浅析危险化学品企业火灾隐患与预防措施

2022-11-23 16:53王小颖
皮革制作与环保科技 2022年3期
关键词:火灾事故静电化学品

王小颖

(河北林诺环保科技有限公司,河北 保定 071000)

危险化学品具有易燃、易爆、有害、有毒等特征,一旦发生泄漏,不仅污染环境,与氧气、明火等接触后也易发生爆炸,对环境及民众健康形成较大威胁。根据我国法律规定,应严格预防、控制危险化学品事故,最大程度降低危害。但目前危险化学品企业安全生产管理上仍然存在问题,未能认真吸取火灾事故的经验教训,导致火灾事故时有发生,因此,要不断完善火灾的预防措施、方法,形成科学、有效的应急预案,提高事故预防与控制效果。

1 危险化学品企业火灾事故的特征

1.1 危险系数高

危险化学品企业生产发展过程中,对于化学原料的一系列处理均具有一定危险,包括生产、加工、存储及使用环节等。化学原料本身的易燃易爆、有毒有害特性使其本身成为危害社会与民众健康的危险元素,一旦发生火灾,原料大量泄漏,将引发一系列恶性连锁反应,如爆炸、燃烧等,危险度极高,且也将带来直接经济损失,如造成设备损坏、基础建设被毁等。火灾产生的负面影响不仅局限在企业内部,对环境的影响也十分严重,使大气环境、土壤受到污染,大量有毒有害气体、颗粒物悬浮在空气中,经呼吸道进入人体、动物群体亦或飘落在粮食作物、蔬菜、水果表面等,影响也极为严重[1]。

1.2 救援难

危险化学品企业火灾事故发生后,现场情况复杂,且事故多具突发性,存在诸多不可控的变量,加之火势猛烈、蔓延快等特点,致使燃烧过程中产生大量有毒有害或污染性气体、遗留的大量残渣,对救援人员的生命安全造成威胁。此外,在高温的影响下,火灾区域内或周围环境中有建筑发生坍塌,从而增加救援难度。

1.3 二次爆炸普遍

危险化学品企业的生产现场布置复杂,化学原料泄漏等导致的爆炸、燃烧,救援困难,冷却降温缓慢,诸多生产设备,如压力容器,在高温、高压的作用下也有发生爆炸的可能,因此,增加二次爆炸概率,进一步扩大危害范围与影响。

2 危险化学品企业安全管理现状

目前,在我国现行法律法规中,《中华人民共和国消防法》、《危险化学安全管理条例》等均对危险化学品企业安全生产、火灾救援等作出规定,但安全生产管理工作执行上问题普遍,难以起到预防、管控的作用。

2.1 企业消防工作不到位

危险化学品企业消防工作是预防火灾事故的关键,每年需要接受消防部门的检查,并严格按照国家规定提交消防审核申请,通过验收代表合格。但目前,由于危险化学品生产行业当中存在诸多民营或私营企业,技术力量薄弱、发展资金有限,在消防上的投入过少,每年未能按照国家要求向消防部门提交行政审批手续,导致消防工作中存在诸多隐患无法及时发现。同时,消防安全设施不健全,应根据化学原料的特性准备消防设施,如干粉灭火器、二氧化碳灭火器、消防水炮等,并建设消防给水系统,确保火灾发生时,能够有充足的水源救援。但诸多企业在准备消防设施时,为降低成本,引进消防设施落后、功能不足,或诸多功能无法使用,严重影响消防工作效率与效果[2]。此外,消防安全培训工作始终得不到企业的重视,诸多小型私营企业由于员工流动性大,各个岗位人员无法固定,消防安全培训工作难以系统性展开,致使诸多人员对化学物料的特性无深入、全面了解,生产作业中未能按特殊要求执行,经常因违规操作诱发安全事故。且由于消防安全培训不到位,发生事故后,多数人员无法正确操作消防器材,也未掌握科学的逃生技巧和相应措施,致使火灾事故难以及时控制,造成大量人员伤亡。

2.2 企业领导层观念落后

安全管理是确保危险化学品企业健康稳定发展的关键。但受领导层、主要负责人安全生产意识淡薄的影响,在安全生产管理中缺乏有效的措施,导致各项安全管理工作落实不到位,如忽视对消防器材的检查,导致消防工具老化无法正常使用;忽视生产人员培训,难以集中制止违规操作行为;忽视对重大危险源的管理,导致诸多潜在风险无法消除,火灾等事故发生后难以第一时间启动紧急预案,致使事故进一步“发展、扩大”[3]。

3 危险化学品企业火灾事故成因

3.1 因化学物料特性决定

危险化学品生产过程中涉及多类型的化学物料,其以气态、液态、固态、混合态等不同形式存在,但均存在相同的特性,即易燃易爆性。将化学物料置于高温、高压等状态下发生反应生产化学品,动态变化的过程存在诸多危险因素,可使化学物料反应发生改变,从而引发爆炸、燃烧等,其中更为严重的则是压力容器爆炸,不仅引发现场火灾,爆炸后强力的冲击波可造成更为严重的事故。

3.2 违规操作得不到控制

通过对我国危险化学品典型火灾事故的分析发现,违规操作是不可忽视的原因之一,由于化学品生产的工艺与流程十分复杂,参数过多且处于变化状态,虽然目前多引进自动化设备及控制系统,但操作人员的专业素质与能力偏低,错误或不规范的操作不可避免,从而都将成为火灾事故的诱因;且违规动火始终存在,在设备检修过程中,焊接、切割等都属于危险性作业,因操作过程中将产生火焰或火花,通常要求在安全区域内作业,但为了节约时间成本,且诸多设备体积过大无法移动,经常在易燃易爆装置区域内作业,并且操作未经过上级领导的审批,操作期间现场安全防护设施未落实到位,操作也无安全管理人员监督、控制,增加操作的危险性与火灾发生概率[4]。

3.3 设备维养工作落实不到位

因化学品本身特性,必须对生产设备定期维护与保养,及时缓解因设备“疲劳”引发的异常或机械性能下降问题;同时,考虑到过程中设备布设的过于紧凑,一旦发生爆炸、火灾将引发一系列连锁反应,设备日常检修工作需要严格对管线、阀门、仪表等进行检查,识别异常与危险,但目前设备维养工作趋于形式化,往往是出现异常或故障后进行处理,无法起到预防作用;此外,忽视不同工艺条件下设备维养的特殊需求,如负压生产其操作相对安全,能够最大程度降低对易燃材料的影响,但负压操作过程中设备的气密性十分关键,气密性出现问题将导致设备中吸入空气,也为爆炸与燃烧提供条件;低温生产环境由于温度过低,诸多含水的化学物料出现冻结,易造成输送管道堵塞或因冷冻发生破裂;高温与高压状态下管道极易出现变形,导致化学物料泄漏,因此,未针对各生产环节设备展开特殊的维养措施,极易诱发安全事故,造成不可挽回的损失[5]。

3.4 生产工艺中危险源多

从工艺流程上来讲,诸多副反应均处在临界状态,如温度、压力等达到最高上限,极易发生失控,引发爆炸或火灾;且在生产过程中为了提高效率与产品收率,增加企业生产效益,工艺参数控制易被忽视,导致流量过大、温度过高、压力过大等情况出现,均为火灾事故隐患;且生产工艺中存在诸多动力能源,处理不当则成为点火源。

3.5 企业厂房、生产装置设计缺陷

为降低危险化学品企业火灾事故发生概率,国家对该类型企业生产厂房、装置的设计有明确标准,其中在通风、防静电、防火分隔、防爆泄压等多个方面,相关企业均需以国家标准建设。但诸多生产厂房、装置的设计与布局严重违背国家规定,导致企业生产发展中存在先天性的安全隐患。以防雷防静电为例,化学物料在生产中多通过管道输送,为避免各类型介质在管道中长时间流动因摩擦出现静电,多采用法兰连接介质,以便及时释放静电,避免静电引发火灾等现象的发生。但相关企业设计上未能考虑输送量、输送介质情况,选择法兰不合理,静电荷处理效果有限,为火灾留下隐患[6]。此外,电气设备的防爆设计极易被忽视,多数化工物料需要在反应釜、容器当中完成各类反应,且有些中间体多以气体、液体形式存在,在生产过程中极易出现泄漏问题,而一些工艺设备发生泄漏就会产生静电积聚,从而发生火灾、引发电气设备爆炸,加重火灾危害。

4 危险化学品企业火灾预防措施

4.1 严格控制火源、及时消除火源

在化工生产当中,引发火灾有诸多因素,其中最为直接的因素则是火源,有效杜绝易燃易爆物品与系统接触可燃物、助燃物,需将生产过程中存在的着火源进行处理,包括明火、静电火花、光热射线等。

4.1.1 控制与消除明火

在危险化学品企业中明火主要出现在加热或焊割用火等环节当中,为最大程度避免对易燃易爆物品、设备带来影响,应采用其他加热方式进行易燃易爆物品加热处理,禁止使用明火设备,且其他物料明火加热过程中,也应做好防护,使其与易泄漏储罐隔离;维修过程中用火应在安全区域内操作,若设备体积大,无法移动,应做好防护,且在维修过程中不得使用蜡烛、灯泡作为照明装置,应采用防爆照明设备;当生产区域内进入负责运输的机动车时,应对车辆排气管进行特殊处理,安装火星熄灭装置,且严禁可燃可爆区域内驶入电瓶车[7]。

4.1.2 控制与消除高热物、高温

在一定环境下高热物以及高温都将成为助燃物,为可燃物质提供热量,危险化学品生产中常见的高热物有高温蒸汽管道表面、热交换器表面以及裂解炉、加热炉、加热釜等生产设备表面,均具有表面温度高、整体体积大、散发热量高等特征,需采取隔热处理,降低最表层温度,并与可燃物料隔绝,严禁可燃物料粉尘落在表面。

4.1.3 控制自燃发热、化学反应热

氧化反应过程中产生的发热物质,如油浸物、金属粉末;或分解反应过程中产生的发热物质,如火药、硝化纤维类物质、有机过氧化物、无极过氧化物;或发酵产生的发热物质,如浓硫酸等,均为自燃发热或产生化学反应热的危险物质,需要严格根据物质的理化性质进行处理,规范使用与保存。

4.1.4 控制冲击、摩擦

物体表面具有坚硬、粗糙等特性时,应避免与同类型物体碰撞、摩擦,因为在过于猛烈的情况下可能会产生火花,且此类火花具有特殊性,与一般可燃物质相比,其热能偏高,足以点燃环境中存在的可燃气体、粉尘、蒸汽等。因此,在生产过程中应严格控制管道与设备之间的撞击,扳手、铁锤等工具与设备的撞击,当发生设备损伤时,应预防冲击力对管道、塔、槽的振荡作用,减少机械摩擦,发挥预防火灾的目的。

4.1.5 控制与消除电气火花、静电火花

电气设备也是引发火灾爆炸的关键因素,主要因电气设备使用中产生电火花、漏电、电热等因素,其中电火花的能量决定能否引发火灾,并也受化学物料性质与最小点火能量影响。因此,在控制上可通过防爆处理、分室安装电气设备、科学接地处理等方式预防电气设备火花。而静电火花的产生与诸多因素相关,如液体输送中带电、液体沉降带电等,并非所有静电火花都有引发火灾的可能,但静电量足够大、静电位足够高的情况下火灾事故发生概率较高。可以通过静电控制、加速静电逸散泄漏、避免静电过量积累、防止放电着火等方式减少与消除静电的产生。

4.1.6 控制绝热压缩

绝热压缩能够使气体的温度上升,成为火灾与爆炸的诱因,多发生在硝化甘油、硝酸酯等具有高爆炸感度的液体当中,或发生在燃点较低的二硫化碳物质当中,目前绝热压缩引发的火灾与爆炸极为多见。为控制绝热压缩,应消除绝热压缩的出现条件,如和缓地启闭阀门,减少产生压缩流;标准化控制管道中流体流速;将化学物料中各类气泡处理后进行绝热压缩操作等。

4.2 科学处理危险化学物

危险化学物的处理需要遵循两个原则:第一,严格按照物质理化性质处理,其要求必须了解生产过程中使用的所有化学物的理化特性,结合特性选择处理方式、制定防火防爆方案。从安全生产目标来讲,应减少使用火灾爆炸等危险系数高的物质,并重点控制自燃性物质,将其置于真空环境当中,与空气完全隔绝,并做好防潮、降温等处理,采用专门设施运输,避免与其他物料混运;对于生产所用的不稳定物料,需要合理添加稳定剂;对于具有扩散性的易燃易爆物料,应在存储与使用环节安装报警装置,及时识别有泄漏情况并立刻作出报警处理。第二,按照生产工艺特点进行防火防爆处理,危险化学品使用中需保障设备的密闭性,日常做好设备与管线的维修、养护,避免出现滴、漏、冒等情况;做好通风处理;输送或加工中遇到易燃固体、可燃气体需采用惰性气体加以保护,使其与空气隔绝,消除物料形成的燃爆浓度;并严格按照规定要求处理易燃易爆废料[8]。

4.3 完善防火装置、设施

采用消防防火装置控制火情是目前降低火灾影响与危险的最直接方法,应在危险化学品生产期间不断优化防火装置与设置。如在现有灭火器、消防给水系统基础上引进阻火设备,常见的有阻火器、安全液封、水封井、阻火阀等,其能够避免火焰进入到设备、输送管道中;引进爆破片、安全阀等防爆泄压设备,可安装在管道、压力容器等设备上,起到降低压力、防爆等作用;引进自动探测器,检测温度、可燃气体浓度等,当超过设定阈值上限后可自动报警,提醒生产人员及时停止生产,启动消防设施,提高灭火效率;引进火星熄灭器,安装在易产生火星设备上,可避免火星飞出与可燃物质接触。

4.4 加强安全生产管理

首先,落实安全预评价以及安全验收评价机制。在选址过程中应对周围环境进行充分考量,包括通风条件、可燃气体的散发、风向、河流以及安全距离等情况,与城市做好隔离,使厂房处于相对安全状态;并以国家规定作为厂房与生产工艺设计的标准,严格按照规定对生产的物质基础进行火分割、防爆泄压、防泄漏等处理,材料质量、性能均达到使用标准,并经过安全验收,从根本上消除先天性火灾隐患。其次,加强危险作业审批。生产过程中需要动火作业、高处作业、进入设备内作业、高温作业等,均需专业人员做出风险分析,操作方案可行时要给出安全防护方案,提交通过审批后,需在监护人的监督下认真配备安全防护用品、规范操作。最后,加强安全教育与培训。强化企业内所有岗位、所有人员的安全生产意识,认真学习安全规程、操作标准等,定期组织火灾逃离演练,锻炼工作人员的突发事故应急处理能力,使其掌握逃生技巧;并指导工作人员正确使用消防器材。此外,认真吸取安全事故的经验,做好总结,形成危险事故应急处理预案,一旦发生事故时,能够及时采取有效的措施,控制危险范围,降低危害性与影响,减少人员伤亡与经济损失。

5 结语

综上所述,危险化学品企业生产发展中使用大量易燃易爆物品,火灾风险极高,应高度重视此类企业安全生产管理工作,坚持以预防为主、防消结合的准则,从企业的物质基础、生产工艺、日常管理、消防设置等多个方面完善火灾预防手段,形成科学的火灾应急处理预案,有效减少危险因素,降低火灾发生概率,实现企业长久、稳定、安全发展,并减少威胁社会和谐稳定因素。

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