危險化學品事故應急救援處置研究
——天津港“8·12”火災爆炸事故剖析

賈亦禎

(西寧市消防支隊，青海 西寧 810001)

●滅火救援技術

危險化學品事故應急救援處置研究
——天津港“8·12”火災爆炸事故剖析

賈亦禎

(西寧市消防支隊，青海 西寧 810001)

在分析天津港“8·12”火災爆炸事故的基礎上，研究危險化學品事故應急處置的相關問題。提出推進重大危險源火災風險及危害評估，強化危險化學品場所滅火救援預案的制定和演練，提高戰斗員個人防護能力，加強消防員個人防護裝備研究與改進，深化危險化學品事故應急資源調度研究和優化等措施。

消防；應急救援；危險化學品；事故

危險化學品事故應急救援處置工作十分重要。天津“8·12”危險品火災爆炸事故，共造成165人遇難，直接經濟損失人民幣68.66億元，被定性為特別重大安全生產責任事故。對此案例應急處置過程進行分析，研究危險化學品事故應急處置措施，具有現實意義。

1 事故特點

2015年8月12日天津市濱海新區瑞海國際物流有限公司(以下簡稱瑞海公司)危險品倉庫運抵區發生火災事故，先后發生兩次爆炸，現場形成6處大火點和10多處小火點，事故中心區面積約為54萬m2，事故中心區兩次爆炸先后形成一個直徑15 m、深約1.1 m的月牙形小爆坑和一個直徑97 m、深約2.7 m的圓形大爆坑，以大爆坑為爆炸中心150 m范圍內的建筑被嚴重摧毀[1]。主要特點：(1)事故應急處置不確定性強。瑞海公司危險品倉庫儲存危險品貨物包含7大類、111種，運抵區是進出口貨物的中轉庫區，以堆垛的方式臨時露天集中存放不同的化學品，沒有按危險化學品倉庫技術標準建設，沒有嚴格的危險化學品分類管理制度。沒有能夠提供現場的相關技術資料，無人了解現場所儲存危險化學品種類、數量、位置、保存狀態等情況，現場堆積如山的集裝箱(罐)沒有明顯標識或包裝，無法迅速掌握危險化學品的存儲情況。爆炸發生后，各類危險化學品混雜在一起更加難以判斷危險化學品的種類性質，給現場應急救援造成巨大困難[2]。(2)兩次化學反應型爆炸破壞性大。通過試驗分析第一次爆炸過程為：集裝箱內存放的硝化棉局部發生自燃引燃周圍的硝化棉，釋放出大量氣體和熱量，集裝箱內溫度、壓力迅速升高產生爆炸，形成大面積燃燒。周圍其他集裝箱(罐)內的多種危險化學品相繼被引燃。距離第一次爆炸點西北方向大約20 m處的多個儲存氧化劑、易燃固體和腐蝕品的集裝箱，受到火焰蔓延的影響以及第一次爆炸沖擊波的作用發生第二次爆炸。根據爆炸和地震專家分析，確定此次火災爆炸事故中爆炸總能量約為450 tTNT當量。(3)爆炸核心區污染嚴重且污染物成分復雜。由于燃燒爆炸或泄漏擴散的危險化學物質超過129種(主要為氫氧化鈉、硝酸鉀、硝酸銨、氰化鈉、金屬鎂和硫化鈉，約占總重量的50%)，現場殘留的危險化學物質和燃燒爆炸所產生的二次污染物成分復雜，種類逾百種。(4)應急處置聯動涉及部門多且專業要求高。爆炸事故影響區域面積大、涉及危險化學品種類多，涉及部門多、專業技術要求高。既有危險化學品火災的撲救，又有建構筑物和堆垛倒塌的搶險救援，同時還有危險化學品泄漏擴散的偵檢、洗消、防爆、防化、防疫、防污染等工作。

2 事故應急處置分析

2.1 先期處置階段分析

2.1.1 先期戰術分析

《公安消防部隊執勤戰斗條令》規定：現場指揮員有在到達現場后第一時間組織火情偵查和預先展開控制險情的責任，火災撲救行動應以“先控制、后消滅，集中兵力、準確迅速，攻防并舉、固移結合”[3]。負責先期處置的指揮員在趕到現場后難以獲取準確的現場信息，難以采取有效的控制措施。現場指揮員可用的應對方案主要有兩類，一是組織內部偵察，同時出水或泡沫保護周圍貨物以及控制火勢蔓延；二是組織內部偵察，在現場預設陣地，待火情偵察完畢后再行選擇相應滅火劑控火滅火。如表1的對比，兩類方案均具有使火勢蔓延擴大和產生爆炸的風險，且難以規避。

表1 應對方案類型比較

2.1.2 緊急避險措施分析

在先期處置過程中現場傳出輕微的爆炸聲，現場指揮員下達后撤命令，將隊伍撤離至距事故點約200 m處。但是傷亡依然難以避免。原因為：事故中兩次爆炸能量分別為15 000 kgTNT當量和430 000 kgTNT當量。1 000 kgTNT地面爆炸時沖擊波超壓對建筑物的破壞作用與對人員傷害作用如表2和表3所示[4]。

表2 1 000 kgTNT地面爆炸時沖擊波超壓對建筑物的破壞作用

表3 1 000 kgTNT地面爆炸時沖擊波超壓對人員傷害作用

根據爆炸理論中立方根比例定律與Baker TNT當量比例距離，可以通過式(1)[4]對兩次爆炸的破壞范圍進行計算。

(1)

式中，R為實際爆炸時目標與爆炸中心的距離；R0為試驗爆炸時目標與爆炸中心的距離；mTNT為實際爆炸時TNT炸藥量，kg(1 000 kgTNT空中爆炸時距爆炸中心不同距離處沖擊波超壓值如表4所示，地面爆炸時，取距爆炸中心不同距離處沖擊波超壓值的2倍)；mTNT0為試驗爆炸時TNT炸藥量，kg；△p為實際爆炸時目標處的超壓，MPa；△p0為試驗爆炸時目標處的超壓，MPa；α為實際爆炸與試驗爆炸的無量綱模擬比。

通過計算可以得到兩次爆炸造成人員不同程度傷害的范圍，如表5所示。通過計算可知在第一次爆炸發生時，現場各救援隊伍所在位置的沖擊波超壓值約為24 kPa，處于輕度傷害區，可以保證人員生命安全。由于事故的應急處置工作的不確定性，對發生第二次爆炸的可能無法作出準確判斷，在第一爆炸發生后僅31 s就發生了第二次更為劇烈的爆炸，現場人員沒有充分的時間進行撤離或采取更為有效的避險措施而難以避免傷亡。

表4 1 000 kgTNT空中爆炸時距爆炸中心不同距離處沖擊波超壓值

表5 兩次爆炸各傷害作用區范圍

2.2 中期處置階段分析

在這一階段的處置難點主要有：(1)事故現場面積大，爆炸后火點多且分布廣，滅火搜救任務艱巨。爆炸發生后，現場形成大小不同的多處火點，且事故中心區面積大，宜采用將現場劃分為多個燃燒區或搜救區的方法組織滅火和人員搜救。由于事故現場各起火點起火物質危險性各異，應針對不同危險特性的物質采取不同的控制和滅火方法。(2)現場危險化學品儲量大、品種多，爆炸后相互混雜并擴散。爆炸導致大量如氰化鈉、硫化氫等有毒有害物質散布于事故現場周圍，使現場空氣、水源以及土壤等均受到污染。可通過呼吸、皮膚接觸等多種途徑對現場救援人員造成傷害。滅火救援行動初期由于防護不到位，部分戰斗員出現了中毒癥狀，需及時采取解毒與防護措施，提高防護要求，以避免戰斗員在救援過程中因中毒造成的傷亡。(3)爆炸后傷員人數眾多，現場救援裝備與后勤保障任務艱巨。事故現場爆炸破壞性強，造成現場受傷人員達798人，現場面積大且有毒有害物質多，應急救援過程中現場救援保障工作任務艱巨。一是對救護車輛、空氣呼吸器以及救援擔架需求量較大；二是對飲用水、食品及其他一些生活物資保障要求高。

2.3 后期搜尋及清理監控階段分析

在這一階段的難點主要有兩個方面，一是現場雖已無明火，但由于危化品相互混雜陰燃發熱，火災復燃危險依然存在；二是燃燒爆炸導致大量有毒有害物質擴散，且現場危險化學品種類復雜，洗消難度較大。主要原因在于現場危險化學品儲量大、種類繁多且危險性各異，爆炸造成大量危險化學品混雜、反應并釋放熱量以及大量有毒有害物質擴散，造成嚴重的環境污染。

3 問題與改進措施

3.1 主要問題

3.1.1 “重大危險源”底數不清、情況不明

缺乏對現場情況的了解，尤其是對事故現場存儲的危險化學品種類、特性、數量、分布等情況不明，處置措施缺乏針對性。一是對現場情況不熟悉，現場指揮員不能及時獲得準確的現場情報；二是企業消防安全管理不夠深入，對其危險化學品的存放情況缺乏了解，缺乏有效的應急救援預案。

3.1.2 個人防護意識不強

在初期，對現場存放化學危險物品爆炸的危害性和對現場擴散的有毒有害物質的危險性估計不足，未做好有效的個人防護，而造成部分戰斗員傷亡和出現中毒癥狀。在危險化學品事故應急救援中，如何做好個人防護工作？如何克服恐懼心理？諸如此類的問題也顯得尤為突出。

3.1.3 個人防護裝備有待改進

事故現場面積大，救援難度大，現場裝備器材和傷員運輸在很大程度上需要依靠人力，對救援人員的體力消耗很大。目前現場的個人防護服裝以滅火防護服、搶險救援服以及二級防化服為主，適體率和舒適度較差，加快體力消耗，有礙救援效率提高。在已經被嚴重污染的爆炸現場現有的防護裝備不能保證安全有效。

3.1.4 危險化學品事故的應急資源調度亟待優化

針對危險化學品事故的社會應急聯動資源調度相關研究較少，沒有形成一套系統的可操作性的理論與方法。在事故發生后救援行動實施前需要對事故進行應急救援處置評估，確定應急處置需要的救援裝備類型和數量，有序調度供水、供電、交通、醫療等各類應急聯動資源為應急救援處置指揮決策提供保障。目前“大數據”平臺尚未建立，相關信息和軟件支持不夠，缺乏資源整合，評估主要依靠救援人員的經驗進行。

3.1.5 應急救援工作中媒體應對能力尚待提高

在事故應急處置過程中，由于未能及時向社會公布處置進展與其他相關信息，社會媒體中出現“水澆電石引起爆炸”等猜測，繼而引發了社會對公安消防部隊應急救援能力的質疑等負面影響。

3.2 改進措施

3.2.1 加強安全管理，推進重大危險源火災風險及危害評估

以危險化學品生產、儲存、運輸企業為重點，科學評估重大危險源、區域和城市火災風險及危害。通過對單體危險化學品對象火災風險及危害評估，研判城市消防站的等級、布局、力量、裝備的科學性和合理性，研判火災事故狀態下的區域和城市應急救援能力，提高火災事故的科學處置和施救效能，增強城市和區域抗御火災事故的綜合能力。危險化學品生產、儲存、運輸企業應認真履行消防安全責任，對生產儲存、運輸的危化品種類、特性、數量、滅火救援方法應當了如指掌，為應急處置提供準確的信息。

3.2.2 科學制定應急處置預案并開展針對訓練

全面掌握危險化學品發生火災的特點、規律、處置程序等方面的知識，對現場實際情況進行調查分析，對危險化學品事故災害的應急處置預案編制及演練進行系統性研究。根據重大危險源火災風險及危害評估獲得的單體危險品對象的火災風險和危害程度，按照最大、最難、最危險、最復雜的滅火救援需求，制定完善滅火救援預案、跨區域預案、類型預案和重點保衛對象的預案，開展實戰演練。

3.2.3 提高業務素質，增強個人防護能力

滅火和應急救援不僅需要英勇頑強的精神，更需要科學的專業技能、極強的應變能力和豐富的實戰經驗。一是強化政府專職消防隊的建設，嚴格遴選上崗人員，并給予較高的待遇；二是逐步提高公安消防部隊基層中隊士官比例，利用士官服役期較長的特點克服義務兵役制帶來的弊端；三是實施“戰訓分離”的訓練模式，采用定期分批次分層次集訓的方式，進行實戰化訓練，重點提高戰斗員在實戰中對技能操法的應用能力和對突發情況的應對能力。

針對石油化工企業聚集的工業園區、倉儲區等危險化學品集中區的防火設計和特殊性防范措施制定專門的技術標準，同時，研究制定專門的消防隊伍建設和滅火救援裝備配備標準。建立專業的危險化學品事故處置消防隊伍，有針對性的進行專業知識學習和專業能力訓練。將個人安全防護的意識和安全員登記制度落實在訓練當中，使訓練貼合實戰，讓戰斗員的安全防護意識在訓練中得到養成。

3.2.4 改進個人防護裝備

應當著重加大在消防員個人防護服裝方面的資金和技術投入，改進基層消防部隊配備的防護服裝，著重提高滅火防護服、搶險救援服等常用防護服裝的舒適度和配發適體率，避免不合體或舒適度差造成的救援效率損失。

3.2.5 深化危險品事故應急資源調度研究

天津“8·12”火災爆炸事故僅滅火戰斗持續時間就長達42 h，成倍超出了相關消防技術規范規定的此類場所火災延續時間的設計參數。危險品災害事故滅火救援實際所需的消防用水、泡沫液量、消防車輛、人員、救援裝備等遠遠超過理論計算量。此類事故處置需要大量應急資源和增援力量。

應急救援資源調度中有諸多不確定性。如：由于道路擁堵可能導致應急資源運輸時間預測的不確定性，為資源調度帶來很大難度；由于事故規模難以估計，救援過程中很有可能發生次生事故，導致應急資源調度中資源需求量的不確定性，增加了資源調度工作的難度。首先研究理想化的資源調度模型，然后考慮道路擁堵問題、資源需求不確定性問題及決策者偏好等因素，建立基于應急救援時效性與系統穩定性的模型進行資源調度，并考慮救援時間公平性與風險因素、損失程度等對關鍵資源進行分配調度，建立簡單有效的分配規則，從實際操作上保證應急救援的可靠性。

3.2.6 建立完善媒體應對機制，提高媒體應對能力

推行現場指揮部信息公告制度，由專人負責及時公布應急處置過程中的相關信息，使網絡謠言沒有擴散發酵的機會和可能。落實新聞發布制度，及時召開新聞發布會、記者見面會等，向社會媒體公布相關救援信息。

4 結束語

案例分析暴露出在危險化學品火災爆炸事故應急處置中存在一些問題與不足。為能夠制定科學的決策，進行準確的力量部署，采取有效的應急救援處置措施，必須不斷提高自身能力素質，充分了解危險化學品火災事故的特點和撲救難點，加強制度落實和隊伍建設，以更好的保護人民生命財產安全。

[1] 中華人民共和國國務院.天津港“8·12”瑞海公司危險品倉庫特別重大火災爆炸事故調查報告[R].2016.

[2] 徐敏.天津港“8·12”特別重大火災爆炸事故現場特點[J].城市與減災,2015(5): 9-12.

[3] 中華人民共和國公安部.公安消防部隊執勤戰斗條令[Z].2009.

[4] 傅智敏,黃金印,臧娜.爆炸沖擊波傷害破壞作用定量分析[J].消防科學與技術,2009,28(6):390-395.

(責任編輯 陳 華)

A Study on Emergency Rescue and Disposal of Hazardous Chemical Accidents

JIA Yizhen

(Xi’ningMunicipalFireBrigade,QinghaiProvince810001,China)

Based on the analysis and research on the “8·12” fire in Tianjin Port, this paper studies some problems in the emergency rescue of hazardous chemical accidents, and puts forward some measures, such as carrying out fire risk and damage assessment on major hazard sources, strengthening the formation of rescue and firefighting plans for the warehouses of hazardous chemicals and simulation; improving firefighter’s personal protective capability, putting emphasis on research and improvement of personal protective equipment, deepening the research and optimization of dispatching emergency resources during hazardous chemical accidents.

fire fighting; emergency rescue; hazardous chemicals; accidents

2016-06-05

賈亦禎(1993— )，男，青海西寧人。

D631.6

A

1008-2077(2016)12-0026-05