05 第五章 石油工程油气消防（1~2节）

《石油工程HSE》第五章石油工程油气消防第五章第五章石油作业油气消防第一节燃烧基础知识第二节石油作业中失火原因及预防措施第三节石油工程作业现场火灾的扑救及消防器材第四节井喷失控火灾的预防与扑救1青岛中石化11.22特大爆炸事故2013年11月22日凌晨3点，青岛市黄岛区秦皇岛路与斋堂岛路交汇处，中石化输油储运公司潍坊分公司输油管线破裂，部分原油沿着雨水管线进入胶州湾。处置过程中，当日上午10点30分许，黄岛区沿海河路和斋堂岛路交汇处发生爆燃事故共造成62人死亡、136人受伤，直接经济损失7.5亿元1青岛中石化11.22特大爆炸事故事故原因：泄漏原油进入市政排水暗渠，在形成密闭空间的暗渠内油气积聚遇火花发生爆炸第一节燃烧基础知识1燃烧的条件可燃物：凡是能与空气中的氧或其它氧化剂起燃烧反应的物质，如汽油、液化石油气、木材等助燃物：凡是能帮助和支持燃烧的物质，如空气、氧气、氯、高锰酸钾等着火源：凡是能引起可燃物质与氧气或助燃物质发生燃烧反应的热源，如明火、电气火花等燃烧必要条件可燃物助燃物着火源第一节燃烧基础知识2燃烧的分类按燃烧发生瞬间的特点不同着火闪燃自燃爆炸第一节燃烧基础知识可燃物质在空气充足的条件下，温度达到某一数值时，与火源接触即发生燃烧，当火源移去后，仍能继续燃烧，这种持续燃烧的现象叫着火开始持续燃烧的最低温度叫着火点（燃点），着火点的高低，反映了该物质火灾危险性的大小。2.1着火第一节燃烧基础知识各种液体的表面都有一定量的蒸气，当产生的蒸汽与空气混合并达到一定浓度时，遇火源产生一闪即灭的燃烧现象称为闪火或闪燃，闪燃往往是可燃液体发生火灾的先兆液体发生闪燃时的最低温度即为液体的闪点，闪点可用于衡量液体火灾危险性的大小2.2闪燃第一节燃烧基础知识2.2闪燃第一级：闪点<28ºC，如汽油，苯、酒精、甲醇等第二级：闪点在28ºC-45ºC，如煤油、松节油第三级：闪点在46ºC-120ºC，如柴油、重油等第四级：闪点>120ºC，如润滑油等第一级和第二级称易燃液体类，第三级和第四级称可燃液体类易燃液体分类第一节燃烧基础知识可燃物质在空气中没有外来着火源的作用，靠自然或外热而发生的燃烧2.3自燃硫化铁自燃：硫化铁是具有金属光泽的深棕色或黑色块状物，当其与空气中的氧接触后能自燃，对于粉未状的硫化铁来说，自燃点较低，大约为40℃，与空气接触后更易自燃，产生火灾和爆炸的危害。Fe2S+O2

→FeS+SO2+222.32kJFeS+1.5O2

→FeO+SO2+48.99kJ2FeS+3.5O2

→Fe2O3+2SO2+270.89kJ这些氧化反应所产生的热量如果不能及时散发掉，则将积聚使堆积的FeS温度上升，达到其自燃点温度及以上，就会剧烈地燃烧，可引燃可燃气体甚至引发爆炸事故。第一节燃烧基础知识自燃点：发生自燃的最低温度2.3自燃物质名称自燃点（oC）物质名称自燃点（oC）黄磷34~35木材400~500松香240稻草350浸油的棉麻纸165褐煤250~450汽油255~530烟煤400~500煤油240~290硫化铁40柴油350~380锦纶纤维（尼龙）442桐油410涤纶纤维（的确良）440籽棉407晴纶纤维435第一节燃烧基础知识可燃物质由于状态的突然变化，在一瞬间放出大量热量并产生极大的压强，造成周围环境剧变的现象。2.4爆炸物理爆炸：装在容器内的液体或气体由于物理变化引起体积迅速膨胀，导致容器压力急剧增加，由于超压或应力变化导致容器发生爆炸，爆炸前后物质的性质及化学成分保持不变化学爆炸：由于物质本身发生化学反应，产生大量气体并使温度、压力增加或者两者同时增加而形成的爆炸，特点是反应速度快、爆炸时产生大量的热能、大量气体及较大压力，并发出巨大的声响综合性爆炸：化学和物理作用同时发生引起的爆炸第一节燃烧基础知识爆炸极限：可燃气体、粉尘或可燃液体的蒸气与空气形成的混合物，遇火源发生爆炸的极限浓度称作爆炸极限，分为爆炸上限和爆炸下限爆炸范围：在上限和下限之间的浓度范围，如果可燃气体在空气中的浓度低于下限，即使遇到着火源，也不会爆炸。同样，可燃气体在空气中的浓度高于上限，因空气不足，也不会爆炸2.4爆炸第一节燃烧基础知识闪爆：当易燃气体在一个空气不流通的空间里，聚集到一定浓度后，一旦遇到明火或电火花就会立刻燃烧膨胀发生爆炸。一般情况只是发生一次性爆炸，如果易燃气体能够及时补充还将多次爆炸。闪爆的威力相对比较大2.4爆炸第一节燃烧基础知识2.4爆炸6·21银川烧烤店爆炸事故：2023年6月21日20时40分许，宁夏回族自治区银川市兴庆区富洋烧烤民族街店操作间液化石油气（液化气罐）泄漏引发爆炸，事故造成31人死亡、7人受伤液化石油气第一节燃烧基础知识2.4爆炸8·12天津滨海新区爆炸事故：2015年8月12日22时51分46秒，位于天津市滨海新区天津港的瑞海公司危险品仓库发生火灾爆炸事故，本次事故中爆炸总能量约为450吨TNT当量。危险化学品现场爆炸蘑菇云瑞海公司地理位置爆炸中心-比半个足球场还大的深坑第一节燃烧基础知识2.4爆炸8·12天津滨海新区爆炸事故：2015年8月12日22时51分46秒，位于天津市滨海新区天津港的瑞海公司危险品仓库发生火灾爆炸事故，本次事故中爆炸总能量约为450吨TNT当量。危险化学品爆炸冲击波波及区域第一节燃烧基础知识2.4爆炸8·12天津滨海新区爆炸事故：危险化学品爆炸前爆炸后第一节燃烧基础知识2.4爆炸8·12天津滨海新区爆炸事故：危险化学品爆炸前爆炸后第一节燃烧基础知识2.4爆炸8·12天津滨海新区爆炸事故：本次事故造成165人遇难（其中参与救援处置的公安现役消防人员24人、天津港消防人员75人、公安民警11人，事故企业、周边企业员工和居民55人），这是建国以来爆炸威力伤亡和经济损失最严重的一次爆炸事故，也是消防员牺牲最多的事故。危险化学品第一节燃烧基础知识2.4爆炸8·12天津滨海新区爆炸事故原因：危险品集装箱内硝化棉局部干燥，在高温等因素的作用下加速分解放热，积热自燃，最后致其他如硝酸铵等危险化学品发生爆炸。危险化学品硝化棉，纤维素与硝酸酯化反应的产物，具有高度可燃性和爆炸性第一节燃烧基础知识2.4爆炸危险化学品第一节燃烧基础知识3燃烧产物由燃烧或热解作用而产生的全部物质，通常指燃烧生成的气体、热量、可见烟等主要是有害气体高聚物第一节燃烧基础知识3燃烧产物由燃烧或热解作用而产生的全部物质，通常指燃烧生成的气体、热量、可见烟等木材第一节燃烧基础知识3燃烧产物由燃烧或热解作用而产生的全部物质，通常指燃烧生成的气体、热量、可见烟等煤第一节燃烧基础知识4热量传播的方式热传导：热量从物体的一部分转移到另一部分的现象。热对流：依靠热微粒传播的现象。热辐射：热能不需要通过任何媒介物，以辐射线直接传播热能的现象。第五章第五章石油作业油气消防第一节燃烧基础知识第二节石油作业中失火原因及预防措施第三节石油工程作业现场火灾的扑救及消防器材第四节井喷失控火灾的预防与扑救第二节石油作业中失火原因及预防措施1失火原因明火或暗火引起的火灾热表面引起的火灾火星引起的火灾电器设备引起的火灾自燃引起的火灾热传播引起的火灾大港油田井喷事件第二节石油作业中失火原因及预防措施2火灾发生的过程和特点火灾的发展过程分为初起、发展、猛烈、衰减、熄灭五个阶段第二节石油作业中失火原因及预防措施2火灾发生的过程和特点易形成大面积燃烧具有较大的爆炸危险燃烧速度快，蔓延迅速产生有毒气体，造成人员中毒火灾扑救难度大，参战力量多易发生次灾害，火灾损失大、社会影响大福建漳州古雷石化大火中石油大连石化火灾陕西延长石油一炼油厂油罐发生火灾第二节石油作业中失火原因及预防措施3自动失火报警系统功用：尽早发现初期火灾，通过报警呼唤人员及时扑救，最大限度地减少火灾损失组成：探测器与报警器第二节石油作业中失火原因及预防措施4消防部署与演习中国石油的应急救援队伍：共四类36支专业应急救援队伍，其中国家级应急抢险救援队伍15支油田公司的消防应急救援支队石化公司的消防应急救援支队集团公司海上应急救援响应队伍集团公司井控应急抢险队伍第二节石油作业中失火原因及预防措施4消防部署与演习中国石油井控应急救援响应中心（国家油气田井控应急救援川庆队）：依托中石油川庆钻探工程有限公司，地处广汉市，始建于1994年，是在赴科威特“中国灭火队”基础上成立的国内第一支油气井抢险灭火专业化队伍在国内16个油气区以及土库曼斯坦等6个国家成功完成51次井喷失控、着火事故的救援，创造了多项世界油气井应急救援史上的新纪录，被誉为“油气田安全卫士”1991年，中国灭火队征战科威特2017成功处置青海狮58井溢流险情第二节石油作业中失火原因及预防措施4消防部署与演习消防演习：模拟火灾等紧急情况，进行有组织、有计划的消防安全训练和演习第二节石油作业中失火原因及预防措施5作业现场安全防火要求井场防火要求：1、安全储存和放置可燃和易燃物以及防止垃圾堆积2、在有失火危险的作业区及其附近禁止吸烟3、应在指定的吸烟区吸烟4、火柴和所有吸烟用具宜留在指定的吸烟区内5、不宜在吸烟区内存放火源6、明火或其它火源放在指定区域内7、油井附近应无油气聚集8、可燃物应放在带盖的金属容器内9、不应用可燃气来驱动喷枪或气动工具10、清洗剂的闪点不宜低于38ºC11、不应随便搬弄消防设备或移做它用12、消防设备放置地点应适当，取用方便13、消防设备要定期检查，保存最后一次的记录14、井队人员熟悉消防设备的位置第二节石油作业中失火原因及预防措施5作业现场安全防火要求动火作业：禁火区进行焊接与切割作业及在易燃易爆场所使用喷灯、电钻、砂轮等进行可能产生火焰、火花和炽热表面的临时性作业。第二节石油作业中失火原因及预防措施5作业现场安全防火要求动火作业等级划分特级动火：处理井喷事故时现场急需的动火动火前，由钻井公司经理填写《动火申请报告书》，按规定上报审批，批准后方可动火。动火前，集团公司HSE管理委员会负责组织安全和消防人员制定防火措施。一级动火：使用油基钻井液钻井，发生油气侵或井涌条件下，距井口50m以内的动火以及油罐区内的动火。动火前，由平台经理填写《动火申请报告书》，按规定上报审批，批准后方可动火。由现场HSE管理小组组织有关人员制定防火措施。二级动火：钻井过程中，没有发生油气侵或井涌条件下的井口处的动火。动火前，现场HSE管理员填写《动火申请报告书》，按规定上报审批，批准后，采取防火措施方可动火。三级动火：除特级、一、二级动火外，井场内的动火。HSE管理员组织人员对动火范围进行监护，并采取防火措施方可动火。第二节石油作业中失火原因及预防措施5作业现场安全防火要求典型动火作业十不准无特种作业操作证，不焊、割雨天、露天作业无可靠安全措施，不焊、割第二节石油作业中失火原因及预防措施5作业现场安全防火要求典型动火作业十不准装过易燃、易爆及有害物品的容器，未进行彻底清洗、未进行可燃浓度检测，不焊、割在容器内工作无12伏低