浅析精细化工企业安全风险及应急救援处置对策

薛烈俊XUE Lie-jun

（十堰市消防救援支队，十堰442000）

0 引言

近些年，精细化工企业频发化学原材料泄露、燃烧、爆炸等生产安全事故，造成了重特大人员伤亡事故，严重污染空气、水、土等自然环境，破坏力极强，如“8.12”天津港爆炸、“3.21”江苏响水爆炸等。为避免上述事件再次发生，如辖区内存在这些精细化工企业单位，救援人员应当高度重视这类行业，要熟悉掌握典型精细化工产业链生产工艺和事故危害，突出对高毒、深冷、强腐蚀性、忌水等物质存储，高温、高压、具有火灾爆炸等工艺的掌握。目前，原国家安监总局先后两批颁布了重点监管的18种危险化工工艺，其中2009年6月12日安监总管三[2009]116号文颁布了第一批15种即光气及光气化工艺、电解工艺、氯化工艺、硝化工艺、合成氨工艺、裂解工艺、氟化工艺、加氢工艺、重氮化工艺、氧化工艺、过氧化工艺、胺基化工艺、磺化工艺、聚合工艺、烷基化工艺；2013年1月15日安监总管三[2013]3号文颁布了第二批3种即新型煤化工艺、电石生产工艺、偶氮化工艺。

1 精细化工企业安全风险形势分析

1.1 标准规范滞后，总体安全水平低

2020年1月16日，住房和城乡建设部发布《精细化工企业工程设计防火标准》（GB51283-2020），10月1日正式实施。此前精细化工行业普遍套用建筑、石油化工等规范设计，与其自身的生产特点、工艺风险和火灾危险性极不对称，加之企业在设计、施工、安装过程中节选部分条款，导致在平面布局、防火间距、防爆等级、消防用水等方面留下先天性缺陷。尤其是未将爆炸、毒害因素作为评价指标，未考虑企业间的安全防护距离，往往以防火间距替代，行业规范标准执行不一致和企业本质安全不到位等问题。

1.2 工艺设计存在缺陷，自控连锁等级不高

精细化工产业链分支多，上下游关联度不高，系列产品更新快，规格品种杂。一套装置可以根据市场需求改变生产路线和工艺流程，加工生产多种中间体及产品，生产过程原料、催化剂、添加剂添加频繁，关键工艺设备不设自动连锁控制。配方式生产、不成熟或未完全掌握的技术、随意改动的加工路线极大增加了事故发生的风险和概率。大多数控制室与生产厂房毗邻，且未进行防爆处理，发生事故时控制室容易被摧毁，难以实施断料、泄压、注氮等自动化远程工艺处置紧急措施，对于消防救援处置造成极大风险。

1.3 风险辨识不准确，安全评估不对称

精细化工企业通常只针对一级重大危险源进行安全防控，仅针对物料自身特性进行危险辨识。没有从产业类型、平面布局、工艺过程、反应条件、设施设备、致灾机理及原料、中间体和成品危险特性等方面进行综合风险识别和动态评估，也没有考虑失控、灾难性事故发生后，各设备、单元、装置、全厂、毗邻企业之间的关联影响，设计、安评、环评与企业真实风险不相对称。

1.4 应急基础设施不强，整体防控能力不足

2015年以后基本参照《石油化工设计防火规范》布局设计，总平面布局、防火间距、防火分区、火灾自动报警、消防水量、消防设施、消防道路等均按产能规模缩小模式进行设计施工，不符合精细化工门类分支和火灾危险性特点。装置区、罐区、原料库、产品库、危化品库、办公区防火间距小；立式储罐高位设计，罐径小，罐体高；易燃、可燃与氧化剂、强酸、强碱同组布置，消防水池储量小、管径细、消防用水量低；固定、半固定泡沫灭火系统设计选型、安装错误；泡沫灭火剂一次灭火用量与储备不足等。设防等级低和控灾能力差，难于满足新型精细化工产业消防应急处置要求，只能靠区域性联动模式处置较大型灾害事故，增加了应急处置难度。

1.5 企业专职救援队伍处置能力弱

企业专职消防队普遍参照城市消防站标准设定站点等级并配置车辆装备，有的企业装备过于老化，有的车辆无法出泡沫，在车辆结构、战斗编成、载液配比、功能性能、需求数量以及泡沫种类、比例等方面，与精细化工企业事故处置不匹配，难以满足初期、难控、失控灾情处置需要。加之，企业专职消防队训练科目、战法操法缺乏针对性，灭火救援整体能力偏弱。

2 预防精细化工灾害需做好的工作

2.1 应急救援准备要充分

按照《城市消防站建设标准》和《化工园区应急救援物资配备标准》配备灭火救援通用和化工器材装备。要清楚保卫目标基本情况，详细掌握预案制定对象的基本情况，全面采集各类基础资料和数据；要清楚消防救援力量的基本情况，全面掌握装备器材、人员、一次性灭火药剂投放量、出动力量最快和最慢到达时间、可调动的装备和灭火剂的数量、最大灭火救援强度等基础数据；要清楚各类可利用资源的基本情况，掌握天然水源情况、专家资源情况、社会救援力量情况、灭火剂生产和储存单位情况、医疗急救情况等情况。

2.2 评估推算要科学

园区管委会应当聘请化工行业专家顾问，指导企业开展日常安全检查评估、灾情处置和应急救援工作，根据危险性、生产规模、物料数量等推算可能发生的灾情及最不利发展态势，可采取的应对措施；根据灾情发展变化，评估次生灾害及其可能达到的最不利态势；根据灾情评估推算灭火救援所需的最少和最大力量部署，包括第一出动力量、调集编队数量以及编队到达时间；评估其他可能发生的灾害后果；评估灾情失控情况下特别警示和应对措施。

2.3 处置措施要实战

明确指挥机构、指挥架构体系职责；注重技战术措施的可行性和实效性，优先考虑工艺措施，遵循专家和技术人员指导下的处置原则，明确具体负责人；合理部署战勤保障，充分考虑灭火药剂、空呼气供给时间，确保持续保障；确保现场通信互联互通，充分考虑不同建制救援力量在同一区域作战、本单位内部作战部署等因素。

2.4 作战体系要完整

预案制定要体现两个不同层级：一是整体预案，在现有力量调集方案的基础上补充和完善。主要包含园区的整体情况，重大危险源和可能发生的灾害，辖区及周边可调用的消防资源和其他资源，在严重灾害情况下的力量调集、编队组成、指挥机构、能力估算、集结区域、作战区段和大体任务分工；二是具体预案，各参战单位要根据本单位情况制定详细的灭火救援预案。预案内容上一定要简洁明了，图片图纸要清晰。

2.5 联系协作要紧密

从内部来讲，要加强防消结合；从外部来讲，要加强“企消结合”，各单位在制定预案时要充分考虑并体现到企业的队伍建设和职责任务。加强专业训练和跨区域实战演练，指导企业建强工艺处置队和企业专职消防队两支队伍，配齐配足人员和车辆装备，明确工艺应急处置的职责、权限和响应级别，提升企业事故状态下应变处置能力。加强与政府部门、社会应急力量的联勤联动，建立与各地堵漏、工程、环保、工艺抢险等专业力量紧急调派机制，整合应急力量、器材装备、灭火药剂等资源，实现同步响应、无缝对接。

3 应对精细化工灾害具体处置对策

现以丁二烯生产装置泄露燃烧事故处置为例。二烯烃类化工装置是指生产丁二烯的装置和以丁二烯为基础化工原料生产合成橡胶、合成树脂等有机化工产品的装置。丁二烯化学性质活泼，易燃、易爆、易自聚，且过氧化聚合物极易燃烧爆炸，发生事故后处置风险高、难度大。

3.1 消防救援力量调集

首派力量应一次性调集化工灭火救援编队灭火冷却、举高喷射、供水供液、通信指挥、战勤保障等作战单元，及时调派化工专家到场。启动应急响应联动机制，调集公安、交通、医疗、环保、气象、通信等社会联动力量参与处置。

3.2 灾情研判

救援人员要第一时间调取事故单位灭火救援预案，了解生产装置类型、工艺流程和安全事项，向企业技术人员询问了解事故类型、装置运行和丁二烯泄漏燃烧等情况；查看事故装置平面图、工艺流程图、生产单位设备布局立体图、部位及关键设备结构图、公用工程管网图等基础资料；核实紧急停车、泄压排爆、关阀断料、系统置换等工艺控制情况，研判是否具备安全处置的条件。利用望远镜、无人机等装备，核实事故装置类型，观察火焰、烟气、燃烧部位及企业火炬是否燃烧、燃烧猛烈程度等，研判灾情发展趋势和超压爆炸的危险性。可以通过中控室DCS系统实时监测事故部位、邻近设备和关联装置的温度、压力、液位等工艺参数变化情况，及时提供辅助决策信息。（如：绿色数值代表正常安全运行；黄色数值代表温度、压力超过预警限值，存在爆炸风险；红色数值代表温度、压力接近设计控制极限值，随时可能发生爆炸。）

3.3 工艺处置

工艺处置措施要由厂方技术人员并在化工专家指导下实施。结合侦察研判情况，提示提醒厂方及时停止生产工艺、切断物料来源、平衡压力温度、惰化抑制保护，控制事故范围，确保处置安全。紧急停车应根据现场事故类型和波及范围，视情实施部位、单元、装置、邻近装置和全厂紧急停车，发生失控灾情，应果断实施全厂紧急停车。关阀断料应按照“先上游、后下游，先外围、后核心，先进料、后出料，先主线、后副线，先重点、后辅助”的顺序实施，并分区分段逐一排查、反复确认。泄压排爆应采取远程或手动的方法打开紧急放空阀，将超压的可燃气体排入火炬管线，防止设备或系统超压爆炸。系统置换应及时向事故装置注入高纯度氮气（99.9%），严禁实施蒸汽吹扫，防止丁二烯自聚爆炸。不具备氮气注入条件或氮气管线受损时，应制作临时氮气管线及装具。

3.4 冷却保护

加强燃烧区回流罐、缓冲罐、气液分离罐等易燃易爆高风险设备冷却保护，降低辐射强度，减小爆炸风险，同时注意射流角度和部位，避免误操作将火扑灭。事故装置发生立体火灾，应加强燃烧区邻近装置框架和管廊桥架的冷却保护，防止钢结构高温变形，导致装置整体或局部坍塌。冷却保护应与工艺措施配合，防止局部设备冷却过度，形成低压、负压，导致丁二烯过氧化物爆炸。装置中下部的框架和设备，应使用厂区固定炮、移动炮实施冷却保护；装置上部的塔、釜和反应器应使用高喷消防车实施冷却保护，严禁登装置射水。

3.5 堵截蔓延

液相丁二烯小面积流淌火，优先利用干粉扑救；流淌火范围较大时，采取泡沫钩管与泡沫管枪组合或干粉与泡沫联用灭火。及时封堵装置区雨排系统、化污系统、电缆地沟、物料管沟，切断丁二烯聚集扩散和灭火废水外排；地下沟井发生燃烧，应采取分段堵截、高倍泡沫覆盖窒息等方法灭火。

3.6 安全警示

灭火救援行动要全程在厂家技术人员和化工专家指导下进行，坚持工艺处置和消防处置相结合，未实施紧急停车、泄压排爆、关阀断料等工艺措施，不得盲目将火扑灭。现场参战指战员必须佩戴空气呼吸器或全面罩防毒面具，从上风或侧上风方向进入事故现场。堵截蔓延和冷却保护应铺设长干线、远距离供水线路，使用遥控炮、自摆炮等灭火器材，减少前方战斗人员。处置过程始终要保持系统塔釜容器、阀门管线处于正压状态，严格控制系统氧含量，防止进入空气，导致丁二烯自聚爆炸。明火熄灭后，应配合厂方做好现场监护，温度压力等正常后将事故现场移交厂方。

4 对做好危化企业消防救援工作的几点思考

危险化学品事故处置的核心是让危险化学品保持稳定，减低其危害属性或对其采取安全的行动，使其可控。

4.1 高度重视灾情评估的重要性

毛主席曾说：“指挥员的正确部署来源于正确的决心，正确的决心来源于正确的判断，正确的判断来源于周到和必要的侦察，和对于各种侦察材料的联贯起来的思索”。危化品灾害处置不同于一般火灾，它涉及面广、灾情变化复杂，全方位侦察既要多措并举更是贯穿始终。消防救援队伍到场后，不可盲目射水，指挥部在全方位侦察后必须听取相关意见进行灾情评估后，方可确定处置对策和选择相应的灭火剂，灾情评估要动态监测灾情变化。

4.2 高度重视气象环境对救援工作的影响

以案为例，某黄磷厂发生火灾，五硫化二磷燃烧生成二氧化硫和五氧化二硫，当时风向为1-2级微风，燃烧产生的有SO2大多萦绕在车间附近，1小时后现场突然刮起大风，并下起小雨，有毒气体飘到了下风2-3公里居民区，情况十分危急，所幸灾情初期扩大了疏散警戒范围，未造成人员伤亡。综上现场的风向风力和温湿度对危化品灾害事故的影响是不可低估的，作为消防救援人员必须要考虑这层因素。

4.3 高度重视化工工艺安全防范的核心原理

化工火灾之所以难以处置，是因为其涉及原辅料理化性质复杂、反应中间产物多且大多数为易燃易爆或剧毒物质，一旦处置不当，后果不堪想象。因此，处置化工事故要从工艺处置着手，抓住原辅料和工艺流程两个关键，精确打击、精准处置，如可燃气体防范的核心就是防止其形成爆炸性混合物且达到爆炸极限。某医药公司的加氢工艺中氢气是极容易爆炸的，爆炸极限是4%~74%，它的工艺设计、自控连锁装置、远程控制系统中的安全防范设计都是在避免氢气和空气的混合达到爆炸极限，所以相应设计了温度、压力、浓度检测传感器，一旦超过安全限度，会立即进行紧急切断且连锁处置。掌握了工艺处置的核心原理，我们灭火救援处置工作就有了方法和措施。

4.4 高度重视化工编队建设

一要优化装备结构。分类建设化工专业队，规范力量编成，提升专项能力。建设具有区域特点的小型模拟训练实训点，开展专业技术培训和专业技能训练，打造应对危化品事故的专业力量。二要按作战单元配装，按防化、侦检、防护、堵漏、灭火、洗消、保障等作战单元配备，加强车辆、装备和药剂的配备、统型和优化，车辆要综合考虑类型、结构、基数、功能、性能、载剂等要素，确保结构合理、形成体系。三要做实战勤保障。立足“难控、失控”灾情，依托1+N灭火救援体系，加强战勤保障联勤联调。同时，必须将危化品事故现场的战勤保障提升至政府行为，完善快速联动配送机制和应急准备工作。

4.5 高度重视化工工艺处置手段

工艺处置队作为集中了整个园区技术精英和业务骨干的团队，对园区内的危险物质和处置程序可以说是了如指掌，因此，要充分发挥专业技术人员的作用，从源头预防、从源头处置，采取断料、泄压、注氮等自动化远程工艺处置紧急措施。

4.6 高度重视对化工企业应急救援能力的考核

化学灾害事故往往在一瞬间发生，应急管理部门作为危化品企业的主管部门和事故预防的关键单位，必须要求化工企业安全运行，更多的还是要靠防范和初期处置。消防救援队伍可联合应急管理部门对化工企业应急救援能力进行百分制量化考核，作为企业落实主体责任的重要组成部分。

总之，同一园区内不同的企业生产性质不同、物料不同，处置措施和使用灭火剂也不相同，一旦发生事故，要充分发挥DCS系统的侦察研判和辅助处置作用，重点把握“四要素”：一是查看事故及邻近装置介质、温度、压力、液位等，从全局角度对灾情态势及可控程度作出综合研判；二是核查生产条件，确认易燃易爆、高温高压、低温深冷、腐蚀高毒等工艺风险；三是核查事故发生部位，塔、釜、泵、容器、换热器、空冷器等单体设备，以及地面流淌火、立体流淌火区域范围；四是核查工艺措施是否启动，如紧急停车、泄压排爆、关阀断料等控制情况。再就是要坚持化工事故处置“三个结合”，即：工艺措施与消防处置相结合、固定消防设施与移动消防装备相结合、消防救援队伍与企业工程技术人员相结合，优先考虑工艺处置手段，实施紧急停车、远程关阀、安全放空、注氮惰化等工艺措施，确保企业自身的本质安全和救援底线。