大型外浮頂儲油罐火災(zāi)應(yīng)急管理體系建設(shè)研究

摘要：大型外浮頂儲油罐作為石油化工企業(yè)重要的儲存設(shè)施，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，往往會造成重大人員傷亡和財產(chǎn)損失。為此，通過分析大型外浮頂儲油罐的結(jié)構(gòu)特點及火災(zāi)類型，系統(tǒng)梳理了當前應(yīng)急管理體系中存在的主要問題，包括應(yīng)急預(yù)案針對性有待提升、滅火資源配置存在優(yōu)化空間、應(yīng)急指揮體系協(xié)同效能需要加強、專業(yè)滅火技術(shù)與裝備支撐存在提升需求、應(yīng)急處置人員專業(yè)素質(zhì)需要持續(xù)提高等，并從科學(xué)完善應(yīng)急預(yù)案體系、優(yōu)化滅火資源配置方案、構(gòu)建高效應(yīng)急指揮協(xié)調(diào)機制、提升專業(yè)滅火技術(shù)與裝備水平、提高應(yīng)急處置人員專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)等方面提出了相應(yīng)建議，旨在提高大型外浮頂儲油罐火災(zāi)的應(yīng)急處置能力。

關(guān)鍵詞：外浮頂油罐；火災(zāi)處置；應(yīng)急管理

中圖分類號：D035.36" " " 文獻標識碼：A" " " "文章編號：2096-1227（2025）08-0062-03

0 引言

現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范中，GB50151—2021《泡沫滅火系統(tǒng)技術(shù)標準》第4.3.2條規(guī)定，非水溶性液體的泡沫混合液供給強度不應(yīng)小于12.5L/（min·m2），連續(xù)供給時間不應(yīng)小于60min，單個泡沫產(chǎn)生器的最大保護周長不應(yīng)大于24m[1]。當前滅火作戰(zhàn)中存在消防通道承載力需強化、泡沫供給強度需提高、裝備作戰(zhàn)效能需優(yōu)化等情況，特別是熱輻射威脅下的力量部署與人員安全管控尚未形成標準化作業(yè)程序。本文立足石油儲運行業(yè)災(zāi)害處置實戰(zhàn)需求，從災(zāi)情演化規(guī)律研判、戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法創(chuàng)新、指揮體系重構(gòu)等維度開展研究，著力破解“滅早滅小”與“打大攻堅”的能力銜接難題，為構(gòu)建科學(xué)、高效的油罐火災(zāi)應(yīng)急處置體系提供參考。

1 大型外浮頂儲油罐結(jié)構(gòu)特點及火災(zāi)類型

1.1" 大型外浮頂儲油罐結(jié)構(gòu)特點

大型外浮頂儲油罐采用敞口圓筒式鋼制結(jié)構(gòu)，由罐底、罐壁和外浮頂3大部件組成。浮頂由環(huán)形艙體與中心甲板拼接而成，依靠液體浮力隨油位升降，通過周向雙層密封圈與罐壁保持滑移接觸。罐體直徑通常遠大于高度，底板呈向心坡度設(shè)計，且設(shè)集油坑與排水管，利于沉積物收集。浮頂設(shè)導(dǎo)向桿、支柱腿、排水軟管及溢流孔等部件，確保運行平穩(wěn)，并在檢維修時實現(xiàn)鎖定。由于無剛性罐頂上部空間完全暴露，受風(fēng)雨及熱輻射影響顯著，密封圈成為易燃蒸氣泄漏與靜電積聚的薄弱部位。

1.2" 大型外浮頂儲油罐火災(zāi)類型

火災(zāi)類型可分為三級演化形態(tài)：初級為密封圈局部火災(zāi)，火勢沿環(huán)形密封區(qū)域蔓延；中級為半液面或全液面火災(zāi)，多因浮盤傾斜、沉沒，導(dǎo)致液面暴露；高級為沸溢噴濺災(zāi)害，在高溫熱波作用下，底層水介質(zhì)發(fā)生汽化，形成噴射火與大面積流淌火。例如，密封圈火災(zāi)若未及時控制，高溫可能會破壞浮盤的結(jié)構(gòu)完整性，致使燃燒形態(tài)向更危險的液面燃燒轉(zhuǎn)變。

2 當前大型外浮頂儲油罐火災(zāi)應(yīng)急管理體系建設(shè)中發(fā)現(xiàn)的主要問題

2.1" 應(yīng)急預(yù)案針對性有待提升

現(xiàn)有應(yīng)急預(yù)案體系在應(yīng)對大型外浮頂儲油罐火災(zāi)時，存在災(zāi)情情景構(gòu)建系統(tǒng)性有待完善、處置流程顆粒度需要細化的情況。部分預(yù)案對火災(zāi)演化階段的差異性響應(yīng)需加強精細化設(shè)計，在區(qū)分密封圈火災(zāi)、半液面火災(zāi)與全液面火災(zāi)的戰(zhàn)術(shù)處置要點方面存在改進空間。例如，部分預(yù)案對浮盤傾斜導(dǎo)致燃燒形態(tài)突變時的應(yīng)急撤離機制考慮需要深化，沸溢噴濺預(yù)警與流淌火防控的聯(lián)動程序需要健全。在演練環(huán)節(jié)，存在一定程度的預(yù)設(shè)場景依賴性，模擬高溫熱輻射、有毒煙氣擴散等復(fù)雜環(huán)境對人員決策能力的影響方面需要增強真實性。

2.2" 滅火資源配置存在優(yōu)化空間

滅火資源的結(jié)構(gòu)性矛盾呈現(xiàn)“三多三少”的特點：常規(guī)滅火裝備配置比例較高，特種攻堅裝備配備需要加強；臨時調(diào)集資源占比較大，屬地保障資源需要充實；分散存儲點位較多，戰(zhàn)略儲備樞紐建設(shè)需要推進。以泡沫滅火劑為例，部分儲罐區(qū)按火災(zāi)發(fā)展最大荷載進行儲備規(guī)劃的精準性需要提高，不同類型泡沫液的兼容性測試與快速補給機制需要完善。在裝備布局方面，存在區(qū)域配置需要進一步統(tǒng)籌的情況，移動式大流量滅火系統(tǒng)、遠射程泡沫炮等關(guān)鍵裝備在戰(zhàn)區(qū)級統(tǒng)籌調(diào)配方面存在提升空間。

2.3" 應(yīng)急指揮體系協(xié)同效能需要加強

多力量協(xié)同作戰(zhàn)時存在指揮權(quán)責需要明晰、信息共享效率需要提升的情況。一是跨部門指揮界面需要建立更標準化的任務(wù)交接規(guī)程，在避免重復(fù)處置或責任真空方面存在改進空間。二是現(xiàn)場態(tài)勢感知能力對罐體結(jié)構(gòu)形變、液位變化等關(guān)鍵參數(shù)的實時獲取需要強化。三是通信保障在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性需要提高，存在火場“最后一公里”信息傳遞準確性需要加強的情況。例如，在多層作戰(zhàn)單元協(xié)同行動時，指令傳達時效性需要提升，可能影響冷卻與總攻時機的精準把握。

2.4" 專業(yè)滅火技術(shù)與裝備支撐存在提升需求

現(xiàn)有技術(shù)裝備體系在應(yīng)對大型油罐火災(zāi)的特殊需求方面需要加強適配性。固定消防設(shè)施方面，部分罐區(qū)噴淋系統(tǒng)覆蓋范圍需要優(yōu)化，泡沫混合比調(diào)節(jié)精度需要提升。移動裝備在有效射程、持續(xù)流量、環(huán)境適應(yīng)性等參數(shù)方面存在改進情況。技術(shù)創(chuàng)新層面，針對密封圈火蔓延抑制、沸溢早期預(yù)警等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的專項技術(shù)攻關(guān)需要加強，新型滅火劑研發(fā)與現(xiàn)有裝備的適配性驗證需要深化。在裝備操作標準方面，大流量泡沫炮的仰角調(diào)整、噴射軌跡選擇等關(guān)鍵參數(shù)需要建立更科學(xué)的規(guī)范。

2.5" 應(yīng)急處置人員專業(yè)素質(zhì)需要持續(xù)提高

處置隊伍的能力建設(shè)存在知識結(jié)構(gòu)需要更新、技能訓(xùn)練需要強化、經(jīng)驗積累需要深化的情況。部分指揮員對浮頂罐結(jié)構(gòu)特性、火災(zāi)動力學(xué)原理等專業(yè)理論的掌握深度需要加強。登罐滅火、緊急避險等專項技能訓(xùn)練在頻次與強度方面需要優(yōu)化。全要素、全流程的合成訓(xùn)練需要加強開展，指揮員對災(zāi)情演變的預(yù)判能力與戰(zhàn)斗員的臨機處置能力需要提高協(xié)同性。專業(yè)化培訓(xùn)體系需要健全專項認證考核和復(fù)訓(xùn)機制，在避免“一證終身”的考核管理方面需要完善制度設(shè)計。

3 大型外浮頂儲油罐火災(zāi)應(yīng)急管理體系建設(shè)分析

3.1" 科學(xué)完善應(yīng)急預(yù)案體系

針對預(yù)案體系與實戰(zhàn)需求脫節(jié)的問題，需建立“分場景、可迭代”的預(yù)案編制模式。構(gòu)建三級預(yù)案框架：基礎(chǔ)預(yù)案側(cè)重組織架構(gòu)與響應(yīng)流程，專項預(yù)案聚焦密封圈火災(zāi)、液面燃燒等典型災(zāi)變場景，戰(zhàn)術(shù)預(yù)案細化冷卻控制、泡沫總攻等關(guān)鍵環(huán)節(jié)操作標準。預(yù)案動態(tài)更新機制應(yīng)嵌入罐區(qū)全生命周期管理，結(jié)合設(shè)備檢修數(shù)據(jù)、工藝改造記錄等要素，每季度開展符合性評估[2]。例如，當儲罐浮盤密封材料更換為低摩擦系數(shù)材質(zhì)時，需同步調(diào)整靜電引燃風(fēng)險的處置對策。

在演練層面推行“雙盲+壓力測試”模式，隨機設(shè)定浮盤卡滯、泡沫管線破裂等突發(fā)變量，檢驗指揮員臨機決策能力。數(shù)字化演練平臺需集成熱輻射計算模型，實時生成不同燃燒階段的安全作戰(zhàn)邊界，為力量部署提供動態(tài)參考。針對沸溢噴濺等極端工況，設(shè)置多閾值預(yù)警觸發(fā)機制，當罐底溫度梯度突破臨界值或液位異常波動時，自動啟動預(yù)設(shè)撤離程序并切換遠程滅火模式。

3.2" 優(yōu)化滅火資源配置方案

建立“三圈層”滅火資源保障體系：核心圈層在罐區(qū)500m范圍內(nèi)設(shè)置模塊化補給站，預(yù)置大流量移動炮、耐高溫水帶等攻堅裝備；支援圈層依托轄區(qū)消防站建設(shè)專業(yè)處置編隊，配備遠程供水系統(tǒng)與泡沫快速運輸裝置；戰(zhàn)略圈層在石化園區(qū)層面建立中央物資庫，實施泡沫液有效期更換管理并預(yù)留一定的應(yīng)急儲備余量[3]。

推行裝備效能動態(tài)評估機制，基于罐體高度、直徑等參數(shù)建立裝備選型矩陣。例如，對直徑超80m的儲罐，優(yōu)先列裝具備仰角自動補償功能的智能泡沫炮，其射流軌跡需滿足全液面覆蓋要求。供水網(wǎng)絡(luò)實施“雙回路+壓力緩沖”改造，在防火堤外設(shè)置分布式蓄水池，通過智能閥門實現(xiàn)管網(wǎng)壓力的自適應(yīng)調(diào)節(jié)。針對交通中斷等極端情況，規(guī)劃直升機投送通道，確保關(guān)鍵滅火劑能在處置窗口期內(nèi)直達火場。

3.3" 構(gòu)建高效應(yīng)急指揮協(xié)調(diào)機制

建立“雙核驅(qū)動”指揮架構(gòu)：現(xiàn)場指揮部負責戰(zhàn)術(shù)執(zhí)行，重點協(xié)調(diào)冷卻控制、泡沫總攻等作戰(zhàn)單元；后方指揮中心依托數(shù)字孿生系統(tǒng)進行災(zāi)情推演，提供資源調(diào)度與風(fēng)險預(yù)警支持[4]。開發(fā)專用指揮平臺集成三維定位、裝備狀態(tài)監(jiān)測等功能，通過增強現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)力量部署的可視化校正。

構(gòu)建多源信息融合通道，將罐區(qū)DCS系統(tǒng)的溫度、壓力數(shù)據(jù)與無人機熱成像掃描結(jié)果進行交叉驗證，生成燃燒強度趨勢圖。建立跨部門通信協(xié)議棧，確保企業(yè)工藝處置組與消防攻堅組能共享關(guān)鍵操作時序[5]。例如，在實施注氮惰化前，消防冷卻組需提前調(diào)整水槍陣地以防止蒸汽閃爆沖擊。設(shè)立獨立安全官崗位，全程監(jiān)控作戰(zhàn)人員熱暴露劑量，當累積輻射量接近耐受極限時強制啟動輪換程序。

3.4" 提升專業(yè)滅火技術(shù)與裝備水平

研發(fā)“三階段”滅火技術(shù)體系：密封圈火災(zāi)階段推廣負壓式泡沫注入裝置，通過環(huán)形密封腔定向注泡抑制火勢蔓延；液面燃燒階段采用梯度泡沫覆蓋法，先由舉高設(shè)備噴射中倍數(shù)泡沫形成隔離層，再由地面設(shè)備補充高倍數(shù)泡沫實施窒息滅火；沸溢防控階段應(yīng)用熱波監(jiān)測儀與智能注水系統(tǒng)，在罐底形成動態(tài)冷卻屏障。

裝備升級聚焦“三化”方向：大流量泡沫炮需實現(xiàn)流量-壓力自適應(yīng)調(diào)節(jié)，在管路阻力變化時仍能維持設(shè)計混合比；舉高噴射裝置配備耐高溫攝像組件與自穩(wěn)定云臺，確保在熱氣流擾動下精確打擊火點；個人防護裝備集成生命體征監(jiān)測與定位模塊，超出安全作業(yè)區(qū)域時自動觸發(fā)聲光報警。同步發(fā)展無人化處置技術(shù)，如防爆機器人攜帶熱切割設(shè)備實施浮盤破拆，為內(nèi)攻滅火創(chuàng)造泄壓通道。

3.5" 強化應(yīng)急處置人員專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)

構(gòu)建“能力圖譜”導(dǎo)向的訓(xùn)練體系，將處置能力分解為密封圈火辨識、沸溢前兆識別等核心指標[6]。開展全要素模擬訓(xùn)練，在高溫濃煙環(huán)境中設(shè)置浮盤傾覆、管線爆裂等突發(fā)險情，錘煉人員臨機處置能力。建立處置專家“思維庫”，通過戰(zhàn)例復(fù)盤提取200個典型決策場景，形成覆蓋災(zāi)情研判、戰(zhàn)術(shù)選擇等環(huán)節(jié)的輔助決策樹。

實施“雙認證”資格管理，消防指揮員需通過儲罐火災(zāi)動力學(xué)理論考核與虛擬指揮系統(tǒng)實操測試，攻堅組成員必須完成密閉空間泡沫管槍操作等專項認證。設(shè)立區(qū)域性處置技能實訓(xùn)中心，配置浮頂罐火災(zāi)模擬裝置，可精準復(fù)現(xiàn)不同燃燒階段的熱輻射強度與煙氣擴散規(guī)律。定期開展跨區(qū)域聯(lián)合演練，重點檢驗極端條件下裝備適配、戰(zhàn)術(shù)銜接等環(huán)節(jié)的薄弱點，通過壓力測試持續(xù)提升隊伍作戰(zhàn)韌性[7]。

4 結(jié)束語

綜上所述，大型外浮頂儲油罐火災(zāi)應(yīng)急管理體系建設(shè)是一項系統(tǒng)工程，需要從預(yù)案編制、資源配置、指揮協(xié)調(diào)、技術(shù)裝備和人員培養(yǎng)等多方面協(xié)同推進。面對當前石化行業(yè)快速發(fā)展的形勢，唯有建立科學(xué)完善的應(yīng)急管理體系，才能有效應(yīng)對日益復(fù)雜的火災(zāi)風(fēng)險挑戰(zhàn)。隨著科技的不斷進步和理念的持續(xù)更新，未來的應(yīng)急管理體系建設(shè)應(yīng)更加注重智能化、信息化手段的應(yīng)用，促進跨部門、跨區(qū)域的資源整合與協(xié)同聯(lián)動，推動預(yù)案體系與實戰(zhàn)需求的深度融合。同時，應(yīng)持續(xù)強化滅火救援人員的專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)，不斷完善專業(yè)技術(shù)裝備，形成全方位、多層次的應(yīng)急保障能力。

參考文獻

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