例将引发爆炸。装置的唯一明火点位于加热炉火源,若大量油气泄漏,蔓延至炉区明火点,坑内会引发爆炸。

    (2)分馏系统装置的重点设备。分馏塔内所需进行气液分离的轻质柴油油气是经沉降器处理后的,塔内是油气混合状态,轻柴油自分馏塔第十七、十九、二十一层抽出,在高温度、高压状态下运行,人孔垫片易老化,设备易腐蚀;管线阀门腐蚀,会造成高温重油、汽油、柴油等介质泄漏,高温重油自燃可着火,其他介质遇明火或静电火花等可着火。汽提塔分为三段进行气提,轻柴油自分馏塔第十七、十九、二十一层抽出进入汽提塔再沸器继续加热,塔中以气相为主,在长时间的运行过程中,高温高压使仪器、控制阀不稳定,极易发生泄漏,达到一定浓度时会发生爆炸。

    (3)受火势威胁严重的部位。一是与各类塔器相连接的管线、法兰、阀门、人孔垫片等会因为老化、设备腐蚀等造成汽油、柴油、液态烃、液化气、碱液等泄漏,在遇到全面积火灾时,遇到高温、明火或静电火花引起着火爆炸。二是热油泵房、冷油泵房、轻油泵房、气分泵房内各泵机械在全面火灾时极易引起密封泄漏,管线阀门泄漏,高温重油自然着火;汽油、柴油、液态烃发生泄漏,遇到高温、明火或静电火花引起火灾。三是换热器、冷凝器、各种储罐、容器均分布在各装置附近,一旦发生全面积火灾时,极易发生火灾爆炸事故。四是受火势威胁比较严重的部位如空气预热器,与常压塔、分馏塔连接的进、出料管线,法兰盘、阀门、任何受火势威胁的毗邻装置。与常压装置相连接的进、出料管线多,出料管线多为油气,管线连接的法兰、阀门垫片、管线弯头长时间运行,容易堆积物料形成腐蚀穿孔,易发生泄漏,全面积火灾时从而易发火灾。五是空气预热器以常一线、常四线、常五线为热源加热空气,空气预热器会因为温度低使管束内油品凝固,化冻操作处理时容易造成热油从管线内喷出溅到高温管线上着火。六是常压装置框架平台距离常压塔、分馏塔过近(相隔5~8m且有通道连接),发生全面积火灾时,喷溅或是泄漏的物料极易蔓延,形成流淌火,容易威胁到框架平台上的换热器、冷凝器发生起火爆炸。七是外部空气进入塔内,与高温油气形成爆炸混合物,发生爆炸燃烧。

    2.3炼油厂灭火救援设计原则

    (1)加强对石油化工企业的熟悉。要做好灭火救援工作,一是应不断完善灭火救援预案和熟悉演练,并详细掌握石油化工企业的基础资料及其存在的较大火灾隐患。二是要合理地组织救援演练,以使人员专业素质和装备器材运用达到最佳状态,在关键时刻发挥最佳效能。

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