何 寧
公安部消防局
2015年4月6日18時58分,福建省漳州市古雷石化騰龍芳烴有限公司PX裝置發(fā)生爆炸,現(xiàn)場多個油罐發(fā)生猛烈燃燒。經(jīng)過福建、廣東兩地參戰(zhàn)消防官兵68小時艱苦奮戰(zhàn),成功將大火撲滅,保住了廠區(qū)72個儲罐和大量油氣管線及整個古雷半島安全。這是一起典型的石油化工爆炸火災事故,現(xiàn)場情況十分復雜、危險,儲罐多次發(fā)生復燃、復爆,滅火處置難度極大。筆者經(jīng)歷并參與了整個滅火救援過程。從總結經(jīng)驗教訓、掌握事故規(guī)律、提升救援能力的角度,客觀分析了事故處置過程,認真研究石化儲罐火災特點和處置難點,總結歸納了經(jīng)驗和啟示,以期在今后的工作中有所借鑒,進一步提升公安消防部隊處置石化火災事故的能力。
騰龍芳烴(漳州)有限公司位于漳州古雷半島古雷經(jīng)濟開發(fā)區(qū),擁有兩條PX生產(chǎn)線,年產(chǎn)160萬噸。生產(chǎn)工藝以石腦油為原料,經(jīng)重整、芳烴抽提、二甲苯分離、苯/甲苯分離、歧化、異構化、吸附分離等裝置組成的芳烴聯(lián)合裝置生產(chǎn)制得PX。
廠區(qū)分為原料罐區(qū)和倉庫、中間罐區(qū)、成品罐區(qū)以及生產(chǎn)和配套設備區(qū)等部分。廠區(qū)內共有各類危險化學品儲罐76個,總容量70.8萬立方米。在毗鄰廠區(qū)碼頭有30萬噸的凝析油儲罐區(qū)和常渣油儲罐區(qū)各1個。
爆炸起火罐區(qū)由607、608、609、610號4個1萬立方米儲罐組成。每個罐高16.58m,直徑30m。其中,607、608號罐內分別存儲有6622m3、1837m3的重石腦油;609、610號罐內分別儲存有1563m3、4020m3的輕重整液。著火罐區(qū)共用一個長95m、寬95m、高2.1m的防護堤。
罐區(qū)東側為PX芳烴聯(lián)合裝置吸附分離I區(qū);西側為2個5萬立方米凝析油儲罐;南側為2個2萬立方米常渣油罐;北側為8個1萬立方米對二甲苯、芳烴、柴油等儲罐。
爆炸發(fā)生后,漳州市消防支隊第一時間趕赴現(xiàn)場處置,福建省消防總隊第一時間啟動跨區(qū)域增援預案,調集全省284輛消防車、1240名消防官兵趕赴現(xiàn)場增援。公安部立即調派廣東省消防總隊38輛消防車、178名官兵跨區(qū)增援,并以陸運、空運方式,從山東、江蘇等地調集泡沫液1600多噸運往現(xiàn)場,在最短時間內調集滅火力量、有效資源實施跨區(qū)域作戰(zhàn),確保了現(xiàn)場人員、車輛、滅火藥劑充足有力。
消防力量到場后,立即開啟了周邊罐區(qū)的固定消防系統(tǒng),關閉了著火罐和鄰近罐的進出料閥門,并與廠方技術人員逐一檢查了著火罐和鄰近罐的罐體類型結構、物料液位狀況和氮封系統(tǒng)的完好情況,最大限度地減少滅火救援中的風險因素。同時,將現(xiàn)場劃分為四個戰(zhàn)斗區(qū)域,利用車載泡沫炮、移動泡沫炮壓制儲罐火勢;利用大功率車載水炮和移動水炮對著火罐和鄰近罐進行不間斷冷卻;大噸位水罐消防車利用廠區(qū)消火栓,3套遠程供水系統(tǒng)抽吸海水和消防用水,建立供水線路,確保供水不間斷。
由于爆炸燃燒導致罐體坍塌變形,且儲罐內燃燒物料組分復雜,自燃點低,燃燒強度大,多次出現(xiàn)復燃復爆,撲救難度大。指揮部緊急從全國調集了滅火專家和技術人員,到場輔助決策。根據(jù)現(xiàn)場態(tài)勢,確定了“冷卻、控制、降溫、防爆”的滅火對策,并利用無人機對著火罐進行高空觀測,及時掌握罐內燃燒情況,合理調整力量部署和冷卻重點,確保儲罐穩(wěn)定燃燒。在發(fā)生流淌火噴溢、閃燃閃爆、罐體爆裂等險情前,指揮部研判及時,果斷決策,緊急下達撤退命令,調整力量部署。
各級指揮員與參戰(zhàn)消防官兵始終戰(zhàn)斗在一起,冒著隨時可能發(fā)生爆炸和高溫烈焰烘烤的危險,英勇頑強,死守陣地,硬是將已經(jīng)快蔓延到兩個5萬立方米凝析油罐的大火用泡沫和水流強行隔離,將火勢牢牢控制在有限區(qū)域,經(jīng)受住了生與死的考驗,成功保住了整個廠區(qū)的安全,彰顯了公安消防鐵軍的戰(zhàn)斗精神。
廠區(qū)內有4個5萬立方米以及72個儲量從3千至2萬立方米不等的儲罐,存有苯、對二甲苯、凝析油、輕重腦油、輕重整液、常渣油、液化石油氣等危險化學品,閃點、毒性等理化性質各不相同。罐區(qū)燃燒油品重石腦油和輕重整液為PX提煉的中間品,系多種芳烴混合品,本身蓄熱能力高,經(jīng)長時間燃燒后,輕質組分逐步揮發(fā)減少,重質組分增加,形成的混合物組份自燃點越來越低,極不穩(wěn)定。在火災撲救過程中,多次發(fā)生復燃復爆。
初步分析,引起復燃復爆的主要原因為:一是滅火后的油罐溫度仍處在高溫高熱狀態(tài),罐內輕質油蒸氣濃度加大,重質油品分解,自燃點降低,即使滅火后無明火,也易閃燃或閃爆,引發(fā)復燃大火;二是著火儲罐浮船、罐蓋落入罐內,在液面下方形成不規(guī)則空間,空間內油蒸氣一旦突破液面,遇氧氣或空氣易發(fā)生閃燃或閃爆,引發(fā)復燃大火;三是天氣影響。雖然強攻滅火灌注了大量泡沫液,暫時降溫、并隔絕了其與氧氣的接觸,但是強風和大雨對泡沫覆蓋層的破壞,泡沫自然衰減,失去對油面的保護,不能有效阻隔油蒸氣與空氣接觸,出現(xiàn)復燃大火。
爆炸不僅導致生產(chǎn)裝置受損,同時也破壞了著火罐區(qū)和鄰近罐區(qū)的雨淋保護、泡沫系統(tǒng)和罐體上的懸梯,致使固定滅火和冷卻系統(tǒng)癱瘓,只能通過移動消防裝備來組織實施滅火冷卻,給滅火救援帶來了壓力。油罐起火后,火焰高達十幾米甚至幾十米,燃燒時間長,且受風力影響,產(chǎn)生強烈的輻射熱,形成巨大的火風壓,人員、車輛難以靠近,消防部隊難以實施強攻近戰(zhàn),裝備器材作戰(zhàn)效能難以有效發(fā)揮,撲救難度極大。
著火罐在大火長時間的熏烤下,罐壁受熱變形,向內塌陷,致使罐內浮船擠壓變形,加之燃燒液面處在浮船下方,且著火液面形成多個相對空間,沿罐壁注入的泡沫液很快被高溫破壞,滅火劑難以達到覆蓋燃燒區(qū)的效果,因而造成罐內火勢撲滅難度極大,著火罐本身和毗鄰罐體冷卻保護任務異常艱巨繁重。
工廠涉及提煉重組環(huán)節(jié)多,生產(chǎn)工藝復雜,油罐區(qū)同生產(chǎn)區(qū)之間物料輸送管道密布,僅著火罐區(qū)兩側就設有3層管廊,每層管廊內有各類管線39條。特別是受火勢直接威脅的2個5萬立方米凝析油罐和8個1萬立方米甲苯、二甲苯儲罐,如果失去控制,必然波及其他儲罐及經(jīng)管線直通7公里外的存有50萬噸凝析油、對二甲苯等危化品碼頭,造成大量苯類有毒物質泄漏,后果不堪設想,古雷半島將毀于一旦。
一是務必要在第一時間調集充足力量,避免零打碎敲。能否及時有效調集作戰(zhàn)力量,是石油化工企業(yè)火災撲救成功與否的首要環(huán)節(jié)。必須要對事故發(fā)展趨勢有前瞻性預判,堅持“快速調集、就近調集、集中調集、優(yōu)勢調集”的原則,第一時間調集足夠的滅火救援力量。這次事故處置,公安消防部隊第一時間調集322輛消防車、1418名消防員投入戰(zhàn)斗,大批增援力量陸續(xù)到場,現(xiàn)場滅火力量得到極大加強,從而為控火、滅火提供了堅實的基礎。
二是務必要建立順暢的扁平化、專業(yè)化指揮體系。一般來說,在大型災害處置中一般都是由現(xiàn)場行政職務最高的領導任總指揮,按行業(yè)、部門實施分級指揮。但是這種模式一是可能導致前方作戰(zhàn)單元同時接受多項任務而無所適從;二是指揮層級過多,導致信息延遲和滯后,致使現(xiàn)場作戰(zhàn)效率低下。這次事故處置,公安部和省、市地方政府授權福建、廣東消防部隊全權指揮現(xiàn)場各參戰(zhàn)力量,實施扁平化、專業(yè)化直接指揮,減少了指揮層級,提升了指揮效能,有效確保了指揮決策的科學性。
三是火情偵察務必要貫穿滅火救援全程。要利用一切技術裝備開展火情偵察,掌握油罐或裝置的具體情況。這次事故處置,多次利用無人機進行航拍,查明儲罐儲量和液面情況、燃燒變形部位、周邊裝置、管道破裂、損毀情況,提前確定進攻和撤退路線,特別是火災撲滅后,設立觀察哨,進行晝夜不間斷的外部偵察,雖然發(fā)生多次小規(guī)模的復燃、復爆,但因發(fā)現(xiàn)及時,處置得當,均未導致嚴重后果。
四是務必要建立持續(xù)、不間斷的供水體系。石油化工企業(yè)發(fā)生火災,滅火和冷卻用水量很大,合理利用水源和組織好火場供水關系到整個滅火戰(zhàn)斗的成敗。要堅持“以固為主、固移結合,就近使用水源、確保持續(xù)不間斷”的原則,根據(jù)火場滅火力量及火場的實際需要,選擇最佳的供水方法,優(yōu)先發(fā)揮固定、半固定泡沫系統(tǒng)和水噴淋系統(tǒng)作用,對裝置和罐體進行冷卻降溫,對流淌火進行覆蓋撲救,啟動消防水泵給系統(tǒng)管網(wǎng)加壓,滿足整個火場滅火用水的需要。同時,要兼顧環(huán)境保護,盡量利用循環(huán)水,避免造成滅火廢水污染環(huán)境。這次事故處置,福建和廣東消防總隊的3套遠程供水系統(tǒng)建立了十多條供水線路,發(fā)揮了極為重要的作用。
五是攻防展開必須要“快速、有序”。油罐爆炸火災處置,危險性大,戰(zhàn)斗面和作業(yè)點多,攻防展開必須要果斷、快速、安全、有序。在進攻上,要嚴格確定好進攻路線,依托好有利地形,備足好滅火藥劑,布置好力量陣地,盡量減少一線作戰(zhàn)人員,時機一旦成熟,立即發(fā)起總攻。一旦發(fā)生突發(fā)情況,比如8日凌晨,608號罐罐體突然破裂,油品外溢形成大面積流淌火;10時50分,609號罐突然罐頂掀開爆裂燃燒。指揮部必須要果斷決策,及時發(fā)出撤退信號,迅速清點作戰(zhàn)人員,調整力量部署,確保參戰(zhàn)官兵安全。
六是必須要有精良的車輛裝備和戰(zhàn)勤保障做支撐。處置石化火災事故,精良的車輛裝備是最好的武器,特別是高性能的泡沫消防車、高噴消防車,大噸位、大功率的水罐消防車,遠程供水系統(tǒng),及先進實用的泡沫液轉輸泵,大流量的遙控炮、自擺炮等等,都是撲救石化火災事故的利器,在火場上連續(xù)作戰(zhàn)幾十個小時,發(fā)揮了強大的作戰(zhàn)效能。此外,大型石化火災撲救,上千人投入戰(zhàn)斗,滅火作戰(zhàn)時間長,戰(zhàn)勤保障需求大,油料、器材、裝備以及飲食、醫(yī)療都需要多方面、多部門的保障。同時,在事故發(fā)生后,要及時調集公安、交通、城建、醫(yī)療、環(huán)保、電力等社會聯(lián)動單位第一時間趕到現(xiàn)場,協(xié)同作戰(zhàn),為各種滅火戰(zhàn)術的順利實施和現(xiàn)場的保障發(fā)揮作用。
近年來,國內外發(fā)生了多起石腦油等輕質油品儲罐特大火災事故。如2003年9月28日,日本十勝沖地震引發(fā)北海道苫小牧市出光制油所30063號石腦油儲罐發(fā)生火災,主要原因是地震波引發(fā)罐內浮盤晃動、整體下沉,造成罐內油品全面積燃燒。此次火災共調集91個中隊、298人,歷經(jīng)44小時才被撲滅。這是日本有史以來單體儲罐最大的火災?;馂陌l(fā)生后,日本通過立法形式制定了加強石化火災處置的針對性措施。一是建立模塊化作戰(zhàn)編成。以大型化學消防車、高噴消防車、泡沫運輸車構成“三車一套”作戰(zhàn)模塊,作為處置石油化工事故的基本單元,發(fā)生災害時根據(jù)需要可調派多個模塊,每個模塊自成作戰(zhàn)體系。二是建立三級防災組織體系。第一級為企業(yè)自身安全管理體系;第二級為區(qū)域共同防災體系,主要包括區(qū)域內的各種企業(yè)消防力量;第三級是政府公共消防體系,由各地區(qū)消防部門具體負責。三是及時修改了石油儲罐等災害防治法,加強高效技術裝備配備。規(guī)定直徑超過34m油罐必須配置大流量泡沫炮及配套供水設備、泡沫混合裝置等,單臺泡沫炮的噴射能力不低于10000L/min,持續(xù)時間不少于2h。目前,日本石油化工企業(yè)特別防災區(qū)域共配12套大流量泡沫炮(流量10000~40000 L/min不等)。它山之石,可以攻玉。日本在苫小牧市石腦油儲罐火災之后采取的一系列防控措施,非常值得我們借鑒。
福建漳州爆炸火災事故處置,還應當在事故預防上下工作,安監(jiān)、消防等部門要指導各地開展石油化工重大危險源評估,立足復雜、最不利情況,制定消防專業(yè)力量、車輛裝備建設規(guī)劃,修訂完善應急處置預案,提升石油化工企業(yè)應對突發(fā)事件的能力;同時,進一步修訂完善石化企業(yè)設計規(guī)范,限定罐區(qū)儲量和數(shù)量,增加儲罐防火間距和防止油品流淌的設施,增大消防用水和泡沫液儲量,督促企業(yè)落實《消防法》和安全生產(chǎn)制度,建強專職消防力量,配齊消防設施,落實消防安全責任,切實提高石化企業(yè)單位自防自救能力。
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