繆鵬飛
(上海浦東新區(qū)公安消防支隊(duì),上海 201203)
大型石油化工企業(yè)滅火救援用水保障
繆鵬飛
(上海浦東新區(qū)公安消防支隊(duì),上海 201203)
一直以來(lái),消防部隊(duì)始終高度重視事故處置的科學(xué)性、專(zhuān)業(yè)性、有效性,在實(shí)踐中總結(jié)出許多優(yōu)秀的消防技戰(zhàn)術(shù)和實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn),并對(duì)規(guī)范制定、消防管理提出了很多好的做法和要求。論文對(duì)幾起大型石化企業(yè)火災(zāi)撲救案例進(jìn)行介紹,分析消防用水的影響因素及其歷史原因,結(jié)合上?;瘜W(xué)工業(yè)區(qū)的一些具體做法,從總體規(guī)劃、裝備配置和設(shè)計(jì)、管理、聯(lián)動(dòng)等方面因素,對(duì)如何保障大型石油化工企業(yè)消防用水進(jìn)行了初步探討。
消防;石化企業(yè);消防用水;滅火救援
【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.06.021
火災(zāi)撲救過(guò)程中,水是消防員的基本彈藥遙大型石油化工企業(yè)火災(zāi)撲救是世界性的消防難題,能否保障消防用水是關(guān)鍵因素遙石化企業(yè)火災(zāi)火勢(shì)猛烈,火場(chǎng)面積大,溫度高,現(xiàn)代大型石化企業(yè)的裝置更趨向大型化堯集中化布置,產(chǎn)業(yè)鏈上下游一體化,易形成聯(lián)鎖災(zāi)害事故,滅火救援需要大量消防用水遙本文對(duì)幾起大型石化企業(yè)火災(zāi)撲救案例進(jìn)行簡(jiǎn)要分析,歸納了由于石化企業(yè)火災(zāi)特點(diǎn)堯規(guī)范要求堯裝備配置以及設(shè)計(jì)堯管理等方面問(wèn)題給滅火救援用水保障帶來(lái)的影響,結(jié)合上?;瘜W(xué)工業(yè)區(qū)的一些具體做法就如何保障好大型石油化工企業(yè)消防用水進(jìn)行了初步探討,以期對(duì)提升大型石化企業(yè)消防供水能力和可靠性,進(jìn)一步做好滅火救援工作有所裨益遙
2.1 幾起大型石化企業(yè)火災(zāi)消防用水情況
2011年9月8日,上海賽科石油化工有限公司低溫罐區(qū)超臨界乙烯管線爆燃事故,共調(diào)集107輛消防車(chē)到場(chǎng)處置。利用廠區(qū)20套穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)、廠區(qū)(使用13個(gè))和市政(使用6個(gè))低壓消火栓系統(tǒng)、南河路天然水源取水碼頭(4部大功率消防車(chē)取水)3種水源,第一階段開(kāi)啟固定炮9門(mén),設(shè)置移動(dòng)炮15門(mén)、車(chē)載炮1門(mén),用水量達(dá)1300L/s,高峰階段開(kāi)啟4門(mén)固定炮,35門(mén)移動(dòng)炮、1門(mén)車(chē)載炮、2把屏風(fēng)水槍?zhuān)盟窟_(dá)到1500~1800L/s。
2010年7月16日,大連中石油輸油管線爆炸火災(zāi),共調(diào)集348輛消防車(chē)投入滅火救援,從起火到火災(zāi)被控制及大火被基本消滅這15個(gè)小時(shí)中,火場(chǎng)平均供水強(qiáng)度近1000L/s,合計(jì)用水量6000t左右[1]。
2005年11月13日,中石油吉化雙苯廠火災(zāi),共調(diào)集96臺(tái)消防車(chē),先后啟用了廠區(qū)內(nèi)的2個(gè)消防水鶴、6處地上消火栓和廠區(qū)外3000m范圍的4處消防水鶴,采用直接供水、接力供水和運(yùn)水供水等方法,經(jīng)計(jì)算,冷卻和撲救火災(zāi)共用水21600t,用泡沫19t,干粉2t[2]。
2003年7月23日,上海石化煉化部2#乙烯裝置冷區(qū)發(fā)生火災(zāi)。前后共162輛/次消防車(chē)投入滅火,使用廠區(qū)穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)、低壓消火栓系統(tǒng)和陰井回流水3種供水。高峰時(shí)使用16支水槍、14門(mén)移動(dòng)炮、7門(mén)車(chē)頂炮和10支洪水水槍?zhuān)盟_(dá)到1000L/s。
2001年9月1日,沈陽(yáng)市大龍洋石油有限公司油庫(kù)區(qū)發(fā)生火災(zāi),共調(diào)集103臺(tái)消防車(chē),利用15處消火栓、3個(gè)蓄水池,形成5條接力供水干線,其中,36臺(tái)消防水罐車(chē)往返運(yùn)水直接為前線陣地供水。
2.2 消防用水和相關(guān)因素分析
從以上幾起火災(zāi)的撲救可以看出,大型石化企業(yè)火災(zāi)事故滅火救援用水有以下幾個(gè)特點(diǎn)。
2.2.1 消防車(chē)輛調(diào)度基本在100輛以上才能保障消防撲救和供水
根據(jù)火勢(shì)情況、固定消防設(shè)施是否正常投用,一線作戰(zhàn)車(chē)輛數(shù)量會(huì)有不同,但這些火災(zāi)消防車(chē)輛調(diào)度基本在100輛以置時(shí)消防車(chē)需從附近的市政消防管網(wǎng)或天然水源取水,由于傳輸距離長(zhǎng),必須使用多臺(tái)消防車(chē)進(jìn)行水源保障,形成遠(yuǎn)距離供水能力或者來(lái)回運(yùn)輸供水,比如,在“7.16”火災(zāi)中,調(diào)用50輛大噸位消防車(chē)運(yùn)水供水800余臺(tái)次,“9.1”火災(zāi)中調(diào)用55臺(tái)消防水罐車(chē)形成5條供水長(zhǎng)干線,用36臺(tái)消防水罐車(chē)往返運(yùn)水直接為前線陣地供水;三是預(yù)備力量集結(jié),應(yīng)對(duì)火情變化,“9.8”火災(zāi)中40余輛車(chē)為備用車(chē)輛。
2.2.2 消防用水量基本在600L/s以上,高峰期可達(dá)1000L/s以上
在幾起火災(zāi)中,消防用水量基本在600L/s以上,如發(fā)生大面積燃燒和爆炸,高峰期滅火和冷卻用水可能達(dá)到1200~1500L/s?!?1.13”火災(zāi)在700~1000L/s,“7.16”火災(zāi)平均供水強(qiáng)度近1000L/s,“9.8”火災(zāi)初期用水量為1300L/s,高峰期達(dá)1500~1800L/s。
2.2.3 起決定作用的滅火裝備是大功率消防車(chē)、大量流消防炮
由于大型石化企業(yè)火災(zāi)火勢(shì)猛烈,火場(chǎng)溫度高,幾起火災(zāi)中,真正在火場(chǎng)起決定作用的都是大功率消防車(chē)、大量流消防炮、車(chē)載炮,移動(dòng)水槍一般作為輔助進(jìn)攻手段。在“9.1”火災(zāi)中,4臺(tái)狂?;瘜W(xué)水炮車(chē)和數(shù)臺(tái)高噴車(chē)起到?jīng)Q定性作用,“7.16”火災(zāi)中大功率遠(yuǎn)程供水系統(tǒng)為火場(chǎng)供水提供了近一半供水。
2.2.4 初期火災(zāi)時(shí),消防泵能否正常工作是影響火災(zāi)用水?dāng)U大的重要因素
“7.16”火災(zāi)由于爆炸位于消防泵房和變電所附近,導(dǎo)致消防泵房和變電所均被燒毀,罐區(qū)內(nèi)固定消防設(shè)施不能運(yùn)行,影響了火災(zāi)撲救?!?1.13”火災(zāi)初期,爆炸導(dǎo)致消防泵房供電中斷,中期及時(shí)恢復(fù)供電,使廠區(qū)大部分供水設(shè)施恢復(fù)供水,為事故現(xiàn)場(chǎng)滅火救援提供了有利保障,“9.8”火災(zāi)爆炸地點(diǎn)距消防泵房較遠(yuǎn),2處消防泵房?jī)?nèi)的消防泵及時(shí)啟動(dòng),為初期火災(zāi)處置提供了有力保障。
2.2.5 同相關(guān)部門(mén)聯(lián)動(dòng)、聯(lián)勤機(jī)制是保障火場(chǎng)用水的重要因素
在幾起火災(zāi)撲救中,均采取部門(mén)聯(lián)動(dòng)方式保障消防用水。通知水廠對(duì)市政管網(wǎng)加壓,調(diào)用灑水車(chē)供水,協(xié)調(diào)供電部門(mén)恢復(fù)火場(chǎng)供電,公安部門(mén)疏散和警戒等聯(lián)動(dòng)措施?!?.16”調(diào)用市政環(huán)衛(wèi)灑水車(chē)等其他水罐車(chē)輛運(yùn)水、供水200余臺(tái)次,“9.1”調(diào)動(dòng)城建、交通、衛(wèi)生等部門(mén)的10臺(tái)市政灑水車(chē)、20臺(tái)運(yùn)沙車(chē)、10臺(tái)混凝土澆灌車(chē)保障滅火撲救。
3.1 規(guī)范總體合理,但未考慮特大型事故救援需要
大型石化企業(yè)消防設(shè)計(jì)主要參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50160—1992),現(xiàn)行版本發(fā)布于2008年,之前消防設(shè)計(jì)使用的版本是1992年制定的,于1999修訂。新版規(guī)范消防用水量有所提高(見(jiàn)表1),但尚未完全滿足特大型事故救援需要。其中主要3個(gè)原因,一是規(guī)范的出發(fā)點(diǎn)一般考慮災(zāi)害可控,主要為固定消防設(shè)施提供消防用水,對(duì)滅火作戰(zhàn)中面對(duì)復(fù)雜火場(chǎng)形勢(shì)下的著火及周邊裝置和設(shè)備冷卻、進(jìn)攻人員自身防護(hù)用水等估計(jì)不足;二是大型石化企業(yè)概念發(fā)生變化,1992年規(guī)范制定時(shí),大型石化企業(yè)指250伊104t常減壓裝置煉油,(11~30)伊104t乙烯,現(xiàn)在隨著石化裝置向大型化發(fā)展,規(guī)模達(dá)到(800~1000)伊104t煉油、(70~100)伊104t乙烯,且常常集中布置;三是規(guī)范的修訂參照了消防部隊(duì)實(shí)際滅火用水量和美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)APIRP2001《煉油廠防火》相關(guān)規(guī)定,但從經(jīng)濟(jì)和安全平衡角度,未考慮特大型事故救援需要。[4]
表1 大型石化裝置的消防用水量
3.2 未根據(jù)大型石化企業(yè)火災(zāi)撲救實(shí)際配備車(chē)輛和裝備
面對(duì)大型油罐起火、大面積流淌火等火災(zāi),僅靠普通口徑的水槍和泡沫管槍根本無(wú)法實(shí)施有效撲救和冷卻,必須以大口徑消防炮、車(chē)載炮為主攻力量實(shí)施冷卻控火。很多消防裝備國(guó)內(nèi)尚無(wú)生產(chǎn),采購(gòu)進(jìn)口消防設(shè)備包括車(chē)輛、水炮程序復(fù)雜,價(jià)格高,維護(hù)難,且存在同國(guó)內(nèi)設(shè)施的匹配問(wèn)題,導(dǎo)致部分地區(qū)配備數(shù)量還不足。
3.3 消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不夠合理
石化企業(yè)的消防給水按照規(guī)范要求設(shè)置了穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng),但由于廠址客觀條件、項(xiàng)目近遠(yuǎn)期實(shí)施計(jì)劃、對(duì)規(guī)范的理解等因素還存在消防泵房位置和給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不夠合理,雙動(dòng)力源不夠可靠等問(wèn)題。如消防泵房一般設(shè)置在廠區(qū)一側(cè),在廠區(qū)規(guī)模較大時(shí)給水管網(wǎng)易發(fā)生最不利點(diǎn)處不能滿足流量和揚(yáng)程要求,一般不在消防水池和水罐設(shè)置取水設(shè)施,未考慮系統(tǒng)無(wú)法啟動(dòng)時(shí)消防車(chē)也無(wú)法取水,沒(méi)有充分利用周邊天然水源設(shè)置取水碼頭以提高可靠性,消防泵的啟動(dòng)電路設(shè)置過(guò)載保護(hù)或全部采用電作為動(dòng)力源,易發(fā)生由于供電中斷而無(wú)法啟泵的現(xiàn)象[5]。
3.4 管理不到位導(dǎo)致設(shè)施不好用
總體上來(lái)說(shuō),大型石化企業(yè)對(duì)消防安全比較重視,企業(yè)消防設(shè)施維護(hù)較好,但在檢查中也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題。如一些單位為防止消防主泵啟動(dòng)后管網(wǎng)壓力過(guò)大,出水閥門(mén)一直未完全開(kāi)啟,一些單位主備泵啟動(dòng)和切換程序不合理,主泵不啟動(dòng)備泵也無(wú)法啟動(dòng),或者主備泵不進(jìn)行切換,經(jīng)常啟動(dòng)導(dǎo)致主泵易損壞,而備泵長(zhǎng)期不啟動(dòng)也易發(fā)生故障。
為應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的石化企業(yè)特大聯(lián)鎖災(zāi)害事故,必須從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、管理、裝備、演練等各方面全力做好準(zhǔn)備,充分利用可以利用的所有水源,保障消防供水。下面以上?;瘜W(xué)工業(yè)區(qū)為例,簡(jiǎn)析如何做好應(yīng)對(duì)特大型石油化工企業(yè)火災(zāi)的消防用水保障。
4.1 做好應(yīng)對(duì)特大聯(lián)鎖災(zāi)害事故情況下的消防給水設(shè)施建設(shè)
根據(jù)多年來(lái)大型石化企業(yè)滅火撲救實(shí)際,消防給水必須利用一切可以利用的水源,除了市政給水、天然水源、穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)等常見(jiàn)水源,根據(jù)具體情況還可以使用低壓市政或者工業(yè)循環(huán)水、陰井回流水、周邊工廠的消防水系統(tǒng),盡力建設(shè)和使用多來(lái)源、多途徑的可靠供水設(shè)施。
4.1.1 規(guī)劃先導(dǎo),從整體布局提升消防供水可靠性
國(guó)家消防標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范考慮了企業(yè)大部分火災(zāi)的用水需要,但沒(méi)有考慮特大連鎖事故的滅火用水,可以通過(guò)石化企業(yè)園區(qū)的整體規(guī)劃來(lái)保障。上?;瘜W(xué)工業(yè)區(qū)在規(guī)劃布局時(shí)結(jié)合天然水系在重化工企業(yè)集聚的南區(qū)設(shè)置了4條天然河流,既可以將重型化工企業(yè)同一般化工企業(yè)隔離,也便于消防取水。2010年,投資170余萬(wàn)元在南河邊設(shè)置7座消防車(chē)取水碼頭,“9.8”事故中利用南側(cè)已設(shè)置的取水碼頭停靠4部大功率消防車(chē)為滅火救援供水。2011年,繼續(xù)投資93萬(wàn)元對(duì)對(duì)中央河橋涵進(jìn)行改造以便于消防車(chē)??咳∷?,進(jìn)一步提升消防水源可
4.1.2 源頭把控,利用防消聯(lián)勤提升消防供水能力
“9.8”火災(zāi)發(fā)生的上海賽科石油化工有限公司初步設(shè)計(jì)時(shí),上海消防部門(mén)深刻吸取2002年“7.23”火災(zāi)教訓(xùn),召開(kāi)加強(qiáng)上海化學(xué)工業(yè)區(qū)防、滅火設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)會(huì),將消防部隊(duì)在石化企業(yè)滅火救援中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和實(shí)際需求同企業(yè)主動(dòng)溝通,督促企業(yè)提高消防給水系統(tǒng)供水能力和可靠性。該公司設(shè)置了2套穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng),供水能力分別為330L/s和940L/s,平時(shí)獨(dú)立運(yùn)行,事故時(shí)可以連通,“9.8”火災(zāi)中2套系統(tǒng)迅速連通,供水量達(dá)到1300L/s,還在廠區(qū)內(nèi)布置管徑為400mm的低壓市政消火栓系統(tǒng),又提供了近200L/s的供水能力,既提高了供水可靠性,也避免大量作戰(zhàn)車(chē)輛分流在水源保障上,為火災(zāi)事故成功處置打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
4.1.3 設(shè)施升級(jí),創(chuàng)新供水方式
特大型災(zāi)害事故情況下,傳統(tǒng)供水方法已無(wú)法適應(yīng)火災(zāi)撲救需要。在“7.16”火災(zāi)撲救中,大連支隊(duì)裝備的一套進(jìn)口遠(yuǎn)程供水系統(tǒng),流量為370L/s,從2km外的海中取水,提供了火災(zāi)中近一半的用水量,而另一半的用水量,靠運(yùn)水、供水近千臺(tái)次才勉強(qiáng)得以保障。相較運(yùn)水、供水方法優(yōu)勢(shì)明顯,起到了舉足輕重的作用。轄區(qū)內(nèi)大型石化企業(yè)的消防總隊(duì)或者支隊(duì),應(yīng)考慮配備遠(yuǎn)程供水模塊,以應(yīng)對(duì)遠(yuǎn)距離大流量供水需要。
4.2 以大功率消防車(chē)、大口徑消防水炮為主配齊配強(qiáng)消防裝備
消防部門(mén)對(duì)大型石化企業(yè)火災(zāi)撲救也有一個(gè)逐步認(rèn)識(shí)的過(guò)程,通過(guò)這些年的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)總結(jié),大型石化企業(yè)消防隊(duì)配備大功率消防車(chē)、大口徑消防水炮已經(jīng)成為共識(shí)。近年來(lái),石化企業(yè)消防隊(duì)普遍配備了先進(jìn)的車(chē)輛和裝備,樹(shù)立了“用炮”理念,單干線炮流量在30L/s以上,雙干線炮流量可達(dá)80L/s,化工區(qū)消防支隊(duì)配備的車(chē)輛以進(jìn)口大功率消防車(chē)為主,配備了54門(mén)消防炮,其中從美國(guó)引進(jìn)的“終結(jié)者二號(hào)”消防炮,流量達(dá)到200L/s,這些裝備的配置為滅火救援打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),但對(duì)消防供水提出了更高要求。
4.3 做好防火監(jiān)督管理,保障消防供水設(shè)施臨警好用
在“7.16”和“11.13”火災(zāi)中,由于爆炸導(dǎo)致的消防泵房停用對(duì)火災(zāi)撲救帶來(lái)很大困難,火災(zāi)爆炸的因素?zé)o法預(yù)測(cè),但在日常監(jiān)督檢查中,必須明確重點(diǎn),采取各種措施督促企業(yè)加強(qiáng)消防設(shè)施維護(hù)保養(yǎng),保障臨警好用。
在日常檢查中,一是利用企業(yè)內(nèi)部專(zhuān)業(yè)電工等技術(shù)人員,定期對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)控制線路等電氣部分進(jìn)行聯(lián)動(dòng)測(cè)試,保證系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)與設(shè)備間的聯(lián)動(dòng)切換功能正常;二是堅(jiān)決落實(shí)消防設(shè)施維護(hù)保養(yǎng)制度和第三方檢測(cè)制度,要求消防設(shè)施必須由具有資質(zhì)的單位進(jìn)行維保,并通過(guò)第三方檢測(cè)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)運(yùn)行情況通報(bào)等制度保障消防設(shè)施可靠性。
4.4 部門(mén)聯(lián)動(dòng),做好應(yīng)對(duì)災(zāi)害處置預(yù)案及演練工作
在大型石化企業(yè)火災(zāi)撲救中,同供水、供電等部門(mén)的聯(lián)防、聯(lián)勤機(jī)制,為保障滅火救援用水起到重要作用。上海化學(xué)工業(yè)區(qū)堅(jiān)持每年開(kāi)展一次大型綜合演練,2010年,會(huì)同賽科公司開(kāi)展了乙烯裝置冷區(qū)災(zāi)害事故大型應(yīng)急救援綜合演練,提高了消防部門(mén)同企業(yè)、聯(lián)動(dòng)單位的協(xié)同處置能力。此次火災(zāi),該公司在第一時(shí)間采取工藝措施,開(kāi)啟2套穩(wěn)高壓系統(tǒng)聯(lián)通閥門(mén),配合消防部門(mén)關(guān)閉乙烯管道閥門(mén),環(huán)保部門(mén)進(jìn)行大氣環(huán)境監(jiān)測(cè),供水部門(mén)及時(shí)提升市政供水壓力,公安部門(mén)進(jìn)行道路封鎖和警戒,保障了天然水源取水碼頭的作用,都為滅火救援打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
大型石油化工企業(yè)的火災(zāi)撲救面臨許多困難,而隨著裝置大型化集中布置以及產(chǎn)業(yè)一體化導(dǎo)致火災(zāi)事故可能的聯(lián)鎖化,給滅火撲救消防用水保障帶來(lái)更多困難。充足的消防供水是大型石油化工企業(yè)火災(zāi)撲救的根本保障,消防部門(mén)不管是從提升滅火救援能力,加強(qiáng)監(jiān)督管理,還是以人為本,加強(qiáng)自身防護(hù),都必須因地制宜,提早謀劃,提高大型石油化工企業(yè)的供水能力和可靠性,提升消防裝備的針對(duì)性和適用性,加強(qiáng)同企業(yè)、供水、供電等部門(mén)的聯(lián)防聯(lián)動(dòng)能力,做好應(yīng)對(duì)特大聯(lián)鎖災(zāi)害事故情況下的消防給水設(shè)施建設(shè)。
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Effective Water Supplying Measures for Fire Fighting and Rescue inLarge Petrochemical Enterprises
MIAO Peng-fei
(PublicSecurityFireBrigade,Pudong NewDistrict Shanghai,Shanghai 201203,China)
Fire brigade hasalwaysattached great importance to scientificity,professionalism,and effectiveness of the accident disposal. What'smore,theyestablishedcomprehensivefirefightingframeworkandcontinuouslydevelopedthefiremanagement,rulesandprocedures based on best practices and lessons learned from practical experiences.This article introduced several large petrochemical enterprise fire fighting cases,analyzed the key factors impacting fire water demand and its related legacy issues and then discussed on how to ensure the sufficiency and effectiveness of fire water supplying in the large-scale petrochemical enterprises by presenting the proposed measures applyingtoonelivecase"ShanghaiChemicalIndustrialPark"fromtheoverallplanning,equipmentconfigurationanddesigning,cross-teams collaboration,themonitoringmechanismtotheimplementationofregularfiredrillanddisasterrecoveryschemes.
firecontrol;petrochemicalenterprise;fireprotectionwater(FPW);firefightingandrescue
TU976+.5;TU276+.7
A
1007-9467(2016)06-0087-04
2016-04-27
繆鵬飛(1977~),男,上海人,工程師,從事建筑防火研究,(電子信箱)20651096@qq.com。