石油化工火灾的特点范文

时间:2023-07-21 17:39:58

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石油化工火灾的特点

篇1

【关键词】石油化工 火灾事故 处理措施

随着我国经济的不断发展,石油化工企业也日益的繁荣。石油化工具有特殊性,特别是其高危险性。而石油化工企业火灾就是其危险性的巨大体现,石油化工火灾不仅蔓延迅猛,且火情复杂,扑救工作十分的艰巨。在开展灭火救援的工作中,要科学的开展扑救工作,基于合理的火灾处理方法,对发生的险情和潜在的险情进行处理,以最大程度的控制火灾的危险程度和人员生命财产的损失。

1 石油化工中火灾的处理特点及难点

1.1 物品易燃易爆,火灾险情多

对于石油化工火灾,其主要的特点就是易燃易爆。生产中储存的大量易燃易爆物品,极易引发严重的火灾事故,且石油管线相连、装置集中,一旦发生火灾是连串的火灾反应。火灾蔓延迅速,扑救难度非常大。

1.2 火情十分复杂,扑救难度大

石油化工企业的储罐分布呈现出密集的特点,并通过输送管线将储罐区连成一体。所以,其中一点出现火情,火灾就会迅速蔓延。并且,石油化工的原料比较复杂,不仅易燃易爆,而且伴随有大量有毒化学物质。于是专业的救灾设备无法及时到位,指挥人员难以基于火情制定有效的处理方法。

1.3 火灾处理消耗大,消防供给难度大

石油化工火灾是难以在第一时间内进行处理掉的,其迅猛的火势、复杂的火情,决定了扑救工作是一场“持久战”。那么,火灾处理的消耗大,特别是灭火剂、水等消防供给的难度比较大,需要进行全面的统一指挥调度。

2 石油化工火灾的处理方法及应对措施

石油化工火灾的复杂性和危险性,决定了火灾处理的难度大。在实际的火灾处理中,要科学的选择处理方法和应对措施,以满足救援开展的需求。并且,火灾处理中的冷却处理、关闭阀门、堵住泄漏、持续冷却等,都是处理火灾时需要进行的工作。

2.1 及时的进行冷却处理

石油化工火灾中,会产生大量的辐射热量,一旦热量达到一定程度,就会引燃邻近的储存罐。因此,消防官兵达到现场后,首要的任务就是对易燃易爆物品进行冷却。消防官兵应该对流淌火进行扑灭,并为防止火情的蔓延,设置火灾隔离带。不过,在冷却处理的过程中,要控制好距离,利用移动式水枪,在火势的上风向展开扑救工作。

2.2 关闭阀门和堵住泄漏

其实,石油化工火灾的扑灭难度大,很大程度上是泄漏问题无法完全除去,造成不间断的连串性突发爆炸。所以,关闭阀门堵住泄漏是扑救工作中,减轻火灾危害的重要举措。在关闭阀门堵住泄漏的过程中,首先需要基于相关技术人员的指导,就阀门的位置和关闭操作进行明确,并基于实际泄漏情况,选配好堵漏的工具。同时,在关闭阀门和堵住泄漏的操作中,消防人员要特别注意安排,做好个人防护,遇到突发险情时,需要在水枪的掩护下进行撤离。

2.3 抓住时机,适时灭火

石油化工火灾的复杂性,强调了扑救工作的持久性和艰巨性。消防官兵第一时间达到现场后,势必需要把火情控制在初始阶段。而一旦火情以蔓延开来,则需要针对现场实际的火情,选择科学的处理方法,对火情进行堵截和分割处理。且泄漏已堵住、火势已得到控制的情况下,消防官兵需要抓住这个时机,组织进一步灭火工作的开展。与此,仔细观察现场火情变化,对于异常爆炸征兆,要及时作出撤离现场的决定。

2.4 进行持续冷却处理

石油化工火灾的大面积过火,火势的迅猛,大量的热辐射,强调了持续冷却工作的重要性。石油化工燃料极易出现复燃的危险,因此需要持续的冷却处理,特别是易燃易爆物品,要在对明火完全扑灭之后,再对邻近的设备、燃料等进行持续冷却。对于地面的流淌火,要用泡沫覆盖处理,坚持把冷却处理贯穿于整个火灾的救援工作中,以夺取火灾救援的最终胜利。

3 石油化工中火灾扑救应把握的重点

3.1 强化第一出动

石油化工的火情复杂,现场扑救工作的难度大。这就强调了扑救工作中,要供给充足的消防力量,在第一时间内,组织好消防力量,对火势进行控制。同时,要基于现场的实际情况,合理调配增援和灭火器械,以确保救火工作的全面而有效的开展。

3.2 强化火灾现场的侦查力度

石油化工的火灾现场十分的复杂,且危险性大,这就需要全面而有效的现场侦查工作。基于各种方式,对于厂区布置、泄漏物质、存放物品进行确定,以便于处理方案的制定。同时,组织好相关的技术人员,开展火灾现场的收集工作,以提供有效的信息给火灾扑救工作。

3.3 强化安全防护工作

安全是消防工作的前提。在实际的扑救工作中,要基于科学的现场评定,对火灾区划分为严重危险、中度危险、轻度危险和安全区,以明确实际扑救工作的重点,做好各项安全防护工作。进入火场扑救人员必须做好防护措施,相互间密切的合作。在火场外,设置安全警戒哨,对火场的动态进行观察,一旦出现险情征兆,立即发出人员撤离的信号。

3.4 确保供水的持续性

石油化工火灾的扑救时间长,救火用水量大。这就强调在救援过程中,要特别重视持续的供水,以确保救援工作的顺利开展。在实际的灭火供水中,需要充分的利用好市政消防水池和消防栓等资源,并通过运水供水或直接引用水源的方式,确保现场用水的持续性。同时,消防部队要强化基础设施建设,以更好地应对各类突发火情的处理。

4 结束语

对于石油化工火灾的处理是一项复杂而危险的工作,强调的处理方法的科学有效性,以及消防官兵的勇敢。在实际的火灾救援中,要基于现场火情,制定火灾处理方案,以全面而有效地控制火情,保护好人民群众的生命财产安全。同时,要不断强化石油化工企业的安全建设,从源头杜绝火灾漏洞的出现,这才是确保石油化工企业和谐健康发展的关键。

参考文献

[1] 刘骏峰.浅谈石油化工装置火灾事故处置[J].城市建设理论研究,2011(13)

[2] 张俊卿.石油化工火灾扑灭指挥之对策研究[J].石油化工安全技术,2002(01)

篇2

(1)爆炸危险性大,火灾扑救工作艰巨。从整体角度分析,石油化工火灾最为主要的特点便是易燃易爆,如果出现爆炸现象(物理性爆炸或化学性爆炸,或物理性爆炸、化学性爆炸同时发生),则会造成非常强大的破坏力,令人防不胜防。一旦石油化工单位发生火灾,火苗能够瞬间高达数十米。倘若石油化工装置发生火灾后,受热的容器设备易出现物理性爆炸,泄漏的可燃气体或蒸汽易发生化学性爆炸,并且爆炸和燃烧经常相互伴随。无论是物理性爆炸还是化学性爆炸,都会造成周围建(构)筑物倒塌,管线设备移位破裂,燃料喷洒流淌,使火场情况变得更为复杂,给火灾扑救带来巨大困难。此外,一旦发生重质油品还有沸溢、喷溅以上现象,会使大量可燃液体流散,不仅会造成经济损失,而且也在一定程度上人员因疏散不及时极易造成大量伤亡[1]。另外,在石油化工火灾扑救工作中,其扑救工作非常艰难,在火灾扑救过程中需要通过专业火场探测仪器对火灾进行侦查,进一步分析爆炸所带来的危害,采取高强度泡沫液稀释等积极的抑爆、排爆措施,降低危险系数。

(2)火灾危险性大,易发生火情突变现象。一般而言,石油化工单位的材料均为易燃易爆物资产品,并且超过一半以上的产品为柴油、油、航空煤油、酒精、香蕉水、松节油、油漆、化工材料、沥青、石脑油、石蜡等可燃物资,此外还包括一氧化碳、甲烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯等可燃气体和原油分离、重油轻质化、油品改质及油品精制、气体加工装、油品调合等炼油装置,如果发生火灾现象,不仅会导致气体溢出,形成立面火灾、垂直火灾,并且会在一定程度上扩大火灾的面积,出现蔓延的可能。如果发生火灾之后,在热传导的作用下会形成回火现象,引起其它设备的爆炸[2]。总之在发生火灾之后,其燃烧与爆炸会一触即发,不仅破坏力非常大,并且难以利用最佳抢救时间进行火灾扑救工作。

(3)工艺设备复杂,火灾侦查困难。石油化工单位往往会采用多管线进行连接,无论是罐与罐之间的连接还是设备与设备之间的连接,均为一种整套流程,不仅工艺复杂,而且生产以及存储的危险化学品种比较多,甚至会出现很多消防员不熟悉、不认识的化学物品,这种情况下会导致消防员在火灾扑救过程中难以采取有效的扑救方案。另外,部分石油化工在发生事故之后,其事故现场燃烧面积比较大,如果没有配备相对的扑救石油化工火灾的特种器材装备检测仪器,在短时间内难以对火灾现状进行侦查,从而导致无法客观准确掌握事故数据,更不能有效制定切实可行地扑救计划,贻误了战机,给火灾扑救或抢险救援工作带来极大困难。

(4)浓烟毒性比较大,对处置技术要求严格。当石油化工在发生爆炸现象之后,会有概率引发成连环性爆炸。很多石油化工单位的建筑物与生产设备之间具有关联性,其自动化、专业化、程序化程度比较高,而且操作起来要求规范,在火灾发生之后面积扩大,出现高温、爆炸、毒气等。这种情况下消防人员难以靠近着火区域,并且火灾的扑救难度系数得到增大,容易造成人员伤亡。此外,石油化工单位自身所具备的的特点会导致出现复燃以及复爆现象,会从根本上影响到消防人员的生命安全。还有在整个石油化工火灾扑救过程中所牵扯到的输转倒灌、器具堵漏会具有一定的难度。同时,石油化工单位火灾现场因爆炸、倒灌、器具堵漏失败等原因泄漏的毒性、烈性物质的扩散及腐蚀性物质的外溢、喷溅、流淌,严重制约着消防指战员灭火救援战斗行动,给火灾扑救和抢险救援工作带来难以想象的困难。如果石油化工单位火灾在初期得不到有效控制,则会导致形成“火烧连营”大火场出现,如果石油化工单位因前期忽视了城市规划、环境测评等因素,一旦发生火灾等突发事故则会导致成千上万群众被疏散,单位附近中小学校师生放假停课等消极影响。

2石油化工火灾扑救过程中应该注意的关键环节

(1)积极做好火灾侦查活动,准确掌握火灾情况。火灾侦查活动是整个火灾救援过程中的关键因素,在发生火灾之后,责任区消防中队在达到火灾现场之后需要对外部情况进行观察,及时询问相关人员,利用专业检测仪器进行检查,在获取简单信息之后制定好火灾扑救计划。此外,消防现场指挥部需要对火灾燃烧的位置、形式以及范围有所掌握,对燃烧区域所存在的物质是否具有有毒性、是否出现泄漏、是否出现被困人员进行了解,此外,还要对火势蔓延的方向、油品扩散的方向、相邻建筑物所遭受的影响进行观察[3]。对于火灾情况比较严重,涉及面积比较大的情况下,需要建立侦查小组,增派相关部门对仪器设备进行整合,在多次检测中得到准确的数据,其中值得注意的一点是不可凭借对气味以及嗅觉的直观印象进行判断,避免盲目进入到危险区域。

(2)加强安全防护措施,保障消防指战员安全。对所发生火灾的危险程度进行科学测定,根据实际情况划定危险区与安全性,及时设置警戒线。对于重度危险区需要选择作战经验比较丰富的专勤人员,采取一级安全措施。如果在火灾扑救过程中发现人员伤亡,需及时撤离。除此之外,还要加强对一些喷溅、爆炸等危险区域进行保护,避免造成不必要的装备损伤。而指挥部作为整个火灾扑救的关键核心,则需要设定作战经验丰富的指战员,对火灾情况进行检测与侦查,对火灾现场所发生的基本情况进行了解,如果发现危险征兆则需要立即报告给指挥部,并及时向参战人员发出撤退的信号,从根本上保障消防指战员以及参战人员的安全。

(3)积极准备,把握最佳机会。消防部门在实施火灾扑救过程中需要积极准备,把握好最佳机会,及时制定切实可行的火灾扑救方案,保证整个行动的完整性与全面性。此外,还要注意避免出现盲目冲动、操之过急的现象。①首先,要制定切实可行的行动方案。一般而言,指挥员要对火灾的基本情况有所了解,并且能够沉着应对,科学处置,灵活的采取冷却降温以及工艺灭火等基本战术,从根本上增加技术处置含量[4]。消防部队还要进一步审时度势,适时对灭火力量进行合理部署,将灭火的主要方向进行准确把握。此外,在整个火灾扑救过程中,需要对重点区域进行重点进攻,并积极解决危险性比较小的罐体,彻底消除危险。还需积极扑救地面流淌火,采取分片消灭的方式,充分利用泡沫、干粉以及氮气等灭火剂。根据火灾发生的实际情况,进一步停止供热,实施工艺灭火。值得注意的是,需要严防二次爆炸以及二次坍塌现象。合理选择各种灭火剂,准确的对水量、灭火剂量进行计算,将战绩进行准确把握,从而实现一次性灭火。②要选取精干人员,选择作战经验丰富、接受专业训练的抢险人员进入到危险区域。还要采取特勤队以及士官作为突击队员,掩护技术人员进行倒罐以及关闭阀门的操作。在整个火灾扑救过程中,需要交代清楚执行任务的基本目的以及方法,对动作要领进行操作以及测试,从根本上保证行动的成功率。

3结束语

篇3

[关键词]石化企业 火灾隐患 危险性分折 危险源辩识

引言

近年来,石油化工企业的火灾隐患分析及预防已不是新鲜的课题,但随着科技的迅速发展,石油化工企业不断技术革新,各种新工艺、新技术、新设备的引进,在给企业带来活力与效益的同时,也带来了新的火灾隐患,向消防工作者提出了新的挑战。

1 石化企业火灾特点

1.1 爆炸性火灾多,火灾危害大。

爆炸引起火灾和火灾中发生爆炸是石化企业火灾的显著特点。其中,先爆炸后燃烧性质的火灾最为常见。石油化工企业中的生产原料、产物等多为易燃、易爆化学品,生产装置多为密闭性压力容器,一旦生产过程中的易燃气体泄漏或者易燃液体挥发形成爆炸性混合气体,遇到明火就会发生爆炸,并引起火灾。石油化工企业的生产过程多为连续性操作,工艺流程中各个设备互相连通,发生爆炸后极易迅速波及毗邻设备导致连锁性爆炸。控制失利就会造成群死群伤的恶性事故。

1.2 蔓延速度快,火场温度高。

石油化工企业的火灾燃烧速度比普通建筑火灾的燃烧速度快一倍多,燃烧区的温度一般高500℃以上。火灾中火焰和热量的传递不但会使着火设备升温快,还会加热相邻设备及可燃物,造成爆炸和引燃危险,使火势蔓延速度加快。

1.3 易形成立体火灾,扑救困难。

石油化工企业火灾在初期不易控制,生产装置布置的立体性和建筑孔洞的互相连通,使得大量的易燃液体四处流淌,极易形成大面积火灾或者立体火灾。到了火灾发展的猛烈阶段,火势发展迅速,火灾中产生各种有毒物质,为火灾的扑救增加了难度。

1.4 火灾损失大,影响大。

石化企业发生火灾除了造成财产上的巨大损失外,还会对社会稳定造成一定影响。而且如果扑救不及时会造成大量的人员伤亡。石化企业一旦发生大。爆炸会对所处城区构成很大威胁,给人们的日常生产生活带来不利影响。

2 安全对策

研究石油化工企业中火灾发生的原因,火灾形成过程,以及存在的各种火灾危险因素,火灾分析方法,并依据其探讨相应的预防措施,以减少重度火灾和突发火灾势在必行。

2.1 安全预评价

安全预评价的主要任务是在石油化工企业投资建设前,对石油化工企业规划的合理性与科学性加以评估。根据石化企业的生产特点及生产流程确定企业的选址是否符合相关要求。防止由于选址不合理造成的严重后果,将火灾隐患消灭在萌芽期,

安全预评价的另外一个任务是对安全设计进行审核,从根本上杜绝事故的源头。

2.2 进行安全评价

安全评价与日常安全管理工作和安全监督监察工作不同,它主要从事故发生的可能性,事故的影响范围与损失程度三方面人手,按照科学的程序和方法,对生产过程或某种操作过程的固有的或潜在的危险因素,发生事故的可能性以及这些危险因素可能造成的损失或伤害程度进行识别、分析和评估,并以设定的指数、级别或概率,确定其发生的概率和危险程度,以便采取最经济、合理及有效的安全对策,保障系统的安全运行,为预防事故的发生提供行之有效的安全对策和管理方法。

在对石油化工企业的安全评价中,对设备施工安装、运行维护、停车检修及系统的安全评价具有重要意义。目前,比较先进的安全评价的方法主要有模糊评价方法、神经网络评价法和遗传算法评价等。

2.3 重大危险源的辨识

事故的发生有两个前提,第一是存在重大危险源,第二是存在失控的偶然事件。目前,对于危险源的辨识有很多种方法,纵观目前常用的几种危险辨识方法,大多数危险辨识方法都依赖于评价人员良好的素质和经验,依赖于评价人员的主观认识和判断。但是,即便评价人员具有丰富的经验,也难免会遗漏一些危险因素。因为除相互作用矩阵分析法外,其他危险辨识方法都不是结构化的方法,缺乏系统性,此时一般均采用“头脑风暴法”和其他辨识方法结合来实现危险辨识的严密性和完整性。

2.4 实现石化企业的本质安全化

以往我们从石油化工企业生产的某个部位,某个单元或某个操作环节的防火来研究,探讨的较多,但它有局部性、被动性的缺陷,为了从根本上解决石油化工企业的安全管理问题,必须提出一个根本的解决方法即向企业装置、工艺的本质完全化迈进。这方面,美国的工艺过程安全管理(简称PSM),较好地解决了一个难题。它是目前美国石化企业安全管理的热门话题,它在全面安全管理的基础上,为预防重大恶性火灾、爆炸事故的发生,对于具有潜在的灾难性泄漏的装置和工艺过程,要求从装置的设计,建设开工,运转,检查,维修及更换中,其是在建立较完善的集散式计算机控制系统来运行工艺过程控制的基础上,建立一条紧急停车系统,使安全系统的可靠度达到极高的水平(可达99.999%),从而进行系统的全面安全管理。

2.5 做好各种事故处置预案,定期演练。

化工企业要针对厂矿工艺装置危险区,深入一线熟悉、掌握实际情况,制定灭火预案。并定期组织演练,在演练中发现问题修正预案,使预案贴近实战,提高处置事故的整体能力,一旦发生事故,能有效处置,最大限度的减少人员伤亡和财产损失。

篇4

摘要:《石油化工企业设计防火规范》的制定旨在提高石油化工企业的安全防范意识,防止因为火灾而造成巨大损失,这一规范确切地说明了石油化工企业的设计,同时对相应的量化标准进行了规定。然而在实际运用时还存在一定的问题,所以加强对《石油化工企业设计防火规范》运用的研究十分必要。

关键词:石油化工企业;运用;防火规范

在进行石油化工企业相关设计时,必须严格遵守《石油化工企业设计防火规范》(以下,简称:《石化规》),这一规定颁布之后经过了两次较大的修订,能够在很大程度减少石油化工企业发生火灾,避免人民生命财产遭受迫害。然而在实际运用过程中怎样真正发挥出其积极作用是值得人们关注和探讨的。

1相关术语的定义

1.1闪点

闪点是指规定的实验条件下,当可燃液体或固体表面的蒸汽与空气相结合形成混合物,遇到火源出现闪燃,这种情况下液体或固体的最低温度。

1.2装置区

装置区指一个或多个独立石油化工装置或者联合装置共同组成的区域。

1.3爆炸下限

爆炸下限指那些可燃的蒸汽、气体成分在空气中形成的混合物,在与火源相遇后产生爆炸的最低浓度。其中可燃蒸汽、气体的爆炸下限是其在与空气形成的混合物中的比重。

2相关设备的火灾危险性类别

2.1物质

2.1.1可燃气体

在《石化规》中以可燃气体与空气混合物的爆炸下限为分类指标,把可燃气体划分成甲类和乙类。甲类爆炸下限<10%,乙类爆炸下限≥10%。

2.1.2液化烃及可燃液体

在《石化规》中明确规定了液化烃及可燃液体的火灾危险性类别。其中液化烃呈液态并具有可燃性。在这一规定中把液化烃与其他可燃液体合到一起,对其火灾危险性统一分类。蒸气压是判定可燃液体火灾危险性最有效的指标,当蒸气压较高时它的火灾危险性也越高。与其他可燃液体相比,液化烃的蒸气压相对较大,在《石化规》中通过蒸气压来判定它的火灾危险性,同时通过液化烃这一名称将其与其他可燃液体进行有效区分,它在火灾危险性中为甲A类。液化烃之外的可燃性液体的蒸汽压都相对较低,测量存在一定难度,因此大多国家都通过闪点来判定其火灾危险性,他们的闪点越低表明火灾危险性也越大。我国对可燃性液体的火灾危险性予以统一分类。其中乙、丙类可燃性液体的火灾危险性类别要受到操作温度的影响。这是由于这两类可燃性液体的操作温度比闪点高时,它们的气体挥发量较多,与此相应的火灾危险性也就增加。

2.1.3可燃固体

《石化规》规定要根据《建筑设计防火规范》的相关标准对固体的火灾危险性分类,其中依据的是《建筑设计防火规范》的分类原则。

2.2设备

《石化规》中规定对于设备的火灾危险类别要根据他们的处理、存储、输送介质的火灾危险性类别予以进行。例如把汽油及汽油泵的火灾危险性类别都规定为甲B类。

3混合物的火灾危险性类别

3.1物质

对于那些在石油化工企业中经常见到的而且自身的火灾危险性类别已经有确切规定的物质,可以在《石化规》中有效查询自身的火灾危险性类别。例如液化丙烯为甲A类,而原油则为甲B类。

3.2混合物

石油化工企业在实际生产过程中,常常需要有明确火灾危险性类别物质相结合成的混合物,例如甲、乙两类可燃气体等共同组成的混合物,其中各个可燃性气体在混合物中所占的比例在不同的生产工序中是不同的,当前这些混合物的火灾危险性类别在《石化规》中的相关规定仍未确切标出。

4装置区内部道路

相关参数设置厂内道路与装置内道路是装置区内部道路的重要组成部分,其中独立装置之间、联合装置之间以及这两者之间的道路为厂内道路,而独立装置与联合装置这两者内部的道路则是装置内道路。

4.1厂内道路

《石化规》中明确规定,应该在不同装置或者联合装置之间设置环形消防车道,其路面宽度应该≥6m,路面内缘转弯处的半径要≥12m,而路面上净空高度要≥5m,这些规定只有一个层次。在对这一规范进行实际运用的时候,应该按照工程经验,装置或者联合装置的火灾危险性、占地面积、石油化工企业消防车辆的型号、外形尺寸等,在大于等于相关规定的前提下,对厂内道路的参数进行分层。

4.2装置内道路

相关参数设置《石化规》把联合装置视为同一装置,所以应该将联合装置与独立装置进行同等对待,明确规定对于装置内消防道路的设置,其路面宽度应该≥4m,路面上净空高度应该大于等于4.5m,而路面内缘转弯处半径应该≥6m。对于那些占地面积在10000m2到20000m2范围内的设备及建筑物,它们周围的环形道路宽度应该≥6m,它们自身的宽度应该≤120m,彼此之间也应该>15m。

5《石油化工企业设计防火规范》的运用及建议

要想有效运用《石化规》必须对这一规范的内容进行确切理解,并与项目特点、风险评估、模拟计算等相结合运用。

5.1混合物

对于那些由已有明确火灾危险性类别的物质共同构成的混合物的火灾危险性类别的判定,可以先进行相关实验获取有关数据,在此基础上再进行判定。然而在石油化工企业的生产过程中,要想在实验中获取相关的数据具有一定的困难,所以当前在混合物的火灾危险性类别判定上还需要不断探索。对此可以有效参考《道化学公司火灾、爆炸危险指数评价方法》中混合物的物质系数被明确规定的做法,如果获取数据存在一定困难时,可依据混合物中浓度≥5%同时火灾危险性等级最高的成分对混合物的火灾危险性类别进行有效确定。

5.2分层次设置

装置区道路相关参数消防、设备安装、检修主要通过装置区内部道路展开。当前石油化工企业的重大火灾事故时有发生,在公安部消防部门对其进行救援过程中,发现厂内道路路面应当拓宽,同时要在装置的周围把适当的消防作业场地留出来,因为如果没有足够的场地就可能会阻碍灭火救援阵地的设置以及大型消防车的工作。所以在运用《石化规》的过程中,如装置区内存在很大火灾危险或者占地面积很大的大型独立装置或者联合装置,应该以消防扑救的难度、以道路分割的设备、建筑物区块占地面积为依据,对装置区道路的相关参数进行分层次设置。例如不能统一把装置区道路宽度规定为6m,而应该设置为<4、6、8、10m等多个等级。

6结语

当前能源安全已经提升到国家战略的高度,石油在能源中占有重要地位,因此其安全性尤为重要。有效防护石油化工企业的火灾对企业的生产发展与人员的生命安全都有着积极地作用。大家在遵守《石化规》的过程中,要不断地对其进行完善和创新,只有这样才能真正增强防火设计质量。

参考文献

[1]张云波.石油化工企业设计防火规范若干问题的探讨[J].江西化工,2011(2):166-167.

[2]张晋峰.《石油化工企业设计防火规范》的灵活应用及建议(Ⅰ)[J].炼油技术与工程,2016(8):61-64.

篇5

Abstract: Most metropolitan fire brigades (stations) are located in the downtown in China, while the petrochemical park is far away from the center city or is a separate area, so in the event of an accident it is difficult to obtain the support of the metropolitan fire brigade (station). The fire facilities in the surrounding towns are often very lag, which is difficult to support the chemical type of accident fire. This paper studies the current status and puts forward countermeasures to improve the situation.

关键词: 化工园区;消防队站;建设现状;规划对策

Key words: chemical industry park;fire station;construction status;planning strategies

中图分类号:D035.36 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)14-0301-03

0 引言

我国是石油化工产品的生产大国,近年来石化类工业园区正在快速增加,工业园区的规模化、集中化发展有利于石化产业地升级改造。但是,我国石化企业众多,由于历史原因,在布局和选址方面不尽合理,对区域生态安全及周边城镇存在一定的安全隐患。石油化工企业的产品多具有易燃易爆、有毒有害、强腐蚀性等特点,且生产工艺流程复杂,多为高温高压、连续反应状态,因此存在较大风险性和危险性,容易导致火灾、爆炸、泄漏等安全生产事故从而造成重大的财产损失与人员伤亡。

1 石油化工园区安全事故特点

多年来石油化工企业生产事故表明石油化工园区火灾事故特性不同于城镇火灾,突出表现在以下几个方面:

①因为石油化工企业生产及使用的初级化工产品大多是易挥发、易燃易爆物品,这些物料常常并发火灾和爆炸事故,且具有火灾事故突发性强,蔓延很快,火势迅猛等特点。

②石油化工生产装置的高温高压或深冷负压状态加大事故风险。高温、高压环境增加了可燃性及事故影响范围,也容易引起设备管路接口变形或物料泄漏;设备负压有可能因设备气密性减弱而吸入助燃的氧气,与可燃物料形成爆炸性混合物;设备低温深冷运行也存在管路堵塞或破裂的危险。

③石油化工园区设备装置繁多且复杂,炉、塔、罐,泵、器布局密集,管道纵横;在生产过程中一旦阀门错开、参数失控、部件失灵、通路受阻或运行中断,引起连锁反应,易形成立体火灾。

④可燃性液体具有的流动性使火灾难以控制,流动性火灾随低洼地势蔓延,容易造成大面积燃烧。

⑤石油化工园区动力能源较多,火源、电源、热源交织混杂,也易成为火灾爆炸事故的引发源。

2 现有消防队(站)现状

目前,我国现行消防规范依据为《中华人民共和国消防法》,该法规是基础法规,专项性和深度不够。各类消防队(站)建设一般采用的依据是《消防特勤队(站)装备配备标准》、《城市消防站建设标准》、《消防员个人防护装备配备标准》等,这些规范更适合城镇消防队(站)的建设,而针对化工园区火灾爆炸的特殊性尚无相关的消防队(站)规划与消防力量配置的标准或规范。城镇消防和园区消防从消防站配置、装备、消防灭火物资都存在很大差异,这些差异主要体现在以下几个方面:

①化工园区一般远离中心城市或者独立成区,发生事故很难获得城市消防队站的支持,周边乡镇公共消防设施往往非常滞后,很难支援化工类型事故灭火。

②化工园区消防队站扑救对象与城镇火灾差异较大。化工园区最显著的消防特点是爆炸引起火灾和火灾中发生爆炸,主要服务对象是石油化工企业及水、电、气、热等公用工程管线管道。化工企业生产装置类型有塔、器、炉、罐、泵、机等。这些装置灭火需要高度的专业性指导,消防队员面临危险往往要大于城镇居民火灾,不但要消灭或控制火情,而且要防范危险品爆炸、有毒有害物质泄漏等次生灾害。

③化工园区消防队(站)对人员、装备、物资等具有特殊要求。车辆装备上看,化工园区消防队(站)应对火灾事故除了大量用水之外,还需大量消防泡沫用于易燃易爆危险品灭火,消防车辆除了一般的水罐消防车外,还得配备举高喷射消防车、泡沫干粉联用消防车、移动式消防炮等远距离灭火车辆。从人员装备上看,除了必须配备消防隔热服、消防避火服、消防防化服,还需要有毒气体探测仪、可燃气体检测仪、酸碱测试仪、热像仪等必须的消防器材;从消防物资准备上看,除了必须的消防水源及消防栓外,还需配备必要的泡沫站、油类回收带、堵漏沙袋等应急

物资。

④化工园区消防队(站)建设运行方式更为复杂与多样化。化工园区消防站更多地从投资主体分为公安消防站、政府企业共建消防站、大型企业单建消防站、多企业共建消防站等多种方式。化工园区消防队(站)更多地依赖工业园区管委会及入驻的企业责任。在运行方式上更为复杂与多样化,完全由政府财政支出较为困难,更多地依赖政府、企业及社会共同出资建设。

3 石油化工园区消防队(站)建设对策

3.1 基于事故风险控制防范层次匹配消防救援体系

化工园区企业的生产装置高度密集、技术工艺十分复杂,企业对意外事故风险一般也具有一定的自动化监控与处置规范。风险防范控制系统包括以下三个层次:①可编程控制器PLC,用于实现单个生产装置的调整与控制;②分散控制系统DCS,实现多个装置的功能与协调,能控制设备与装置在异常状况下不发生危险,如在必要状况下能控制装置自动切换到备用电源和备用设备或装置中去;③安全联锁控制系统ESD(也称紧急停车系统),紧急停车系统按照安全独立原则要求,独立于DCS集散控制系统,其安全级别高于DCS。在正常情况下,ESD系统是处于静态的,不需要人为干预。ESD作为安全保护系统往往凌驾于生产过程控制之上,实时在线监测装置的安全性。

化工园区企业对于第一个和第二个层次(PLC、DCS)的危机事故应该能够进行自我判断与处置,一般不会发生重要安全事故。当发生第三个层面(ESD)故障时,企业自身消防救援能力应能采取应急反应,企业应急预案应能紧急响应。如果以上三个层面系统全部失控,生产企业的整体安全状况面临失控,必须向外发出危险与求救信号,周边公众需要紧急疏散,企业应急消防力量及其它应急救援力量需要马上参与或准备应急救援。

3.2 化工园区必须独立建设自身的消防救援体系 化工园区一般远离中心城市或者独立成区,发生事故很难获得城市消防队(站)的支持,周边乡镇公共消防设施往往非常滞后,很难支援化工类型事故灭火,因此化工园区必须独立建设自身的消防救援体系及应急救援预案。

3.3 提升特勤与增强型消防站应急救灾能力 多年来化工园区安全事故救援实践表明,化工园区消防队(站)的装备水平及快速扑救能力是应对事故的关键因素。大型火灾爆炸事故更需要以处置化工火灾和特殊灾害事故为主的增强型消防队来应对,即需要针对化工园区需求在特勤站、战勤保障消防站的基础上提升装备水平。根据园区大小必要时在特勤站基础上考虑增强型消防站建设,具体建议为:

①增加消防队(站)建设规模。在特勤站基础上,增加车辆、装备的种类和数量,增强人员配备,扩充建筑面积和训练场地面积。增强型消防站建筑一般面积不小于8000m,建设用地面积应不小于15000m,临港型化工园区还需考虑水上消防站或水路联用消防站的设置。

②增加特殊消防车辆配备。在一般消防车辆基础上增加特殊消防车辆,建议消防车辆不少于9辆,车库位不少于10个。压缩空气泡沫消防车、大型工程机械车、化学事故抢险救援车、举高消防车为必配车辆。

③提高消防器材装备性能。针对化工园区增加应急救援器材和特种装备的配备,加大战斗员防护装备和常规器材装备的备份比,使器材装备配备针对性化工园区火灾爆炸事故的针对性更强。

④扩充消防人员配备数量。按照6人一台消防车标准,增强型消防站队员最低不少于45人,人员可以由公安现役官兵、合同制专职队员、职业安保人员等共同组成,形成多种方式消防队员配备。

⑤明确消防泡沫等特殊灭火药剂储备。《城市消防建设标准》(建标152-2011)对灭火药剂未作明确规定,在化工园区火灾事故中却必不可少。对化工园区消防队站建议特勤站与增强型消防站泡沫灭火剂不应少于30吨、干粉不应少于5吨。另外需要配备一定数量的干粉灭火剂应对可燃液体、气体火灾。

3.4 完善园区消防队站配套基础设施建设 消防队(站)基础设施是保障其完成救灾任务的重要前提,基础设施需要与化工园区的规划建设同步完成,包括消防供水系统、消防通讯系统、消防通道与停车场、消防应急事故池等。化工园区消防水源主要有工业用水、生活用水、河水、海水、回收水等五大类。在发生重、特大火灾,火灾持续时间长的情况下,应保障消防水量的供水安全,建议采用双水源方案。消防通道是实施消防灭火的重要通道,消防通道必须满足大型消防车辆通行到达事故现场。大型停车场是应对特大型火灾事故的重要转运场及临时避难场所。

消防通信系统应该整合110、120、119实施三网联动,园区内的消防通信系统应与上级系统联网,并纳入区域统一处置接警、消防队(站)调度、医疗、指挥等多部门之间的联络与调度。大型石油化工火灾由于作战时间长,无线电台通信设备,要尽可能强化配置,也有必要配备通信中继台、车载台等设备适应远郊地区通讯需求。事故应急池是应对污染物扩散的重要手段,为提高应急处置和各企业土地使用效率,大型化工园区应统一规划事故应急池的

建设。

3.5 探索共建共享的消防队(站)建设运行机制 积极探索化工园区建设消防队(站)的模式,按照“共建、共享、共担”的指导原则,鼓励采取自建和共建的模式,建设类型包括政府企业共建站、企业自建站、企业共建站等。推行消防员职业化,面向社会扩充消防力量,可优先录用消防部队退伍人员及熟悉化工生产工艺、掌握相关应急处理技能的人员。政府企业共建消防站的建设和运行费用由政府与企业共同出资,人员由消防现役官兵和政府合同制消防员构成,建设级别定位为一级站或者二级站。企业自建、共建消防站的建设和运行费用全部由企业独立或者合作出资,人员由企业合同制消防员构成,一般建设二级消防站或者微型站。

4 结语

当前,我国处在经济全面转型过程中,能源及重化工产业将继续快速发展,面临安全形势仍然很严峻。需要针对石化产业特点重视石油化工工业园区消防安全体系的建设,认真分析总结化工园区已发生事故教训,积极探索消防和救援体系建设,通过强化消防队(站)建设、消防基础设施、生产装置本质型安全设计等系列工作,来实现化工园区安全、高效、可持续发展,同时国家层面也应进一步深化完善相关法律法规和专项标准。

参考文献:

[1]李颖,杨玉奎.城市消防规划编制内容和深度的探讨-以广州市为例[J].城市规划,2002,26(7):84-86.

[2]威利军,多英全,于立见.化工园区安全规划主要内容探讨[J].中国安全生产科学技术,2007,3(5):16-19.

[3]刘艳军,李传贵,汪卫国,魏振宽.化学工业园区消防规划探讨[J].中国安全生产科学技术,2007,3(3):46-48.

[4]孙玉平,郭敏.上海精细化工产业园消防调研的思考[J].消防技术与产品信息,2011,4:63-66.

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关键词:石油化工企业;消防安全;防火对策

中图分类号:X937 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 12-0000-01

石油化工是指以石油、天然气做原料,经过物理化学和机械加工而制取各种石油化工产品的工业。它涉及到国民经济的各个领域,是国计民生不可缺少的重要行业和国民经济的支柱产业之一,在国民经济中发挥重要的作用。石油化学工业的生产流程复杂,设备种类繁多,是一种工艺比较复杂,技术性较强的行业。在生产使用的过程中,各种原材料以及半成品和成品都是易燃易爆的材质,因此,特别容易引发火灾和爆炸事故。石化企业也是一个危险性比较高的行业,且发生火灾爆炸的过程中,事故不容易得到控制,因此是消防部门防护的一个重点对象。

一、石油化工企业存在的消防安全问题

(一)设施陈旧老化。长期以来,石化企业因为对国民经济命脉的发展具有重要的战略意义,因此一直都是由国有经营,在行业处于垄断地位。因此管理者和企业的消防安全意识不强,防火意识不够强烈,甚至一些企业的员工,在生产或者施工的过程违规操作,这也容易造成火灾爆炸事故的发生。不少企业的生产运输设备已经老化陈旧,甚至已经过期了,出现了泄露的现象,企业没有及时更新设备。

(二)企业管理不够规范。我们可以在很多企业的墙上或者文件里看到,安全高于一切,责任重于泰山。企业也会把相关的管理制度和规范流程写在文化墙或者文件里,但是长期以来由于企业没有硬性的规定和强制要求,不少员工在心里没有引起足够的重视。企业的消防安全管理也比较混乱,生产销售运输环节存在不少监管上的空白,容易给化工企业的安全带来隐患。

(三)生产技术上落后。近些年来,中国的石化企业得到了快速稳定的发展,但是整体安全生产基础薄弱的现状没有得到实质性的改变。石化企业目前的现状与其他发达国家相比,不仅工艺水平落后,企业的管理水平也比较落后,智能化和信息化的应用不够广泛。一些合成氨老式压缩机还在工作,很多合成氨的通气岗位还是由人工操作。部分小化工企业的安全问题更加触目惊心,如一个反应釜就是一个工厂,自动控制手段缺失,安全设施不完备等,安全生产存在巨大隐患。

(四)员工素质低

石油化工企业在快速发展的同时,企业员工却没有跟上时代的步伐,不少员工无论其文化素质还是工作业务能力都没有得到大幅度的提升,又因为大多数的企业都是国有企业,员工缺乏竞争意识和竞争机制,因此对于企业的创新发展十分不利。另一方面石化工企业管理和技术人才数量远远不够,工人素质也跟不上现代安全生产需求。

(五)石油化工企业的特性。石油化工企业无论是设备还是装置都是大型化的设备,比如炉、塔、罐等高大且多,石油管道也是密布纵横,一旦发生安全事故,给救援工作和应急处理都带来极大的挑战。如果没有及时控制,容易造成事故的影响进一步扩大。

二、石油化工企业防火应对的措施

(一)根据物品的物理化学性质采用防火措施。无论是在运输还是生产的过程中,企业必须先详细了解各种石化物质的物理化学特性,同时根据它们不同的物质性质,采取不同的防火防爆和防止灾害扩大蔓延的措施。企业可以不断改进生产的工艺,用一些危害性小的物质代替危害性大的物品。一些具有自然特性的物质,比如天然气等需要采取隔绝空气防火防潮等措施。在运输和储藏的过程中,严禁把不同的液体和气体混储、混运,防止不同物质互相接触可能引发化学反应,造成燃烧和爆炸的现象。一些不稳定化学物质,在储存的过程中要添加稳定剂,防止发生化学反应。

(二)根据生产工艺特点采取防火应对措施。石油化工生产大多数在一个密封的空间内进行,如果工作人员没有及时发现设备出现的一些漏、跑气体的异常情况,就容易导致安全事故的发生,因此工作人员要定时定期对设备和管线进行检查,以防止设备发生泄露的情况。此外,还可以根据石油化工过程中,不同物质的生产工艺不同,采用不同的防火防爆措施。如果是在易形成爆炸性气体混合物的场所,用通风置换办法,降低气体可燃物的浓度;在一些易燃固体的生产加工以及和运输的过程中,采用惰性气体以隔绝空气,这样可以缩小以至消除可燃物与助燃物形成的燃爆浓度,降低燃烧点,防止火灾的发生。

(三)防火防爆安全装置。由于石油化工企业发生安全事故的影响大,企业损失也很严重,因此为了防止火灾爆炸事故的发生,减少它们的破坏程度和有害物质的扩散,市场上出现了很多防火防爆和防止火焰及爆炸扩展的安全装置,目前,在不少地方得到了充分的应用,取得了显著的效果。

(四)企业进行科学管理。所有化工企业的员工必须严格按照消防安全的标准和操作标准进行工作。把消防安全融入到企业生产的各个环节,要把消防安全当成重点工作来抓,全面落实消防安全事故责任制,甚至可以在公司设立安全生产月,对消防工作做的特别好的部门进行奖励,提高大家对消防安全的重视和工作的积极性。

三、结束语

石油化工企业的消防安全问题,主要以预防为主,防治结合的方式。由于其发生安全事故在意想不到的瞬间,破坏力和杀伤力极强。因此,从安全角度考虑,应该有一些相应的紧急对措施,比如紧急切断物料输送管道、放空设备或倒换至安全地点;临时修筑防溢堤、或挖沟将液流导向安全地带;消除障碍物、留出足够的安全距离;启动消防灭火设备;成立临时防灾组织等,当事故发生的时候,能在第一时间控制,阻止其蔓延,不扩大影响,并及时采取补救措施,减少企业财产损失。

参考文献:

[1]王伟.石油化工企业消防安全问题及防火对策[J].消防技术与产品信息,2013(06).

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关键词:石化企业;消防污水;污水处理;环境保护

石油化工建设2016.05石化企业作为国家基础能源建设单位,正逐步迈入市场化运行轨道。面对行业市场的激烈竞争,石化企业要在提高产品质量的同时,注重生态环境保护。这就需要石化企业提高污水处理技术水平,特别是火灾事故后的消防污水。消防污水含有灭火剂和石油化工产品,当这种消防污水被排放到自然界后,就会污染环境。因此,石化企业要对排放的消防污水采取有效的处理措施,保护环境,保证人们的生产、生活安全。

1石化企业消防污水的产生和特点

1.1石化企业消防污水的产生

石化企业属于危险系数较高的行业,其以石油为主要原料,经过一系列工艺流程生产出化工产品。在加工、存储一些化学品的过程中,诸多具有可燃性的化学物质都会在各种因素的催化作用下燃烧。从近年来发生的安全事故来看,石化企业的火灾事故发生率较高,在所有安全事故中占到40%。当石化企业发生火灾时,一般采用干粉灭火剂或泡沫灭火剂控制火情。在发生火灾时,装有石油化工物料的容器容易出现渗漏,管道容易因周围温度过高而膨胀,进而出现破裂,导致灭火的消防水中融入了诸如石油、柴油、汽油等化学物料,芳香族的化合物和各种衍生物,经过各种化学反应后成为了消防污水。在灭火的过程中,会使用大量的灭火药剂。当这些药剂融入到水中后就会发生化学反应,进而形成消防污水。清洗火灾现场的时候,所残留的化学物料混合在水中,也会形成消防污水。

1.2石化企业消防污水的特点

1.2.1污水量根据火灾情况有所变化

在火灾现场救灾的时候,所使用的消防水量与火灾情况之间存在必然联系。如果火灾较小,救灾中使用少量的水就可以灭火。而在火灾的初期阶段所使用的消防用水量也比较小,产生的消防污水量也很小。如果火灾比较大,就需要使用大量的消防水才能够灭火,由此而产生的消防污水量会比较大。对于特别严重的火灾,则要根据实际情况运用多种消防设施,以提高灭火效率。如果灭火中所使用的消防用水已经超出了规定用水量,则消防污水会更多。

1.2.2消防污水中的污染物组分不同

石油化工产品多种多样,化工设备各有不同,主要体现在对化工产品的加工流程上。化工设备不同,工艺流程就会有所不同,当火灾发生时,化合物的组分就会发生变化,并在不同的泄漏点流出。化合物的泄漏量决定了消防污水的污染程度。

2处理消防污水中需要面对的问题

2.1正常流程无法处理部分消防污水

为了使消防污水经过技术处理后符合环境要求,石化企业通常都设有污水处理系统。消防污水经过污水处理系统处理后,就可以降低污水的污染指数,经检验各项指标符合规定要求后,可以回收二次利用。但在实际操作中,石化企业的消防污水由于成分较为复杂,如果按照正常的污水处理流程处理,一些化学污染物依然会留存在污水中,使水质无法达标。这就需要对这部分消防污水采取深度处理措施,但成本相对较高。

2.2石化企业检测消防污水的能力不足

石化企业中物料的化学成分复杂,导致消防污水的污染成分也相对复杂。要在短时间内检测出消防污水中的化学物难度较大,特别是消防污水中不仅含有火灾现场泄漏出来的化学物料,还含有灭火器所使用的各种灭火药剂。要检测出石化企业消防污水中的物质成分及其含量,需要投入很多时间和精力,否则难以获得准确的数值。

3处理石化企业消防污水的技术措施

基于石化企业消防污水的产生原因、特点及危害,需要石化企业采用科学的消防污水处理方法,以免消防污水对环境造成污染。

3.1现场处理

当石化企业发生火灾事故后,如果是火灾初期,或火灾不是很严重,则产生的消防污水就比较少。在这种情况下,可使用砂土或吸收能力强的惰性材料吸收消防污水,然后妥善处理砂土或惰性材料。例如,当消防污水中含有汽油成分时,可以在安全环境下使用砂土或惰性材料吸收消防污水,然后就地焚烧;如果消防污水中含有硝基苯,则使用沙土或泥块等阻隔消防污水,避免因水体流动而导致污染物范围扩大。

3.2深度处理措施

由于石化企业消防污水中化学物料的组分不同,因此,在进行深度处理的时候,要根据实际需要有针对性地选择处理措施。在处理的过程中,可以采用三级处理方式,即一级处理初沉污泥、二级处理剩余的活性污泥、三级处理化学污泥。石化企业消防污水中的化学污泥是最难处理的,特别是如果这些污水中含有病原体,就会导致二次污染。因此,需要采用无害方法对这些污水进行无害化处理。除了采用吸附技术,将污水中的油吸附在表面,以起到污水净化作用,或者采用氧化技术在短时间内将消防污水中所含有的乳化油去除之外,还可以对重度污染的消防污水采用物化法,即利用曝气生物滤池工艺,将消防污水放置于一个构筑物内混合64h、絮凝14min,高效沉淀,使消防污水达到二次回收标准。综上所述,目前,人们对生态环境保护越来越重视,石化企业的消防污水问题得到了广泛的关注。为了避免石化企业消防污水因处理不达标而对环境造成污染,就需要引进先进的消防污水处理技术,并加大对消防污水的处理力度,保护好自然环境。

作者:唐黎标 单位:杭州市化学工业协会

参考文献:

1刘莹.石油化工企业消防污水收集与处理[J].化工管理,2015(03):114.

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关键词:安全风险 石油化工 设备 评价 方法技术

随着现代化社会的进一步发展,社会对资源的需求不断增加,石油社会进步以及经济发展提供较大的动力,它深刻地影响着一个国家的经济发展及社会安定。我国目前国民经济增长的速度很快,石油供应始终处于紧张状态。维持国家石油的安全及时供应,是确保我国有充分的能源供应的前提,作为我国的能源巨头中国石油,应当强烈意识到现代化石油供应的重要性,不断引进新技术,提高生产效率。

一、石油化工实现安全风险防范的重要性

我国的供油网络设备覆盖整个中国,许多为无人区,如石油化工设备受破坏,要进行修复,将花费大量人力物力,如未及时发现,将造成重大财产损失,并且会对环境造成污染,要确保这个庞大的网络正常传输,风险评价是针对危险源发生的概率和危险发生后造成后果的严重程度做出定性或定量的评价,从而能够合理运用人力、财力和物力等资源条件,采取最为合理的措施,达到最为有效地减少风险的目的。同时可减少对环境的污染,面临多方面的困难。由于石油化工设备需要在确保安全风险运行的前提下才能运行,延长设备的连续开工时间以降低生产成本,采取技术措施来有效地防止事故的发生,并可以把可能造成的损失限制在最低程度。 因此,风险评价结果是实现风险控制与管理的依据。对于风险评价的结果,不是风险越小越好,因为减少风险是以资金、技术、劳务的投入作为代价的,通常的做法是将风险限定在一个合理的、可接受的水平上,去研究影响风险的各种因素,经过优化,寻求最佳的措施方案。

二、石油化工设备安全风险评价方法

1.安全检查表法

安全检查表是事先将要检查的项目,以提问的方式编制成表,在编制安全检查表时要结合关事故资料,原则是要根据国家及行业有关的安全法律、法规、标准。

2.危险与可操作性研究

通过系统、详细地对工艺流程和操作进行分析,评价对整个生产过程的影响。基本分析步骤是:选择一个工艺单元或操作步骤,收集相关资料 了解设计意图找出工艺过程或状态的变化 研究偏差所造成的结果分析造成偏差的原因。

3.失效模式与影响分析

通过识别石油化工单个设备或单个系统,确定分析项目和边界条件,说明现有安全控制措施,建议风险控制措施。

4.故障树分析

将导致石油化工设备事故的逻辑关系列出,构成一种逻辑模型,然后通过对这种模型进行定性或定量的分析,通过最小割集的计算,找出事故发生的基本原因。

5.火灾、爆炸危险指数评价法

火灾、爆炸危险指数评价法是以在标准状态下的火灾、爆炸或放出能量的危险性潜在能量的“物质系数”,把操作条件和化学反应的特殊过程危险性等作为追加系数加以修正,计算出“火灾爆炸指数”,并根据指数的大小计算暴露面积、财产损失、停工损失等事故损失后果,对损失后果进行分组,再根据不同的等级提出相应的安全对策措施。

三、石油化工设备安全预防性维护措施

1.维护设备的生命周期和预防性

结合维护经验,对设备进行生周期成本分析,测算设备生命周期,量化设备维护管理,在设备故障发生前有计划、有预见性地进行维护检修或更新。

2.加强设备检、维、修管理工作, 尤其是设备选材和运行状况

稳定原料性质,提供平稳的床层温度和催化剂线速;严格控制水质,定期排污;严把安装质量关,降低应力水平;严格遵循加热管道的焊接规程,消除焊接残余应力加强工艺指标管理,严格执行内外取热操作规 程操作,严禁干烧。

3.采用数字化监测系统

数字化监测系统的类型有:光电液压等传感器、数字化图像处理、嵌入式计算机系统、数据传输网络、等.全新的数字监测管理模式,具有快速处理数字信息抗干扰能力,而且发挥了宽带网络的优势,可以对管道监测系统远程、实时、集中、全面的掌握,通过全面的监测,将前端管道的参数通过网络摄像机视频采集、流量测试设备,通过网络摄像机的数据通道一起转换成 IP 数据包,将数据通过解码器将视频显示出在电视墙或大屏幕上,后端可建立相应的预警机制,对无法预知不定时活动区域,采取移动侦测,对有语音监控需求的环境,准确、有效地处理和控制关联事件。对于数据传输采用多种方式进行选择,如果设备的空间跨度大,可以采用无线网络的方式。

4.加强技术管理,优化操作方案

加强三旋运行监控: 在主风量不变的情况下,三旋压降正常为13k p 左右。石油化工设备实行二级维护,一 级维护是全员维护,设备按区域承包到人。重要设备在一级维护基础上实行二级维护,每周一次,由区域主管工程师负责,检要设备运行状况,监督一级维护的 维护质量,并进行可预见性维护及故障处理;对重大关键设备再实行每月一次的特别护理。实行分级维护可以使维护人员的职责明确,突出重点及关键设备,提高设备维护水平,减少石油化工设备运行故障的发生。

综上所述, 石油化工设备的风险防范及技术措施, 对生产系统中的各种危险进行辨识、评价和控制对系统存在问题有针对性地提出对策、措施确定重点管理的对策和范围, 预防事故特别是重大事故的发生并把可能造成的损失限制在最低程度。对在改扩建生产装置进行安全评价, 不但在石化行业, 而且在其他化工行业也是可行的, 这样使管理者掌握系统的安全状况, 修订、完善安全规章制度, 完善防灾设施和组织, 提高安全管理水平, 无疑是具有重大的积极意义。

参考文献

[1]张爱显,张煜. 石油化工装置管道设计安全[J]. 炼油技术与工程, 2004.

[2]白永忠,党文义,刘昌华. 特大型石油化工装置间安全距离[J]. 大庆石油学院学报, 2008.

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关键词 石油化工项目 消防水箱 气压罐 容积 前10分钟水量 初期火灾

中图分类号:F407文献标识码: A

消防水箱的作用

消防水箱包括气压水罐、水塔、分区给水系统的分区水箱等设施,用于储存火灾初期的消防用水量,同时维持消防灭火设施准工作状态下所需要的水压。

规范对消防水箱的有关规定

《泡沫灭火系统设计规范》(GB 50151-2010,以下简称泡沫规)、《水喷雾灭火系统设计规范》(GB 50219-1995)、《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008,以下简称石化规)、《石油库设计规范》(GB50074-2002,以下简称石油库规)、《石油天然气工程设计防火规范》(GB 50183-2004)及其它石化方面规范中均未明确消防水箱和火灾初期消防供水流量、压力要求。

《建筑设计防火规范》(GB 50016-2006,以下简称建规)中提到设置常高压给水系统并能保证最不利点消火栓和自动喷水灭火系统等的水量和水压的建筑物,或设置干式消防竖管的建筑物,可不设置消防水箱,在设置临时高压给水系统的建筑物应设置消防水箱(包括气压水罐、水塔、分区给水系统的分区水箱)。同时要求重力自流的消防水箱设置在建筑最高部位,容积应满足10min消防用水量,当室内消防用水量小于等于25l/s时,水箱最大容积为12m3,当室内消防用水量大于25l/s时,水箱最大容积为18m3。

《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2005)中则只要求采用临时高压给水系统应设置高位水箱,不设高位水箱的建筑可用气压供水设备替代,气压供水设备的有效容积应按系统最不利处4只喷头在最低工作压力下的10min用水量确定,干式系统、预作用系统还应满足管道充水容积。

《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95 2005版)要求设有高位水箱的消防给水系统应设置增压设施,其气压水罐调节水容量为两支水枪和5个喷头30秒的用水量,即450L。 

石油化工项目特点分析

按石化规要求,石化项目中消防给水系统均采用稳高压系统,而在其它规范中只有临时高压与常高压两个概念。确定常高压或临时高压的判断标准是火灾时启不启水泵,因此稳高压系统属于临时高压给水系统范畴。通过比较平时与消防时系统的压力与流量,我们可以很清楚了解三个系统的具体区别,详见下表1

由上表可知石化项目中采用的稳高压系统属于建规、自喷规范中要求的临时高压系统,但比其要求更严格,主要体现在准工作状态时管网里需要维持不小于主泵的消防压力,并能直接满足一部分消防用水量。

在石化项目中,通常设置有工艺装置区、罐区,因此其消防给水系统压力均大于0.70Mpa,屋顶水箱显然无法满足这个要求,为保证准工作状态消防管网内压力及流量,只能采用稳压泵+气压罐形式,并保证可以在主泵启动前提供两支水枪和5个闭式喷头30秒的用水量。

化工项目中气压罐容积计算

消防气压罐的工作原理

消防气压罐的消防总容积分为两个部分,即消防贮水有效容积(调节容积)及不动水容积(采用隔膜式气压罐时不动水容积为0),其中有效容积又由稳压水容积与缓冲水(消防储水)容积组成,如图1所示。 

图1

系统平时的压力由稳压泵提供,当压力达到P3时,稳压泵自动停止运行;当压力降低,降至P2时,稳压泵自动开启,当系统压力重新到达P3时,稳压泵停止工作。如此循环以保持系统的高压状态。当发生火灾时,随着消防设施的投入使用,系统压力开始下降,当降至P1时,消防泵自动启动灭火。

消防气压罐的设计计算

气压罐的设计计算内容主要分为每个压力控制点压力值及气压罐有效容积、总容积的确定。

根据波-马定律,气压罐内密闭气体在不同状态下有如下关系:

V3*P3=(V3+V2)*P2, V3= (1)

V3*P3=(V3+V2+V1)*P1 (2)

式中 P3------气压罐内最大压力(绝对压力),即稳压泵停泵压力,MPa;

P2------稳压泵启泵压力(绝对压力),MPa;

P1------消防泵启泵压力(绝对压力),MPa;

V3-----P3压力下,气压罐内的空气容积, m3,

V2-----稳压容积, m3,

V1-----缓冲水容积,即消防水容积, m3,

通常在一个项目中,当消防增压稳压服务对象确定后,主泵扬程P1,消防储水容积(缓冲容积)V1都能确定,而对于稳压泵的启停压力(P2、P1)设定值,国内规范并无明确规定,只是在推荐性规范《气压给水设计规范》(CECS76:95)中明确两者及消防主泵扬程P3之间的相对关系,即两者均大于P3。因此,我们可以借鉴的美国消防规范NFPA20《消防泵》中稳压泵启停压力与主泵启动压力之间的相关要求,可获得如下关系:

P2=P1+5psi=P3+0.035MPa,P3= P2+5psi=P2+0.035MPa。

将式(1)代入式(2)得:

V2= =0.035*

因此,选用气压罐有效容积不应小于V1+V2。

计算出气压罐有效容积后,可根据气压罐总容积公式V= ,即可计算出气压罐总容积。

式中 V------气压罐的总容积,m3;

Vsx-----消防水总容积,即有效容积,由稳压容积V2与缓冲容积V1组成,m3,

αb-----气压罐的工作压力比,即P1/P3;

β------所压罐的容积系数,对立式罐取1.10;卧式罐取1.05;隔膜罐取1.25。

结语

在石油化工项目中,应设置消防水箱以能满足系统中最不利点的水压以满足灭火时的需要。

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关键词:稳高压消防给水系统;设计要点;探讨

中图分类号:S611文献标识码: A

在规模经济的要求下,石油化工企业的工艺装置、储罐向大型化发展,执行的消防标准同步提高,如增设了消防水炮、水喷淋等固定式消防设施,使消防给水系统的流量增加、压力提高。与此相适应,作为强制性国家标准的《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2006)第8.5.1条规定:大型石油化工企业的工艺装置区、罐区等,应设独立的稳高压消防给水系统,其压力宜为0.7~1.2MPa。

稳高压消防给水系统的形式及组成,系统供水范围划分,设备配置及技术参数确定,控制方式及联锁要求,由于这些设计要点规范未明确规定或说明,设计人员往往各执己见,根据各自的理解和设计经验进行设计,造成系统的差异很大。这些差异不仅令建设单位困惑,而且不利于消防主管部门的审查。

经过查阅相关资料,结合笔者近年来一系列工程实例的设计经验,对设计要点进行深入探讨,供参考及指正。

1. 高压消防给水系统的形式及组成

按照形式及组成的不同,分为临时高压消防给水系统、设置稳压水泵的稳高压消防给水系统、设置稳压设备的稳高压消防给水系统。

1.1 临时高压消防给水系统

(1)组成:由消防储水池(罐)、消防水泵、消防给水系统管网组成。

(2)工作原理:生产(或生活)给水管道经过止回阀与消防给水系统管网连通。平时,管网通过生产(或生活)给水管道充水并维持低压。火灾时消防水泵手动(就地、远程)开泵,提供消防用水的设计流量和设计压力。

(3)特点:平时管网维持低压和少许补充水量,火灾时消防水泵开泵之前,系统不提供消防用水。消防动作滞后。

1.2 设置稳压水泵的稳高压消防给水系统

(1)组成:由消防储水池(罐)、消防水泵、稳压水泵、消防给水系统管网组成。

(2)工作原理:消防给水系统管网独立,不与生产(或生活)给水管道连通。平时,以流量小、扬程高的稳压水泵连续工作维持管网的高压。火灾时随着各消防设施的启用,管网压力下降至设定值则消防水泵自动(压力信号联锁)开泵,提供消防用水的设计流量和设计压力,同时稳压水泵自动(压力信号联锁)停泵。

(3)特点:平时管网维持高压,火灾时消防水泵自动开泵,消防动作及时。但由于稳压水泵流量小,初期火灾消防水泵开泵之前,系统不提供消防用水。

1.3 设置稳压设备的稳高压消防给水系统

(1)组成:由消防储水池(罐)、消防水泵、稳压设备、消防给水系统管网组成。其中,稳压设备包括稳压水泵、气压水罐、设备自身的配管系统和控制系统。

(2)系统工作原理:消防给水系统管网独立,不与生产(或生活)给水管道连通。平时,以稳压设备维持管网的高压,稳压水泵间断工作。初期火灾时随着各消防设施的启用,稳压设备提供初期火灾的消防用水,但不满足设计流量。当管网压力下降至设定值则消防水泵自动(压力信号联锁)开泵,提供消防用水的设计流量和设计压力。

(3)稳压设备工作原理:气压水罐的胶囊内充满高压水并与消防给水系统管网连通,罐壁与胶囊之间则充满了一定量的压缩空气,压缩空气的压力与胶囊内水的压力相等。当管网无泄漏,管网和胶囊内水的压力恒定,压缩空气的压力也恒定,两者压力相等并维持平衡。当管网泄漏:

① 管网和胶囊内水的压力下降,此时压缩空气的压力大于管网和胶囊内水的压力,故压缩空气挤压胶囊使其出水以补充管网的泄漏量,同时胶囊的容积逐渐缩小,压缩空气的容积则相应膨胀而压力下降,管网和胶囊内水的压力也随之下降;

② 当管网和胶囊内水的压力下降到一个设定值(如0.7MPa),稳压水泵自动(压力信号联锁)开泵,一方面补充管网的泄漏量,另一方面使胶囊充水,管网和胶囊内水的压力随之升高,同时压缩空气的容积相应减小、压力升高;

③ 当管网和胶囊内水的压力升高到另一个设定值(如1.2MPa),稳压水泵自动(压力信号联锁)停泵。如此循环往复使管网和胶囊内水的压力维持在0.7~1.2MPa。

(4)特点:平时管网维持高压,火灾时消防水泵自动开泵,消防动作及时。虽然稳压水泵流量小,但由于配置了气压水罐作为消防用水的储存罐,因此初期火灾消防水泵开泵之前,系统通过稳压设备能够提供初期火灾的消防用水

1.4 系统的形式及组成探讨

以上三种形式的差异和管网平时状态参见表1。

表1消防给水系统管网平时状态

名称 压力 灭火所需的

设计流量 灭火所需的

设计压力

临时高压消防给水系统 低压 不满足,不提供。 不满足

设置稳压水泵的稳高压消防给水系统 高压 不满足,不提供。 满足

设置稳压设备的稳高压消防给水系统 高压 不满足,但提供初期火灾的消防用水。 满足

临时系统不符合规范要求。设置稳压水泵的系统和设置稳压设备的系统均符合规范要求。

设置稳压设备的系统,配置了气压水罐作为消防用水的储存罐,能够维持管网的压力不低于设定值(如0.7MPa),而且补充管网可能出现的不同的泄漏量。《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008)未明确稳压设施的具体形式,但《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)均明确气压水罐作为消防用水的储存罐,并且说明气压水罐的作用与高位水箱和水塔相同,都能够提供初期火灾的消防用水。

仅设置稳压水泵而不设置气压水罐,虽然可以起到稳高压作用,但是在技术上和经济上均存在一定问题。

(1)技术上:

其一,由于管网的泄漏量是变量而且变化很大,故稳压水泵的流量不能准确地选定,因此稳压水泵的工作始终不能处于最佳工况。如果选定的流量偏大,难免造成稳压水泵的超压。如果选定的流量偏小,当管网不泄漏或者泄漏量较小,同样造成稳压水泵的超压;当管网泄漏量较大,则失去了稳压的作用。

其二,不能提供初期火灾的消防用水。

(2)经济上:稳压水泵连续工作,能耗高。

综合技术经济比较,设置稳压设备的系统技术先进、经济合理。

2. 系统供水范围划分

系统供水范围划分往往为设计人员所忽视。

建设单位为节约占地和工程投资,减少设备数量及维护检修工作量,普遍期望系统供水范围尽可能大。但是,系统供水范围太大,导致消防水泵扬程太高,既提高了管道和阀门的压力等级,也不利于管网的均衡供水,并且由于设置大量的减压措施而浪费能源。另外,系统供水范围太大,管网的泄漏量增加,导致稳压水泵的流量增大,从而增加能耗。

根据笔者的设计经验,综合技术经济比较,系统供水范围以消防水泵扬程不大于规范规定的压力上限1.2MPa,即扬程不大于120m为划分界线。

3. 设备配置及技术参数确定

3.1 消防水泵

流量应满足系统供水范围最大消防用水量(设计流量)。扬程应按环状管网中一条干管发生故障或检修时,其余干管仍能通过消防用水量至最不利点所需扬程计算。最不利点应综合考虑消防用水量、距离消防水泵最远点、地势或消防对象最高点而分别进行计算、比较后确定。

设计流量较大,设置3台或3台以上,1台备用。型号应一致。

3.2 稳压水泵

流量应不小于管网的泄漏量,可按50m3/h或更大考虑。扬程应适当小于消防水泵,但不得小于最不利点的静压。

设置2台,1台工作、1台备用。自动变频 型号应一致。

3.3 气压水罐

《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008)第8.3.7条规定:消防水泵应在接到报警后2min以内投入运行。

气压水罐的调节水容量(最大调节容积)应不小于初期火灾的消防用水,初期火灾历时按2min考虑。

工作方式分为单台工作、2台并联工作。关于气压水罐是否可以采用单台工作方式,规范未明确。石油化工企业的消防设计流量较大,因而最大调节容积也较大。如果单台工作,其体积很大,不利于设备的制造、运输和安装;而且单台工作安全性较差。如果2台并联工作,则单台体积可以缩小许多,有利于设备的制造、运输和安装。而且,2台并联工作安全性较好,当1台发生故障或检修时,另外1台仍然可以工作,因而不影响稳压设备的安全运行。

3.4 安全泄压设施

《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-92)(1999年版)第7.3.27条规定:消防水泵的出水管道应设防止超压的安全设施。

消防水泵出水管道设置安全泄压设施,以防止初期火灾或火灾较小时,消防水泵工作但消防用水量较小而造成管网超压。泄压后的水应回流至消防储水罐,泄压管道管径应小于消防水泵出水管道。

3.5 回流管道

为测试消防水泵的性能及工作状况,消防水泵出水管道设置回流管道至消防储水池(罐)。回流管道管径应小于消防水泵出水管道,并设置手动切断阀门。

4. 控制方式及联锁要求

4.1 消防储水池(罐)

(1)控制方式:补充水管设置自动控制阀门,可选用水力控制浮球阀。液位低于设定值自动开阀,达到设定值自动关阀。

(2)监测:液位在控制室集中指示、低位限值报警。

4.2 消防水泵

(1)控制方式

1)就地手动:就地手动开泵、停泵;

2)远程手动:控制室手动开泵、停泵;

3)自动:压力信号联锁开泵,压力为管网压力。

(2)监测

1)出口的压力就地指示;

2)配套电机(电机驱动)的温度在控制室集中指示、高位限值报警;

3)开、关状态在控制室集中指示。

4.3 稳压水泵

(1)控制方式

1)就地手动:就地手动开泵、停泵;

2)自动:压力信号联锁开泵、停泵,压力为管网压力。

(2)监测

1)出口的压力就地指示;

2)开、关状态在控制室集中指示。

4.4 安全泄压设施

控制方式:消防水泵出水管道设置自动控制阀门,压力达到设定值自动开阀,低于设定值自动关阀。

4.5 消防给水系统管网

监测:压力在DCS控制室集中指示。

5. 管网材质

由于平时管网内的水基本不流动呈静止状态,易孳生厌氧菌。如果管网材质为碳钢,厌氧菌对其产生生化腐蚀,该腐蚀主要表现为点蚀,具有很大的破坏性。根据经验,管网材质宜选用新型材质管道――钢骨架增强塑料复合管,该新型材质管道除生活给水管道外,几乎适用于所有石油化工给水排水管道,应用前景十分广阔,其具有如下优点:

(1)机械强度高: 塑料的许用应力及承压能力较低,与网状钢骨架复合后,钢骨架可有效地约束塑料形变,使管道机械强度高。

(2)耐温性能好: 在使用温度范围内,塑料的强度随温度升高而降低。由于管道强度的2/3由钢骨架承担,所以其强度随使用温度的升高而降低的程度低于任何纯塑料管道。

(3)刚、柔结合: 由于钢骨架的增强作用使管道的刚性、耐冲击性及尺寸稳定性优于任何纯塑料管道。网状钢骨架的柔性结构,使管道在轴向上有一定柔韧性。

(4)热膨胀系数小: 网状钢骨架的约束,使管道的热膨胀系数小。

(5)不会发生快速开裂: 低碳钢不会脆性断裂,网状钢骨架使塑料的变形及应力均不会达到使其快速开裂的临界点。

(6)材料复合均匀可靠: 网状钢骨架与塑料互相交织浑然一体,复合表面积大而不规则,两种材料互相约束力大而均匀,应力集中小。

(7)双面防腐: 网状钢骨架复合在塑料之中,管道内外表面具有相同防腐性能,非常适用于埋地敷设和输送含有腐蚀介质。

(8)节能: 管道内壁光滑,阻力小,不结垢,耐磨,节能效果明显。

(9)自示踪性好: 由于网状钢骨架的存在,埋地敷设管道可以用磁性探测的方法寻找及定位,避免挖掘而破坏。

6. 消防水泵动力源

《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008)第8.3.8条规定:消防水泵房应设双动力源。第9.1.1条规定:消防水泵房用电设备的电源,应满足现行国家标准《供配电系统设计规范》所规定的一级负荷供电要求。

《低倍数泡沫灭火系统设计规范》(GB50151-92)(2000年版)第3.5.5条规定:泡沫泵站的动力源,应符合下列要求之一:~三、全部采用柴油机;~。

石油化工企业消防水泵房虽然普遍是双回路供电,但电源往往是同一个变电所,不是双电源,因此负荷等级不是一级。

系统的动力设备主要是消防水泵和稳压水泵。消防水泵功率较大,配套高压电机;稳压水泵功率较小,配套低压电机。经过查阅相关资料,了解到目前国外的消防水泵如果功率大于200kW,则基本不考虑电驱动而采用柴油机驱动,笔者认为这是合理的。由于消防水泵平时绝大多数时间闲置,仅处于备战状态,采用柴油机驱动不仅节省高压供电设备的投资,而且日常的维护检修简单。《低倍数泡沫灭火系统设计规范》(GB50151-92)(2000年版)第3.5.5条的规定也为此提供了佐证。

7. 结束语

稳高压消防给水系统能够提高固定式消防设施的消防防护能力以及应急防护水平,消防水泵、稳压水泵依靠管网压力自动工作,实现无人化操作,供水速度快,能够及时将火灾在初期阶段扑灭或有效控制。

优化系统的形式及组成,系统供水范围划分合理,设备配置适当,技术参数准确,控制方式及联锁要求先进,并优选管网材质和消防水泵动力源,则不仅能够保证系统的安全可靠,延长使用年限,而且节约投资,降低能耗。

参考文献:

(1)中华人民共和国国家标准:《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008)

(2)中华人民共和国国家标准:《建筑设计防火规范》(GB50016-2006);

(3)中华人民共和国国家标准:《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(2001年版)