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浅析精细化工企业火灾事故扑救对策

时间:2021-01-22 11:27:20 所属分类:冶金工业 浏览量:

随着产业结构调整升级,化工行业逐步向多元化、精细化方向延伸,精细化工已成为化工行业重要发展方向和新的经济增长点。作为化工领域中的重要组成部分,相对传统化工行业而言,精细化工行业具有应用的特定性、合成工艺的连环性、技术的密集性、反应的复杂性

  随着产业结构调整升级,化工行业逐步向多元化、精细化方向延伸,精细化工已成为化工行业重要发展方向和新的经济增长点。作为化工领域中的重要组成部分,相对传统化工行业而言,精细化工行业具有应用的特定性、合成工艺的连环性、技术的密集性、反应的复杂性和产品的多样性。其原料、产品大多具有易燃、易爆、高温、高压、毒害、腐蚀等特点,发生火灾事故的概率非常大,每一起精细化工企业火灾事故的发生,都可能造成重大人员伤亡和财产损失。特别是2019年江苏响水天嘉宜化工有限公司“3·21”爆炸事故,损失惨重、社会影响巨大,给灭火救援工作带来全新挑战。消防救援队伍作为立足应对“全灾种、大应急”的国家队和主力军,如何科学、安全、高效地处置精细化工企业火灾事故,是当前需要突破的重点课题之一。本文就如何破解精细化工企业火灾事故处置中存在的专业人才缺乏、专业研究不深、专业训练不够、专业装备不足等瓶颈问题,提出一些粗浅的看法。

浅析精细化工企业火灾事故扑救对策

  1精细化工企业生产特点

  精细化工企业生产经营的产品十分广泛,品种繁多,可以分为精细生物化工产品、精细高分子化工产品、精细有机化工产品以及精细无机化工产品4大类,主要有农药、染料、涂料(包括油漆和油墨)、颜料、试剂和高纯物质、信息用化学品(包括感光材料、磁性材料等能接受电磁波的化学品)、食品和饲料添加剂、黏合剂、催化剂、各种助剂、化工系统生产的化学药品(原料药)和日用化学品、高分子聚合物中的功能高分子材料(包括功能膜、偏光材料)等。[1]精细化工企业主要有以下几个共同特点。

  1.1产品种类多,更新换代快

  据初步统计,全国现有精细化工生产企业约8000家,产品达3万多种。与欧美发达国家相比,我国精细化工行业还处在升级发展阶段,总体呈现技术水平低、精细化率低的“双低”特点。随着产品工艺改进和应用市场的开发,精细化工行业目前呈现“百花齐放”的快速发展趋势,但是总体来说,档次依然不高。[2]

  1.2工艺范围广,中间环节多

  精细化工企业的生产过程与一般化工企业的生产过程不同,它的生产过程不仅包括化学合成,还包括剂型加工和商品化两部分。化学合成过程,多从基本化工原料出发,先制成中间体,再制成医药、染料、农药、有机颜料、表面活性剂、香料等各种精细化学品。剂型加工和商品化过程相当于产品的配方和制成商品的工艺,它们的加工技术大多属单元操作。精细化工产品质量稳定,对原产品要求纯度高,复配以后不仅要保证物化指标,更要注意使用性能,经常需要使用多种检测手段并进行各种试验。这些试验的周期长、装备复杂,不少试验项目涉及人体健康和环保问题。

  1.3先天设计有缺陷,自控连锁等级低

  精细化工产业链分支多,上下游关联度不高,系列产品更新快,规格品种杂。一套装置可以根据市场需求改变生产路线和工艺流程,加工生产多种中间体及产品,生产过程中原料、催化剂、添加剂增添频繁,关键工艺设备不设自动连锁控制。配方式生产、不成熟或未完全掌握的技术、随意改动的加工路线极大增加了事故发生的风险和概率。大多数控制室与生产厂房毗邻,且未进行防爆处理,发生事故时控制室容易被摧毁,难以采取断料、泄压、注氮等自动化远程工艺的紧急处置措施,使得内攻强攻战术难于实施。与此同时,精细化工企业一般不设火炬紧急排放系统,普遍采取手动反应器超压放散管直接排放,一旦发生事故,容易导致装置设备超压,突破防控底线,从初期灾情直接发展为失控灾情。

  1.4企业建筑设计标准滞后,布局不合理

  2020年1月,由住房和城乡建设部制定发布了《精细化工企业工程设计防火标准》(GB51283-2020),但此标准自2020年10月1日起才实施。目前绝大多数精细化工企业建设时依据的标准为建筑设计防火规范,直接造成企业布局紧凑,车间间距较小。加之厂房内设备布局紧凑(有的企业甚至在厂房内设置操作室、记录台)、作业人员较聚集以及厂房外的外挂设备多,一旦发生事故,容易造成群死群伤。涉及的危险工艺以磺化、氯化、氧化、加氢、硝化、氟化反应为主,尤其是氯化、硝化、氧化、加氢等工艺风险高,一旦失控,需要较大的安全防护距离,一旦防护不到位,可能造成周边人员中毒窒息。

  2精细化工企业火灾特点

  2.1厂房装置密集,易发生连锁反应

  因防火规范要求较低,精细化工企业内建筑物间隔往往只有十米左右,相邻两企业厂房间的距离普遍只有十几米,且生产装置通常设置在综合性厂房内,生产线、控制室、中间库、溶剂库、产品库等集中布置,半成品及成品集中堆放,内部釜、罐、槽、器等设备及管线交叉布置。料储罐多采用非标设计,单体储罐高、罐与罐间距小,一旦发生泄漏极易导致物料大面积泄漏、溃堤外溢,发展为失控灾情。[3]2019年河南三门峡义马气化厂“7·19”爆炸事故,就是由于装置布置过于密集,空分装置物理爆炸引发了连锁化学爆炸,造成15人死亡、16人重伤。

  2.2高危物料聚集,救援风险高

  精细化工横跨有机、无机化工两大学科,涉及爆炸、剧毒、高腐、忌氧、忌水等物料,种类多、成分杂,现场处置安全风险极高。如染料行业中制造分散染料的单体间苯二胺、对苯二胺、对苯二酚和重要的中间体3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺等具有易燃易爆、腐蚀剧毒的特性,固废残渣极易发生失水自燃和爆炸;乙腈、丙烯腈等含氰根剧毒物以及二氯甲烷、三氯乙烯等脂肪族氯烷烃不完全燃烧会产生剧毒氰化氢和光气,极易造成人员伤亡。2016年8月6日,江苏丹阳一电镀整治园区发生火灾,氰化物不完全燃烧产生氰化氢,导致2名政府专职队消防员在扑救中牺牲,5人受伤。

  2.3火灾类型复杂,事故规律不易掌握

  精细化工产品品种多、更新快,部分原料需要多次加工,其起火与燃烧原理复杂,进而导致扑救困难。火灾事故中易产生救火失当,在扑救某种化学品的同时,可能引起其他化学品的相关反应,造成二次灾害。此外,精细化工产品的生产多采用间歇式小批量生产,各个工序之间相互独立,物料需要频繁和及时地转移,容易发生反应釜的密封失效,引起泄漏与火灾。[4]

  2.4火灾事故破坏力强,人员疏散难度大

  精细化工企业厂房的内部被分隔为各类操作车间、库房等,操作工人分散,疏散通道迂回曲折,发生火灾时烟气遮蔽视线,不易被发现,且常伴随爆炸、复燃复爆,立体、大面积、多火点等形式的燃烧,消防救援人员难以接近。发生爆炸后,建构筑物坍塌,掩埋火点、事故源,消防救援人员行动受阻,被困人员疏散难度极大。

  3精细化工企业火灾扑救对策

  3.1突出应急统领优势,发挥联动响应效能

  长期以来,消防部门建立的各类专家组,很大程度上只是友情协作,无法严格执行指令。精细化工企业火灾处置难度大,专业化程度高,必须突出应急管理部门的统领统管优势,协同社会应急联动部门共同处置。一要第一时间调集专用技术装备;二要针对不同的燃烧物质,第一时间调集相应的专家提供技术支持;三要针对不同的灭火需求,第一时间调集相应的物资保障,如扑救杭州百合花集团“3·16”火灾时,其厂内的排放废水抽水泵远远不能满足现场的需求,必须协同环保、水利、气象等部门共同处置;四要始终贯彻大型复杂的应急救援现场依靠政府统一领导这一中国特色的应急救援理念,消防部门不能单打独斗;五要加强企业工艺处置队建设,完善企业工艺处置队的建设标准,开展有针对性的应急处置训练,购买相应器材,采用实战化的训练模式,提升工艺处置队的初期处置能力。

  3.2突出专业优先意识,把握初战控制时机

  精细化工装置内的物料燃烧速度较快,火势会沿着设备、管道、线路等迅速蔓延,而且会产生大量的热量,周围易燃易爆物料的存在,更容易发生爆炸。为了控制爆炸情况的发生,避免由于爆炸加剧火灾蔓延,我们可以采取以冷制热的方式,使用高强度的水枪,对火灾现场周围的建筑、设备、线路等进行降温,控制其温度,避免因温度过高导致膨胀爆炸。首战力量及邻近增援力量对于应急救援有着决定性的作用,如果能掌控现场,基本上能将火情控制在初期或堵截在蔓延的方向,确保火情不会进一步扩大。第一出动力量到场后指挥员要果断地、坚定不移地组织力量深入火场内攻近战灭火:一要选择离作战目标最近、便于进攻、便于供水的部位;二要抓住火场的主要方向,救人、灭火、疏散贵重物资等;三要组织实施一次性进攻的精干力量和灭火药剂的准备工作。

  3.3强化风险防范意识,指挥攻防相济

  精细化工企业火灾事故中可能出现爆炸、倒塌、毒气泄漏及各种次生灾害等潜在风险,采取每一次战术技术措施、营救每一名被困遇险人员同样包含着风险,因此,保证灭火救援行动过程的安全是消防救援人员的首要任务。应对精细化工企业火灾事故,指挥员要最大限度把控进入或接近事故区域的人员,在部署进攻的同时,必须考虑行动的安全,包括前沿阵地和作战环境的安全性、战斗行动的可靠性和个人防护的确定性。所谓攻防一体化,即进攻和撤退、冲击和防护、勇敢和理智应该相辅相成、同等重要,指挥员在现场必须把上述问题科学联系、综合考虑,避免不必要的伤亡。

  3.4突出信息技术支撑,强化战勤装备保障

  面对精细化工企业火灾事故复杂的应急救援现状,我们要借助多种形式的信息化手段,第一时间收集掌握应急救援现场的有效信息:一要日常要利用“六熟悉”加强对重点单位预案的实时更新和修订,切实要做到数据准确、完整、好用,特别是各类精细化工企业的危险源信息必须要精准;二要做到人装合一,利用热视仪等设备进行起火部位侦察、烟雾温度的监测,加强遥控炮、消防机器人的应用,最大限度确保一线指战员的安全;三要强化装备研发创新,不断研究提出新的实战化方案,提升装备技术服务水平,为顺利完成精细化工企业火灾救援任务提供重要保证。

  参考文献:

  [1]李静,王涛.国内外精细化工发展现状、问题、趋势及前景分析[J].内蒙古石油化工,2017,(11、12):56-58.

  [2]许金宝.国内精细化工企业现状及未来发展趋势探讨[J].精细与专业化学品,2017,(10):18-25.

  [3]张云波.化工厂房和装置火灾特点及扑救对策分析[J].江西化工,2012,(1):124-125.

  [4]季蓉蓉,董淑量.精细化工园区火灾因素剖析与调查[J].消防科学与技术,2016,(8):1180-1183.

  作者:蓟佳才 何肇瑜

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