石油化工生产工艺火灾危险性分析与防火防爆对策

摘 要: 石油化工行业作为我国现代化建设的一个支柱产业，对国民经济的发展起着举足轻重的作用。随着科学技术的不断进步，石油化工企业的生产过程更加复杂，工艺更加先进，大量易燃、易爆、毒害、腐蚀性的石油化学危险品不断问世，火灾风险增大。本文从介绍石油化工生产工艺的特点和火灾特点出发，分析了石油化工生产工艺的火灾危险性，结合石油化工生产的本质安全化建设，提出了石油化工生产工艺防火防爆对策，为新时期石油化工企业的火灾防控提供了理论依据。
关键词: 石油化工； 生产工艺； 火灾危险性； 防火防爆
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石油化工生产的火灾危险性

1.1原料、中间体及产品的易燃易爆性

石油化工生产,从原料到产品,包括工艺过程中的半成品、中间体、溶剂、催化剂、试剂等,绝大多数属于易燃易爆物质,还有爆炸性物质。《常用危险化学品的分类标准》GB3690-92将145种常用的危险化学品分为爆炸品、压缩气体和液化气体、易燃液体、易燃固体(含自燃物品)和遇湿易燃物品、氧化剂和有机过氧化物、有毒品、放射性物品、腐蚀品等八类。而这八类危险化学品在石油化工生产中被大量使用生产或储存。而这些物品又多以气体和液体状态存在,极易泄漏和挥发。尤其在生产过程中,工艺操作条件苛刻,有高温、深冷、高压、真空,许多加热温度都达到和超过了物质的自燃点,一旦操作失误或因设备失修,便极易发生火灾爆炸事故。

1.2工艺装置的火灾危险因素

按照功能不同,石化反应装置可分为炉、器、罐、塔、泵、机以及设备与设备间种类繁多、纵横交错的工艺管线等。与其它生产工艺装置相比,石化生产工艺装置具有设备高低不一、物料处理量大、工艺操作控制难、动态设备与静态设备并存等特点。因此工艺装置具有较大的火灾危险性。从装置本身来看,因为设计不合理、材质缺陷、焊接质量差、密封不严、操作失误或受物料腐蚀、磨蚀等因素均会导致可燃物泄漏,引起火灾或爆炸事故。从工艺控制条件的影响来看,石油化工生产大都在高温、高压、低温或负压条件下进行。如裂解气的分离要在低温下进行,催化裂化要在高压下进行,常减压蒸馏有负压操作。高压操作时对设备的密封性和机械强度要求更为严格,低温操作时要求材料具有良好的高低温性能。随着石油化工生产规模的不断扩大,产品种类的不断增多,生产技术水平和产品质量的不断提高,生产工艺控制参数变得更为苛刻,即调节范围变窄,控制参数向极端方向发展。这就大大增加了设备制造的难度,增大了生产过程的火灾危险性。从生产的误操作来看,石油化工生产中,每一套工艺装置都有相应的操作规程。但由于种种原因违反操作规程,造成的火灾爆炸时有发生。违反操作规程的原因可能由于操作人员素质不过硬,不遵守劳动纪律,生产责任心不强,消防安全意识淡薄,缺乏必要的应急处理常识等。在近年来的石油化工生产中,由于违反操作规程导致的火灾或爆炸事故所占比例较大。

1.3特殊工艺的火灾危险性

石油化工生产的开车、停车、检修或生产过程中,通过置换、清扫除对设备、工艺管线、生产车间或厂房内的易燃易爆、有毒物质进行处置,有利于生产的安全。但置换、清扫清洗作业本身具有特殊的火灾危险性。被置换、清扫清洗的气体、焦状物具有易燃易爆性,置换、清扫清洗不彻底,取样分析结果不符合标准,置换后可燃气体没有排入安全场所,以及操作人员责任心不强等,都可能导致火灾或爆炸事故。石油化工生产检修作业中,动火作业是一种常用的补焊修复方法。实际操作中,因动火作业手续不全、动火前进行动火分析的时间不符合要求或分析化验结果不准确、动火作业前的隔离措施不当、不按动火作业规程进行动火焊接补漏、防火灭火工作不到位、监护措施不得力等因素,都可能酿成火灾或爆炸事故。
2石化企业火灾特点

2.1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。

2.2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。

2.3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。

2.4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。

3 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。

3.1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。

3.2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入手，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。
3.3

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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。

3.4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P），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。

3.5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。

4 结 论

分析了石化企业生产过程的火灾危险性和火灾特点，在此基础上提出了针对性的防控措施。以往的防火防爆研究只局限在生产工艺和人员操作管理等方面，不能从根本上解决存在于石化企业的火灾隐患问题。本文提出了一套新的防控程序，为解决石化企业的安全问题提供了新的思路。