甘肅“8.4”蘭州石化蘭煉廠區爆炸火災撲救戰例研討“8.4”火災事故情況2014年8月4日8時39分，甘肅省蘭州市蘭州石化公司120萬噸重油催化裂化裝置區內30萬噸氣體分餾裝置發生丙烯泄漏爆燃火災事故。接到報警后，甘肅總隊第一時間啟動《石油化工滅火救援預案》，緊急調集蘭州支隊11個中隊、1個戰勤保障大隊、43臺消防車、252名指戰員趕赴現場處置，并命令周邊4個支隊做好跨區域增援準備。經過近5個小時的連續奮戰，大火被徹底撲滅。蘭州石化煉油廠基本情況蘭石化煉油廠是蘭州石化公司的主要生產廠之一，于1958年建成投產，是我國“一五”期間156個重點建設項目之一，是新中國建成的第一座現代化大型煉油廠，屬于燃料潤滑油型煉廠，現有員工1.8萬余人，下設11個車間。原油加工能力1050萬噸/年，擁有常減壓、重油催化、連續重整芳烴抽提、汽柴油加氫、延遲焦化等40余套煉油生產裝置。主要生產汽、煤、柴、潤滑油基礎油、苯類、液化氣、石蠟等10大類產品。什么是石油化工

石油化工是以石油及天然氣為原料，生產石油產品、基本有機化工原料和石油化工產品的加工工業。石油煉制：原油加工企業，以原油為原料生產燃料油及化工輔助化工原料企業。主要生產裝置有常減壓、催化裂化、連續重整、加氫裂化、加氫精制、延遲焦化。化工生產：以石腦油、抽余油、輕烴、乙烷、天然氣等為原料，生產化工產品的企業。主要生產裝置有乙烯裂解（高壓聚乙烯、聚乙烯、聚丙烯）；碳四抽提（丁二烯）、汽油加氫、芳烴抽提（苯、二甲苯、對二甲苯、PDA）、苯乙烯、丙烯晴、ABS、丁苯橡膠、丁晴橡膠；以煤、渣油、重油或天然氣為原料經造氣、合成、造粒生產化肥（尿素、復合肥）的企業。煉化廠分類產能規模：指原油年加工能力或乙烯年生產能力。原油加工1000-2000萬噸t/a煉油企業；30-120萬噸t/a乙烯加工企業。30-60萬噸t/a合成氨生產企業；30-120萬噸t/a芳烴抽提企業。煉化一體化：指千萬噸煉油、百萬噸乙烯聯合加工生產企業。燃料型煉廠：生產工藝以汽油、煤油、柴油燃料油為主的企業；燃料-化工型煉廠：生產工藝以汽油、煤油、柴油燃料油及抽余油、輕烴、混合碳四等化工原料的企業；燃料-潤滑油-化工型煉廠：生產工藝以汽油、煤油、柴油燃料油，潤滑油及抽余油、輕烴、混合碳四等化工原料的企業。為什么不能用傳統的思維方式處置石化裝置事故▲石化企業的產能規模不斷擴大，單套生產裝置能力和配套的倉儲、運輸能力提高，增大了廠區危險介質總量；▲為擴大產能規模，在原有的裝置區、儲罐區占地面積基礎上，塔、釜、泵、罐、管廊等設備總量增加，危險介質容積總量隨之加大，增大了火災危險性和處置難度；▲生產裝置區、儲罐區采取了工藝聯合布局設計，單體設備、生產單元、裝置區一體化布局。達到了節能、節地、擴能地目的，但是，如果生產儲運過程出現異常，往往導致泄漏、著火、爆炸等連鎖性復合型事故；▲引進了先進的加工技術和工藝方法，將一次反應改為N次連續反應技術路線，如初期處置不當，易導致連鎖反應災情失控；▲為達到產品收率最大化，生產單元廣泛使用催化劑、引發劑、抗氧劑等各種助劑，遇空氣、遇水燃燒爆炸的特性，往往與裝置設備冷卻保護、控制燃燒戰術相抵觸，如何選擇處置方法，采取怎樣的處置手段，難于準確判斷。▲規范標準、處置理念和方法、應對手段措施等相對滯后。煉油化工裝置生產工藝流程

石油化工廠常減壓裝置叫做一次加工裝置，常減壓裝置產出的產品往往作為二次加工裝置的原料，二次加工裝置一般包括：催化裂化、延遲焦化、催化重整、加氫裂化、酮苯脫蠟等，渣油加工還有熱裂化或者減粘裂化、溶劑脫瀝青、渣油加氫裂化等工藝。三次加工裝置一般都是以二次加工裝置生產的產品作為原料，如催化裂化裝置、重整裝置生產的液化氣是氣體分離裝置的原料，催化柴油、焦化柴油要進行加氫精制，蠟油經酮苯脫蠟工藝將油和蠟分開，蠟要進行加氫精制生產出石蠟，油要經過溶劑精制生產潤滑油基礎油，因此氣分、加氫精制、石蠟加氫、糠醛精制等就是三次加工裝置。生產輔助系統有熱電裝置、空分裝置，循環水裝置、產品儲存、運輸的油庫、調運設施等。每個石油化工廠的原料不同，加工流程不同，因此煉油化工涉及到的裝置類別有多種。起火事故裝置基本情況本次起火裝置為年產量為30萬噸的氣體分餾裝置，是年產120萬噸重油催化裂化裝置的配套裝置，該裝置東側為車間配電室，西側緊鄰60萬噸航煤加氫裝置，北側為消防車道，南側為分餾塔。起火裝置位于廠區1號催化車間，車間共分三層，一層有4個反應釜和3個反應塔，二層共有5個液化烴儲罐，起火點位于第三層的分餾裝置控冷器，臨近裝置還有上百根處于工作狀態的工藝管線和數十個罐、釜、塔。事故原因8月4日8時許，蘭石化在對該裝置進行檢修后的試車過程中，氣體分餾裝置丙烯塔空冷器E-15/A東側出口管箱法蘭下部丙烯突然泄漏，高速噴射的丙烯產生靜電，引燃處于爆炸濃度極限范圍內的丙烯氣體。催化裂化裝置基本流程

催化裂化是煉油工業中最重要的一種二次加工工藝，在煉油工業生產中占有重要的地位。催化裂化過程是以減壓渣油、常壓渣油、焦化蠟油和蠟油等重質餾分油為原料，在常壓和460℃~530℃條件下，在催化劑的存在下，發生一系列化學反應，轉化生成氣體、汽油、柴油等輕質產品和焦炭的過程。催化裂化裝置分為反應-再生系統、分餾系統、吸收-穩定系統。反應器分餾系統穩定系統取熱器催化裂化裝置液化氣汽油柴油去加氫精制油漿(焦化)原料主風煙機在催化劑的作用下，大分子變成小分子，一部分縮合成焦炭。催化劑上的焦炭經燒焦恢復活性，在系統內循環使用。再生器加熱爐300－400℃450－500再生器550－600℃分餾系統

460℃原料催化劑富氣汽油輕柴油重柴油裂解殘油反應器回煉油加熱回煉油（油漿）℃催化裂化工藝流程示意圖催化裂化裝置蠟油常渣減渣干氣液化氣汽油柴油油漿燒焦進入瓦斯脫硫系統作為燃料或作為干氣制乙苯裝置原料作為氣分原料或化工原料，或作為產品直接出廠作為汽油調合組分作為加氫精制原料經油漿過濾后作為燃料或調合燃料油催化劑再生燒焦原油二次加工裝置與三次加工裝置的關聯

裝置互供料流程

常減壓裝置減壓塔催化裝置氣體分餾裝置成品裝置加氫精制焦化裝置干氣汽油柴油油漿減壓渣油減四線減五線液化氣焦化裝置分餾塔焦化蠟油管網罐區丙烷碳四丙烯裝置組成：

主要由反應—再生、分餾、吸收穩定、氣壓機組、主風機—煙氣輪機組、備用主風機、CO余熱鍋爐、產品精制、氣體分餾幾部分組成。生產方法及流程特點：裝置以減壓渣油、減壓蠟油為原料，采用超穩分子篩催化劑。主要產品為液化氣、汽油、輕柴油、油漿等。工藝路線采用超穩分子篩催化劑提升管反應，同軸、重疊式兩段再生工藝，并配有煙氣回收（包括煙氣能量回收機組和CO焚燒爐）和外取熱器。汽油脫硫醇采用予堿洗加上無堿脫臭工藝。主要產品及副產品：重油催化裂化部分：

汽油64.40×104t/a

輕柴油33.60×104t/a

液化氣16.80×104t/a

干氣5.60×104t/a

油漿6.30×104t/a氣體分餾部分:

精丙烯5.24×104t/a

丙烷2.17×104t/a

碳四10.32×104t/a氣分裝置基本流程及火災危險性

石油加工過程中產生了大量的液化氣，氣體分餾裝置就是以液化氣為原料，在分餾塔內將液化氣中的丙烷、丙烯、丁烷、丁烯分離開來。碳三、碳四烴類在常溫常壓下均為氣體，但在一定壓力下成為液態，利用其不同沸點進行精餾加以分離。由于彼此之間沸點差別不大，分餾精度要求很高，要用幾個多層塔板的精餾塔。塔板數越多塔體就越高，所以煉油廠的氣體分餾裝置都有數個高而細的塔。

氣體分餾裝置要根據需要分離出哪幾種產品以及要求的純度來設定裝置的工藝流程，一般多采用五塔流程。

氣分裝置工藝流程

經脫硫后液化氣換熱后，進入脫丙烷塔，塔頂氣體經塔頂冷凝器冷卻后至脫丙烷塔頂回流罐。分出的C2和C3（丙烯）進入脫乙烷塔，脫丙烷塔底物料經過降壓后直接作為脫異丁烯塔的進料。脫乙烷塔頂氣體經塔頂冷凝器冷卻后至脫乙烷塔頂回流罐。分出少量乙烷經壓力調節閥排至燃料氣管網。塔底物料進入脫丙烯塔；塔頂氣體經塔頂冷凝器冷卻后至脫丙烯塔頂回流罐，回流罐液體作為精丙烯產品送出裝置。塔底丙烷作為產品也送出裝置。脫異丁烯塔頂氣體經塔頂冷凝器冷卻后至脫異丁烯塔頂回流罐，分出的異丁烷、異丁烯作為MTBE、烷基化裝置原料。塔底物料進入脫戊烷塔，塔頂氣體經塔頂冷凝器冷卻后至脫戊烷塔頂回流罐。分出的丁烯和丁烷送出裝置作為化工原料或民用液化氣，塔底分出戊烷送出裝置作為汽油調合組分。上述五個塔底均有重沸器供給熱量，操作溫度不高，一般在55~110℃，操作壓力前三個塔應為2兆帕以上，后兩塔

0.5~0.7兆帕；可得到五種餾分：丙烯餾分（純度可達到99.5％）、丙烷餾分、輕碳四餾分、重碳四餾分、戊烷餾分。

回流罐回流罐回流罐回流罐回流罐脫丙烷塔脫乙烷塔脫丙烯塔脫異丁烯塔脫戊烷塔燃料氣順反丁烯MTBE原料戊烷精丙烯丙烷液化烴

氣分裝置的火災危險點

1、冷換系統

氣分裝置的冷換設備較多，液體稍有泄漏即可形成巨大的爆炸空間。而往往氣分裝置的冷換設備泄漏較為頻繁，冷卻器易漏的部位一是內漏，二是外漏。內漏是冷卻器的管束泄漏，一般氣分冷卻器是液態烴走殼層，循環水走管層，液態烴壓力遠大于循環水壓力，因此液態烴物料要向循環水中泄漏，經冷凝器管束順循環水管線進入涼水塔，在涼水塔減壓氣化，向四周飄散，遇到著火源就會引發爆燃。外漏是冷卻器封頭泄漏，若處理不及時或處理不當就會引發火災爆炸。

2、精餾塔分離各氣體餾分的精餾塔由塔底重沸器提供熱源，對塔底液面、溫度和塔的操作壓力的控制要求十分苛刻，當操作波動較大時，會引起安全閥起跳，或使動靜密封面損壞而跑損液態烴，造成火災。

氣分裝置的火災危險點3、泵區泵區管線閥門密集，是本裝置靜密封點最多的部位，由于液態烴密度小，滲透力強，容易泄漏，液態烴泵的端面密封比一般油泵更容易滲漏。另外該區域管溝、電纜溝、儀表線溝縱橫交錯，是最容易積聚液化氣的地方，液化氣可以隨地溝四處亂竄，很容易形成爆炸性氣體。4、工藝操作氣分裝置在開停工過程中容易發生火災爆炸事故。停工時，若物料排放不凈，吹掃、蒸塔不徹底就急于動火作業，就易發生事故。開工時設備管線檢查不到位，打壓試漏有漏洞，開工操作失誤，裝置區內的可燃氣體報警儀未投用或沒有進行校驗等等，都會引發火災爆炸事故。“8.4”火災處置經過（一）快速響應，第一時間調集充足力量

8時57分，甘肅總隊接到報警后，根據《甘肅省公安消防部隊火災等級劃分和滅火救援力量編成調度規定》，立即啟動《石油化工滅火救援預案》，一次性調集蘭州支隊11個中隊、1個戰勤保障大隊、43臺消防車（其中5臺泡沫車、5臺高噴車、25臺水罐車、4臺通信指揮車、4臺保障車）、252名指戰員趕赴現場處置。命令白銀、臨夏、武威、定西等4個支隊17臺車、96名官兵做好跨區域增援準備。命令總隊應急物資儲備庫，準備泡沫、水炮、空呼及個人防護等物資，趕赴現場增援。同時，調集公安、交警、安監、供水、衛生、環保等相關聯動單位專業力量到場，調集省滅火救援專家組相關專家到場輔助決策，通知市自來水公司為火場附近管網增壓供水，通知市環衛局緊急調集12輛灑水車在蘭州石化公司煉油廠外圍集結待命。“8.4”火災處置經過（二）科學決策，第一時間贏得火場主動蘭州支隊首批力量到場后，發現120萬噸重油催化裂化裝置三層氣體分餾裝置的1、2號控冷器已呈猛烈噴射燃燒狀態，火焰達數十米高，嚴重威脅相鄰層的兩個C3、C4液態烴儲罐和整個聯合生產裝置中多個釜、罐、塔的安全。總隊全勤指揮部到場后，立即成立現場總指揮部。經反復偵察和詳細了解后，現場總指揮部確定了“冷卻抑爆、控制燃燒、防止回流、工藝處置”的處置措施，要求務必做到“四堅決四確保”：即堅決保證火場供水不間斷，確保火場用水；堅決對著火控冷器實施強流壓制，確保穩定燃燒；堅決對臨近裝置實施冷卻降溫，確保外圍穩定；堅決強化現場安全措施，確保官兵安全。具體在著火裝置北、東、西三個方位，與蘭石化消防力量分片包干，穿插互補，區域包圍，整體覆蓋，在著火裝置周圍分別布設7門移動水炮和3輛高噴車，構筑強大的立體射流陣地，形成對火勢布控合圍的三個戰斗段，分別由總、支隊指揮員實施分段指揮，地面、空中水流一齊發力，集中打擊，將現場火勢圍逼壓制在1、2號分餾器范圍內燃燒。各參戰官兵嚴守安全作戰底線，嚴格處置排險程序，利用企業固定偵檢設備，派出流動檢測小組對火場周圍丙烯氣體濃度及鄰近裝置溫度進行隨時檢測監控；設置安全員，嚴格控制人員出入；集中優勢兵力對受火勢威脅的儲罐和生產裝置進行重點冷卻保護，確保火勢始終處于可控狀態，避免了更大災害事故的發生。“8.4”火災處置經過（三）全力攻堅，第一時間集中消除險情12時05分，火勢得到有效控制，工藝處置時機成熟。在水炮掩護下，現場官兵配合廠方技術人員向生產裝置加注兩路氮氣，加裝盲板隔離，實行正壓排擠殘余氣體，防止回流回燃，火勢進一步趨于穩定并減弱。經過近5個小時的冷卻降溫和控火抑爆，現場火勢漸漸得到控制，火焰高度由數十米降到數米，毗鄰釜、罐、塔的溫度逐步減低，達到安全值范圍，現場火災形勢趨于穩定。13時43分，經過消防官兵科學處置和廠方技術人員反復確認，現場大火被徹底撲滅，并再無可燃氣體泄漏，消防廢水全部導入污水處理緩沖池，未對黃河水體產生污染。13時50分，現場留守兩個中隊繼續對過火裝置進行冷卻隔離，并對現場可燃氣體進行不間斷監測，防止復燃，其余力量分批撤回。火災撲救中存在問題通信聯絡不順暢。在滅火救援行動中，現場環境嘈雜，公安隊和企業隊之間的通信組網頻點不一，造成指揮部及前線各作戰單元的現場通信聯絡不夠順暢，在一定程度上影響了救援行動的統一開展。生產工藝不熟悉。在事故處置過程中，不熟悉化工企業生產工藝，未及時調派專人與企業中控室取得聯系，不能動態監控事故裝置的壓力、溫度、液位等相關技術參數的變化，對火災的發展狀態掌控不清，存在滅火風險。石油化工火災撲救的基本對策（一）全面掌握火災現場情況

石油化工火災現場，因生產物料性質、工藝流程、災害程度、地理環境等復雜因素影響，火災蔓延速度快，火場瞬息萬變，險情時有突發，后果難以預測，滅火救援力量到場后，迅速地了解和全面掌握現場情況，才能為控制初期發展的火災制定科學的決策。加強火場偵察，全面掌握現場情況，包括事故裝置生產類別、主要原料及產品性質，裝置工藝流程及工藝控制參數，著火設備所處部位及工藝關聯的流程、管線走向，鄰近設備、容器、儲罐、管架等受火作用的程度，事故裝置所處控制狀態，已采取的工藝和消防措施，消防水源等公用工程保障能力等。根據燃燒介質的特性，結合事故裝置的生產特點，遵循滅火戰術原則和作戰程序，科學地預測、分析、判斷火情，做出正確的戰斗決策，實施科學指揮。石油化工火災撲救的基本對策（二）調取基礎資料，查驗災情狀態調取事故裝置平面圖、工藝流程圖、生產單元設備布局立體圖、事故部位及關鍵設備結構圖、公用工程管網圖等基礎資料，與生產工藝人員一道核對事故部位、關鍵控制點現場信息，從事故發生部位入手分析判斷災情發展趨勢。以事故部位工藝管線為起點延伸核對塔器設備、機泵容器等關聯緊密的工藝流程，查看并確認事故部位輻射熱對鄰近設備及工藝系統溫度、壓力等關鍵參數的影響，并通過中央控制室DCS系統驗證裝置系統是否處于受控狀態，為準確把握火場主要方面和主攻方向，迅速形成處置方案和部署力量奠定基礎。石油化工火災撲救的基本對策（三）工藝處置措施與消防技戰術措施聯合應用經初步情況研判后，工藝方面可采取關閥斷料措施，切斷事故部位與相關設備的管線流程，阻止反應介質進入塔釜泵罐等設備；消防方面則重點進行事故部位、鄰近設備、關聯管線及設備的冷卻保護，工藝措施與消防措施的并用以達到控制燃燒條件的目的。生產裝置系統壓力超過設計值時，工藝方面可采取遠程放空或裝置區手動緊急放空措施，將裝置系統氣相反應物導入火炬管網焚燒，防止因設備管線超壓突然破裂，發生閃爆傷害或災情升級；撲救過程中公用工程管網供給能力不足，消防冷卻水量達不到實際冷卻水量需求，工藝方面可采取設備單體物料循環、側線物料循環、系統物料循環等方式，將塔釜、容器熱量置換，達到工藝設備內介質換熱與消防戰術外降溫聯合控溫目的，防止因系統超溫引起壓力聚升。工藝處置與消防技戰術措施的聯合應用，能夠有效提高事故險情的可控程度。石油化工火災撲救的基本對策（四）消防固定設施與移動裝備配合協同作戰

石油化工企業在消防設計時，除設置了必要的防火設施外，還根據裝置的生產類別及產能規模、火災危險性及移動消防力量等情況，設置了相應的固定滅火設施，并配備了合適、足量的滅火劑。例如，設備單元之間設置的消防水幕、蒸汽幕；裝置區內設置的固定泡沫滅火系統、固定水炮、帶架水槍；中間貯罐及裝置頂部設置的雨淋設施；裝置平臺、聯合框架及油泵房設置的蒸氣滅火設施；儲存遇空氣燃燒、遇水爆炸各種助劑部位（引發劑、活性劑），設置專用干粉滅火系統。這些固定滅火設施在沒有遭到破壞的情況下，是撲救初期火災和控制災情的主要措施和手段。如果使用得當，可及時控制火勢發展，防止發生爆炸，贏得滅火時間，掌握滅火戰斗主動權。石油化工火災撲救的基本對策（五）以攻為主，以防為輔，攻防結合以攻為主是指在撲救石油化工裝置火災的整個過程中，要以控制火勢的進攻為主。現場指揮員在對火情作出準確判斷后，一定要迅速定下決心，集中兵力，打快攻打近戰，形成真正的攻勢，一舉消滅的火災。以防為輔是指在滅火力量不足或等待滅火時機時，要進行積極防御。石油化工裝置火情復雜多變，當工藝條件不具備、到場消防力量不足和無法組織有效的進攻將火撲滅時，就要集中到場力量保護重點，開辟進攻路線，等待增援力量到場且進攻時機成熟后，再轉守為攻。

石油化工火災撲救的基本