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石油化工生产中的火灾危险性及防控措施

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摘 要:本文分析了石油化工生产过程中的火灾危险性,并提出了消防安全控制措施。

关键词:石油化工 火灾 危险 防控措施

一、前言

石油化工是以石油或天然气为原料,生产石油产品、化学制品、合成纤维、合成树脂、合成橡胶和有机化工原料的新型产业。石油化工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,生产工艺操纵复杂、连续性强,具有生产危险性大、发生火灾爆炸几率高,发生事故易形成连锁性反应等特点,这些特点决定了石油化工生产所固有的火灾爆炸危险性。

二、石油化工生产中的火灾危险性

1.温度过高或加料过量导致反应失控与介质分解

石油化工生产中如果温度过高,导致化学反应速度过快引起更高的热量,使一些低沸点介质突然气化,产生冲料现象或造成某些不稳定物质的分解,导致系统内压升高,甚至引起超压爆炸。例如:美国克恩县地震时,某油厂两个球罐破损,355耐液化丁烷气流出,3而n后即着火爆炸。1965年大庆炼油厂加氢厂房高压管路破裂,引起爆炸,当场42人丧生,厂房顶盖冲出。在石油化工企业,不管什么原因,只要一触发就是接踵而至的突发性灾害。

2.低沸点介质进入高温系统气化造成系统超压

低沸点介质常见的有水及某些有机溶剂等,由于沸点较低达到沸点以上温度时就会变成蒸气,有机溶剂多数具有燃烧、爆炸的危险性,在高温系统中可能气化超压而爆炸。如某厂催化裂化装置,由于误操作将分馏塔底部冷凝水打入炼油罐,水接触到高温的油立即气化,造成系统内部超压爆炸。

3.易燃性

石油工业的灾害事故儿乎都与火有关,随后发生爆炸。油气物料易挥发,怕高温、摩擦、振动、碰撞、雷击、静电等引发起火。1986年某油田一口井发生井喷,天燃气喷出40m高,在更换井口装置时引起着火爆炸,井架烧塌,钻台上的全部设备烧毁,死亡2人,受伤13人,附近7个村庄几千亩农田遭受污染。究其原因是因为,反应装置内产生新的易燃易爆物质,某些设备在正常情况下是安全的,但如果在反应及贮存过程中潜入某些新物质,特别是具有较大危险性的副反应,产生新的易燃易爆物质,接触明火或受到高温作用就会发生火灾、爆炸。

4.广泛性

石油化工生产工艺系统内不允许存在爆炸的条件,但如果设备发生故障、损坏,有可能导致物料的窜流、错投等,产生爆炸性混合物引发事故,例如:某企业在对浓硫酸罐施焊前,用水清洗酸罐,以致罐体材料与稀硫酸产生氢气没有排空,在对罐体动焊时发生了爆炸,结果造成2名操作工当场死亡。就火灾、爆炸、溢毒而言,从长输管道到油库区,从装置区到生产车间,几乎都可能发生。由于石油产品为液态或气态燃料,流动性大、扩散性强,其污染范围更广。唐山地震时,秦京输油管有1万吨原油流入滦河,对土地、水域造成了严重污染。

三、石油化工企业的火灾防控措施

“预防为主”是安全生产方针的主要内容之一,是做好安全生产工作的前提条件,作为生产经营企业,从业人员进入生产岗位,进行生产操作前,必须事先采取安全预防措施,才能实现本质安全。

1.消灭火源

石油化工生产过程中,促成火灾爆炸的因素很多,涉及的面也很广,要预防火灾或爆炸事故的发生,首先就是加强对点火源的控制,防止与助燃物形成燃烧爆炸系统,严格控制一切可能引起火灾爆炸的点火源。点火源主要有明火、高热物及高温表面、磨擦和碰撞、绝热压缩、电气火花、静电火花、雷击和光热射线等。明火包括吸烟和生产中的明火。因此,在有火灾爆炸危险性的场所应严令禁止吸烟。另外要严格控制明火在生产过程中的使用,例如,加热时应避免采用明火设备;明火加热设备应远离可能泄漏易燃气体或液体的储罐区;在火灾危险区域不得使用普通电灯、蜡烛等照明,必须使用防爆照明设备等等。

2.控制温度

温度是石油化工生产中的重要控制参数之一。正确有效地控制温度范围,是防火防爆工艺控制的一项重点。物理操作过程温度超过控制指标,会造成液态物料的急剧沸腾,导致溢料或爆炸;如果温度过低,会使某些物料在管路中凝固或冻结而堵塞管路,使设备胀裂。所以在实施操作温度控制的过程中,应正确选择传热介质、持续均匀、转移反应热等。

2.1正确选择冷、热载体

石油化工企业常用的热载体有明火、电阻丝、热水、熔盐、熔融金属、矿物油等;冷载体主要有空气、水、制冷剂等。在冷热载体的选用中,应避免选用与反应物料性质相抵触的物质作为加热或冷却介质。热载体在使用中处于高温状态,如遇高热热载体会立即气化使系统超压产生爆炸危险。因此,热载体应该以防水压实验时积存水或其他低沸点物质,必要时应进行脱水处理。

2.2持续均匀

机械搅拌不仅可以使反应物料混合均匀、反应平稳,还可以加速热量传递,如果机械搅拌突然中断,可使局部反应剧烈发生危险。因此,要采取双回路供电、增设人工搅拌装置、保证搅拌的连续运转。

2.3及时转移反应热

基本有机合成中的各种氧化反应、氯化反应、水合和聚合反应等均为放热反应,必须有防止热量积聚和及时转移反应热的措施。移出反应热的方法主要是:夹套冷却,内蛇管冷却,冷料循环,淤浆循环,稀释剂循环回流,惰性气体循环等。此外,还可以采用一些特殊结构的反应器或采取一些工艺措施如在系统中通入水蒸气带走热量等,也是常见转移反应热的方法。

3.防高热物

高热物是指在一定环境中能够向可燃物传递热量,并能导致可燃物着火的具有较高温度的物体。属于高热物及高温表面的有:高温蒸气管道表面,高温气体、干燥炉炉壁,裂解炉、加热釜、沸热锅等,这些高热物体温度高,体积大,散发热量多,都是燃烧爆炸的点火源。要采取有效的隔热措施,防止其与易燃物料接触,防止可燃物及其粉尘落于上面。

四、结论

石油化工企业火灾爆炸事故形式复杂,包含易燃易爆物质较多,对其火灾危险性以及火灾事故防控措施进行研究,可指导企业消防能力配置与建设,增强企业火灾防控技术水平,提高灭火救援效率,加速提升石油化工企业的安全管理和应急救援技术水平。总之,只有严格遵守操作规程,认真做好防控工作,采取正确的预防对策措施,才能在生产中最大限度地减少火灾爆炸事故的发生,确保企业安全生产。

参考文献

[1]刘美磊;石油化工行业典型火灾事故数值模拟研究[D];中国石油大学;2011年.

[2]国务院安全生产委员会, 关于江苏省盐城市射阳县盐城氟源化工有限公司临分公司 " 7.28" 爆炸事故的通报[R]. 北京: 国家安全生产监督管理总局, 2006.

[3]贾占军;;浅谈大型石油储罐消防设计[J];安防科技;2010年08期.