撲救石油化工火災常見問題及應對措施研究

摘要：隨著我國全面進入小康社會嶄新時期，石化企業(yè)如雨后春筍般飛速發(fā)展，先進的生產(chǎn)工藝和復雜的設施設備使得石油化工火災的撲救難度越來越大。文章從石油化工火災的特點、火災撲救中常見問題及如何提升石油化工火災撲救水平三個方面系統(tǒng)剖析，以期為提升消防救援隊伍撲救石油化工火災提供借鑒和參考。關(guān)鍵詞：消防救援隊伍;石油化工火災;火災特點;撲救對策進入21世紀以來，我國在石油化工生產(chǎn)領域的工藝日趨完善，新產(chǎn)品新材料不斷涌現(xiàn)，現(xiàn)有的產(chǎn)品種類已達20000余種。石油化工企業(yè)高塔密布、工藝煩冗、組分繁雜，物料管線、閥門相連[1]。管路、裝置及加工處置過程中的成品以及半成品通常會處于高溫高熱狀態(tài)，容易引起燃燒和爆炸事故，一旦發(fā)生泄漏燃燒還會形成連鎖反應，造成火勢的進一步擴大。石油化工處置的各種工藝制備的多種成品和半成品與空氣混合形成可燃性混合氣體，形成的火焰通過輻射和沿管道傳導的方式進行熱量傳輸，破壞管路中的薄弱環(huán)節(jié)，進一步擴大著火區(qū)域。處置不同類型的石油化工火災時，操作程序和撲救方案往往大相徑庭，如撲救某些遇水燃燒的危險化學品火災時，需要選用特殊的滅火劑。對于消防救援人員而言，撲救石油化工火災要充分偵查可燃物的理化性質(zhì)、燃燒特點及潛在危險等方面，科學組織尖刀力量和有效裝備進行高效處置。一、石油化工火災的特點（一）火災現(xiàn)場容易引起多次爆炸，破壞力強通常，將原油精煉成可使用成品時都需要對其加熱并使之轉(zhuǎn)化為熾熱的氣體。這些熾熱氣體不斷蒸出，并經(jīng)過蒸餾柱底部往上爬升，在此過程中逐漸冷卻[1]。這些氣體會在蒸餾柱內(nèi)不同的高度液化，底部形成渣油，中部形成粗柴油，這些粗餾分經(jīng)過深加工就變成了各種各樣的成品。由于精煉工藝包含復雜的蒸餾柱、重整工藝、烷基化流程、裂化制備及焦化裝置等復雜的生產(chǎn)工藝，一旦發(fā)生泄漏爆炸事故，會導致大范圍泄漏且容易引發(fā)前后連接工藝段的連環(huán)爆炸。（二）易燃物質(zhì)多種多樣，易形成分散大跨度燃燒罐內(nèi)物質(zhì)含有多種易燃易爆氣體，成分復雜，風險極高，一旦遇到高熱或發(fā)生爆炸、燃燒，會快速釋放大量熱量和能量。蒸餾柱內(nèi)原油通過不同的溫度下進行處置會生成石腦油、煤油、汽油、重瓦斯油等易燃物質(zhì)[2]。當有一處發(fā)生泄漏著火時，整個系統(tǒng)地平衡會被打破，往往會引發(fā)連鎖反應，容易形成點多面廣式燃燒，增大了火災撲救難度，通常消防救援人員采取冷卻措施防護的部位點多面廣，消防救援隊伍戰(zhàn)斗員在撲救過程中某一處出現(xiàn)失誤就會造成慘痛的后果。2019年發(fā)生在江蘇響水的“3·21”特別重大爆炸事故現(xiàn)場殘垣斷壁、滿目瘡痍的慘烈場景讓人震撼。此次爆炸波及區(qū)域之廣，傷亡人數(shù)之多，破壞程度之大，次生后果之嚴重，在國內(nèi)近幾年災害事故中實屬少見，值得深入研究其內(nèi)在規(guī)律。響水的“3·21”爆炸事故爆炸傷害性很強，并且引發(fā)了一系列連鎖反應，主爆炸點形成了直徑120余米的巨大爆坑，爆炸沖擊波使得鄰近半徑3公里范圍內(nèi)企事業(yè)單位遭受了不同程度的損失，有的企業(yè)直接被全部摧毀，有建（構(gòu)）筑物被爆炸沖擊波震碎玻璃和門窗。（三）多種事故并存，處置技術(shù)迥異石油化工火災是多種事故并存的一種特殊災害，爆炸與燃燒相伴相生，互相依存，而且會導致氣體或液體的泄露。石油化工企業(yè)發(fā)生火災事故后，常常呈現(xiàn)出燃燒與爆炸相伴相生、互助互增的特點，也將會伴有大量的液體及氣體擴散蔓延開來。表1為石油化工火災的分類及常用處置措施[1]。石油化工火災極易引發(fā)連環(huán)性爆炸，而且間隔時間很短，來不及預警和疏散工作人員及周邊居民，強大的爆炸沖擊波、高溫、熱輻射和鈍器銳器損傷以及建（構(gòu)）筑物砸塌，導致事故單位、毗鄰企業(yè)人員傷亡慘重，同時還波及周邊的居民區(qū)、學校，導致大量人員受傷。受災石化單位周邊的受爆炸沖擊波沖擊的企業(yè)安全生產(chǎn)條件受到嚴重破壞，被迫停產(chǎn)停工，造成的損失極為慘重，社會影響極大。圖1為石油化工企業(yè)發(fā)生火災引發(fā)爆炸后的廠區(qū)內(nèi)部及周邊辦公樓受災畫面。石油化工引發(fā)爆炸后，特別是核心區(qū)的塔、釜、罐、槽、管線等內(nèi)的固、液、氣相物料持續(xù)外泄，整個工業(yè)區(qū)內(nèi)會被各色有毒、極具危險性的氣體所彌漫和充斥，主干道被破壞，特別是伴隨有大量濃硝酸、濃硫酸、濃鹽酸等高腐蝕性危險化學品泄漏擴散、積聚交融，就會在事故核心區(qū)域形成了導致消防救援人員傷亡的“高危陷阱”。各種危險化學品在進行控制的過程中采取的措施迥然不同，需要逐一安全清理轉(zhuǎn)運，所需要的專業(yè)性很強、處置時技術(shù)性要求極高。二、撲救石油化工火災常遇見的問題（一）信息不對稱，導致處置難度增大我國歷來重視石油化工行業(yè)的發(fā)展，從各方面支持和促進石油化工企業(yè)研究和引進先進生產(chǎn)工藝，為現(xiàn)代化建設增磚添瓦。作為消防安全第一責任單位的部分石油化工企業(yè)常常處于“閉門造車”的狀態(tài)，對于消防安全往往是浮于表面、敷衍應對，談的時候重要，做的時候次要，忙的時候不要[2]。消防救援隊伍對企業(yè)的實際情況不能及時掌握和跟進，導致發(fā)生火災后，從燃燒特征、制備流程、儲罐類型、緊急救助等環(huán)節(jié)無法快速獲取專業(yè)支撐和技術(shù)參考，貽誤了有利戰(zhàn)機。圖2為石油化工企業(yè)火災發(fā)生后，消防救援人員滅火的場景。由于對廠區(qū)“六熟悉”不深入不細致，消防救援人員到場后能看見火點但找不到行進路線，容易貽誤最佳時機，造成著火區(qū)域的進一步擴大與蔓延。另外，現(xiàn)場情況存在的著火區(qū)域盲點引發(fā)火災初期調(diào)集增援力量不及時不科學，導致初期到場力量作戰(zhàn)時間長，若未及時做好人員輪換，消防救援人員容易出現(xiàn)脫水，削弱和降低了戰(zhàn)斗力。（二）現(xiàn)場情況復雜，增大指揮難度石油化工火災出現(xiàn)爆炸后，地面會遍布碎片、罐體殘骸和輪胎鋼絲，極易纏繞機器人，影響滅火的機動性和靈活性[2]。偵檢過程中，有毒可燃氣體探測儀受功能限制無法檢測甲醇、液化石油氣、C4、C5等組分，導致現(xiàn)場指揮員無法準確分析火情和科學指揮調(diào)度。爆炸事故發(fā)生后，大量的碎片和液體四處飛散，堵塞了消防車輛的前行通道，致使車輛無法抵近事故現(xiàn)場，增大了處置火災的難度。（三）火點處于隱蔽位置，難以徹底清除在石油化工火災發(fā)生后，通過各參戰(zhàn)力量的通力合作能夠有效控制住火勢，但由于石化企業(yè)工藝復雜，路線彎折，現(xiàn)場能見度低、火點隱蔽性高等因素的干擾，導致到場力量很難打擊到具體火點，因此現(xiàn)場指揮員需要在時刻偵檢的基礎上迅速組建一支攻堅小隊開展內(nèi)攻，若現(xiàn)場有固態(tài)的危險化學品存在，還容易有陰燃現(xiàn)象，產(chǎn)生大范圍的黑煙并釋放出大量熱量，上述干擾因素增大了石油化工火災的撲救難度。（四）消防救援人員缺乏石油化工的專業(yè)知識基層消防站作戰(zhàn)人員對石油化工專業(yè)知識的儲備存在很大差距。消防救援人員對石油化工裝置工藝流程及危險品理化性質(zhì)缺乏系統(tǒng)學習，在平時的業(yè)務理論學習中，更多的是學習研究處置措施及戰(zhàn)術(shù)要求，對石化災害事故處置中存儲介質(zhì)的危害性和潛在危險掌握不全面、不專業(yè)，導致消防救援人員的心理和戰(zhàn)斗行動受到影響，一定程度上增加了災害事故處置難度。三、提升撲救石油化工火災水平的措施（一）設置多重洗消，加強參戰(zhàn)人員安全防護消防救援隊伍在撲滅石油化工火災時，洗消是消除染毒體和污染區(qū)毒性危害的重要方法也是必不可少的環(huán)節(jié)[5]。洗消不僅適用于石油化工火災事故處置，近幾年的?；肥鹿侍幹弥幸舶缪葜匾巧饕譃閮深惙椒ǎ阂皇俏锢硐聪?，二是化學洗消法。石油化工火災一旦發(fā)生，消防救援人員要通過專業(yè)手段摸清危險源的種類、數(shù)量和性質(zhì)，不僅要立即調(diào)派攻堅組對泄漏部位進行堵漏或倒罐轉(zhuǎn)移，同時注意對石油化工的危險源和污染區(qū)實施洗消，對液體泄漏毒物進行洗消必須是在堵漏作業(yè)完成之后進行。不同泄漏物品的洗消方法也是不同的，通常需要根據(jù)毒物性質(zhì)以及實際境況來判定，對石化企業(yè)火災事故現(xiàn)場的洗消也會存在需重復實施的情況，安排專員進行不間斷檢測直到達到消毒標準才能夠停止。（二）指揮員應認真甄別現(xiàn)場反饋的各項信息初戰(zhàn)到場的指揮員要善于根據(jù)現(xiàn)場的環(huán)境、現(xiàn)場人員、泄露情況和可調(diào)集的力量進行科學的籌劃和任務分工，劃定好危險區(qū)域，實施現(xiàn)場警戒。對于人員被困和人員中毒的地段，還要根據(jù)中毒人員數(shù)量、癥狀和中毒程度進行分類分級處置;科學研究泄漏物的種類、數(shù)量、物理性質(zhì)、化學性質(zhì)及發(fā)展趨勢，及時向指揮中心匯報最新信息，增調(diào)救援力量到場參與火災處置;及時設置現(xiàn)場安全員，記錄進出作業(yè)區(qū)的人員和車輛情況，全程觀察事故現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)危險態(tài)勢和潛在風險及時發(fā)布撤離信號。圖3為安全員為進入現(xiàn)場的消防救援人員檢查個人防護裝備。（三）靠近設置進攻陣地，樹牢救人第一的理念石油化工火災發(fā)生后，消防救援人員要縮短到場時間，盡可能在火災初期靠近火場壓制火勢。在火災初期，消防車輛到場時可以順暢通行，鋪設水帶干線和架設泡沫鉤管進行初戰(zhàn)控制，有效控制和阻止火勢蔓延。油罐區(qū)發(fā)生火災后，形成大面積流淌火需要一段時間，消防救援人員要在這段寶貴的控火期內(nèi)重拳出擊，與大火短兵相接[3]?，F(xiàn)場指揮部要時刻關(guān)注火情變化和力量部署，偵查組隨時監(jiān)測火場情況并實時報送指揮部，確保滅火一線指揮有序、上下聯(lián)動、作戰(zhàn)高效，提升參戰(zhàn)隊伍攻堅克難與打贏制勝的本領。在滅火的同時，若有大量人員被困廢墟和特定空間的情況，可以將核心區(qū)劃分為片區(qū)或網(wǎng)格，全體參戰(zhàn)消防員緊鑼密鼓快速施救，在72h的黃金救援期內(nèi)調(diào)集專業(yè)力量實施“地毯式、全覆蓋、全時段”搜索和施救，采用儀器探測、人工搜尋、知情引導、搜救犬搜索以及手機定位等方法和途徑，逐個片區(qū)、逐個廢墟搜尋生命蹤跡，科學實施破拆、頂撐、支護、救生作業(yè)，全力營救被困人員。（四）有效控制火勢蔓延，迅速設定進攻陣地控制火勢方面，必須充分重視對罐區(qū)的冷卻降溫，通常會以柱狀水對著火區(qū)周邊的裝置，組織消防救援人員對臨近設備、儲罐及廠房等實施降溫。配合關(guān)閥堵漏、圍堵防流和定向?qū)Я鞯却胧_實施冷卻方法、水槍數(shù)量以及水炮陣地。內(nèi)攻小組要加強裝備供給，有效抵御高溫及濃煙侵襲，同時注重調(diào)集外圍力量參與直攻與降溫，尋找安全內(nèi)攻路線實施內(nèi)攻[4]。現(xiàn)場消防救援人員應該始終秉承“科學、專業(yè)、高效、安全”的理念，綜合采取實地偵查、現(xiàn)場詢問、調(diào)閱相關(guān)資料、儀器偵檢、高空瞭望、航拍建模等多種途徑和手段，迅速掌握災害現(xiàn)場的實際情況，匯聚災情動態(tài)信息、即時會商研判、議定處置對策、精準實施打擊，科學運用技術(shù)戰(zhàn)法，按照全勤指揮部的指令邊偵檢、邊行進、邊調(diào)整，同時協(xié)同供電部門全部關(guān)停石油化工火災區(qū)域的供電電源，在能夠做好參戰(zhàn)人員安全防護的條件下，緩慢深入、抵近前沿。（五）借助“重兵器”設立進攻陣地[4]撲救石油化工火災時，事故現(xiàn)場通常會產(chǎn)生大量的輻射熱，制約參戰(zhàn)人員的作戰(zhàn)行動。現(xiàn)場指揮部應充分發(fā)揮高科技消防救援裝備的優(yōu)勢，調(diào)集滅火機器人、消防坦克及遙控水炮等大流量裝備到場，針對石化火災中的較大燃燒區(qū)域，科學劃分為多個滅火戰(zhàn)區(qū)，調(diào)派精兵強將，著重防護和壓制火勢蔓延，科學制定力量編成和作戰(zhàn)方案，然后集中優(yōu)勢兵力，部署大流量泡沫車、供液車