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浅析化工园区的火灾事故特性及扑救措施

摘要:随着经济社会的不断发展,化工产品的应用己渗透到人们生产生活的各个领域,化工企业日益增多,化工园区也在逐渐的形成。化工园区的火灾极易造成社会影响大的群死群伤事故。本文以嘉兴港区化工园区为例,分析了化工园区火灾的事故特性,并详细解析了化工园区的几类火灾的扑救措施。
关键词:化工园区 危险化学品火灾 预防 扑救措施
1 嘉兴港区化工园区概况
嘉兴港区,东起平湖市金丝娘桥,西至海盐县长山闸,地处杭州湾北岸,是浙江省乍浦经济开发区的主要功能区块之一。园区于2001年被列为浙江省级化工园区,是浙江省重点发展的三个化工园区之一,园区内重点发展以工程塑料、有机硅、合成橡胶、环氧乙烷等为主导的化工新材料产业,这也是国内第一家以中国化工新材料冠名的化工园区;2010年9月被浙江省人民政府授予“块状经济向现代产业集群转型升级的示范区”。
经过全面调研,园区建成及在建的工艺生产类项目共计27项,仓储码头类4项,公用工程3项。总投入近8亿美元,重点以新型合成材料、基本化工原料、有机化工原料和金属材料为主。目前,园区内共有化工企业34家,园区的产业结构决定了园区内每一家化工企业生产和储存的危险化学品种类和数量都很繁多。根据《危险货物分类和品名编号》(GB6944-2005)按危险物质的类别和项别来进行统计分析,可知园区的危险物质主要包括易燃气体和易燃液体,所占比例达89.51%。
2 化工园区火灾事故特性及原因分析
2.1 化工园区的火灾事故特性
化工园区危险物质种类繁多,数量巨大,危险源密布,各企业建设周期较长,相互影响因素较多。一旦发生火灾,后果不堪设想,其火灾事故特性有以下几种:
1、易造成重大事故。园区内化工企业生产、加工、使用、储存、搬运的化学原料、产品本身具有易燃、易爆、易腐蚀、有毒、有害的特性,一旦操作失误将会发生火灾或泄漏安全事故,并常常伴有着火爆炸、燃烧的特点。不但会导致化工企业停产、设备损坏,同时易造成重大人员伤亡事故。
2、易造成环境污染事故。园区内化工企业生产所使用的原料,生产的产品、中间体、副产品等,具有毒性、腐蚀性、易燃性。一旦泄漏到大气或排放到河流中易造成人员伤亡和大气污染。如2013年9月25日7时30分左右,在嘉兴港区化工园区的嘉兴联合化学有限公司槽罐车侧翻压破化学品输送管道,导致甲基氯硅烷泄漏,该物质易燃,遇明火、高热或与氧化剂接触,有引起燃烧爆炸的危险;遇水或水蒸气反应放热并产生有毒的腐蚀性气体;遇潮气易水解并放出有毒和腐蚀性氯化氢气体,对眼、皮肤和粘膜有刺激性,可致皮肤灼伤。泄漏后有毒气体大量泄漏,周边大气和水受到污染,居民呼吸受到严重影响。
3、灭火抢险救援难度大。园区内的易燃液体和易燃气体种类数量繁多,一旦发生火灾,现场具有复杂性、突发性、多变性,常会出现二次燃烧爆炸,火势蔓延猛烈,同时燃烧产生大量的有毒气体,威胁救援人员的安全,由于燃烧易导致建筑物变形坍塌,这样就会给消防救援人员带来救援难度。
4、易产生二次爆炸。对于化工企业现场设备设施布置的复杂性,往往存在着冷却降温效果不好的情况,易使临近的设备(压力容器、塔类)产生高温、高压而发生二次爆炸的可能性。
2。2 危险化学品火灾原因分析
1、原料特性决定。园区很多化工企业原料的易燃性、有毒性、可燃性决定了火灾爆炸及中毒事故的频繁发生,一旦员工操作失误将会导致压力容器爆炸,会产生极强的冲击波,损失惨重。
2、生产工艺流程复杂。生产中的副反应处于临界状态(温度、压力、报警),极易爆炸燃烧,如果控制不当,将会导致火灾发生。
3、设备检修维护保养不到位。介质的腐蚀、生产工艺参数的波动、生产流程中的设备机械振动引起的设备疲劳,极易引发设备机械性能下降,如果不及时检查维护保养,往往会导致事故发生。
4、人员违章作业引发火灾事故。工艺流程复杂,工艺参数多变,自动化控制程度高,操作要求高,误操作也是引起火灾的一个原因。误操作存在有管理上的问题,也存在操作人员违章作业的现象。
3 化工园区火灾扑救方法
3。1 易燃和可燃液体火灾扑救
液体火灾特别是易燃液体火灾发展迅速而猛烈,有时会发生爆炸,这类物品发生的火灾主要根据它们的比重大小,能否溶于水等性质来确定灭火方法。
一般来说,对比水轻(比重小于)又不溶于水的易燃和可燃液体,如苯、甲苯、汽油、煤油、轻柴油等的火灾,可用泡沫或干粉灭火剂扑救。初始起火时,燃烧面积不大或燃烧物不多时,也可用二氧化碳灭火剂扑救,但不能用水扑救,因为当用水扑救时,易燃可燃液体比水轻,会浮在水面上随水流淌而扩大火灾。比水重(比重大于水)而不溶于水的液体,如二硫化碳,萘,蒽等着火时,可用水扑救,但覆盖在液体表面的水层必须有一定厚度,方能压住火焰。但是,被压在水下面的液体温度都比较高,现场消防人员应注意不要烫伤。
能溶于水的液体,如甲醇、乙醇等醇类,醋酸乙酯、醋酸丁酯等酯类,丙酮、丁酮等酮类发生火灾时,应用雾状水或抗溶性泡沫、干粉等灭火剂扑救。在火灾初期或燃烧物不多时,也可用二氧化碳扑救。如使用化学泡沫灭火时,泡沫强度必须比扑救不溶于水的易燃液体大3-5倍,但不能与碳酸氢钠和碳酸氢钾干粉灭火剂联用。
当敞口容器内易燃可燃液体着火时,不能用砂土扑救,因为砂土非但不能覆盖液体表面,反而会沉积于容器底部,造成液位上升以至溢出,致使火灾蔓延。
3.2 易燃固体火灾扑救
易燃固体燃点较低,受热、冲击、摩擦或与氧化剂接触能引起急剧及连续的反应,导致燃烧或爆炸。
易燃固体发生火灾时,一般都能用水、砂土、泡沫、二氧化碳、干粉、石棉毯等灭火剂和器材扑救,但铝粉、镁粉等着火则不能用水和泡沫灭火剂扑救。另外,粉状固体着火时,不能用灭火剂强烈冲击以避免粉尘被冲散,在空气中形成爆炸性混合物而引发爆炸。磷的化合物,硝基化合物和硫磺等易燃固体着火燃烧时会产生有毒和刺激性气体,扑救人员要站在上风向,以免中毒。
3.3 遇水燃烧物品火灾扑救
此类物品共同特点是遇水后,能发生剧烈的化学反应产生可燃性气体,同时放出热量,以至引起燃烧爆炸。遇水燃烧物品火灾应用干砂土,干粉等扑救,灭火时严禁用水、酸、碱灭火剂和泡沫灭火剂扑救。
遇水燃烧物中,如锂、钠、钾、铷、铯、锶等,由于化学性质十分活泼,能夺取二氧化碳中的氧而引起化学反应,使燃烧更猛烈,所以也不能用二氧化碳扑救。
3.4 自燃物品火灾的扑救
此类物品虽未与明火接触,但在一定温度的空气中能发生氧化作用放出热量,由于积热不散,达到其燃点时会引起燃烧。自燃物品可分为三种:一种在常温空气中剧烈氧化,以致引起自燃,如黄磷;另一种受热达到燃点时,放出热量,不需外部补给氧气,本身分解出氧气继续燃烧,如硝化纤维胶片、铝铁溶剂等;还有一种可在空气中缓慢氧化,如果通风不良,积热不散达到物品自燃点即能自燃,如油纸等含油脂的物品。
自燃物品起火时,除三乙基铝和铝铁溶剂等不能用水扑救外,一般可用大量的水进行灭火,也可用砂土、二氧化碳和干粉灭火剂灭火由于三乙基铝遇水产生乙烷,铝铁溶剂燃烧时温度极高,能使水分解产生氢气,所以不能用水灭火。
3。5 氧化剂火灾扑救
这类物品具有强烈的氧化能力,本身虽不会燃烧,但与可燃物接触即能使其氧化,而自身被还原后引起燃烧爆炸。
由氧化剂引起的火灾,一般可用砂土进行扑救,大部分氧化剂引起的火灾都能用水扑救,最好用雾状水。如果用加压水灭火时可先用砂土覆盖在燃烧物上,再行扑灭,要防止水流到其它易燃易爆物品处,过氧化物和不溶于水的液体有机氧化剂应用砂土或二氧化碳、干粉灭火剂扑救,这是因为过氧化物遇水反应能放出氧,加速燃烧;不溶于水的液体有机氧化剂一般比重小于1(比水轻),如用水扑救时,会浮在水上面流淌扩大火灾。
3.6 毒害物品和腐蚀物品火灾扑救
一般毒害物品着火时,可用水及其它灭火剂扑救,但毒害物品中的氰化物、硒化物、磷化物着火时,就不能用酸碱灭火剂扑救,只能用雾状水或二氧化碳等灭火。
腐蚀物品着火时,可用雾状水、干砂、泡沫、干粉等扑救。硫酸、硝酸等酸类腐蚀品着火时,不能用加压密集水流扑救,因为密集水流会使酸液发热甚至沸腾,四处飞溅而伤害扑救人员,扑救毒害物品和腐蚀物品火灾时,还应注意节约水量和水的流向,同时注意尽可能使灭火后的污水流入污水管道,因为有毒或有腐蚀性的灭火污水四处溢流会污染环境,甚至污染水源。有害物品和腐蚀物品火灾的扑救还应搞好个人防护措施,使用防毒面具、面罩。
3.7 易燃气体火灾扑救
易燃气体有氢、煤气、乙炔、乙烯、甲烷、氨、石油气等。这些气体具有经撞击,受热或遇火花发生燃烧爆炸的危险。为了便于储存和使用,通常情况下将很多易燃气体用加压法压缩储于容器内。
在扑救可燃气体火灾时,可燃气体如果从容器管道中源源不断地喷散出来,应首先切断可燃物的来源,然后争取一次灭火成功。如果在未切断可燃气体来源的情况下,急于求成,盲目灭火,则是一种十分危险的做法,因为火焰一旦被扑灭,而可燃气体继续向外喷散特别是比空气重的可燃气体如液化石油气等外溢,易沉积在低洼处,不易很快消散,遇明火或炽热物体等火源还会引起复燃。如果气体浓度达到爆炸极限,还会引起爆炸,极易导致事故扩大。
3.8 爆炸物品火灾扑救
爆炸物品发生爆炸是很难扑救的,万一发生爆炸起火,应控制火势,妥善处理爆炸物品,以免发生再次爆炸。可用水或各种灭火剂扑救,但不能用砂土等物压盖爆炸物品,以免扩大爆炸的危害。
火灾与爆炸是危险化学品生产、储存、运输和使用中最常见的事故,而这些事故的发生,大多是因为违反法规和操作规程所导致的,所以,大多数故事是可以避免的。当危险化学品发生火灾时,如果我们掌握了危险化学品的种类、特性,又采取了正确的灭火方法,就会及时控制火势,正确有效地扑救火灾,从而最大限度地降低火灾损失。
 

  
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