雙段式發(fā)生爐煤氣站火災(zāi)事故處置要點(diǎn)

雙段式煤氣發(fā)生爐，又稱為兩段式煤氣發(fā)生爐。是由于這種煤氣發(fā)生爐由上段煤氣和下段煤氣組成，故得此名，它是一個系統(tǒng)工程，即兩段爐的優(yōu)點(diǎn)與系統(tǒng)的各要素，如備煤、氣化、凈化、加壓、環(huán)?？刂萍肮迷O(shè)施等是分不開的，其工藝流程是根據(jù)用戶對燃料不同要求及質(zhì)量要求進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。

煤氣發(fā)生爐是將煤炭熱解氣化為可燃性氣體，得到煤氣組分，其主要成分為CO、H2、CH4、N2等，將符合氣化工藝指標(biāo)的煤炭篩選后，由加煤機(jī)加入到煤氣爐內(nèi)，從爐底鼓入蒸汽與空氣混合氣體作為氣化劑、主產(chǎn)凈化合格煤氣，副產(chǎn)煤焦油、硫磺膏等。廣泛用于軋鋼爐、退火爐、鍛造爐、鋼管爐、玻璃爐、熔鋁爐、銅材爐、建陶爐等各種熱工爐所需溫度范圍內(nèi)的各種爐型。2019年1月13日和2月7日廣西梧州市藤縣連續(xù)發(fā)生二起陶瓷廠雙段式發(fā)生爐煤氣站停車檢修時候，風(fēng)冷器可燃?xì)怏w未置換，空氣進(jìn)入風(fēng)冷器形成爆炸混合氣體，發(fā)生爆炸和放散管煤焦油污垢起火事故。經(jīng)了解，此類陶瓷廠在廣西梧州市藤縣主要集中在工業(yè)園區(qū)，布置較為密集，多達(dá)20余家。雙段式發(fā)生爐煤氣站火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)主要集中在備煤倉、煤氣反應(yīng)爐、脫硫塔、各個部位的安全水封等，如果初期處置不力，易引發(fā)備煤倉粉塵爆炸、CO、H2S泄漏中毒、H2混合空氣爆炸、N2窒息、煤焦油流淌火、穩(wěn)壓罐爆炸等事故發(fā)生，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失和社會影響。

一、煤氣發(fā)生爐主要分類

煤氣發(fā)生爐按不同的制氣工藝和所產(chǎn)煤氣的質(zhì)量分為單段煤氣發(fā)生爐、雙段煤氣發(fā)生爐和干餾式煤氣發(fā)生爐。目前雙段式煤氣發(fā)生爐使用比較廣泛，主要考慮投資收益，除了得到合格煤氣外，還可副產(chǎn)煤焦油、爐渣和硫磺膏。

二、雙段式煤氣發(fā)生爐工藝流程

合格原料煤（20~60mm）由電動葫蘆煤斗提升至主廠房儲煤倉，再經(jīng)液壓加煤機(jī)加入爐內(nèi)，煤受到來自氣化段煤氣的加熱干餾，干餾后半焦?fàn)顟B(tài)下的煤炭在氣化段與氣化劑（空氣、蒸氣）發(fā)生反應(yīng)，氣化段生產(chǎn)的煤氣分為兩部分：一部分從兩段爐下段煤氣出口經(jīng)旋風(fēng)除塵器出爐，出口溫度控制在450~550℃；另一部分向上與干餾煤氣混合從上段煤氣出口出爐，溫度控制在90~150℃之間。下段出口煤氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器降溫除塵后進(jìn)入風(fēng)冷塔，繼續(xù)除塵降溫（溫度降至65~80℃），然后進(jìn)入間冷器，與下段煤氣混合，在混合中被間冷器降溫至35~45℃，完成降溫過程，混合后的煤氣進(jìn)入二級電捕焦油器，再一次脫油、除塵。被冷卻凈化后的煤氣經(jīng)加壓風(fēng)機(jī)加壓后送往用氣點(diǎn)或者氣柜儲存待用。三、雙段式煤氣發(fā)生爐火災(zāi)事故特點(diǎn)

（一）工藝路線簡單，防控底線低。煤氣發(fā)生爐屬于短流程煤氣化工藝，小型民營企業(yè)煤氣發(fā)生站（單段式或雙段式），火災(zāi)防控底線低，工藝路線、工藝方法、工藝條件、安全連鎖、參數(shù)控制、工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)安全均不滿足本質(zhì)安全條件，不設(shè)置專用蒸汽、氮?dú)饪諌赫荆箟貉b置簡單，不能滿足事故狀態(tài)工藝處置，發(fā)生事故后，不具備現(xiàn)場處置條件，安全風(fēng)險(xiǎn)高。

（二）多種災(zāi)情并存，處置要求高。煤氣含有CO、H2S高毒氣體，反應(yīng)器內(nèi)又含有H2和CH4易燃易爆氣體，并伴有煤焦油等液體、水封位置隨時泄壓等危險(xiǎn)。發(fā)生事故后，現(xiàn)場具有高毒、氣體爆炸、液體流淌火等危險(xiǎn)性，對偵檢設(shè)備、滅火藥劑、個人防護(hù)等級和警戒范圍要求高。

（三）泄壓裝置簡單，爆炸危險(xiǎn)高。小型民營企業(yè)煤氣發(fā)生站泄壓裝置簡單設(shè)置（僅靠一根放散管泄壓），當(dāng)出現(xiàn)超過泄壓上限時，水封部位自動泄壓，事故狀態(tài)下無法滿足裝置泄壓要求，特別是反應(yīng)器在長期使用后，煤焦結(jié)塊，堵塞放散管，出現(xiàn)安全閥不起跳，反應(yīng)器高達(dá)20MPA壓力無法釋放，造成容器爆炸，造成全廠連鎖反應(yīng)，變?yōu)槭Э貫?zāi)情。在事故處置中，若人員的站位、車輛的停靠選擇失誤，布置在水封泄壓口位置附近，會造成重大人員傷亡。

（四）固定設(shè)施缺失，針對性不強(qiáng)。多數(shù)類似廠區(qū)只設(shè)置簡單的室外消火栓、室內(nèi)消火栓和干粉滅火器，沒有設(shè)置有針對性固定泡沫滅火系統(tǒng)、地面水噴霧、蒸汽和氮?dú)鉁缁鸬仍O(shè)施，一旦發(fā)生事故，沒有應(yīng)對設(shè)施。廠區(qū)供水只按照生產(chǎn)用水和一般性安全生產(chǎn)事故設(shè)計(jì)供水，遇事故后，消防管網(wǎng)供水流量、壓力和消防水池儲備水能力均達(dá)不到事故處置要求。

四、處置程序和措施

（一）風(fēng)險(xiǎn)評估。立即派員到中控室DCS系統(tǒng)查看兩段爐冷煤氣工藝運(yùn)行工況，確認(rèn)事故部位位置，災(zāi)情種類（泄漏、火災(zāi)、爆炸），工藝處置工況，已將采取的工藝和消防措施等。詳細(xì)了解是什么工況下的事故，現(xiàn)場有無有毒氣體報(bào)警裝置，是否發(fā)生毒氣報(bào)警，有無有無人員被困，人員數(shù)量、所在位置、傷勢情況，查看泄壓裝置是否動作，水封部位是否自動泄壓以及可能造成的危害和影響范圍。

（二）現(xiàn)場管控。根據(jù)事故嚴(yán)重程度劃定警戒范圍，疏散員工，協(xié)調(diào)交警部門疏導(dǎo)道路交通，以便救援力量及時到場；嚴(yán)格管控警戒范圍內(nèi)人員及車輛進(jìn)出，安排專人負(fù)責(zé)救援車輛疏導(dǎo)和定位，確保救援現(xiàn)場緊張有序；綜合使用有毒氣體探測儀、測溫儀等裝備，對現(xiàn)場進(jìn)行不間斷監(jiān)測，適時調(diào)整警戒范圍；在不具備進(jìn)入現(xiàn)場的情況下，人員和車輛裝備距離廠區(qū)安全距離必須大于1000米，不得盲目在未掌握現(xiàn)場有毒有害的情況下擅自進(jìn)入現(xiàn)場進(jìn)行處置。

（三）安全防護(hù)。救援人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況做好安全防護(hù)工作，根據(jù)警戒區(qū)域高、中、輕和安全區(qū)域穿著不同等級的特種個人防護(hù)裝具和基本防護(hù)裝備。抵近核心區(qū)域進(jìn)行人員救助時，救援人員應(yīng)佩戴空氣呼吸器，穿戴好防靜電內(nèi)衣著隔絕式重型防化服，在屏障水槍、水幕水帶或水幕發(fā)生器的掩護(hù)下進(jìn)入救援。提前設(shè)置內(nèi)外安全觀察哨和緊急撤離路線，明確緊急撤離信號，做好緊急避險(xiǎn)措施。

（四）處置要點(diǎn)。貫徹“工藝為主、消防為輔”戰(zhàn)術(shù)原則，采取偵察評估、泄壓放空、裝置停車、稀釋降毒、冷卻抑爆、吹掃置換等工藝技術(shù)和技戰(zhàn)術(shù)相配合措施進(jìn)行科學(xué)處置。

1、現(xiàn)場警戒。在滅火救援行動中要始終強(qiáng)化安全警戒，避免中毒傷害，防止反應(yīng)器、儲氣罐爆炸等突發(fā)情況造成人員傷亡。

2、偵察評估。第一時間進(jìn)入中控室，全面掌握事故裝置整體情況，了解泄壓、溫度、壓力和液位等要素，立即停止煤粉倉進(jìn)料和氧氣供應(yīng)，逐步切斷上下段管線煤氣反應(yīng)，關(guān)閉間冷器，停止向儲氣罐供氣，并打開泄壓裝置，將反應(yīng)器和管線壓力泄壓，加大水蒸汽供應(yīng)，對反應(yīng)器、風(fēng)冷器、電捕抓器、間冷器和管線進(jìn)行惰化，有條件的進(jìn)行氮封。若現(xiàn)場泄壓裝置無法起跳，必須及時果斷對水封位置采取提前泄壓措施，避免反應(yīng)器爆炸。

3、冷卻保護(hù)。兩段爐冷煤氣發(fā)生事故初期，在工藝處置未到位之前，及時啟動固定消防炮出噴霧水對反應(yīng)器、儲氣罐等部位和管線實(shí)施冷卻降溫，如事故部位發(fā)生爆炸起火，而泄壓裝置未能啟動，不能撲滅明火，加大冷卻強(qiáng)度，直至物料反應(yīng)殆盡，壓力減小，明火自然熄滅。

4、泡沫覆蓋。如發(fā)生框架火災(zāi)和煤焦油地面流淌火宜全程采取全泡沫滅火戰(zhàn)術(shù)，按照一次持續(xù)滅火不低于30分鐘實(shí)施供給，備足泡沫。優(yōu)先選用配置全自動泡沫比例混合器系統(tǒng)的18米小型高噴消防車控制框架立體火和泡沫消防車控制地面流淌火。

5、提前預(yù)防。處置過程中，應(yīng)及時通知毗鄰相同工藝廠區(qū)提前進(jìn)行裝置泄壓，立即停止煤粉倉進(jìn)料和氧氣供應(yīng)，停止反應(yīng)器煤氣反應(yīng)，進(jìn)行裝置停車，提前注入水蒸汽，對反應(yīng)器、風(fēng)冷器、電捕抓器、間冷器和管線進(jìn)行惰化，有條件的進(jìn)行氮封，防止事故單位發(fā)生爆炸后造成連鎖反應(yīng)。

6、供液組織?，F(xiàn)場指揮部應(yīng)當(dāng)及時組織力量，通過遠(yuǎn)程供水、直接供水、環(huán)衛(wèi)車輛運(yùn)水供水、局部市政管網(wǎng)增壓等方式，確?；饒龉┧婚g斷。必要時一次性批量調(diào)集泡沫，設(shè)置泡沫供給編隊(duì)，保障現(xiàn)場泡沫供給。

（五）全面洗消。救援結(jié)束后，在危險(xiǎn)區(qū)與安全區(qū)交界處設(shè)立一道、二道洗消站，使用相應(yīng)的洗消藥劑、器材，對人員、車輛裝備、場地及設(shè)施進(jìn)行全面洗消。協(xié)調(diào)有關(guān)部門清洗場地，集中回收凈化洗消污水，嚴(yán)禁直接外排。

（六）現(xiàn)場移交。事故處置完畢后，應(yīng)當(dāng)全面、細(xì)致檢測現(xiàn)場有毒氣體，視情留下必要力量實(shí)施監(jiān)護(hù)或配合后續(xù)處置，并向事故單位或有關(guān)部門移交現(xiàn)場。

五、事故類型處置程序和要素

（一）泄漏未起火

1、第一時間進(jìn)入DCS控制室，查明發(fā)生泄漏的部位、范圍以及工藝采取措施。

2、偵查人員要做好防護(hù)，著防輻射服，攜帶可燃、有毒氣體探測儀在工藝人員的配合下進(jìn)行偵檢。

3、車輛和人員在情況未明情況下，在上風(fēng)方向安全距離設(shè)立集結(jié)點(diǎn)，人員提前做好個人防護(hù)。

4、DCS偵查人員必須掌握前期已經(jīng)采取的工藝措施，裝置是否泄壓和停車，當(dāng)前裝置的溫度、壓力和液位等情況是否有預(yù)警，是否具備進(jìn)入現(xiàn)場進(jìn)行處置的條件。

5、如具備進(jìn)入條件，提前在高位設(shè)置安全觀察哨，DCS控制系統(tǒng)始終保持監(jiān)控，做好裝置狀況記錄，隨時通報(bào)情況，并提前統(tǒng)一緊急避險(xiǎn)信號和緊急撤離路線。偵檢人員從上風(fēng)向進(jìn)入，劃分警戒范圍區(qū)域，并在泄漏核心區(qū)域部署水幕進(jìn)行稀釋驅(qū)散，對雨排、排污口等直通廠區(qū)外的地下口進(jìn)行沙袋封堵，如有人員被困，應(yīng)按照由內(nèi)至外的順序進(jìn)行搜索。

6、車輛從輛要停在事故裝置上風(fēng)方向，必須安裝阻火罩，進(jìn)攻陣地上要從上風(fēng)方向進(jìn)入，避開水封部位、反應(yīng)器、管道井口、酚水蒸發(fā)器、脫硫塔等部位，防止爆炸沖擊波和人員中毒；以快速設(shè)置移動自擺炮為主，在泄漏部位周邊使用噴霧射流加大稀釋驅(qū)散強(qiáng)度，嚴(yán)禁直流水沖擊泄漏部位和焦化爐，焦化爐為高溫設(shè)備，嚴(yán)禁直流水形式冷卻降溫，否則會出現(xiàn)“冷脆”損壞焦化爐，導(dǎo)致災(zāi)情升級；陣地展開后人員撤離。

7、如現(xiàn)場不具備水蒸氣或氮?dú)舛杌瘲l件，應(yīng)立即會同有關(guān)部門協(xié)調(diào)調(diào)集，調(diào)集氮?dú)馄康綀觯浜瞎に嚰夹g(shù)人員從對裝置和管線進(jìn)行惰化，吹掃惰化到位后，配合工藝技術(shù)人員對泄漏部位采取堵漏。

8、適情搭建洗消點(diǎn)，對疏散和救援人員進(jìn)行緊急洗消。

（二）起火爆炸

1、第一時間進(jìn)入DCS控制室，查明發(fā)生泄漏的部位、范圍以及工藝采取措施

2、偵查人員要做好防護(hù)，著防輻射服，攜帶可燃、有毒氣體探測儀在工藝人員的配合下進(jìn)行偵檢。

3、車輛和人員在情況未明情況下，在上風(fēng)方向安全距離設(shè)立集結(jié)點(diǎn)，人員提前做好個人防護(hù)。

4、DCS偵查人員必須掌握前期已經(jīng)采取的工藝措施，是否已采取停料放空、注水蒸氣或氮惰化。當(dāng)前裝置的溫度、壓力和液位等情況是否有預(yù)警，是否具備進(jìn)入現(xiàn)場進(jìn)行處置的條件。

5、如具備進(jìn)入條件，提前在高位設(shè)置安全觀察哨，DCS控制系統(tǒng)始終保持監(jiān)控，做好裝置狀況記錄，隨時通報(bào)情況，并提前統(tǒng)一緊急避險(xiǎn)信號和緊急撤離路線。偵檢人員從上風(fēng)向進(jìn)入，劃分警戒范圍區(qū)域，并在泄漏核心區(qū)域部署水幕進(jìn)行稀釋驅(qū)散，對雨排、排污口等直通廠區(qū)外的地下口進(jìn)行沙袋封堵，如有人員被困，應(yīng)按照由內(nèi)至外的順序進(jìn)行搜索。

6、如現(xiàn)場是發(fā)生地面流淌火和框架立體火災(zāi)，車輛必須選擇停在上風(fēng)方向和高位，嚴(yán)禁停靠在事故位置低位，進(jìn)攻陣地上要從上風(fēng)方向進(jìn)入，避開水封部位、反應(yīng)器、管道井口、酚水蒸發(fā)器、脫硫塔等部位，防止爆炸沖擊波和人員中毒；

7、地面流淌火和框架立體火災(zāi)處置，要采用全泡沫立體火災(zāi)撲救戰(zhàn)術(shù)，所需泡沫車輛和泡沫量按照30分鐘核算，因煤焦油蓄熱能力較強(qiáng)且成分較為復(fù)雜，所選泡沫應(yīng)為抗燒能力相對較強(qiáng)的6%氟蛋白泡沫進(jìn)行處置，泡沫供給強(qiáng)度要加大，按照25L／S.m2計(jì)算供給強(qiáng)度，高溫介質(zhì)著火管槍控制面積減半，間隔3米設(shè)置，以泡沫管槍為主；框架火災(zāi)主要以18米小型高噴車為主，同樣噴射6%氟蛋白泡沫對框架進(jìn)行冷卻，嚴(yán)禁出現(xiàn)不同種類的滅火劑的情況，防止泡沫遇到冷卻水破壞，難以起到覆蓋滅火效果。

8、地面流淌火應(yīng)根據(jù)流散液體的量、面積、方向、地勢、風(fēng)向等筑堤圍堵，把燃燒液體控制在一定范圍內(nèi)，或定向?qū)Я?，防止燃燒液體向高溫、高壓裝置區(qū)等危險(xiǎn)部位蔓延。

9、工藝未到位之前，起火部位明火嚴(yán)禁打滅，并加強(qiáng)對裝置冷卻控溫。

10、適情搭建洗消點(diǎn)，對疏散和救援人員進(jìn)行緊急洗消。

（三）煤焦油儲罐事故

1、偵察檢測著火罐實(shí)際儲油量、儲罐油面高度。工藝流程情況及已經(jīng)采取的工藝措施；了解罐內(nèi)儲物介質(zhì)的基本情況，例如溫度、含水率等；固定和半固定消防設(shè)施完好情況及啟動情況；前往中控室，利用DCS系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控事故罐區(qū)的液位、壓力、溫度等情況。

2、立即停止罐體底部的蒸汽盤管加熱。著火罐鄰近罐油品液位處于排水閥以下時，隨時準(zhǔn)備進(jìn)行注油操作抬升液面進(jìn)行排水。

3、利用半固定泡沫滅火設(shè)施?，F(xiàn)場指揮員到達(dá)現(xiàn)場后，應(yīng)對該罐區(qū)的固定—半固定泡沫滅火系統(tǒng)效能進(jìn)行評估研判，如其采用橫式泡沫比例混合器或管線設(shè)置錯誤、無半固定接口等情況時，應(yīng)果斷放棄半固定泡沫滅火設(shè)施。

4、注氮惰化窒息。通過進(jìn)出物料管線、量油孔、氮封系統(tǒng)等，利用企業(yè)自備氮?dú)庀到y(tǒng)、干粉車（泡沫干粉聯(lián)用車）氮?dú)馄拷M氮?dú)庀騼迌?nèi)注氮達(dá)到惰化保護(hù)、窒息滅火的作用。

5、高噴車滅火。在罐蓋撕裂處沿內(nèi)罐壁順風(fēng)方向注入泡沫，直至罐內(nèi)泡沫覆蓋層完全覆蓋滅火。嚴(yán)禁向撕裂處正面油面注入泡沫。

6、滅火藥劑核算。利用半固定泡沫滅火系統(tǒng)、高噴車向罐體注入泡沫時，要選用氟蛋白泡沫，且應(yīng)進(jìn)行藥劑核算。至少按核算泡沫原液量的1.5倍進(jìn)行準(zhǔn)備，保證持續(xù)供液時間。

7、排水作業(yè)。現(xiàn)場處置人員進(jìn)行排水作業(yè)時應(yīng)在廠方工藝人員的配合下進(jìn)行，實(shí)時與中控室內(nèi)監(jiān)控哨保持聯(lián)系，切忌直接打開液位最低的排水閥，導(dǎo)致煤焦油泄漏引發(fā)流淌火擴(kuò)大災(zāi)情。

8、滅火藥劑應(yīng)一次調(diào)集充分。切忌在未進(jìn)行泡沫液核算的情況下直接出泡沫滅火，第一到場力量應(yīng)先出水對臨近罐、著火罐罐壁進(jìn)行冷卻。因?yàn)槊航褂托顭崮芰^強(qiáng)，若不增加泡沫供給時間，有可能發(fā)生復(fù)燃，且噴射入罐的泡沫含有大量水分，有可能加劇沸溢噴濺的產(chǎn)生。

9、應(yīng)第一時間關(guān)閉現(xiàn)場雨排。要及時關(guān)閉防火堤雨排，保持事故防火堤1/5水封液位，防止儲罐油品外溢、沸溢以及消防廢水造成污染。

10、安全防護(hù)?，F(xiàn)場應(yīng)設(shè)置安全觀察哨，提前制定撤離路線統(tǒng)一緊急避險(xiǎn)信號，一旦發(fā)生沸溢噴濺征兆，如火焰變白發(fā)亮、罐體震動等情況立即發(fā)出撤離信號，所有參戰(zhàn)人員立即撤離。

六、特別警示

（一）備煤及預(yù)干燥裝置的主要爆炸及火災(zāi)危險(xiǎn)源是超細(xì)煤粉，在煤粉堆積的地方，易發(fā)生自燃，煤粉泄露容易形成懸浮粉塵，造成人員窒息和粉塵爆炸。如果煤粉研磨是設(shè)置在車間，易造成煤粉擴(kuò)散，形成粉塵懸浮，不能使用