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1、化工生产产装置火火灾扑救救技术措措施研究究1 绪论论1.1 课题研研究背景景和意义义随着我国国社会主主义现代代化建设设的迅速速发展，化化工生产产日益繁繁荣，各各类化工工生产企企业不断断增多，为我国经济社会发展做出了极大贡献，许多城市目前都以化工企业作为支柱产业来发展，在现实生活中发挥了不可替代的重要作用。但与此同时，日益增多的化工生产装置及其复杂的技术流程也带来了极大的火灾危险性，化工生产及其产品具有易燃、易爆、腐蚀等特点，往往会引发火灾爆炸事故，虽然原料、中间体或产品是燃烧的对象，但化工生产装置却是火灾燃烧的主体。2005年发生的中国石油吉林石化公司苯胺车间精制塔“11.13”特大火灾，以及
2、2012年发生的广州“3.18”石化厂蒸馏装置火灾事故，给我们带来了深刻的教训。因此，必须认真研究化工生产装置及其火灾特点，掌握此类火灾的灭火技术措施，以便在实战中有效地扑救化工生产装置火灾。利用消防防设施和和工艺设设施是扑扑救化工工生产装装置火灾灾的有效效对策,在实战战中，将将化工生生产装置置的消防防设施灭灭火和工工艺灭火火有机的的结合起起来，运运用固移移结合的的原则，所所谓固移移结合原原则，也也就是利利用移动动的消防防设施和和固定有有的工艺艺灭火设设施有效效的将化化工反应应装置火火灾控制制在萌芽芽状态，特特别是针针对那些些反应装装置容易易形成立立体火灾灾的部位位。可见见，掌握握一套系系统的
3、灭灭火技术术措施，对化工生产装置火灾扑救具有决定性的因素，并直接影响着整个灭火战斗的发展和成败。现阶段第一到场的指挥员在扑救化工生产装置火灾的过程中，由于对生产装置的不了解，以及对化工生产装置的消防设施灭火和工艺灭火使用的不熟悉，使扑救化工生产装置火灾不能及时有效，而且也不正规。因此，必须认真研究化工生产装置的火灾特点，掌握扑救化工生产装置的技术措施，以便有效地扑救此类火灾。1.2 国内外外研究动动态近年来，随随着国际际经济建建设的迅迅速发展展，化工工行业在在社会经经济中举举足轻重重，国内内外相关关学者对对化工生生产行业业的相关关研究越越来越多多。在国外，人人们更倾倾向于着着力研究究化工装装置
4、火灾灾的风险险性评估估和工艺艺设计等等方面，当当前国外外所提出出的化工工装置火火灾的风风险进行行了分析析和评估估虽然较较为深入入但并没没能系统统性的就就化工生生产装置置的火灾灾扑救技技术措施施进行研研究。在国内，刘刘相臣、张张秉淑在在化工工装备事事故分析析与预防防一书书中，针针对我国国当前化化工生产产中存在在发生事事故的隐隐患和不不安全因因素进行行了分析析和预测测，武警警学院的的黄郑华华教授在在化工工设备检检修中的的火灾爆爆炸事故故原因分分析中中对化工工厂检修修过程中中可能出出现的火火灾爆炸炸进行了了分析总总结，沈沈阳建筑筑大学土土木工程程学院的的李畅发发表的化化工装置置危险性性分析模模式的研
5、研究，提提出了一一种针对对化工装装置的危危险性分分析模式式，同时时也对工工艺过程程进行了了危险性性分析。但但是，这这些研究究很少系系统地对对化工生生产装置置火灾扑扑救的技技术措施施进行必必要的研研究和总总结。要要成功扑扑救化工工生产装装置火灾灾，必须须弄清起起火设备备所具有有的特点点、工艺艺流程和和着火物物料等特特点。在在此基础础上，根根据相关关的安全全装置和和消防设设施，用用合理科科学的技技术措施施进行扑扑救。2 化工工生产装装置及其其火灾危危险性分分析2.1 化工生生产装置置化工生产产中为了了将原料料加工成成一定规规格的成成品，往往往需要要经过原原料预处处理、化化学反应应以及反反应产物物的
6、分离离和精制制等一系系列化工工过程，实实现这些些过程所所用的设设备，常常常都被被划归为为化工生生产装置置。按结结构特征征和用途途分为容容器、塔塔器、换换热器、反反应器和和管式炉炉等。12.2 化工生生产装置置的特点点化工生产产装置作作为物理理变化和和化学反反应的容容积，不不仅工艺艺复杂而而且有些些反应十十分剧烈烈，极易易失控。而而且大多多在反应应器或管管道中进进行，难难于监视视，所以以化工生生产装置置比其它它设备具具有更特特殊的潜潜在危险险性，了了解和掌掌握化工工生产装装置的特特点，是是成功扑扑灭化工工生产装装置火灾灾的前提提。2.2.1 生生产装置置操作易易失控现代化工工生产中中，许多多化工
7、生生产过程程都采用用了高温温、高压压、高真真空、高高空速、深深冷等工工艺控制制高参数数；使生生产操作作更为严严格、困困难，同同时也增增大了火火灾危险险性。按按规定应应该严格格监测控控制生产产装置内内的温度度、压力力、物料料组成、投投物料量量和投物物料顺序序等，以以使反应应保持正正常。为为防止反反应失控控必须及及时移出出反应热热，通常常的方法法是通过过控制换换热设备备中载体体流量移移出反应应热，如如夹套冷冷却，内内蛇管冷冷却等。移移出反应应热较好好的方法法还有液液相回流流冷却法法、溶剂剂蒸发回回流法、惰惰性气体体循环法法、淤浆浆循环法法等。2.2.2 生生产装置置的热稳稳定性要要求高生产装置置的
8、热稳稳定性就就是指当当操作参参数受外外界干扰扰、偏离离正常值值、出现现微小变变化时，反反应能否否正常进进行；当当外界干干扰取消消，操作作状态能能否自动动恢复到到规定的的正常值值。热稳稳定性条条件往往往是决定定生产装装置结构构的基本本因素，在在设计时时必须考考虑。对对于强放放热反应应，生产产装置的的热稳定定性应特特别予以以重视。在在生产装装置操作作中，若若温度发发生波动动而略有有升高时时，反应应立即加加速。由由于反应应强放热热，反应应继续加加速，如如不加以以控制，可可能造成成过程失失控，发发生烧坏坏催化剂剂，冲料料，燃烧烧或爆炸炸等事故故。2.2.3 生生产装置置规模优优势化化工生产产规模越越来
9、越大大型化，因因而，对对化工生生产装置置的处理理能力、材材质和工工艺参数数要求更更高，给给设备制制造带来来极大的的困难，同同时也增增大了潜潜在的火火灾危险险性。例例如：220133年1月月8日，在在陕西榆榆林靖边边化工园园区内，由由陕西化化建承建建的陕西西延长中中煤榆林林能源化化工项目目中的1150万万吨/年年催化裂裂解制乙乙烯装置置反应器器顺利封封顶，这这标志着着我国最最大的化化工综合合性生产产装置的的主体工工程已经经落成。2.2.4 生生产装置置高度密密集根据化工工生产工工艺的要要求，化化工生产产装置都都是集中中布置的的，密度度大，间间距小，设设备、管管道交错错排列，纵纵横串通通。生产产装
10、置高高度密集集，在火火灾条件件下，因因热对流流、辐射射、传导导的作用用，易发发生链锁锁式爆炸炸燃烧，扩扩大燃烧烧面积。生生产装置置区内的的各设备备之间，装装置区之之间的介介质输送送都是通通过管道道来完成成的；大大型化工工企业的的生产区区内管线线立体架架设，纵纵横交错错，管线线大都采采取温控控等安全全措施，一一旦发生生火灾，火火灾将呈呈现立体体燃烧。2.2.5 原原料多样样化、易易燃易爆爆和毒性性化工企业业生产燃燃料和化化工产品品，热值值高、燃燃烧速度度快，有有爆炸危危险，而而且大部部分物质质充满毒毒性，有有的具有有剧毒。化化工生产产装置中中的物料料通常有有很多物物质组成成，例如如：石油油化工企
11、企业生产产各种油油品、液液化石油油气等燃燃料和乙乙烯、丙丙烯、苯苯、对二二甲苯、氢氢等多种种石油化化工原料料，并加加工成对对苯二甲甲酸二甲甲酯、环环氧乙烷烷、乙二二醇、硝硝酸、环环己烷、醇醇酮、乙乙二酸、已已二胺、已已二氰、尼尼龙等中中间体，中中间体又又进一步步加工出出聚丙烯烯、聚乙乙烯、聚聚酯树脂脂、锦纶纶长丝、涤涤纶短纤纤维等化化工产品品。2.3化化工生产产装置的的火灾特特点化工生产产装置发发生的火火灾，一一般说来来，火情情都比较较复杂，常常常伴随随爆炸，出出现立体体、大面面积、多多火点、复复燃、复复爆等多多种燃烧烧形式，从从而造成成惨重的的人身伤伤亡和巨巨大的经经济损失失。概括括地讲，化
12、化工生产产装置火火灾的特特点是：爆炸危危险性大大，燃烧烧面积大大，火势势发展速速度快，火火场产生生高温，火火势大面面积扩展展波及，出出现有毒毒气体扩扩散及设设备倒塌塌等危害害。222.3.1 爆爆炸危险险性大爆炸是化化工生产产装置火火灾的一一个显著著特点。从从许多火火灾案例例中不难难看出，化化工生产产装置发发生火灾灾后，既既有物理理爆炸，也也有化学学爆炸；有先爆爆炸后燃燃烧，也也有先燃燃烧后爆爆炸。无无论哪种种爆炸都都会使建建筑结构构倒塌，人人员伤亡亡，管线线设备移移位破裂裂，物料料喷洒流流淌，使使火场情情况更为为复杂，给给扑救火火灾带来来很大的的困难。例例如：吉吉林石化化“11.13”火灾，
13、先先后发生生14次次连环性性爆炸。根根据近110年2200余余起火灾灾原因的的情况分分析，引引起爆炸炸的因素素如下：（1）化化工生产产装置管管线泄漏漏出的可可燃气体体或液体体蒸气与与空气混混合后遇遇明火发发生爆炸炸。这类类爆炸威威力大，往往往摧毁毁管线或或生产装装置，形形成大面面积多火火点的立立体型燃燃烧。（2）高高温高压压的化工工生产装装置由于于操作控控制不当当，超温温超压破破裂爆炸炸，引起起进出物物料喷洒洒泄漏而而扩大火火情。（3）化化工生产产装置火火灾中的的化学反反应物质质掺入其其他危险险性杂质质，从而而使反应应失控而而造成爆爆炸。（4）爆爆炸性物物品及强强氧化剂剂由于受受到撞击击、摩擦
14、擦或受热热分解而而发生爆爆炸。（5）由由于静电电积聚瞬瞬间放电电产生火火花，而而引起可可燃气体体、液体体蒸气爆爆炸。（6）负负压的化化工生产产装置由由于损坏坏或封闭闭不严，进进入的空空气与装装置中的的可燃气气体或液液体蒸气气混合引引起爆炸炸。同时，化化工生产产装置中中的物料料通常具具有良好好的流动动特性，气气体物料料具有较较好的扩扩散性。当当其从化化工生产产装置内内泄放时时，便会会四处流流淌扩散散。特别别是容量量较大的的生产装装置，当当遭受严严重破坏坏时，其其内流体体便会急急速涌泄泄而出，造造成大面面积火灾灾，波及及的范围围比较广广。此外外，爆炸炸性物料料和生产产装置爆爆炸时的的飞火，也也能造
15、成成火势的的扩大。如如不及时时控制，则则极易造造成大面面积燃烧烧和燃烧烧中的生生产装置置爆炸事事故。2.3.2 多多点起火火一是受火火灾影响响，多处处装置生生产平衡衡条件被被破坏。化化工生产产装置发发生火灾灾的根本本原因多多是因温温度、压压力、液液位等生生产环境境发生急急剧变化化而引起起的，而而各生产产装置之之间有着着高度的的协调性性、平衡衡性和统统一性，一一旦某一一中间环环节发生生火灾，其其下一环环节可能能因缺乏乏物料供供给，在在加温设设备未及及时关闭闭的情况况卜，温温度急剧剧升高从从而引发发新的起起火点。二二是事故故区装置置受烘烤烤引发新新的火灾灾。化工工企业生生产装置置密集，一一处发生生
16、火灾，其其周边管管线、装装置极易易被引燃燃。332.3.3 燃燃烧速度度快易形形成立体体火灾由于化工工生产装装置内存存有易流流淌扩散散的易燃燃易爆介介质，且且生产装装置高大大密集呈呈立体布布置，框框架结构构孔洞较较多。所所以，一一旦初期期火灾控控制不利利，就会会使火势势上下左左右迅速速扩展，而而形成立立体火灾灾。化工工生产装装置发生生火灾后后，燃烧烧速度快快，蔓延延迅速，加加之立体体火灾的的形式。所所以，生生产装置置火灾在在很短的的时间内内能波及及相当大大的燃烧烧范围，发发热量大大，燃烧烧速度及及快。2.3.4 灭灭火作战战难度大大化工生产产装置火火灾与爆爆炸的特特点决定定了其火火灾扑救救难度和和消防力力量的消消耗。化化工火灾灾如果在在初期得得不到控控制，则则多以大大火场的的形式出出现。因因此，只只有调集集较多的的灭火力力量，才才有可能能控制发发展迅猛猛的火势
