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就石油化工生產裝置來說,這類裝置為一個或多個相互聯系的工藝單元組合。內部單元是指依照生產過程完成工藝操作流程的裝置。其發生火災的幾率越高,燃燒的速度就越快,容易出現大面積的火災情況,導致熱值增高,出現坍塌以及爆炸幾率就越大。裝置不一樣,加工的路線、工藝技術和流程也就不同,其對應火災的危險系數和特征也不統一。所以,在解決該類事故時,需要詳細掌握該裝置的結構,這樣才可以安全地解決問題。火災發生時,若初期設置有問題,就會錯過最好的機會,甚至還會因處置不當造成更大的災情,整個廠區都會有所影響,從而對于火災的搶救十分不利,也給工作人員造成一定的困難。
1常見的化工裝置
1.1原油蒸餾裝置
因為原油中的沸點范圍不同,所以可以通過蒸餾的方式將其分離,得到煤油、汽油以及柴油等。原油蒸餾裝置的構成有:電脫鹽單元、加熱爐單元、減壓蒸餾單元、常壓蒸餾單元,以及換熱單元。根據外形可以分為兩塔、兩爐,構成2個框架。此方法的步驟為:1)電脫鹽。此步驟主要是除去原油里的鹽、水與硫等雜質。2)初次蒸餾。該蒸餾的過程是將電脫鹽處理完的原油加熱到215℃到230℃,然后進行分流。3)常壓蒸餾。進行常壓蒸餾主要就是把初次蒸餾以后的原油加熱到350℃到365℃后進入到常壓塔,根據不同沸點分流出不同的油。4)減壓蒸餾。該步驟是將常壓塔的油加熱至390到400℃,然后進入減壓塔,按照不同沸點分出不同油料。
1.2催化裂化裝置
把減壓、常壓渣油、焦化蠟油和蠟油當作原材料,在條件為常壓、溫度為460℃到530℃之間通過催化劑進行化學反應,最后得到氣體、汽油和柴油等,這個過程就是催化裂化裝置。該裝置有三個組成部分,分別是:1)反應———再生系統。該部分就是裝置的中心,原油達到一定溫度時,就能進入到提升管中與高溫催化劑反應,油料氣化并且發生反應,然后進入到分餾系統。2)分餾系統。此系統是把反應—再生系統得到的物料再經過蒸餾的方式得到部分新產品。3)吸收—穩定系統。這個系統主要就是將分餾以后的氣體進行分離,方便之后的使用,同時,也會把混入汽油里的少量氣體分離,進而使汽油的蒸氣壓降低。
1.3有關延遲焦化的裝置
延遲焦化裝置的作用就是把石油渣油轉換為液體與氣體,同時生成一定量的石油焦。該裝置工作的步驟為:原料換熱以后輸送到加熱爐當中,如果溫度到達340℃左右時,加熱后的材料就需進入分餾塔下方與焦炭塔頂部的油氣換熱。換熱以后產生的油需要從分餾塔底部抽出,之后再進到加熱爐里加熱到500℃。然后再次進入焦炭塔,在其內部裂解并且進行深度的縮合,進而產生焦炭與油氣。反應油則從焦炭塔的頂部進入分餾塔中,當塔中焦炭到達一定高度以后,就可以使用高壓水展開除焦作業。之后,分餾塔就會分離出一定的氣體、柴油和汽油等,氣體會進入到燃料氣管網當中,焦化的柴油經加氫以后變成柴油,汽油經加氫后會轉化為相應的化工原料。
1.4催化重整相關的裝置
以石腦油、常減壓汽油為原料,經催化重整后獲得高辛烷值汽油組分、苯、甲苯、二甲苯等許多有機化工原料。該裝置經過預處理、預加氫后進入重整反應器當中,然后經催化劑后展開一系列化學反應,得到異構烷烴或者芳烴,從而提高汽油的辛烷值。
2石油化工裝置出現火災的原因
2.1設備與管線泄漏
在進行化工生產時,很多生產設備會被腐蝕,而有的會在生產過程中會出現機械振動,這些現象都會對設備造成一定的影響,甚至導致泄露或者爆炸。除此之外,有的化工生產設備不合理,在進行長時間的催化以后會出現設備破損現象,并且會釋放出一些氣體,會威脅到工作人員的生命安全[1]。
2.2操作的失誤
工藝參數較多、流程復雜是石油化工企業的特點,其具有較高的自動化控制程度,操作的要求較高,稍有不慎就會出現操作失誤。與此同時,操作和管理人員的自身業務素質也與操作失誤有關系,擁有較高的素質可以降低失誤的幾率,從而能夠避免火災事故的發生。其次,過量的催化劑也會造成火災的出現。催化劑對化學反應速率的影響很大,超出一定量的催化劑后反應速度極快,如果反應熱有問題就很可能造成火災。
2.3違章動火施工
一般而言,在易燃易爆的化工裝置區內,也會進行一些設備的維修工作。在進行維修時,一般會進行切割或焊接,在這個過程當中會產生火花。違規用火的表現有:首先是違章指揮,用火審批不嚴格;其次就是盲目用火;再次是對現場的監督不到位;最后是自救措施不夠嚴謹。
3石油化工裝置火災事故的處置措施
3.1工藝處置辦法
通過停止反應、切斷物料的源頭等控制火情。最常見到的方法有:1)緊急停車。就是停工,按照事故的情況進行相應的停工處理。2)泄壓防爆。將事故以及事故的影響進行有效控制,或者打開緊急閥門,除去可燃氣體,避免發生物理爆炸或者化學爆炸。3)關閉閥門,切斷材料。當事故發生以后,需要及時切斷物料的來源和去向。4)置換相應系統。在切斷物料后,應該注入蒸汽、氮氣,保證裝置的安全。5)及時轉移。主要是把具有一定危險性的物料進行轉移。6)增加物料。通過增加物料使得容器內的物料液位高低發生改變,達到控制事故的目的。7)改變參數。更改參數就是調整事故設備的壓力、溫度和流量[2]。
3.2消防處置措施
1)做好領導措施。相關的領導都需把火災問題重視起來,把防火工作放到安全生產第一位。企業的主要領導是消防安全的第一責任人,需要建立起一個健全的防火預警體系,防止避免火災事故的出現。同時,對于企業內部也應該及時做好相應的培訓工作,讓每一個員工都具備火災危險意識,從根本上杜絕火災的發生。2)把火情的偵查工作做好,嚴格劃分警戒區,及時獲取各類資料。消防隊到達火災現場以后需要立刻觀察現場的情況,詳細咨詢現場工作人員,了解裝置的特性以及周圍環境。例如,事故裝置所處的狀態、著火設備的位置以及有關工藝流程和管線的走向、及時了解事物裝置的生產類型、產品性質以及主要的原材料等。3)展開冷卻以及防爆工作。當出現火災后,燃燒的區域內部管道壓力會變大,當壓力超過一定限度時就會產生物理爆炸,加之各種化學原因會產生蒸汽和化學爆炸等。所以,消防隊到達火災現場后需要立刻對火勢嚴重的區域采取冷卻防爆,解除火災造成的威脅。進行冷卻時,運用固定消防設施集中力量抓重點,均勻進行冷卻工作[3]。4)及時攔截并控制火勢。消防隊員到達火災現場首先應該對火勢蔓延的方向展開攔截工作,把火勢控制在一定的范圍內。主要采取的方式有:①攔截火勢。因為爆炸使各種裝置設備變形破裂,可能會導致許多易燃易爆的原料泄漏,造成火勢擴大,所以,消防隊員到達現場以后要立刻采取措施對火勢進行攔截。②進行驅散和稀釋工作。對于已經泄漏且擴散的可燃或有毒氣體而言,需要通過各類水槍對其進行稀釋、阻隔、驅散,盡量控制出現閃爆的情況,降低有毒氣體的毒害作用,防止危險擴大。③關閉閥門并且切斷原料。石油化工裝置的生產連續性十分強,一旦有一處著火就會影響到所有生產系統。火勢會因為原料的供給而持續,因此,控制火災最基本的辦法就是關閉閥門、切斷原料,從本質上控制火勢[4]。5)根據燃燒對象的不同,滅火的方式也需靈活選擇。首先要選擇正確的滅火劑。石油化工物料的種類十分繁多,跟水的作用不相同,如果選擇錯誤的滅火器,不但不會達到滅火的效果,反而會增加火勢,還會產生更嚴重的后果。其次,按照火場的實際狀況選擇滅火方式。因為石油化工裝置種類繁多,根據生產過程作用的不同,儲存物料的性質和著火方式也有所不同,合理選擇滅火方式。再次,設置觀察小組。因為火場的情況千變萬化,所以要確保參戰指戰員的安全。通過設備進行觀察,工作人員可以利用各種儀器對現場環境展開監測,及時掌握可能發生的火災問題,及時采取對應措施,盡可能減少人員的傷亡。最后要加強后方的供水[5]。在進行滅火時,不論是冷卻還是滅火都需要水,從一定意義上講水決定滅火的成功與否,所以需要加強后方供水,保證具有充足的水源。
4結語
綜上所述,在處理化工裝置的事故時,應該詳細了解每一個裝置的最基本工藝流程、發生火災的重點區域、基本的解決模式和消防的有效控制辦法。應用專業知識研究常見的化工裝置,詳細探討各種各樣結構、火情的危險系數和處理辦法等,及時了解化工裝置事故,通過科學的處理方式將火災撲滅,從本質上提高石油化工行業解決火災的能力,從而降低財產以及人員的損失和傷亡情況。
參考文獻:
[1]唐虎瀟.常見石油化工裝置火災事故處置措施探究[J].廣東化工,2019(14):116-117.
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[3]劉馨澤,毛文鋒,于廣宇.石油化工儲罐火災事故消防車安全部署優化技術研究[J].工業安全與環保,2019(04):20-22.
[4]劉文毅.分析石油化工工藝設備檢修過程火災事故安防對策[J].中國石油和化工標準與質量,2018(08):151-152.
[5]葉華燦,莊添福.石油化工裝置火災和泄漏事故的應急救援研究[J].中國石油和化工標準與質量,2020(08):05-06.
作者:郭斌 單位:消防救援局昆明訓練總隊