淺談化工生產(chǎn)中可燃液體緊急排放的防火措施

王學(xué)峰

（遼陽(yáng)市消防支隊(duì)，遼寧 遼陽(yáng) 111000）

在石油化工生產(chǎn)中，可燃液體的緊急安全排放，是防止火災(zāi)、爆炸蔓延擴(kuò)展的重要措施。甲、乙、丙類的生產(chǎn)設(shè)備均應(yīng)有事故緊急排放設(shè)施。為了確保排放安全，防止火災(zāi)爆炸事故發(fā)生，必須從排放設(shè)施的設(shè)計(jì)上、排放工藝上和操作上采取相應(yīng)的安全措施。

1 緊急排放設(shè)施的作用

可燃液體的緊急排放設(shè)施主要是用于事故情況下的排放，當(dāng)生產(chǎn)裝置發(fā)生故障，反應(yīng)物料發(fā)生劇烈反應(yīng)，采取加強(qiáng)冷卻，減少投料等措施難以奏效，不能防止設(shè)備超壓、超溫、暴聚、分解爆炸事故，應(yīng)將設(shè)備內(nèi)物料及時(shí)排放。尤其是在火災(zāi)狀態(tài)下，為了減少物料損失或防止火災(zāi)蔓延擴(kuò)大，并協(xié)助滅火，需將裝置內(nèi)的液態(tài)物料泄壓排放。

2 可燃液體的排放設(shè)施

可燃液體物料的排放系統(tǒng)可以利用專門的設(shè)施，或利用通常的工藝管線和容器進(jìn)行排放。

可燃液體的排放設(shè)施有抽送系統(tǒng)和壓力自流系統(tǒng)兩種類型。抽送系統(tǒng)由緊急冷卻器、緊急排液管線、事故儲(chǔ)槽或排放罐等組成。壓力自流系統(tǒng)由緊急排液管線、緊急放空塔、緊急排放池及隔油、轉(zhuǎn)油和排污系統(tǒng)組成。緊急放空塔、池設(shè)施也可以用于抽送系統(tǒng)。

緊急冷卻器是用于冷卻排放的所有料液，使之降溫而消除火災(zāi)與爆炸危險(xiǎn)的安全設(shè)備。一般為蛇管式，可以專用，也可以設(shè)計(jì)成兩用的，即在正常操作時(shí)作為冷卻器組的一部分。事故儲(chǔ)槽是專門用于接受冷卻后緊急排泄物料的安全設(shè)備，一般為立式鋼罐。容積較大的直接火加熱器、危險(xiǎn)性較大的反應(yīng)器，如氧化、硝化、氯化反應(yīng)器等，均需裝設(shè)事故儲(chǔ)槽。大型石油化工裝置油品的排放，需通過(guò)緊急放空塔、池進(jìn)行。緊急放空塔下段有5～6層擋板，下部進(jìn)油，上部噴淋冷卻水，緊急放空塔下段的上部還應(yīng)接入消防蒸汽。緊急放空塔可放在池內(nèi)，塔池相通，但緊急放空池內(nèi)應(yīng)經(jīng)常保持1/3以上的水，塔底應(yīng)浸在水面以下。

3 可燃液體緊急排放的安全技術(shù)措施

3.1 事故排放設(shè)備應(yīng)設(shè)置在安全位置

設(shè)在廠房里的生產(chǎn)設(shè)備或容器，在緊急情況下，其內(nèi)液體應(yīng)放流到設(shè)在廠房外的地下或半地下專用事故貯槽或排放罐中。廠房到事故儲(chǔ)槽或排放罐的距離應(yīng)與到設(shè)在廠房外的工藝設(shè)備相同。從露天裝置或工藝臺(tái)架到事故儲(chǔ)槽或排放罐的距離應(yīng)布置在裝置或臺(tái)架范圍以外，不應(yīng)當(dāng)將其設(shè)在廠房和與這些廠房有聯(lián)系的露天裝置或臺(tái)架之間。

緊急排液時(shí)，緊急放空塔、池都有著火的危險(xiǎn)。因此，緊急放空塔、池應(yīng)設(shè)置在安全地帶，通常應(yīng)與其他裝置或設(shè)施的安全距離為30m。用動(dòng)力輸送緊急排放物料的轉(zhuǎn)油泵，距緊急排液池的距離應(yīng)為15m以上。緊急放空塔或緊急排放池應(yīng)設(shè)置在污水處理廠附近，盡量縮短排污管線的距離。

3.2 及時(shí)啟動(dòng)排放設(shè)施

發(fā)生時(shí)故事，應(yīng)能及時(shí)啟動(dòng)安全排放設(shè)施。事故閥門通常設(shè)在廠房外或第一層靠近出口的位置。如果閥門有遠(yuǎn)距離傳動(dòng)裝置，則事故閥門應(yīng)安在需放空的設(shè)備或裝置附近，起動(dòng)按鈕要設(shè)在廠房外出口旁。事故放空最好是自動(dòng)打開(kāi)閥門，并與設(shè)備或裝置停止運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)施相聯(lián)動(dòng)。起動(dòng)閥門的自動(dòng)系統(tǒng)傳感器，要安裝在可能發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域。

緊急排放的管道要向事故儲(chǔ)槽或排放罐一側(cè)傾斜，并且盡可能取直線減少?gòu)澢?。除設(shè)備閘閥外，所有事故放空管道上不準(zhǔn)安裝閘閥。

緊急排放管線要經(jīng)常檢查，如有可能，應(yīng)經(jīng)常用300℃、0.3MPa（表壓）的過(guò)熱蒸汽吹掃，以確保其暢通。

3.3 事故排放設(shè)備應(yīng)有足夠容積

主要緊急排液安全處理設(shè)備的規(guī)格，需依據(jù)最大緊急排液量來(lái)確定。最大緊急排液量一般按在同一時(shí)間內(nèi)只有一個(gè)裝置發(fā)生事故來(lái)考慮。如果幾個(gè)裝置或全廠共用一個(gè)緊急放空設(shè)施，則按一次緊急排液量最大的裝置考慮緊急排液安全處理設(shè)施。在煉油廠，一般最大緊急排液量按管式爐或分餾塔底油考慮，如60萬(wàn)t/a或120萬(wàn)t/a的催化裂化裝置，一次最大緊急排液量為300m3，50～60萬(wàn)t/a的熱裂化和延遲焦化裝置為200m3。一個(gè)事故儲(chǔ)槽可以同若干個(gè)容器相連，其容量不應(yīng)小于其中最大一個(gè)容器的容積。

在車間里，一些容量不大的設(shè)備，如計(jì)量槽、分配器、壓力箱、燃料柜、淬火池等，不必設(shè)置專門的事故儲(chǔ)槽。它們可利用設(shè)在室外或設(shè)在毗連的廠房?jī)?nèi)，但需用實(shí)體墻分隔開(kāi)的生產(chǎn)容器作為緊急放空排放儲(chǔ)罐。此時(shí)，液體的放空只能采取自流式。

3.4 控制排放液體流速

處理事故要求的時(shí)間較短，小于10～15min，最好采用抽送和壓放的方式排放，如石油煉制企業(yè)的催化裂化裝置，就是采用此法排放其中物料的。利用惰性氣體壓放，既可加快排放速度，又可消除在設(shè)備中發(fā)生爆炸的可能性。

通常在操作中出現(xiàn)異常事故，或在設(shè)備運(yùn)行中發(fā)生故障，或在火災(zāi)情況下須進(jìn)行緊急排放的易燃易爆液態(tài)物料，都是處于沸點(diǎn)的溫度條件下，通過(guò)管線進(jìn)入緊急放空塔等設(shè)備中，若流速過(guò)快，易引起閃蒸。另外，排液速率過(guò)快時(shí)，生產(chǎn)裝置內(nèi)可造成瞬間真空，吸入空氣或火焰，帶來(lái)更大的爆炸危險(xiǎn)。因此，應(yīng)適當(dāng)控制排放速率。對(duì)于密度較大而泄放壓力較小的液態(tài)物料，一般閃蒸量較少，緊急排液時(shí)間也可較長(zhǎng)，一般按30min考慮，如石油煉制企業(yè)的常減壓蒸餾、延遲焦化、熱裂化等裝置，主要應(yīng)采用自流排液方式，經(jīng)緊急排液管線、緊急冷卻器轉(zhuǎn)送緊急放空塔、緊急事故罐等儲(chǔ)存處理系統(tǒng)。

緊急排液管直徑應(yīng)根據(jù)排液量和緊急排液的限制時(shí)間及安全性來(lái)確定。石油煉制企業(yè)，60萬(wàn)t/a或120萬(wàn)t/a的催化裂化裝置要求緊急排液時(shí)間較短，排放管徑應(yīng)較大，其余裝置的排放管徑一般與加熱爐入口管徑相同。

3.5 防止排放設(shè)備發(fā)生火災(zāi)或者爆炸

為了預(yù)防排放的液體物料發(fā)生閃蒸，蒸出的可燃蒸氣與空氣形成爆炸性混合物，緊急冷卻的冷卻面積要足夠大，保證其冷卻效果。緊急放空塔的冷卻水量，應(yīng)根據(jù)最大緊急放空量和泄放物料的溫度確定。

事故儲(chǔ)槽要制成密閉式的。但它在使用過(guò)程中可能積存凝結(jié)水。此時(shí)，若放進(jìn)高溫液體，可能使水急劇汽化，槽內(nèi)壓力急劇上升而發(fā)生蒸汽物理性爆炸。因此，積存的水要定期放掉。事故儲(chǔ)槽的底要做成有坡度的，以便將水排干凈。

為了防止高溫液體流入封閉式事故儲(chǔ)槽和空氣接觸形成爆炸性混合物而發(fā)生爆炸，排放高溫液體之前，要用水蒸氣或惰性氣體吹洗事故儲(chǔ)槽及其管道。

3.6 排放設(shè)施的安裝必須符合要求

緊急排放的物料溫度往往較高，因此，緊急排液管線要認(rèn)真考慮熱補(bǔ)償問(wèn)題，防止管線受高溫作用，破裂失效。事故放空管道應(yīng)用水封保護(hù)，以防火焰沿管發(fā)生蔓延。

事故儲(chǔ)罐上面要安裝呼吸管以控制罐內(nèi)壓力，呼吸管應(yīng)對(duì)著安全方向，并且阻火器加以保護(hù)。如果排放的油品較重，事故儲(chǔ)罐應(yīng)具有保溫或加熱設(shè)施。蒸汽加熱盤管的面積應(yīng)按48h升溫30℃設(shè)計(jì)。

3.7 加強(qiáng)消防安全管理

緊急排放可燃液體物料屬于火災(zāi)危險(xiǎn)性操作，必須加強(qiáng)消防安全管理。應(yīng)制訂完善的安全操作規(guī)程，并且嚴(yán)格執(zhí)行，確保操作安全。在緊急排液的狀態(tài)下應(yīng)實(shí)施消防現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)，及時(shí)處理意外情況。緊急排液后，必須用蒸汽吹掃整個(gè)排放管線和冷卻器。

結(jié)語(yǔ)

可燃液體的緊急排放是為了減少物料損失或防止火災(zāi)蔓延擴(kuò)大，所以在進(jìn)行此項(xiàng)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到其本身的消防安全問(wèn)題，只有這樣才能真正起到防控火災(zāi)的作用。

[1]馬良，楊守生.石油化工生產(chǎn)防火防爆[M].北京：中國(guó)石化出版社，2005（5）.

[2]王祥，朱煥勤，石永春.油庫(kù)電氣安全防爆技術(shù).[M].北京：中國(guó)電力出版社，2006（6）.

[3]李建華，黃鄭華.石油化工企業(yè)防火[M].北京：中國(guó)勞動(dòng)出版社，2006（1）.