大型儲罐火災(zāi)事故應(yīng)急救援

王如君

近年來，我國化工儲罐直徑已從38 m增加至122 m。就目前來說，儲罐事故的應(yīng)急處置還存在儲存物料復(fù)雜多樣、事故等級難以預(yù)判、消防資源需求無法提前評估等問題。作為救援指揮人員，需要了解大型儲罐火災(zāi)事故應(yīng)急救援流程和關(guān)鍵技術(shù)，供戰(zhàn)時作出正確判斷。

改革開放以來，我國石化產(chǎn)業(yè)取得長足發(fā)展，主要產(chǎn)品產(chǎn)量位居世界前列，化工裝置的大型化、集約化發(fā)展趨勢日趨明顯。二十世紀(jì)五六十年代，世界最大直徑的儲罐僅為38 m左右；到70年代初期，儲罐直徑已經(jīng)迅速增加到76 m；80年代后，儲罐已經(jīng)由91 m增長至現(xiàn)代的122 m超大型儲罐。

我國存在大量直徑大于80 m的儲罐，庫區(qū)的最大庫容也達(dá)到幾百萬，甚至上千萬立方米。盡管我國日益提高的安全管理水平使大型儲罐的火災(zāi)風(fēng)險不斷降低，然而儲罐火災(zāi)事故仍時有發(fā)生；加之儲罐容積巨大，庫區(qū)儲罐排布密集，一旦單罐發(fā)生事故，有可能蔓延波及周邊儲罐或裝置，造成重大的人民生命和財產(chǎn)損失。這就需要對危險化學(xué)品應(yīng)急人員的技術(shù)能力、裝備、戰(zhàn)術(shù)、各級決策部門的技術(shù)支撐提出挑戰(zhàn)。

應(yīng)急救援決策流程

就目前來說，儲罐事故的應(yīng)急處置還存在儲存物料復(fù)雜多樣、事故等級難以預(yù)判、消防資源需求無法提前評估、戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)決斷未結(jié)合生產(chǎn)工藝和消防技術(shù)綜合考慮等問題。

因此，筆者整理了在儲罐火災(zāi)發(fā)生后，應(yīng)急救援的八大決策流程，供讀者借鑒。

第一步，進(jìn)行救援初期管控。

其內(nèi)容主要包括初步災(zāi)情識別，災(zāi)情信息報警傳遞及上報，事故區(qū)域內(nèi)作業(yè)人員疏散，災(zāi)害影響區(qū)域隔離，協(xié)調(diào)交通管制，劃定救援集結(jié)區(qū)域等方面。

第二步，進(jìn)行危險源偵檢辨識。

偵檢辨識主要包括口頭詢問現(xiàn)場生產(chǎn)操作人員、通過企業(yè)信息系統(tǒng)查詢以及利用各類設(shè)備儀器、無人機(jī)等現(xiàn)場檢測識別判斷等方式。

救援指揮人員需要了解事故儲罐類型（是否帶壓）、尺寸、儲存物料信息（儲量、燃點(diǎn)、閃點(diǎn)、毒性、滅火要點(diǎn)等）、儲存物料的MSDS（化學(xué)品安全數(shù)據(jù)說明書）、儲罐周邊裝置的相關(guān)信息（鄰近罐間距、儲存物料、其他裝置的熱敏感性等），以及災(zāi)害類型、起火面積、影響范圍、是否存在人員受困等信息。

此外，救援指揮人員還要了解儲罐工藝現(xiàn)狀、固定滅火設(shè)施情況、可利用的移動消防裝備和消防資源、周邊環(huán)境（道路水源、地形地貌、明火源、周邊敏感目標(biāo)）等信息。與此同時，進(jìn)行氣象信息識別（當(dāng)時及數(shù)小時內(nèi)的風(fēng)向、風(fēng)力、溫度、降水等氣象信息）并獲取災(zāi)情實(shí)時畫面，可通過使用監(jiān)控探頭、無人機(jī)或從周邊安全的較高建筑設(shè)置觀察哨等方式獲取。

第三步，進(jìn)行災(zāi)情評估分級。

救援指揮人員對災(zāi)情進(jìn)行預(yù)判，根據(jù)之前所述，通過對危險源的偵檢，對事故等級進(jìn)行判斷并逐級上報。

根據(jù)危險源偵檢辨識結(jié)果、周邊危險源及重點(diǎn)敏感目標(biāo)的類別和分布，結(jié)合環(huán)境和氣象條件，對災(zāi)害事故進(jìn)行發(fā)展趨勢及潛在風(fēng)險進(jìn)行評估和分級，并根據(jù)分級結(jié)果上報各級相關(guān)部門。但隨著事故演化及事故處理過程的推進(jìn)、社會輿論等因素的影響，事故等級可以上提或下調(diào)。

以密封圈火災(zāi)為例，一般情況下，其事故等級應(yīng)為一般火災(zāi)。但如果火災(zāi)升級為全表面火災(zāi)，則事故等級就要上浮為重大甚至特別重大火災(zāi)。

第四步，進(jìn)行救援資源管理。

根據(jù)現(xiàn)場事故類型、事故規(guī)模和等級，計算儲存物料消耗速率和燃盡時間，計算救援和防護(hù)工作所需要的消防資源總量，包括所需人力、消防水總量、泡沫類型、泡沫液數(shù)量等，并據(jù)此檢查現(xiàn)有的救援人員數(shù)量、固定消防設(shè)施、移動消防裝備、個體防護(hù)裝備能否滿足救援和防護(hù)需求，是否需要進(jìn)一步增調(diào)相應(yīng)救援裝備和消防資源，如果不滿足，需要進(jìn)行區(qū)域聯(lián)動。

除確認(rèn)直接作戰(zhàn)資源外，還應(yīng)計算封堵、洗消、排水、救護(hù)、現(xiàn)場維持管控等相關(guān)內(nèi)容。若需夜間作業(yè)或持續(xù)作戰(zhàn)，還應(yīng)涉及照明、電力、能源、后勤補(bǔ)給等方面的內(nèi)容。

第五步，確定救援處置戰(zhàn)略。

根據(jù)災(zāi)情評估結(jié)果，結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)工藝及泄漏、燃燒、爆炸等不同情況，作出緊急停車、稀釋防爆、關(guān)閥堵漏、冷卻防護(hù)、堵截蔓延、倒料轉(zhuǎn)輸、切斷外排、化學(xué)中和、泡沫覆蓋、控制燃盡、浸泡水解、放空點(diǎn)燃、洗消監(jiān)護(hù)等處置戰(zhàn)略決定。

其內(nèi)容涵蓋人員調(diào)動、裝備布局、救援戰(zhàn)術(shù)、資源調(diào)配、后勤供給等多個方面的內(nèi)容，需要根據(jù)事故演化發(fā)展實(shí)時調(diào)整戰(zhàn)略，結(jié)合指揮員經(jīng)驗對事故變化趨勢，對救援行為、動作時機(jī)等問題作出判斷。快速決策、實(shí)時調(diào)度，作出應(yīng)急救援處置。中石油大連石化“7·16”起火事故就是由于很長時間之后才去關(guān)斷閥門，引起了火勢的持續(xù)蔓延。

第六步，確定現(xiàn)場處置戰(zhàn)術(shù)。

根據(jù)戰(zhàn)略布置，安排具體戰(zhàn)術(shù)要點(diǎn)和注意事項。如當(dāng)執(zhí)行關(guān)閉儲罐中央排水系統(tǒng)出水閥門作業(yè)時，除需要向救援作業(yè)人員提供閥門具體位置、閥門形狀結(jié)構(gòu)、操作方法流程等信息外，還需要對個體防護(hù)方式、水霧掩護(hù)模式、前進(jìn)模式、可能遇到的突發(fā)狀況應(yīng)對等信息進(jìn)行說明。

如決定撲救全表面火時，要計算消防水、泡沫液、移動裝備等資源需求總量，決定裝備配置方案，結(jié)合地形、現(xiàn)場平面圖等提出裝備布局、人員站位等相關(guān)信息，并提出各相關(guān)戰(zhàn)術(shù)要點(diǎn)等。

第七步，進(jìn)行信息傳遞管理。

信息決策和傳遞包括指揮中心和現(xiàn)場指揮部及時收發(fā)和更新內(nèi)、外部各級信息（災(zāi)情動態(tài)、作戰(zhàn)指令上傳下達(dá)、社會輿情關(guān)注反饋等），實(shí)時跟進(jìn)救援進(jìn)度，協(xié)調(diào)各部門、各單位救援力量，掌控外界媒體、群眾等因素的影響，發(fā)布災(zāi)情信息等。

第八步，做好災(zāi)后處置。

再次開展現(xiàn)場危險源偵查辨識，確認(rèn)無復(fù)燃、構(gòu)建筑物垮塌或有毒物質(zhì)蒸發(fā)造成二次傷害的危險。選擇正確的洗消劑對區(qū)域內(nèi)人員、車輛、器材等進(jìn)行全面洗消，開展污染場地清洗、恢復(fù)等，以及救援結(jié)束后的環(huán)境恢復(fù)工作。全面細(xì)致檢查清理現(xiàn)場，清點(diǎn)人員和裝備，落實(shí)事故單元后續(xù)監(jiān)護(hù)，向事故單位和有關(guān)部門移交現(xiàn)場，補(bǔ)齊消耗、損毀的消防資源和裝備，整理事故救援過程及相關(guān)資料，總結(jié)經(jīng)驗、汲取教訓(xùn)。

應(yīng)急救援關(guān)鍵技術(shù)

在大型儲罐的火災(zāi)事故應(yīng)急救援中，消防泡沫的供給強(qiáng)度、入射方式及移動救援裝備的選擇，也對能否高效完成救援工作起著關(guān)鍵作用。

可燃液體火災(zāi)撲救存在一個臨界泡沫供給強(qiáng)度，低于該強(qiáng)度則不能撲滅火災(zāi)。這是因為火焰和熱輻射破壞泡沫的速率大于持續(xù)供給泡沫的強(qiáng)度。同時，也存在一個最佳的泡沫供給強(qiáng)度范圍，在此范圍內(nèi)能使用最少的泡沫實(shí)現(xiàn)滅火。以日本消防廳2005年公布的消防炮流量標(biāo)準(zhǔn)為例，油罐直徑為34～45 m時，每平方米油罐滅火所需的泡沫密度為6.5 L/min；當(dāng)油罐直徑為100 m以上時，每平方米油罐滅火所需的泡沫密度則低于12.9 L/min。該標(biāo)準(zhǔn)中推薦的泡沫供給強(qiáng)度是高于臨界供給強(qiáng)度的一個優(yōu)化值。這一優(yōu)化值能夠更快地實(shí)現(xiàn)滅火，同時不會造成過量泡沫使用而導(dǎo)致浪費(fèi)。

此外，救援人員還要考慮泡沫的入射角度。大型儲罐在無風(fēng)條件下燃燒時，氧氣由四周沿罐壁上方被吸入，因此火焰靠近罐壁周邊處為負(fù)壓，氧氣由此吸入；廢氣自罐頂排出，火焰頂部為正壓（如圖1所示）。在有風(fēng)條件下，上風(fēng)位置罐壁處為負(fù)壓，氧氣由此被吸入；自中心偏下風(fēng)向位置處于正壓，氣體向上排出（如圖2所示）。若泡沫由燃燒儲罐的正壓處入射，其揚(yáng)升作用會使泡沫被吹散，不易于凝聚成柱，損耗極大。

因此，有風(fēng)情況下，泡沫應(yīng)由燃燒儲罐的上風(fēng)向處，瞄準(zhǔn)火焰吸入窗口，即沿罐壁上表面處由負(fù)壓吸氧位置切入火場，使損耗達(dá)到最小。由此進(jìn)而可確定裝備布局站位。

由吸氧窗切入的泡沫的落點(diǎn)會形成橢圓形的印記，泡沫流量越大，該印記的尺寸就越大。但由于入射泡沫具有較大的初始動能及熱輻射效應(yīng)，會使其在液面上方繼續(xù)向前漂移約30 m的距離。因此，當(dāng)儲罐直徑很大時，則可能存在泡沫無法覆蓋的死角，此時，就需要調(diào)用其他消防裝備配合滅火。不同容量儲罐的移動救援裝備配備方案參見表1。

此外，中國安全生產(chǎn)科學(xué)研究院正在開發(fā)大型化工裝置罐區(qū)現(xiàn)場應(yīng)急救援輔助決策系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在大型油品儲罐各種火災(zāi)情景下，從危險源偵檢辨識、關(guān)鍵信息確認(rèn)、戰(zhàn)略規(guī)劃布置、戰(zhàn)術(shù)救援要點(diǎn)等方面提供決策輔助支援。并可在日常工作中實(shí)現(xiàn)應(yīng)急預(yù)案修訂、演習(xí)演練支持、桌面戰(zhàn)術(shù)推演、培訓(xùn)教育輔助等功能。

編輯 畢文婷