易燃可燃介質的壓力容器火災事故處置對策探討

●鄧全龍，鄧 欽

(臨汾市消防支隊，山西臨汾 041000)

近年來，隨著我國石油、天然氣等化工原料的開發利用，以及高分子聚合物生產的不斷擴大，壓力容器在石油、化工、冶金、能源等工業領域和人民日常生活中得到了廣泛的應用，在我國國民經濟快速發展中起著重要的作用。由于壓力容器是帶壓使用的密閉容器，其工作介質又多為易燃、易爆和有毒物質，容器一旦發生事故，就會給國家和人民生命財產造成重大損失和人員傷亡。因此，在廣泛使用壓力容器的今天，一旦壓力容器發生泄漏或火災事故后，如何處置才能有效地減少損失和人員傷亡，是擺在消防人員面前的一個嚴峻課題。筆者就如何處置壓力容器泄漏和火災事故，談談自己的一些看法。

一、壓力容器及其分類

壓力容器是指承受壓力荷載的密閉容器。其內的介質大多為氣體、液化氣體和液體，主要由筒體、封頭、接管和法蘭、密封元件、支座等構成。按壓力容器的形狀可分為球形容器、圓筒形容器、方形或矩形容器、錐形容器和組合形容器等五種;按壓力容器在生產工藝過程中的作用可分為反應容器、換熱壓力容器、分離壓力容器和儲存壓力容器等四種;按壓力容器的設計壓力可分為低壓、中壓、高壓和超高壓等四種。

二、壓力容器事故特點

壓力容器發生事故后，具有以下幾個特點:一是壓力容器由于其內部的工作介質受熱膨脹，壓力猛增，超過本體所能承受的壓力時，本體發生物理爆炸、被撕裂或其上的部件脫離本體。如2003年2月5日，山西某化工廠三車間的冷凝水閃爆器發生爆炸事故，是因為安全閥沒起到泄壓作用，冷凝水閃爆器內壓力劇增，引起爆炸。2006年山西臨汾某染料廠硝化車間反應釜發生爆炸，釜蓋的連接螺栓斷裂，釜蓋與釜體分離，巨大的推力將釜蓋和螺栓推出約70多米遠。二是壓力容器發生爆炸后，不僅本身被毀，而且其產生的碎片或脫離本體的部件能飛出幾百米，甚至上千米遠。同時也會給周圍的設備、建筑物造成破壞和人員傷亡。如2006年11月28日，山西省臨汾市安澤縣液化氣站發生爆炸，爆炸形成的罐體碎片被拋到900多米遠處。該次爆炸事故造成一人死亡，一人受傷。三是壓力容器發生泄漏事故后，若泄漏的是有毒物質，會造成周圍的人畜中毒;若泄漏的是可燃性物質，則會發生火災和爆炸事故。如1996年8月14日下午16時，秦皇島市某公司液氨貯罐發生液氨泄漏事故，造成48名作業工人受到不同程度的健康危害。2002年9月26日，遼寧省葫蘆島市碳素廠一臺有機熱載體爐發生泄漏，引起爆炸燃燒事故，造成3人死亡，1人受傷。

三、壓力容器火災的特點

壓力容器發生事故引起火災后，一般具有以下幾個特點:一是燃燒發展速度快。大多數壓力容器內的工作介質是可燃氣體或易燃、可燃液體。當它們發生燃燒時，其火焰的蔓延速度非常快，有時是以爆炸形式出現的。因此，著火以后，燃燒發展速度快。二是火焰溫度高。這是由燃燒物本身的性質所決定的。由于可燃氣體或易燃、可燃液體的燃燒熱值大，所以，在燃燒時，火焰溫度高。三是毒害性大。有些壓力容器內的工作介質是有毒物質，一旦壓力容器發生泄漏或爆炸，就會對周圍環境產生污染和對人體造成危害。四是燃燒面積大。當比空氣重的可燃氣體或易燃、可燃液體的蒸氣，從壓力容器或管道等設備中泄漏出來積聚擴散在地面上或連通各車間、廠房的溝道內時，擴散面積就會隨著氣體或液體蒸氣泄漏的增加而擴大，因此，可能造成大面積火災。如2012年2月24日3時30分許，重慶市江北區某精細化工有限公司炔化車間生產反應罐B2與B3(原料為乙炔和液氨混合物)發生爆炸并引發火災，現場500 m范圍內火光沖天。

四、處置壓力容器火災事故的基本對策

根據壓力容器火災燃燒猛烈、出現爆炸和毒氣以及燃燒速度快等特點。在處置壓力容器火災事故時，必須根據其火災特點，認真貫徹“先控制、后消滅”的戰術原則，抓住有利時機，靈活運用“燃燒冷卻、防止爆炸;穿插分割，準備滅火;關閥斷料、導流疏散，制止泄漏，消滅火災;驅散氣云，禁止火種等戰術和技術方法。

(一)燃燒冷卻，防止爆炸

“燃燒冷卻，防止爆炸”可分為燃燒防止爆炸和冷卻防止爆炸兩部分。燃燒防止爆炸是指讓燃燒著的壓力容器繼續燃燒來防止壓力容器內的可燃氣體或易燃、可燃液體或蒸氣泄漏出來與外面的空氣形成爆炸性氣體，遇明火而發生化學性爆炸;冷卻防止爆炸是指對受火勢威脅的壓力容器進行冷卻，防止其內部壓力增大超過其所能承受的最大壓力而發生物理性爆炸。如重慶消防總隊在撲救2012年2月24日重慶市江北區某精細化工有限公司炔化車間生產反應罐B2與B3(原料為乙炔和液氨混合物)火災過程中，官兵們利用泡沫管槍消滅著火裝置區周邊的流淌火，集中水槍力量對著火儲罐進行冷卻稀釋、對反應罐和毗鄰設施進行冷卻降溫，避免了二次爆炸的發生。

燃燒防止爆炸的具體方法:當消防隊到達火場后，對燃燒著的裝有可燃氣體或蒸氣的壓力容器，不能急于將明火撲滅。要讓燃燒的壓力容器繼續燃燒，只有在切斷工作介質來源，不讓其內部的可燃氣體或蒸氣繼續向外泄漏后，才能采取相應的戰術措施將火撲滅。

冷卻防止爆炸的具體方法:壓力容器發生火災后，無論是燃燒的壓力容器，還是鄰近的壓力容器都會受到火焰的直接燒烤，其內的工作介質壓力會不斷升高，有發生爆炸的危險。因此，要根據受燒烤的壓力容器的具體部位、高度、直徑、形狀、危險程度等，來確定對其冷卻方法和水槍數量以及水槍陣地位置等，從而對有爆炸危險的壓力容器進行不間斷的冷卻，使其溫度和內部壓力降低至安全線以下，達到防止爆炸的目的。

(二)穿插分割，準備滅火

當壓力容器區發生火災后，消防指揮員要組織力量對燃燒區內的各個壓力容器周圍的火點進行消滅，達到穿插分割的目的。然后對燃燒的壓力容器和鄰近的壓力容器進行冷卻。在冷卻的同時，要做好滅火力量和滅火劑的準備工作，并研究制定出切實可行的滅火方案和正確的技戰術措施，準備滅火。如2007年2月4日，江蘇省南京市棲霞區某精細化工廠一個14 t的異丁烯臥罐因內部壓力過大發生爆炸。消防隊到場后，除該化工廠全部起火外，相鄰的某塑料廠的50余間廠房及周圍的民房、山林都在燃燒，燃燒面積約8 000 m2，火勢正在向距離30 m處的鐘山化工廠聚醚、丙烯儲罐區蔓延。南京支隊迅速組織力量，對燃燒區采取了“穿插分割、逐片消滅”的戰術方法，將異丁烯臥式儲罐區以外的火消滅后，集中力量撲滅了異丁烯臥式儲罐區內的火。

(三)關閥斷料、導流疏散、制止泄漏、消滅火災

在固定式壓力容器的場所，由于生產的連續性，壓力容器之間管道連通。當壓力容器、管道著火時，撲救過程中，在讓其繼續燃燒并對其進行冷卻的同時，應研究關閥斷料、導流疏散和制止泄漏的措施。其具體方法是將距著火部位最近的安全的進料閥關閉，打開出料閥，使工作介質流經安全液封裝置，導入安全貯罐，使壓力容器和管道泄壓，適時關閉出料閥。當壓力容器或管道內的殘余工作介質燃盡時，火即熄滅。或使用專用堵漏技術和堵漏工具將泄漏孔洞堵死，斷絕氣體來源撲救火災。如果鄰近的壓力容器內的工作介質是無毒非易燃介質，可以在關閉其進料閥后，打開其放空閥進行排空泄壓，消除危險。如2007年2月6日，蘭州石化公司合成橡膠廠碳四車間抽提裝置T-12A、塔釜換熱器H-125D發生火災爆炸事故后，該公司組織技術人員切斷物料管線和電源，降壓泄壓，緊急停車，從工藝上切斷了火災進一步擴大的條件。

(四)驅散氣云、禁止火種

消防隊到達現場，對大量泄漏可燃氣體(或蒸氣)而沒有著火的壓力容器，或火已被撲滅還沒有來得及完全斷料的壓力容器，必須在有關工程技術人員的協助下，采用以下措施:

1．禁止火源。為了使擴散的可燃氣體(或蒸氣)不發生爆炸，必須在可燃氣體(或蒸氣)的擴散區域內和可能擴散到的范圍內禁止使用明火、切斷電源、禁止所有用電設備運行，并防止產生靜電。

2．加強警戒。對大量泄漏可燃氣體(或蒸氣)或有毒氣體的現場，要借助易燃可燃氣體或有毒氣體偵檢儀劃出警戒區，并設專人警戒，疏散、撤離危險區域內的無關人員。

3．驅散氣云。消防人員和其他搶救人員需要接近危險區域時，行進的路線最好選擇在上風方向或側上風方向，但一切車輛不得進入危險區內。驅散氣云時，一是用大量的噴霧水流稀釋、驅散和控制可燃氣體(或蒸氣)或有毒氣體向重要目標和可能引起爆炸的地方擴散。二是用大量的噴霧水槍由下向上驅散可燃氣體(或蒸氣)和有毒氣體。三是對于地溝或者低凹處的可燃氣體(或蒸氣)有毒氣體，應使用防爆鼓風機或用水驅動的高倍數泡沫發生器或噴霧水槍進行驅散。如2007年4月4日，一輛滿載28 t液化氣的槽罐車，在314國道甘溝路段41 km+50 m公路橋時翻車，液化氣槽罐車發生泄漏。新疆消防總隊先后調集2個支隊5輛消防車50人到場參與救援。消防隊到場后，迅速組織力量對現場的交通實施管控，警戒范圍劃定在5 km，并杜絕一切火源，實施嚴密的警戒。避免了爆炸事故的發生，最終成功處置了這起交通和泄漏事故。

(五)注水止漏

對于與水不相溶、且比水輕的液化氣體的壓力容器的底部發生泄漏時，可用消防車的壓力水從該容器的底部排污口處，向其內注水，就可止住泄漏。2001年2月26日武漢市水泥廠液化氣管道發生泄漏，就是采取了注水的方法制止了泄漏，取得了搶險成功。

(六)注意事項

首批救援力量到達現場后，首要任務是劃定警戒區，設置警戒，并疏散無關人員;進入警戒區的人員要按相應的防護等級進行防護;車輛的停靠和進攻路線都要選擇在上風或側上風方向;及時通知當地政府和相關部門到場;做好各項滅火準備工作。

五、結束語

壓力容器發生泄漏或火災后，往往會出現二次爆炸，且作戰時間長、撲救難度大、技戰術措施要求全面。因此，必須對壓力容器的形狀、結構特點、火災特點等進行全面了解掌握，制定出切實可行的火災處置方案，確定科學的技戰術措施和安全防護措施后，才能有效地防止災害事故擴大、成功撲滅火災，最大限度地避免人員傷亡。

［1］公安部消防局．中國消防手冊·第十卷火災撲救［M］．上海:上海科學技術出版社，2006．

［2］《壓力容器實用技術叢書》編寫委員會．壓力容器設計知識［M］．北京:化學工業出版社，2005．

［3］“2·4”江蘇南京鼎山精細化工廠滅火救援戰例［EB/OL］．中國消防在線，2007．