石油化工火災(zāi)的撲救方法分析

冀卓(中國(guó)消防救援學(xué)院，北京 102202)

0 引言

石油化工指以石油和天然氣為原料，生產(chǎn)石油產(chǎn)品和石油化工產(chǎn)品的加工工業(yè)，是我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)部門之一。石油化工企業(yè)在生產(chǎn)中會(huì)涉及多種易燃、可燃液體、固體等，是引發(fā)火災(zāi)的源頭因素，而其內(nèi)負(fù)載的生產(chǎn)設(shè)備、縱橫交錯(cuò)的燃?xì)夤艿缹㈤L(zhǎng)期處于高溫、高壓狀態(tài)，如管控不慎，也很容易導(dǎo)致火災(zāi)事件發(fā)生。因此在日常工作中，企業(yè)需要做好火災(zāi)防控工作。

1 石油化工企業(yè)產(chǎn)生火災(zāi)問(wèn)題的因素分析

1.1 石油化工裝置的建筑特點(diǎn)

對(duì)于石油化工企業(yè)來(lái)說(shuō)，它們生產(chǎn)的是具有特殊性質(zhì)的產(chǎn)品，因此所配備的生產(chǎn)裝置也具有特殊性，有關(guān)人員需要加強(qiáng)對(duì)這些內(nèi)容的了解，做好日常的防控工作，規(guī)避火災(zāi)的發(fā)生。首先石油化工企業(yè)具有日常連續(xù)生產(chǎn)的工作性質(zhì)，結(jié)合企業(yè)對(duì)生產(chǎn)工藝的實(shí)際需求，他們?cè)诓贾谜w化工廠設(shè)施時(shí)具有一定的連貫性特點(diǎn)，實(shí)際作業(yè)更多的是采用自動(dòng)化模式。石油化工企業(yè)在對(duì)生產(chǎn)設(shè)備展開(kāi)安全管理時(shí)，一般會(huì)以自身實(shí)際需求來(lái)對(duì)其內(nèi)建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)，且需要結(jié)合產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程來(lái)安設(shè)相關(guān)設(shè)備，由此引申工廠建筑設(shè)計(jì)，最終形成多樣化的建筑外形。

另外建筑和生產(chǎn)設(shè)備存在整體性較強(qiáng)的特點(diǎn)，實(shí)際所安裝的生產(chǎn)設(shè)施都相對(duì)密集、高大，像是生產(chǎn)裝置諸如：蒸餾塔、燃燒爐和反應(yīng)塔這類，已達(dá)到幾十米以上的高度。而部分大型設(shè)備已達(dá)到幾百米的高度，同時(shí)從建筑平面來(lái)看，各類裝置設(shè)備都是集中分布，彼此之間間距較小，連接設(shè)備的管道縱橫交錯(cuò)。這些裝備設(shè)備在啟動(dòng)時(shí)會(huì)建有控制平臺(tái)，其高度經(jīng)常會(huì)因?yàn)樯a(chǎn)內(nèi)容而改變，如果發(fā)生火災(zāi)，可以將這些平臺(tái)作為消防陣地。一些石油化工企業(yè)存在的裝置一般都是露天或半露天狀態(tài)，這是因?yàn)闉榉显O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，裝置需要考慮消防、防腐蝕、防爆等問(wèn)題，為此需要設(shè)備周圍環(huán)境具有較強(qiáng)的流通性，但這樣如果發(fā)生火災(zāi)，火勢(shì)燃燒也相對(duì)猛烈[1]。

1.2 石油化工企業(yè)的工藝及設(shè)備特點(diǎn)

在石油化工企業(yè)展開(kāi)生產(chǎn)工作時(shí)，一般都需要復(fù)雜生產(chǎn)工藝來(lái)支持運(yùn)作。而各類裝置、管線通常都有密集的分布，且它們運(yùn)作環(huán)境的氣溫、氣壓較高，而生產(chǎn)原料很多都存在易燃、可燃特點(diǎn)，這就加大了火災(zāi)的發(fā)生率與嚴(yán)重性。企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)中，所涉及的反應(yīng)容器、傳輸設(shè)備等有很多，且種類復(fù)雜，這些設(shè)備存在多樣化的材質(zhì)，這也導(dǎo)致這些裝備對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的適應(yīng)性各不相同。設(shè)備之間的聯(lián)系性很高，如果期間有一個(gè)設(shè)備出現(xiàn)故障，很可能導(dǎo)致其他設(shè)備也形成連鎖反應(yīng)，產(chǎn)生多向性火災(zāi)，為后期火災(zāi)救援工作帶來(lái)更多壓力。

2 石油化工發(fā)生火災(zāi)時(shí)的特點(diǎn)

通常石油化工類火災(zāi)事件都存在相對(duì)復(fù)雜的火情，火災(zāi)危險(xiǎn)性很高并伴有爆炸現(xiàn)象，并且火災(zāi)燃燒面積大，涉及多個(gè)火點(diǎn)，這類事件發(fā)生后會(huì)為社會(huì)群眾帶來(lái)很高的經(jīng)濟(jì)損失，以及人員傷亡現(xiàn)象，其特點(diǎn)如下。

2.1 燃燒與爆炸并存

一般情況下，石油化工企業(yè)遭遇火災(zāi)，根據(jù)其自身特殊性質(zhì)，火災(zāi)燃燒過(guò)程中還將出現(xiàn)物理、化學(xué)爆炸等問(wèn)題，從調(diào)查結(jié)果來(lái)看，通常火災(zāi)發(fā)生時(shí)都是先爆炸再燃燒，也存在先燃燒再爆炸的現(xiàn)象，兩者交替進(jìn)行。但無(wú)論爆炸類型是什么，最終都會(huì)導(dǎo)致原有管線、設(shè)備等出現(xiàn)偏移或破裂的現(xiàn)象，并且造成裝置中的物料流淌，建筑結(jié)構(gòu)被破壞，火災(zāi)等級(jí)大，人員傷亡相對(duì)嚴(yán)重[2]。

2.2 火勢(shì)發(fā)展較為迅猛

根據(jù)石油化工企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)性質(zhì)，在火災(zāi)發(fā)生后，很多化學(xué)危險(xiǎn)品都能作為燃燒物質(zhì)，此類產(chǎn)品與原料的沸點(diǎn)較低，并且很多都具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，具有一定的易燃易爆性，它們?cè)谌紵髮?huì)迅速蔓延火勢(shì)，加快燃燒速度。并且石油化工類火災(zāi)還存在高溫、輻射問(wèn)題，最終導(dǎo)致燃燒更為迅猛，強(qiáng)化火勢(shì)規(guī)模。

2.3 容易形成立體火災(zāi)

在火災(zāi)發(fā)生后，石油化工企業(yè)經(jīng)常接觸的易燃易爆類氣體、固體、液體就會(huì)出現(xiàn)較強(qiáng)的擴(kuò)散性以及流動(dòng)性，它們經(jīng)常會(huì)通過(guò)建筑樓板間的空隙、通風(fēng)管道、樓梯間等部位擴(kuò)散開(kāi)來(lái)。一旦發(fā)生火災(zāi)，許多生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)容器就會(huì)出現(xiàn)飛火、爆炸等現(xiàn)象，同時(shí)在火災(zāi)燃燒的過(guò)程中，裝置倒塌現(xiàn)象也極易發(fā)生，最終很容易導(dǎo)致大面積立體火災(zāi)現(xiàn)象出現(xiàn)，極大火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)。

2.4 火災(zāi)撲救比較困難

一旦出現(xiàn)石油化工類火災(zāi)，火災(zāi)救援工作的難度相對(duì)較大，石化企業(yè)生產(chǎn)涉及危險(xiǎn)品、化學(xué)品等，在發(fā)生火災(zāi)后經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)高溫、毒氣以及強(qiáng)輻射等問(wèn)題，這就為實(shí)際滅火救援工作帶來(lái)了更大的壓力。通常石油化工火災(zāi)大多屬于B、C類等級(jí)，在進(jìn)行滅火救援工作時(shí)，要結(jié)合燃燒位置、形態(tài)以及后續(xù)可能出現(xiàn)的突發(fā)事件，來(lái)正確科學(xué)的選擇滅火手段。并且在滅火時(shí)往往需要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間，如果滅火行動(dòng)不科學(xué)容易給自身帶來(lái)危險(xiǎn)，導(dǎo)致滅火效果大打折扣[3]。

3 石油化工火災(zāi)的撲救方法

3.1 全面掌控火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)情況

石化類火災(zāi)事件在發(fā)生后，經(jīng)常還會(huì)伴隨一系列的連鎖事件，受生產(chǎn)物料、工藝流程、生產(chǎn)環(huán)境的特殊性影響，火災(zāi)在發(fā)生后通?；饎?shì)很快蔓延，火場(chǎng)事態(tài)難以定性分析，常出現(xiàn)突發(fā)事件，實(shí)際后果很難預(yù)測(cè)。為此在進(jìn)行火災(zāi)撲救工作時(shí)，有必要先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行全方位的了解與掌握，在分析和確定了火災(zāi)初期發(fā)展情況后，來(lái)制定合理的滅火決策。

要保證火場(chǎng)偵查質(zhì)量，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況全方位掌握，如：企業(yè)工廠事故裝置的類型，生產(chǎn)原料內(nèi)容等；火災(zāi)引發(fā)設(shè)備受損位置以及相關(guān)聯(lián)工藝流程、管線走向，附近設(shè)備、管架等受到火災(zāi)侵蝕程度；事故裝置所處控制狀態(tài)，資深具有的消防水源情況等。在了解了燃燒介質(zhì)特點(diǎn)、事故裝置生產(chǎn)特點(diǎn)后，依照滅火戰(zhàn)術(shù)原則以及相關(guān)作戰(zhàn)程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)火情的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)與分析，確保最終制定的戰(zhàn)斗決策具有可實(shí)施性和科學(xué)性特點(diǎn)，保證消防指揮得到更優(yōu)質(zhì)的效果[4]。

3.2 調(diào)取基礎(chǔ)資料，查驗(yàn)災(zāi)情狀態(tài)

在實(shí)行火災(zāi)滅火工作時(shí)，需要先調(diào)取企業(yè)火災(zāi)事故相關(guān)的平面圖、流程圖等資料、了解設(shè)備生產(chǎn)流程，相關(guān)單元內(nèi)所布局的生產(chǎn)設(shè)備情況、火災(zāi)發(fā)生位置以及關(guān)鍵設(shè)備結(jié)構(gòu)圖等內(nèi)容，在對(duì)事故部位以及場(chǎng)地關(guān)鍵控制點(diǎn)進(jìn)行核對(duì)時(shí)，消防人員需要與生產(chǎn)人員相互配合，從發(fā)生事故的最開(kāi)始位置著手，對(duì)火災(zāi)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行判斷與分析。從工藝管線向塔器設(shè)備等關(guān)聯(lián)設(shè)備延伸，確定事故部位以及可能波及的設(shè)備容器，另外需要注意設(shè)備在受到火災(zāi)侵害后容易產(chǎn)生輻射熱等現(xiàn)象而影響附近設(shè)備，同時(shí)原有工藝系統(tǒng)溫度和壓力等參數(shù)也會(huì)發(fā)生變化，需要利用DCS系統(tǒng)來(lái)對(duì)裝置系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證，確定其是否受控。通過(guò)全面掌握現(xiàn)場(chǎng)資料，才能對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的主要方向以及主攻方向進(jìn)行精準(zhǔn)把控，以此科學(xué)合理地布置救援力量，并制定行之有效的救援方案。

3.3 利用工藝措施滅火

如果火災(zāi)發(fā)生在化工企業(yè)的生產(chǎn)儀器、管道中，通過(guò)工藝措施來(lái)控制火災(zāi)，能夠達(dá)成很好的效果，降低火災(zāi)救援壓力。消防人員在實(shí)行滅火工作時(shí)，工藝措施是其可利用的重要滅火手段。石油化工企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)中，各生產(chǎn)管道是相互連接的，相關(guān)設(shè)備之間也彼此貫通，如果設(shè)備著火，首先要做的就是關(guān)閉對(duì)應(yīng)的控制閥，將設(shè)備上下左右的物料聯(lián)系斷開(kāi)。如果著火時(shí)，失火設(shè)備內(nèi)部含有較多的可燃物料，應(yīng)通過(guò)物料輸轉(zhuǎn)裝置，以開(kāi)閥導(dǎo)流的方式讓其內(nèi)的數(shù)量減少。另外如果溫度過(guò)高而導(dǎo)致容器內(nèi)部壓力過(guò)大時(shí)，需要快速將壓力輸送到火炬系統(tǒng)以及安全罐中，避免出現(xiàn)物理爆炸。利用關(guān)閥斷料的方式能夠使火災(zāi)著火設(shè)備燃燒供應(yīng)快速中斷，而在關(guān)閥前，需要先了解工藝流程中著火設(shè)備所在位置，在確定其周圍所連接的管道、進(jìn)料與出料閥門以及關(guān)閘后可能會(huì)產(chǎn)生的影響后，再進(jìn)行關(guān)閥，有必要與其內(nèi)崗位人員或技術(shù)人員協(xié)作制定關(guān)閘方案[5]。

一般在設(shè)備著火后臨近設(shè)備受到火災(zāi)威脅時(shí)，通過(guò)開(kāi)閥導(dǎo)流能夠輸轉(zhuǎn)內(nèi)部的可燃物料，如此可將火災(zāi)危害減小，避免出現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)損失。不過(guò)由于物料狀態(tài)的差異性，開(kāi)閥導(dǎo)流存在不同的操作方式，而在運(yùn)作階段，需要注意預(yù)防導(dǎo)流設(shè)備產(chǎn)生負(fù)壓吸入空氣，因?yàn)檫@樣容易生成爆炸性氣體混合物，造成回火爆炸。為此不能將導(dǎo)流速度控制的過(guò)快，并且理想條件下，要檢測(cè)被導(dǎo)流設(shè)備內(nèi)的壓力不能低于

0.1 MPa，如果出現(xiàn)大于的情況要及時(shí)終止導(dǎo)流。

3.4 利用固定滅火設(shè)施滅火

一般石油化工類火災(zāi)在發(fā)生初期時(shí)，通過(guò)固定滅火設(shè)施能夠有效控制火災(zāi)，消防人員在展開(kāi)行動(dòng)時(shí)，需要先檢查固定滅火設(shè)施的狀態(tài)。只要設(shè)施未產(chǎn)生損害就應(yīng)該積極利用，這通常能夠有效控制火勢(shì)，預(yù)防爆炸，提高滅火效率，使滅火工作占據(jù)主動(dòng)?？偟膩?lái)說(shuō)固定滅火設(shè)施種類繁多，特別是石油化工企業(yè)所建造的大型生產(chǎn)工廠中會(huì)涉及多樣化的消防設(shè)施，像是裝置區(qū)之間設(shè)置的消防水幕、裝置或貯罐區(qū)附近安設(shè)的固定水泡、油罐內(nèi)設(shè)置的固定泡沫滅火系統(tǒng)、液化石油氣罐頂部雨淋設(shè)施等。這些設(shè)施都普遍具有啟動(dòng)時(shí)間快、便捷操作、滅火效果強(qiáng)等特點(diǎn)。以連續(xù)性冷卻方式將火災(zāi)火勢(shì)蔓延快、熱輻射強(qiáng)等問(wèn)題有效控制。對(duì)石油化工類火災(zāi)在初期的火情特點(diǎn)，通常都具有時(shí)間短、易爆炸等特點(diǎn)，實(shí)際滅火作戰(zhàn)需要遵循先控制再滅火原則，以連續(xù)性冷卻的方式來(lái)對(duì)火災(zāi)火情進(jìn)行抑制，防止石油化工企業(yè)出現(xiàn)大面積火災(zāi)情況，預(yù)防內(nèi)部?jī)x器、設(shè)備等出現(xiàn)爆炸。

在石油化工類火災(zāi)撲救行動(dòng)中，為降低出現(xiàn)火情惡化現(xiàn)象，需要做好冷卻控制，并將其貫穿到整個(gè)滅火戰(zhàn)斗中。在發(fā)生火災(zāi)后，火場(chǎng)中的許多設(shè)備都可能會(huì)受到火災(zāi)威脅，消防指揮員需要明確救援工作的輕重緩急，對(duì)受到最嚴(yán)重火災(zāi)威脅的設(shè)備進(jìn)行冷卻控制，將滅火行動(dòng)最主要的威脅先消除，并及時(shí)布設(shè)充足的冷卻水槍，搶占有利的水槍陣地，并實(shí)行連續(xù)性冷卻控制保障，并以此為基礎(chǔ)，組織其余力量消滅火點(diǎn)。

3.5 根據(jù)燃燒介質(zhì)特性，合理選擇滅火劑

由于石油化工企業(yè)在日常生產(chǎn)中涉及了多種物料種類以及生產(chǎn)儀器裝置，因此在發(fā)生火災(zāi)后，需要根據(jù)火災(zāi)類型特點(diǎn)來(lái)選用合適的滅火劑，避免無(wú)效滅火劑使用后而出現(xiàn)擴(kuò)大火勢(shì)的問(wèn)題，極大火災(zāi)嚴(yán)重后果。比如：如果是氣體裝置引發(fā)的火災(zāi)，通常所使用的滅火器為干粉類；如果火災(zāi)是由石油等物質(zhì)產(chǎn)生，可使用泡沫滅火器進(jìn)行覆蓋；而類似于乙烯、乙醚以及液化石油氣等介質(zhì)引發(fā)的火災(zāi)，可以使用干粉或者二氧化碳等滅火器來(lái)對(duì)火災(zāi)進(jìn)行控制；石蠟、瀝青、渣油等介質(zhì)引發(fā)的火災(zāi)，直接用水滅火即可。對(duì)生產(chǎn)裝置中的高熱設(shè)備，實(shí)際滅火噴射應(yīng)禁用直流水，防止高溫設(shè)備出現(xiàn)極冷脫碳、局部變形現(xiàn)象，導(dǎo)致其密封狀態(tài)被破壞，噴出物料擴(kuò)大火勢(shì)。

3.6 戰(zhàn)勤保障到位，加強(qiáng)安全防護(hù)

消防救援部隊(duì)要做好后勤保障工作，解決消防人員的飲食與臨時(shí)住宿等問(wèn)題，確保參戰(zhàn)人員和協(xié)同作戰(zhàn)力量供需方面得到滿足，確保消防人員在實(shí)際作戰(zhàn)中有著充足的狀態(tài)。同時(shí)針對(duì)滅火救援所需要的物資，比如：油料、滅火器材、充氣設(shè)備等都應(yīng)配置齊全，救援物資不出現(xiàn)中斷供應(yīng)的問(wèn)題。針對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，需要合理劃分危險(xiǎn)程度，并在周圍布置安全警戒線。在重度危險(xiǎn)區(qū)展開(kāi)滅火救援工作時(shí)，要做好安全判斷，選擇有豐富作戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的專勤人員進(jìn)入可燃?xì)怏w泄漏區(qū)域、水槍陣地等位置，做好安全防護(hù)工作。消防指揮人員在進(jìn)行作戰(zhàn)之前，需要先確定緊急撤退時(shí)，人員和車輛的撤退信號(hào)、路線以及相關(guān)注意事項(xiàng)。

4 結(jié)語(yǔ)

石油化工是材料化工的支柱之一，但其實(shí)際生產(chǎn)存在較大的特殊性，如果未做好安全管理工作，很容易造成火災(zāi)、爆炸事件，同時(shí)由于其內(nèi)蘊(yùn)含多種化學(xué)物質(zhì)、材料，所產(chǎn)生的火災(zāi)危害性很大，為降低出現(xiàn)火災(zāi)的損害，需要結(jié)合火災(zāi)特點(diǎn)制定科學(xué)、合理的救火方案?；诖吮疚慕Y(jié)合此類火災(zāi)的特點(diǎn)，從物料燃燒、前期火災(zāi)以及消防準(zhǔn)備等方面介紹了幾點(diǎn)火災(zāi)救火措施，需要注意實(shí)際救火工作需要保證自身安全性來(lái)展開(kāi)。