近年来,化工工业发展迅速,化学危险物品泄漏、火灾、爆炸事故时有发生,成为危及城市安全的主要因素之一。
2004年4月22日8时许,位于浙江宁波北仑石桥的浙江善高化学有限公司双氧水车间发生爆炸火灾事故,造成1人死亡、1人受伤,直接经济损失302.63万元,造成这起事故的直接原因为双氧水车间内氧化残液分离器排液后,操作工未按规定打开罐顶的放空阀(事故现场发现的放空阀是关闭的),造成氧化残液分离器内残液中的双氧水分解产生的压力得不到及时有效的泄压,使之极度超压,导致氧化残液分离器发生爆炸。
2010年7月16日18时,辽宁大连市大孤山新港码头中连油公司所属储油罐区输油管道发生爆炸火灾事故,引发石油仓储罐区容量为10 万m3的3#储油罐失火。
目前,新型化工生产工艺日益向精深发展,工艺过程相当复杂,工艺条件要求十分严格,在生产、加工、输送、储运中常常伴随着易燃、易爆、高温、高压、深冷、有毒有害和腐蚀等危险因素。生产装置更趋向大型化、复杂化,其装置布置高度密集,管道纵横交错,以及生产过程的连续性、自动化程度的提高,生产过程中发生事故的可能性增大,而且造成的危害和损失也更为惨重。因此,熟悉和掌握化工企业火灾事故发生的规律及处置方法则十分重要。
火灾事故发生的规律
化工生产装置事故,有爆炸、回火、复燃等突变因素,但也是有一定规律的。认真分析研究其变化规律,可以有助于把握事故处置的主动权。化工生产装置事故发展的一般规律有6种。
泄漏后未发生爆炸
如是化学危险物品泄漏,尚未发生爆炸,其原因一般是:泄漏危险介质浓度未达到爆炸浓度范围;已达到爆炸浓度,但扩散区无火源;泄漏物为非爆炸性危险品;泄漏物向空中高速喷料设备静电接地良好等情况下形成的。
这种情况是极其危险的,事故处置时如果认识、判断不准或处置不当,接下来极有可能发生爆燃、爆炸、着火、中毒造成人员伤亡。判断方法一般是通过询问、观察(颜色、浓度)、感觉、仪器检测来确定物料的性质、浓度、扩散范围,同时尤其要注意物料(液体蒸汽、气体)是否已流入下水道或在低洼处积聚的可能性。
爆炸后未着火
造成的原因主要有:泄漏可燃物料未达到爆炸浓度下限;爆炸后可燃物料已燃尽;冲击波使火焰熄灭;泄漏源已控制或可燃泄漏物在空间内沉积未遇到火源。
其主要危险性是如判断、处置不当可能发生二次爆炸。
泄漏后爆炸、着火
造成的原因主要有:高温可燃物料从生产装置喷出直接爆炸、爆燃;装置、管道内物料泄漏后遇火源发生爆炸、起火;物料高速喷出静电导除不良或大面积泄漏遇外来火源;爆炸后形成多火点着火等,其主要的危险是可能出现多次爆炸。
化工生产装置着火后未发生爆炸
造成的原因主要有:容器、管道等装置泄漏口不大;泄漏量趋于稳定;管道压力基本恒定;工艺措施(减速、减压、控制、控温、稀释、吹扫、放空、疏转)有效;冷却有效等。在这种情形下要警惕突变。
着火与爆炸交替进行
造成的原因主要有:装置反应失控,爆炸着火后装置损坏严重;泄漏量多、扩散范围广;燃烧面积大、辐射热强;装置密集、间距小;燃烧猛烈、冷却效果不明显;处置方法失当、灭火剂选用不正确等都有可能造成着火与爆炸交替进行。这种情形对施救人员威胁很大。
殉爆
造成的原因主要有:通常在爆炸中冲击波导致邻近装置损坏;爆炸导致冷却保护系统拉裂被破坏;爆炸物件飞溅导致附近或远距离的装置砸坏等情况易出现殉爆(即当炸药发生爆炸时,由于爆轰波的作用引起相隔一定距离的另一炸药爆炸的现象。装药的爆炸能引起与其相距一定距离的被惰性介质隔离的装药的爆炸)。
处置火灾事故的基本对策
化工生产装置火灾事故的处置对策有5种。
冷却防爆
冷却防爆是消防人员到场时的首要任务。如果到场时,装置全部或局部及地面流淌物均有燃烧,应先设法用泡沫或干粉扑灭地面火灾,并在地面及临近沟槽表面喷射泡沫,以抑制流淌火灾。在此基础上应对事故装置及邻近设备实施从上至下的全方位冷却。
冷却中要优先选择重要装置,并分别利用装置邻近高压固定水炮、半固定消火栓系统,快速出水进行冷却,防止冷却不均匀使装置变形,有条件情况下,可以利用生产冷却系统进行冷却。
冷却时要防止冷却水直接进入反应容器而扩大事故(许多化学反应的催化剂忌水)。为防止物料泄漏爆炸对消防车辆和作战阵地构成威胁,消防车辆停靠距离应在50m以外,车辆停靠位置、分水阵地应设置在上风或侧上风向。
关阀断料
关阀断料是减轻或消除化工装置事故危害的有效手段。实施关阀断料战术措施时,要摸清阀门的位置、作用和形态,物料的数量和反应时的流速,以及阀门关阀时的技术要求(如顺序、速度、方向等),并由企业技术人员或在企业技术人员参与下进行操作。如自动调节阀、紧急切断阀还在工作,可通过自动调节和紧急切断阀切断物料来源;人工关阀时要同时关阀自动调节阀两侧的检修阀和旁通阀。物料浓度大、环境温度高、辐射热强时,操作人员应在水枪的掩护下实施关阀断料。
堵漏疏转
堵漏与疏转是化工灾害控制的2种手段。在对化工装置实施全方位冷却的同时,要设法对泄漏部位实施堵漏。堵漏时要根据泄漏装置(管道)的具体情况,选配相应的堵漏工具。疏转是将物料安全转移的方法,在化工生产装置中,可以采用排空管、回收管将物料安全转移到其他生产装置或回收槽中;对于冷凝液化气或粘稠液体,转移过程中可以用氮气吹扫,加速汽化。地面流淌物料可通过吸附垫或地沟导流并回收。
侦检测爆
侦检测爆是为了掌握现场可燃气体浓度,随时为作战人员提供现场危险数据,为指挥人员决策提供依据。通过检测确定危险等级,以及实施安全警戒范围等。侦检要保持不间断,相对固定地点、定时,至少每10min将侦检信息通报指挥部。有条件的要在不同方向,尤其是下风向或侧下风向架设固定检测点。
工艺灭火
化工生产装置事故极其危险,装置本身的复杂性、物料的易燃易爆性,事故的多发性、突变性,对每个指战员来说都是难题。装置一旦发生事故,要尽可能利用装置本身的工艺措施来进行灭火,采取断料、关阀、放空、火炬、吹扫等方法及时消除危险,但一定要在技术人员的指导下进行。
需要特别强调的是,化工生产装置及物料的易燃易爆性、毒害性、腐蚀性和事故的突变性,对消防指战员的防护提出了很高的要求,在进入有易燃易爆气体的区域应考虑穿着防止产生静电的服装,尤其是实施关阀堵漏的操作人员,一定要内穿全棉防护服、外穿严密性防护服。高温、辐射热较强的现场应着隔热防护服装;对冷冻装置的处置要有防冻措施。在灭火时应听取化工专业技术人员的意见,并且在专业人员的指导和配合下进行,尽量利用企业的固定消防设施,如高压消火栓、喷淋装置、水炮等。如果在进攻时,要做好防护,减少前沿战斗人员,尽量使用无后作用力水枪,每支水枪不可多于2人。如果条件允许,可采用消防高喷车、消防机器人、消防坦克等先进装备。
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