化工企业的火灾特点和处置对策
摘要：结合化工生产的工艺流程、生产过程的特点及生产中的安全装置，分析了化工生产装置事故发生的一般规律，阐述了发生生产装置事故应采取的相关技术措施。
关键词：火灾特点；规律；对策
近年来，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。目前，新型化工生产工艺日益向高深发展，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，对于熟悉和掌握化工企业火灾事故的特点和处置方法显得十分重要。
一、化工生产过程的特点
(1)易燃易爆性；
(2)腐蚀严重、毒害性大；
(3)高温高压；
(4)生产连续性强。
二、化工生产中的安全装置
化工生产中由于其生产过程中的压力容器和物料具有高度的危险性，为防止和减少事故的发生，在化工装置设计、建设中安装了必要的安全装置。其主要安全装置有：
2.1旁通管(阀)
在化工自动化生产装置中的生产进料、出料管上一般都设有旁通管道，设置旁通管的主要作用：一是满足集中操作中的需要，二是最大限度地满足安全要求：三是满足装置连续生产的需求。旁通管通常设置在自动调节阀的上部，装置运行中当仪表自动调节阀正常使用时其处于常闭状态。当自动调节阀失灵或检修时关闭两侧的检修阀，开启旁通阀，可以连续生产。当设备故障成反应失控时，也可以通过旁道管、阀，导流、控制，降低其危险性。阀门的开关方式是逆时针为开，顺时针为关，开关速度要依据管径和流速等要素确定，通常是管径大、流速快，开关速度慢，以防止瞬间高压。完全断料需要同时关闭主、旁道两个阀门。
2.2紧急切断阀
紧急切断阀是化工自动化生产装置中的重要安全装置，在生产异常或发生事故等情况，装置控制系统可以通过远程控制，直接切断进料阀门。紧急切断阀一般设置在较危险的装置进料管上，其两侧设有检修阀。
2.3安全阀、放空管、回收管、火矩
这些安全附件是压力装置中重要的安全装置，当反应或装置内压力超过一定值时，安全阀会自行开启泄压或放空。安全阀通常设置在装置的顶部。为确保放空物料的安全，通常在安全阀上加装放空加上回收装置，将放空物料回收到物料罐中储存或放空至火炬焚烧。但也有一些生产技术较落后或生产条件较差的企业不设回收管，发生事故时直接放空。如果放空物料不回收，也可能会导致燃烧、爆炸或扩大事故的灾害。
2.4防爆膜(爆破片)
在压力装置泄压孔上设置的金属膜片称为防爆膜，也称爆破片。当装置压力超过一定值时，金属薄片会爆破，达到泄压保护装置的目的。由于防爆膜爆破后会发生大量冲料(喷料)，对装置构成更大的危险。因此，一般在防爆膜上加装放空回收装置，将防爆膜爆破后冲出的物料回收到容器或通过放空管至火炬焚烧。
2.5生产数据资料采集装置
为了控制生产过程中的工艺参数，提高化工生产的质量和效率，也为了生产安全，一般化工生产设备在装置的不同部位装有温度、压力、物料数量等数据采集和采样装置，这些装置为操作、控制人员提供第一手真实资料，数据采集装置一但失灵，将对安全生产构成极大威胁。
2.6氮气、蒸汽吹扫系统
多数化工装置安装有氮气和蒸汽吹扫系统。这些系统的管网与装置紧密相连，当生产工艺需要时，可以自动或手动开启氮气或蒸汽系统可以为生产工艺服务；当设备检修、抢修时可以对装置进行吹扫置换，为检修、抢修提供安全保障；当装置发生故障或意外事故时，可以吹扫管路(设备)、加速气化、增加流速、防止物料沉积和堵塞等，可以稀释物料、降低浓度、减缓反应或加压保护物料，也可以作为处置泄漏及火灾事故的稀释剂和灭火剂。
2.7报警、灭火装置
生产装置及附近安装的可燃气体、有毒气体浓度检测、火灾报警等装置，这些是化工生产中重要的安全装置。为了确保生产装置发生事故时能快速有效地处置，许多化工装置还设置了水喷淋系统、泡沫喷淋系统、高压消火栓系统和固定消防炮冷却、灭火系统。
三、事故发生的一般规律
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：
3.1泄漏后未发生爆炸
消防车辆到场后如现场情况是化学危险物品泄漏后未发生爆炸，这种情形一般是：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。
但这种情况也是极其危险的，事故处置时如果认识、判断不准或处置不当，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)是否已流人向下水道或在低洼处。
3.2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。
3.3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到外来火源；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。
3.4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；冷却有效等因素所致，在这种情形下要警惕突变。
3.5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。
3.6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。
四、事故处置的基本对策
4.1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。
4.2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。
4.3堵漏疏转
堵漏与输转是化工灾害控制的两种手段。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。
4.4侦检测爆
侦检测爆的目的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，要相对固定地点、定时，随时，至少每十分钟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，侧下风架设固定检测点。
4.5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。
4.6洗消
化学事故发生后，事故现场及附近的道路、水源都有可能受到严重污染，若不及时进行洗消，污染会迅速蔓延，造成更大的危害。
五、结语
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，每支水枪不可多于两人。如果条件允许的情况下，可采用消防高喷车、消防机器人、消防坦克等先进装备。
往期文章
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本文主要内容来自于：赵秋德 (铁岭市消防支队，辽宁铁岭112000)
中图分类号：TQ086.3文献标识码：A文章编号：10040935(2010)08088303
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