常见石油化工装置火灾事故处置措施探究

　　[摘要]在分析近年来石油化工装置火灾案例的基础上，通过调研学习，结合石油化工装置结构特点、工艺流程、火灾危险性。重点对原油蒸馏装置、催化裂化装置、延迟焦化装置、催化重整装置的火灾事故扑救措施从“消防与工艺”相结合的角度进行分析总结，提出基于工艺处置方法的消防处置方案，便于对实现这一类火灾“科学、安全、专业、环保”处置提供参考。

　　[关键词]化工;装置;工艺流程;火灾扑救

　　石油化工生产装置是一个或多个相互关联的工艺单元的组合，装置内单元是指按生产流程完成一个工艺操作过程的设备。近年来，石油化工生产装置事故时有发生，2011年中石油大连石化分公司“7·16”常减压蒸馏装置爆炸火灾;2016年南京金陵石化炼油厂“10·9”混合油重整联合装置爆燃事故。石油化工生产装置发生火灾的机率高，燃烧速度快，极易蔓延造成大面积火灾，燃烧猛烈，辐射热值高，发生坍塌和爆炸的可能性大。

　　不同装置的工艺技术、加工路线和工艺流程不同，火灾危险性和特点也有所不同。因此，在处置石油化工生产装置事故时，一定要掌握常见生产装置的结构组成，工艺流程，才能科学、安全、专业、环保的去处置，而初期处置不当，就可能贻误最佳战机，甚至可能因为处置不当而造成更大的灾情，威胁整个厂区，给后期的火灾扑救带来巨大的挑战。

　　1常见化工装置

　　石化生产装置运行具有长周期、满负荷、连续化特点，生产过程中具有高温高压、低温深冷、空速有毒等危险性。不同的生产装置有不同的结构组成、物料来源、塔釜结构、温度压强等，各类装置的火灾重点部位也各不相同，因此需要掌握了解常见化工生产装置相关知识才有可能处置好常见化工装置各类火灾事故。

　　1.1原油蒸馏装置

　　原油蒸馏装置(常减压装置)，其工艺流程是通过蒸馏的方法，将原油中不同沸点范围的组分分离出来，得到汽油、煤油、柴油及蜡油及渣油等。常减压装置的工艺流程一般分为：电脱盐、初馏、常压蒸馏和减压蒸馏。原油蒸馏装置生产区主要由电脱盐单元、加热炉单元、常压蒸馏单元、减压蒸馏单元、换热单元组成，从外形上看为两塔两炉两框架。

　　装置生产附属区包括：现场机柜间、变配电室设施。脱盐主要去除原油中的水、盐及硫等杂质。初馏主要是将电脱盐处理后的原油换热到215-230℃后从塔顶分馏出轻汽油。常压蒸馏主要是将初馏塔出来的原油加热到350-365℃后进入常压塔，利用馏分沸点不同，分馏出汽油、煤油、柴油等。减压蒸馏是指常压塔出来的重油加热到390-400℃后进入减压塔，塔内保持1.33-2.66kPa，利用馏分沸点不同，分馏出轻重不同的润滑油或裂化原料油。

　　1.2催化裂化装置

　　催化裂化装置是以减压渣油、常压渣油、焦化蜡油和蜡油等重质馏分油为原料，在常压和460℃—530℃，经催化剂作用，发生的一系列化学反应(裂化、缩合反应)，转化生成气体、汽油、柴油等轻质产品和焦炭的生产过程。催化裂化装置一般由三部分组成：反应-再生系统、分馏系统和吸收-稳定系统，其工艺流程也按上述顺序进行。反应-再生系统是催化裂化装置的核心部分，原油加热到300～400℃进入提升管与高温催化剂接触，油料气化并发生反应，从沉降器出去进入分馏系统;再生系统主要是催化剂的再生，重复利用。

　　分馏系统是将反应-再生系统出来的物料通过蒸馏方式得到部分产品。吸收-稳定系统主要是将分馏部分的富气中C2以下组分与C3以上组分分离以便分别利用，同时将混入汽油中的少量气体烃分出，以降低汽油的蒸气压。

　　1.3延迟焦化装置

　　延迟焦化装置是通过热裂化将石油渣油转化为液体和气体产品，同时生成浓缩的固体炭材料——石油焦。延迟焦化简要工艺流程如下：原料经换热后进入加热炉对流段，加热到340℃左右进入焦化分馏塔下部，与来自焦炭塔顶部的高温油气进行换热，原料与循环油从分馏塔底抽出，送至加热炉辐射段加热到500℃左右再进入焦炭塔，在焦炭塔内进行深度裂解和缩合。

　　最后生成焦炭和油气，反应油气从焦炭塔顶进入分馏塔，而焦炭则聚结在焦炭塔内，当塔内焦炭达到一定高度后，加热炉出口物料经四通阀切换到另一个焦炭塔，充满焦炭的塔经过大量吹入蒸汽和水冷后，用高压水进行除焦。分馏塔则分离出气体、汽油、柴油、蜡油，气体经分液后进入燃料气管网，汽油组份经加氢精制作为化工原料，焦化柴油经加氢后生产柴油，焦化蜡油则作为催化原料。

　　1.4催化重整装置

　　催化重整是以石脑油、常减压汽油为原料，制取高辛烷值汽油组分和苯、甲苯、二甲苯等有机化工原料，同时副产廉价氢气。重整一般是以直馏石脑油作为原料，经过预处理、预加氢后进入重整反应器，在催化剂的作用下进行化学反应，使环烷烃、烷烃转化成芳烃或异构烷烃，增加芳烃的含量，提高汽油的辛烷值。由于是脱氢反应，因此，重整同时还产生氢气。

　　2常见化工装置事故危险性

　　掌握各类常见化工装置事故火灾危险性，为灭火救援提供行动支撑。

　　2.1原油蒸馏装置火灾事故危险性

　　原油蒸馏装置火灾危险性属于甲类，主要火灾危险点为炉区、热油泵房、塔区、换热区。炉区包括常压炉和减压炉，是通过明火加热达到高温。其火灾危险性有：炉管易结焦导致局部过热造成炉管破裂;炉内介质含有硫、环烷酸等杂质易腐蚀管壁导致穿孔引发火灾;加热炉的燃料为煤气或燃料油，停工过程中错误操作可能导致炉膛爆炸。

　　热油泵包括常压塔底泵和减压塔底泵，介质分别是350-360℃的常压塔底油和380-390℃的减压塔底油，热油泵输送油品的温度都高于该油品的自燃点，一旦发生泄露便会自燃起火。常见情况有：密封圈泄露、泵管线腐蚀穿孔泄露、法兰垫片泄露、放空阀内漏或未关泄露、泵的润滑系统故障、冷却水长时间中断。塔区包括常压塔和减压塔，塔内有一定的硫化亚铁，在检修过程中遇空气会自燃。换热区操作温度较高，换热器的浮头、连接法兰的垫片损坏或操作压力升高易引发漏油着火。

　　2.2催化裂化装置火灾事故危险性

　　催化裂化装置的火灾危险性主要有反再系统、分馏系统、吸收稳定系统。反再系统中反应器是油料在高温下反应的场所，控制不好压力差与料位，可能出现催化剂倒流导致火灾爆炸事故;整个反应过程温度高达700℃，一旦操作不当，导致空气进入就会发生爆炸事故。分馏系统中会有大量的油气进入管线，需要严格控制液位和压差，处理不当可能导致爆炸事故。吸收稳定系统是这三者中火灾危险性最高的，其内部压力高且内部都为轻组分的介质，还含有硫化物会腐蚀管壁以及硫化亚铁自燃的风险。

　　2.3延迟焦化装置火灾事故危险性

　　延迟焦化装置的火灾危险点主要有原料缓冲罐、焦化加热炉、焦化塔、分馏塔。原料缓冲罐内为重油容易造成沸溢。焦化加热炉内会出现结焦导致局部过热从而导致炉管破裂发生火灾。焦化塔的火灾危险性主要在四通阀泄露、焦化塔上盖控制系统失灵热油冒出、焦化塔下口法兰泄露、焦化塔中上部的料位计辐射。分馏塔塔底如遇严重结焦和堵塞，会引起焦化分馏塔串油或冲塔事故而造成火灾。

　　2.4催化重整装置火灾事故危险性

　　催化重整装置火灾危险性较大的设备一是反应器：预加氢反应和重整反应都在反应器内进行，器内不仅有昂贵的催化剂，而且充满着易燃易爆烃类、氢气等物质，操作温度高，压力较大，如反应器超温、超压，处理不当或不及时，将会使反应器及其附件发生开裂、损坏，导致泄漏，而引起火灾爆炸事故;二是高压分离器：反应物流在高压分离器进行油、气、水三相分离，压力和液位控制不当都有可能导致爆炸事故。

　　3常见化工装置事故处置措施

　　常见化工生产装置发生事故时，工艺措施能起到快速控制灾情的作用，因此在处置这一类事故时要做到“消防与工艺”相结合的技战术方法，掌握装置的工艺流程、工艺处置措施、消防配合控制措施。

　　3.1工艺处置措施

　　工艺处置措施往往是切断物料来源、停止反应进行、惰化保护等降低或停止灾情的根本手段与方法。常见的工艺处置方法有：紧急停车、泄压防爆、关阀断料、系统置换、倒料转输、填充物料、工艺参数调整等。紧急停车：即停工，按照事故灾情大小，按照事故初期单体设备部位停车→生产单元停车→整套装置停车→邻近装置停车→全厂性生产系统紧急停车(停工)处置等。

　　泄压防爆：将事故单元和事故单元上下游以及受事故影响的邻近单元进行远程控制或现场手动控制打开紧急放空阀，排除超压的可燃气体，防止设备管线因超压而发生物理爆炸或化学爆炸。关阀断料：装置一般相互关联，物料有上下游关联，事故发生后一般要切断物料来源与去处，通常按照按工艺流程关闭着火部位与其关联的塔、釜、罐、泵、管线互通阀门，切断易燃易爆物料的来源。系统置换：一般在物料切断后，通过注入氮气或蒸汽来保护装置的安全。倒料转输：主要是将事故单元内的危险物料通过泵、管线转移到安全的罐体中去。

　　填充物料：主要是指通过填充物料来改变事故容器内的物料液位高低，从而来控制险情。工艺参数调整：主要是对事故设备的温度、压力、流量通过DCS控制系统远程或手动调节阀进行控制。

　　3.2消防处置措施

　　发生事故时，灭火救援力量要第一时间将灾情控制在发生事故的部位，避免引发大面积的连锁反应，超越设计安全底线，为后续处置带来困难。常见消防处置措施有：侦查研判、切断外排、冷却控制、堵截蔓延、驱散稀释、洗消监护等。

　　侦查研判：加强火情侦查，全面了解现场情况。主要包括：事故装置生产类别、主要原料及产品性质，装置工艺流程及工艺控制参数，着火设备所处部位及工艺关联的流程、管线走向，邻近设备、容器、储罐、管架等受火作用的程度，事故装置所处控制状态，已采取的工艺和消防控制措施，消防水源等公用工程保障能力等。切断外排：主要是切断雨排系统、化污系统、电缆地沟、物料管沟，防止回火爆炸波及邻近装置或罐区。

　　冷却控制：进行冷却控制是防止装置爆炸、倒塌等危险的最有效手段。在现场进行冷却控制时，应根据现场人员、装备、车辆的实际情况，选择重点部位，正确运用控制方法来对事故设备或受火势严重威胁的邻近设备进行冷却保护，防止爆炸、坍塌等危险的发生。堵截蔓延：由于设备爆炸、变形、开裂等原因，可能使大量的易燃、可燃物料外泄，必须及时实施有效的堵截。通常可分为对泄露气体的稀释和对流淌液体火的控制。

　　驱散稀释：对装置火灾中已泄漏扩散出来的可燃或有毒的气体和可燃蒸气，利用水幕水枪、喷雾水枪、自摆式移动水炮等喷射水雾、形成水幕实施驱散、稀释或阻隔，抑制其可能遇火种发生闪爆的危险，降低有毒气体的毒害作用，防止危险源向邻近装置和四周扩散。洗消监护：在装置火灾熄灭后，外泄介质及灭火废水得到控制的条件下，对事故现场进行洗消作业，并安排必要的力量实施现场监护，直至现场各种隐患的消除达到安全要求。

　　4结束语

　　化工装置事故处置过程中必须掌握了解各类装置的基本工艺流程、火灾重点部位、基本工艺处置措施、消防控制措施。通过对常见化工装的结构、火灾危险性、处置措施的分析。让我们能够“科学、安全、专业、环保”的处置化工装置事故，将火灾在初期阶段就成功扑灭掉，通过科学的组织训练，提高处理石油化工火灾的能力，减少财产损失和人员伤亡。

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　　石油化工方向论文范文：石油化工企业安全管理存在的问题及改善建议

　　石油是世界经济发展的主要能源之一，也是我国经济发展中的支柱性企业，然而石油化工是非常危险的行业，生产过程中存在着严重的安全隐患，导致石油化工企业时常会出现安全事故，为此必须加强石油化工企业的安全管理工作。下面文章就从安全管理的重要性展开研究，重点论述了石油化工企业安全管理方面存在的问题，最后提出一些建议和措施，希望可以提高石油化工企业的安全管理水平。