当前,我国全面进入主汛期,极端暴雨和洪涝灾害多发频发,化工企业面临的安全风险急剧攀升。极端天气(暴雨、洪水、台风、雷电等)易对装置供电、供水、仪表自控、尾气处理等系统造成破坏,进而引发装置失控,导致物料泄漏、火灾爆炸、中毒窒息等安全事故,严重威胁人员生命、企业财产及周边环境安全。
一极端天气对化工生产带来的主要风险警
一是引发化工生产装置突发停电,造成生产过程失控
暴雨台风等极端天气对生产装置供电线路会造成严重的影响,有可能造成线路故障,引发大面积停电。而无论是大型化的生产装置,还是精细化工的操作单元,都会因为停电而造成生产装置动力系统、冷却系统、泄放系统等失效,导致超温、超压,一旦应急处置不当,便会导致事故发生。
如2017年8月,美国得克萨斯州因飓风引发洪水,一家化工厂被洪水完全淹没,厂区电力系统、冷却系统全部瘫痪。厂区内储存的有机过氧化物因失去冷却,温度持续升高发生分解积热,最终引发自燃,厂区周边居民被迫撤离。事故暴露出企业未针对洪水工况设计应急冷却、密闭封存措施。
二是引发安全设施失效,造成化学品泄漏
暴雨台风等极端天气易造成安全设施失效,尤其是事故应急处置设施的失效。如事故氯吸收装置、尾气吸收装置等,一旦因停电无法投用,有毒气体便会泄漏进入大气,造成严重的人员中毒、爆炸、火灾等次生灾害。
如2020年8月,某企业虽然在洪水来袭前,主动紧急全线停产,但因厂区低洼,装置、配电、循环水系统被洪水浸泡,全厂区断电、断循环供水,尾气淋洗(碱洗吸收)系统彻底丧失运行条件。此时,装置残余工艺气体泄压排放时,因无碱液吸收中和,形成含氯化氢白色刺激性酸雾扩散至城区,引发群众疏散撤离。
三是雨水淹没生产区,造成电气设备损坏或化学品失控
如果化工企业在暴雨台风等极端天气来临前,没有及时停止装置运行或防积水措施缺失,一旦生产区内积水无法及时排出,运行中的机泵等带电设备设施便会受到水侵蚀而严重损坏。而储存化学品的仓库,一旦进水,仓库内储存的化学品会带入积水中造成环境污染,或遇水发生反应引发火灾、爆炸等次生灾害。
如2021年7月,某企业保险粉仓库因持续暴雨渗漏进水,保险粉遇水剧烈放热,快速分解,物料内部阴燃升温,因仓库内电气线路泡水短路,短路电火花持续放热,阴燃快速转为明火,现场涌出大量刺激性黄色毒烟,造成周边环境重度污染。
四是雷电造成设备损坏、化学品着火
极端天气往往伴随着雷雨,生产区内的易燃易爆区域、储罐区、污水池等防雷接地装置易失去有效的保护作用。
如2020年5月,某企业遭遇强雷阵雨天气,该厂供排水车间预处理污水缓冲池被一枚落地雷直接击中,池内污水表面漂浮的少量轻质油,遇雷电击中产生的高温电火花瞬间引燃,火势迅速蔓延形成大火。
五是大风对生产装置区的破坏
强风对企业内的高空装置,如管廊、塔器、彩钢屋顶等都会造成影响,被大风损坏,或高空坠落造成次生灾害。
二汛前应做哪些预防工作?
防汛工作必须牢记“凡事预则立”,要做到防在前、抢在先,核心是防装置运行发生异常、防化学品泄漏、防雨水淹泡、防电气设备短路等引发次生产灾害。
(一)要提前做好电气、仪表、自动化系统防护
一是要对防爆配电箱、接线盒、电机接线口做防水密封处理;对于露天的仪表要加装防雨罩,DCS中控室、SIS安全系统、UPS不间断电源要抬高基座,严禁地面泡水。
二是要对备用柴油发电机、应急照明、消防动力设备提前试机,油料储备充足,确保断电后可立即启动。
三是要对可燃有毒气体报警器、液位计、压力变送器做好防水保护,防止进水失灵、误报警或失效。
(二)要提前做好厂区排涝系统的排查与加固
一是要全面清理雨水管网、排水沟、雨水井、涵洞,清除淤泥、废料、杂物,保证排水通畅;低洼区域增设临时抽水泵、备用发电机。
二是生产车间、危化品仓库、罐区、配电房、中控室若处于低洼地带,要提前堆砌沙袋,设置防汛挡板、挡水围堰,防止雨水倒灌。
三是要对地下泵房、地下电缆沟、地下危化品暂存间做封堵防渗,预留强排设施。
(三)要强化罐区仓库等专项防汛
一是要全面检查储罐围堰、应急收集池、防渗地沟,确保无开裂、破损、缺口;收集池提前排空积水,预留容纳泄漏物料空间。
二是要确保储罐防雷、防静电接地全面检测合格;浮顶罐密封、排水孔疏通,避免雨水灌入罐内造成介质分层、突沸、反应剧烈。
三是要强化危化品仓库的管控。对于遇水反应物质(电石、金属钠、无水氯化铝等)必须垫高存放,对于库房屋顶要采取防水、门窗密封加固等措施。
(四)要做好应急消防系统防汛保障
一是明确24小时值班领导、应急联络表,与属地应急、消防、生态环境部门建立联动报备机制。
二是要做好物资与队伍准备,组建企业防汛应急抢险队,备足沙袋、防水油布、潜水泵、救生衣、堵漏工具、吸附棉、围油栏、中和药剂。
三是消防水池保持满水位,消防泵、泡沫系统防雨防护;消防通道严禁堆放物料堵塞,保证抢险车辆通行。
三汛中如何做好应急处置?
一是要防止雨水浸泡设备引发泄漏
积水浸泡的管道、法兰、阀门易腐蚀渗漏,一旦出现危化品泄漏,立即启动围堰封闭,用吸附棉拦截,严禁物料随雨水外排造成河流污染。
二是严防电气涉水爆炸起火
积水区域严禁带电涉水操作,出现泡水断电后,不得盲目强行合闸,防止短路打火引燃挥发性可燃气体。
三是防范遇水化学品自燃、爆炸
遇水反应物质仓库进水,采用干粉、干砂覆盖隔离,专业人员穿戴重型防护处置。
四是加强罐区管理
防止浮罐、围堰漫溢,持续监控围堰积水,及时强排;极端水位下,必要时采取倒罐转移至高处备用储罐。
五是加强人员安全管理
室外巡检必须两人结伴,避开低洼地带、树下、变压器、高架设备;涉水区域设置警戒围挡,禁止无关人员进入;发生内涝第一时间疏散人员至预设高地避险点。
四汛后如何安全复工复产?
暴雨台风极端天气消退后,严禁盲目立即复工复产,要执行“检测—修复—验收—开车”流程。
一是全面检测电气系统
对所有泡水电机、电缆、配电箱、防爆电气、UPS、SIS仪表开展绝缘测试,受潮元件烘干检修,防爆性能复检合格,由电气负责人签字确认后方可送电。
二是开展设备管道气密性试验
受压设备、管线、法兰、阀门因浸泡、外力挤压易破损,应逐台做压力试验、气密试验;安全阀、阻火器、紧急切断阀重新校验。
三是排查危化品质量
被雨水浸泡的原料、助剂、包装破损物料要单独隔离存放,检测理化性质,发生变质、混配反应风险的做无害化处置,不得投入生产。
四是核查排水、环保系统
彻底清理厂区积水、油污、化学品残留,应急收集池内废液委托有资质单位处置,严禁直排雨水管网、河道,生态环境部门必要时现场核查。
五是分级复产验收签字
重大危险源、高危工艺装置复产,可邀请行业专家到场开展技术评估。
正确应对、化解危机的典型案例分享
2024年7月5日,某地区突发强对流龙卷风自然灾害,最大风力达到12级,且伴随着强降雨、雷电等极端天气,导致某石化企业3个变电站全面失电,2条供电线路失电,4台变压器中的3台受损,8套生产装置供电电源中的1路停电,21套生产装置双电源同时停电,厂区内大面积积水。
但企业依靠完备的应急设施、扎实的应急处置经验和高效的组织协调,化解了极端天气对生产安全造成的不利影响。
一是可靠的动力电源装置是平稳停车的前提
装置断电后,企业19台10kv快切电源全部自动启动,UPS系统在3秒内为自动控制系统和仪表设备恢复供电,并连续供电5-10小时,保证自控系统正常运转,4台柴油发电机3秒内联锁启动,为乙烯压缩机、丙烯压缩机、裂解气压缩机三大机组的事故油泵和5台裂解炉清焦大阀、裂解气大阀等电动阀提供紧急备用电能。
二是稳定的自动控制系统是有序应对的关键
装置发生断电时,在无人干预的情况下,SIS系统快速自动启动,准确触发5833组联锁,紧急泄压阀瞬间启动,反应系统泄压降温,未发生任何憋压泄漏情况,有效维持了装置安全状态。
三是过硬的从业人员队伍是现场执行的有效支撑
在180万吨/年加裂装置紧急停车过程中,车间将日常培训内容有效运用到实践中,在无冷氢的情况下,员工及时采取氮气置换方式为反应器降温,通过5次氮气置换将温度控制在正常范围,有效防范了超温情况发生。
从这个案例可以看出,防控极端天气对企业安全生产带来的影响,不仅仅是每年的突击应对,也不全靠临时的全员动员,还是要从源头抓起,做到关口前移、预防在先。
一是要从设计上确保应急电源的可靠保障
化工装置正常生产离不开电源,而遇极端天气造成外部电源断供,必须第一时间启动应急电源确保装置能按应急处置要求有序停车,并应对事故发生。因此,企业既要按设计要求确保外部供电能满足负荷的要求,更要配备必要的应急电源,尤其是一级负荷中的重要负荷更要按要求设置,确保关键时刻供电系统“不掉链”。
二是要实现装置自身的紧急应对功能
要按设计要求,满足生产装置的紧急停车功能,在突发事件到来时,生产装置能自行平稳应对,即便是造成恶性的全厂停电,也能有效地发挥紧急停车的功能,有序平稳地将装置安全退守。
三是要有完善的应急处置机制
企业应高度重视应急能力建设,切实强化应急演练和疏散逃生训练,有序做好紧急停车、设备维修、装置开车等各阶段工作。
四是要有过硬的从业人员队伍
要注重强化员工安全意识和操作技能,突出安全培训的针对性和实效性,重点抓好以操作知识和技能为主要内容的个人培训,确保每一位员工掌握整套装置生产情况。

