倪佳福，郭 晨

1.淄博市消防救援支隊，山東 淄博 255000； 2.淄博職業(yè)學(xué)院，山東 淄博 255314

0 引言

隨著國家能源安全戰(zhàn)略的實施和經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，我國不斷加快石油儲備基地建設(shè)。建立石油儲備基地是國家進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)控及應(yīng)對戰(zhàn)爭、自然災(zāi)害、經(jīng)濟(jì)危機(jī)、世界石油價格的大幅波動等突發(fā)事件的重要戰(zhàn)略手段，對于國家能源安全具有保障和緩沖的作用[1]。從2019年開始，我國已經(jīng)超越美國成為全球第一大原油進(jìn)口國，全年進(jìn)口原油約5.06億噸，而我國原油年產(chǎn)量僅為1.91億噸，原油對外依存度已經(jīng)高達(dá)72.6%[2]。早在2008年，我國制定的《國家石油儲備中長期規(guī)劃(2008—2020年)》中寫到：我國將用15年時間分三期完成國家石油儲備基地建設(shè)。截止到2020年底，石油儲備基地三期建設(shè)工程已經(jīng)基本完成，總庫存約為7 000萬立方米，儲備能力超過6 000 萬噸[3-4]。我國石油儲備能力超過100萬噸的基地在天津、舟山、黃島、獨山子等地區(qū)(如圖1所示)，目前已經(jīng)建成10萬立方米原油儲罐多達(dá)數(shù)百座，有的油罐區(qū)單個儲罐容積已經(jīng)達(dá)到20萬立方米。由此可見，隨著能源需求量的不斷加大，原油儲罐的數(shù)量勢必越來越多，而原油儲罐的大型化也必將成為今后儲備基地發(fā)展的主要趨勢[5]。

圖1 中國戰(zhàn)略石油儲備基地統(tǒng)計

石油儲備基地及其下游產(chǎn)品大多屬于易燃易爆物質(zhì)，極易發(fā)生火災(zāi)，儲罐一旦發(fā)生火災(zāi)，往往火災(zāi)蔓延速度較快且伴隨著燃燒和爆炸，極易造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失、慘重的人員傷亡、嚴(yán)重的環(huán)境污染和惡劣的社會影響[5]。如1989年雷擊造成黃島油庫5號罐著火，火災(zāi)迅速蔓延，1-4號罐在強(qiáng)烈的熱輻射下爆炸起火，大火共持續(xù)104 h，造成19人死亡、78人受傷，5個油罐報廢。2010年大連“7·16”油罐區(qū)火災(zāi)持續(xù)將近14 h，燃燒造成1 500 t原油泄漏流入大海，污染海平面420 km2，火災(zāi)還造成1名消防員死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)44.80億元，僅清污費用就高達(dá)1.81億元，造成了嚴(yán)重的社會影響[6]。2021年5月31日，河北省滄州市南大港產(chǎn)業(yè)園東興工業(yè)區(qū)鼎睿石化有限公司重油儲罐發(fā)生火災(zāi)，火災(zāi)持續(xù)84 h，共351輛消防車、1 547名消防指戰(zhàn)員參與火災(zāi)撲救，火災(zāi)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)3 872.1萬元。由此可見，大型油罐區(qū)火災(zāi)突發(fā)性強(qiáng)，危害性大，在撲救過程中，火災(zāi)受風(fēng)向、罐體液位高度、罐體間距等因素影響較大，一些錯誤的撲救策略還會導(dǎo)致油罐沸溢、噴濺危險的出現(xiàn)，甚至?xí)霈F(xiàn)爆炸性燃燒，嚴(yán)重威脅消防救援人員的生命安全[7-9]。鑒于此，亟須開展大型油罐區(qū)火災(zāi)特點研究，并基于火災(zāi)特點厘清大型油罐區(qū)火災(zāi)蔓延規(guī)律，進(jìn)而提出科學(xué)可行的大型油罐區(qū)火災(zāi)技戰(zhàn)術(shù)措施，最大限度地提升大型油罐區(qū)火災(zāi)撲救的效能，避免或減少消防救援人員傷亡。

1 大型油罐區(qū)火災(zāi)特點

油罐區(qū)發(fā)生火災(zāi)必須具備三個條件，即充足的可燃物(油品或者油蒸汽)、致災(zāi)點火源(雷擊、電火花、明火作業(yè))、氧氣。據(jù)統(tǒng)計，當(dāng)前大型油罐區(qū)多為10萬立方米以上的油罐，油庫規(guī)模較大，加之周邊環(huán)境復(fù)雜，輸油管線縱橫交錯，一旦出現(xiàn)誤操作導(dǎo)致管線斷裂和油品泄漏，很容易出現(xiàn)大面積流淌火，加速罐區(qū)火災(zāi)的蔓延。

1.1 火災(zāi)面積大，燃燒時間長

據(jù)統(tǒng)計，10萬立方米油罐如果發(fā)生全面積燃燒，將會產(chǎn)生5 024 m2的火災(zāi)區(qū)域[3]。此外，油品類燃燒熱釋放速率較大，基于錐形量熱儀測試得到的汽油類火災(zāi)熱釋放速率高達(dá)2.16 MW·m-3，原油類燃燒的熱釋放速率為1.14 MW·m-3[10]。較大的放熱量導(dǎo)致火災(zāi)從著火儲罐向未著火儲罐蔓延擴(kuò)大，加之儲罐區(qū)管線交錯，儲罐火災(zāi)產(chǎn)生的高溫易導(dǎo)致管線破裂甚至燃油泄漏，進(jìn)而形成新的火點[11]。據(jù)統(tǒng)計，英國Buncefield Oil Depot油罐火災(zāi)初期的流淌火面積達(dá)到了80 000 m2，大連“7·16”油罐區(qū)火災(zāi)則由于輸油管線的破裂導(dǎo)致瞬間形成20 000 m2的流淌火。目前我國最大的石油儲備基地儲存油品量高達(dá)1 000萬立方米[6]，整個石油儲備基地可燃物較多，且燃燒熱值大，發(fā)生火災(zāi)撲救較為困難，燃燒時間較長。油罐火災(zāi)在油池火和流淌火的共同作用下，熱對流、熱輻射、熱傳導(dǎo)反饋機(jī)制明顯，易導(dǎo)致儲罐區(qū)出現(xiàn)更大面積的火災(zāi)，進(jìn)而增大滅火救援的難度。

1.2 燃燒猛烈，極易爆炸

石油儲備基地儲存的油品閃點低、蒸發(fā)性強(qiáng)且易燃易爆。大型油罐區(qū)火災(zāi)從點燃至完全充分燃燒達(dá)到釋熱峰值需要的時間較短，在整個燃燒過程呈現(xiàn)指數(shù)增長的規(guī)律，大型油罐區(qū)火災(zāi)燃燒行為也被稱為“t2型火”[2]。此外，大型油罐區(qū)火災(zāi)在整個燃燒過程中容易發(fā)生爆炸，這里的爆炸主要是指物理爆炸和化學(xué)爆炸。其中物理爆炸是指油罐內(nèi)的油品在鄰近著火罐強(qiáng)烈熱輻射的作用下蒸發(fā)膨脹，導(dǎo)致罐內(nèi)壓力急速增加，進(jìn)而發(fā)生物理性爆炸，物理性爆炸往往會產(chǎn)生流淌火，并導(dǎo)致油罐區(qū)火災(zāi)進(jìn)一步擴(kuò)大。并且，原油和重油儲罐往往含有水墊層，油罐火災(zāi)的猛烈燃燒導(dǎo)致水墊層的溫度很快達(dá)到沸點，極易形成沸溢和噴濺的現(xiàn)象，火焰瞬間向外噴射，范圍可達(dá)50～120 m，在沸溢噴濺波及的區(qū)域形成新的著火區(qū)域[2]。另外，油罐燃燒區(qū)域產(chǎn)生的高溫導(dǎo)致油蒸氣揮發(fā)泄漏，并與空氣形成爆炸性混合氣體，一旦遇到點火源，就會發(fā)生爆炸，這也是典型的化學(xué)爆炸。油罐爆炸發(fā)生時間既可以在火災(zāi)前發(fā)生，也可以在火災(zāi)后發(fā)生，這取決于爆炸三要素形成的時間。據(jù)統(tǒng)計，低液位油罐更容易達(dá)到爆炸條件而發(fā)生爆炸，即使大型油罐區(qū)明火被撲滅，但整個大型油罐區(qū)域依然存在可燃性混合氣體，爆炸風(fēng)險仍然存在。

1.3 熱輻射強(qiáng)，易出現(xiàn)流淌火

根據(jù)計算，一個10萬立方米的油罐燃燒的總體熱輻射熱流可以達(dá)到5×105kW[11]。強(qiáng)烈的輻射熱會對著火罐、鄰近罐中的油品及周圍環(huán)境產(chǎn)生較大的影響，進(jìn)而加速油品的揮發(fā)。此外，油罐罐身在高強(qiáng)度輻射熱的作用下，很可能發(fā)生罐身鋼結(jié)構(gòu)失效而破裂[11]。油罐破裂后，大量的油品泄漏出來，在地面形成大面積流淌火，流淌火又進(jìn)一步加劇了油罐燃燒的輻射熱。據(jù)統(tǒng)計，油罐內(nèi)油品外溢導(dǎo)致的流淌火會出現(xiàn)在任何形式的油罐區(qū)內(nèi)，發(fā)生概率為1.5×10-4，而流淌火的面積往往在火災(zāi)初期都能達(dá)到20 000 m2以上[11]。此外，油罐內(nèi)油品在發(fā)生池火燃燒時，火焰溫度可以達(dá)到1 400 ℃，高溫和燃燒導(dǎo)致油罐內(nèi)液面逐漸減低，油罐液面的降低又會從某種程度上加大輻射熱流的增長。流淌火和熱輻射的相互作用導(dǎo)致大型油罐區(qū)著火區(qū)域進(jìn)一步擴(kuò)大，進(jìn)而又導(dǎo)致熱輻射的急速增長，形成“熱輻射—流淌火—熱輻射”交互反饋的多米諾骨牌效應(yīng)，嚴(yán)重時導(dǎo)致整個罐區(qū)發(fā)生燃燒，甚至爆炸[12]。

1.4 易出現(xiàn)人員傷亡及次生災(zāi)害

沸溢和噴濺是油罐火災(zāi)中的兩個重要形式，油罐火災(zāi)一旦在撲救過程中發(fā)生沸溢或噴濺將會對消防員、滅火救援裝備、周圍固定設(shè)施造成嚴(yán)重危害。此外，油蒸氣泄漏導(dǎo)致的氣體爆炸也是導(dǎo)致傷亡事件發(fā)生的主要原因，如：1997年北京東方化工廠原油罐區(qū)油蒸氣爆炸導(dǎo)致9人死亡，39人受傷。圖2展示了消防救援人員在地面高度撲救油罐火災(zāi)時的受傷判據(jù)，假如戰(zhàn)斗輪換的時間是300 s，則消防隊員發(fā)生一度燒傷的熱通量是1.2 kw·m-2，二度燒傷的熱通量值為2.1 kW·m-2，死亡的熱通量值是3.2 kw m-2[11]。也就是說當(dāng)消防救援人員處于圖2(a)中紅色區(qū)域時，就會有死亡的危險。圖2(b)中給出了消防救援安全作戰(zhàn)的距離，對于直徑為20 m的油罐，消防救援人員在無風(fēng)的環(huán)境下不受二度燒傷的安全距離需要大于60 m，而處于有風(fēng)環(huán)境時，滅火作戰(zhàn)安全距離應(yīng)大于80 m才能保證消防員不受傷害[12]。油罐爆炸除容易導(dǎo)致人員傷亡事件發(fā)生外，油罐區(qū)火災(zāi)極易衍生其它次生災(zāi)害，如海水污染、土壤污染、大氣污染等。美國加勒比石油公司事故中，17個儲油罐損毀導(dǎo)致的油品泄漏對周邊濕地環(huán)境造成了不可逆的損壞。由此可見，大型油罐區(qū)火災(zāi)除了爆炸、沸溢噴濺造成的直接傷害外，一些油品泄漏導(dǎo)致的生態(tài)環(huán)境破壞將會對附近幾代人的生命安全構(gòu)成威脅。

(a)時間準(zhǔn)則臨界曲線

(b)安全作戰(zhàn)距離要求圖2 油罐火災(zāi)消防救援人員傷亡熱通量臨界曲線及安全作距離[12]

1.5 滅火劑需求量大，撲救難度大

大型油罐區(qū)火災(zāi)撲救最常用的滅火劑通常是水系滅火劑，水主要是用于著火罐和鄰近罐的冷卻，而泡沫滅火劑則用于全面積火災(zāi)的撲救。在對大型油罐區(qū)火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行評估后，確定無法進(jìn)行總攻滅火的前提下，必須對著火罐和鄰近罐進(jìn)行冷卻，防止沸溢、噴濺導(dǎo)致的火勢擴(kuò)大或者爆炸。圖3(a)估算不同容積油罐對應(yīng)的著火罐和鄰近罐的冷卻用水量?？梢钥闯觯弘S著油罐容積的逐漸變大，著火罐和鄰近罐冷卻用水量逐漸變大，其中著火罐冷卻用水量約為鄰近罐的1.5～2倍[14]。冷卻用水貫穿于油罐火災(zāi)撲救全過程，待泡沫滅火劑準(zhǔn)備充足且總攻力量充足時，便可以發(fā)起總攻。據(jù)初步估算，撲救油罐火災(zāi)總攻所需的滅火劑隨著油罐容積變化規(guī)律如圖3(b)所示[13]?？梢钥闯?，當(dāng)油罐的容積≤20 000 m3的時候，撲滅油罐火災(zāi)的滅火劑需求量約為10 t以下，當(dāng)油罐容積>20 000 m3的時，撲滅油罐火災(zāi)的泡沫滅火劑需要量增加的斜率明顯變大[14]。將滅火劑需求量與油罐容積的關(guān)系采用Allometricl函數(shù)擬合可以得到滅火劑需要量與油罐容積變化的函數(shù)?；谠摵瘮?shù)可以推斷，當(dāng)油罐容積>200 000 m3時，撲滅油罐火災(zāi)所需要的泡沫儲備量需要160 t左右[13]。隨著油罐區(qū)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，一些大于20萬立方米的油罐布局成為主流，這些超大型油罐區(qū)一旦發(fā)生火災(zāi)，所需要的泡沫量巨大，然而，調(diào)研發(fā)現(xiàn)各地大型油罐區(qū)實際儲備的泡沫滅火劑用量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到滅火需求。此外，撲救大型油罐區(qū)火災(zāi)還存在參戰(zhàn)力量多，指揮層級多，現(xiàn)場指揮效能不高的問題。很多大型油罐區(qū)火災(zāi)由于處置過程比較混亂，導(dǎo)致作戰(zhàn)人員各自為戰(zhàn)，存在各種救援器材和裝備鋪滿救援通道，增援力量無法快速投入救援戰(zhàn)斗的情況，協(xié)同作戰(zhàn)滅火效能較差。另外，大型油罐區(qū)火災(zāi)撲救過程中，環(huán)境噪音較大，導(dǎo)致現(xiàn)場通信指揮不暢。巨大的滅火劑需求量加上現(xiàn)場協(xié)同作戰(zhàn)效能的滯后導(dǎo)致大型油罐區(qū)火災(zāi)撲救更加困難[14-16]。

(a)

(b)圖3 撲救單個油罐火災(zāi)泡沫滅火劑用量與油罐容積關(guān)系

2 大型油罐區(qū)火災(zāi)撲救技戰(zhàn)術(shù)措施

撲救油罐區(qū)火災(zāi)是在高強(qiáng)度熱輻射的環(huán)境下，消防救援人員與危險化學(xué)品災(zāi)害激烈對抗的一種滅火行為，特別是大型和超大型油罐區(qū)火災(zāi)，更需要多力量、多部門聯(lián)合作戰(zhàn)。大型油罐區(qū)火災(zāi)撲救是一項十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程，撲救過程危險性大，容易出現(xiàn)人員傷亡[17]。滅火救援隊伍在整個救援過程中，做到指揮體系科學(xué)、指揮決策正確、指揮技戰(zhàn)術(shù)可行，可以有效增加油罐火災(zāi)撲滅的效能，降低消防員傷亡事件發(fā)生，最大限度地降低油罐火災(zāi)導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失、環(huán)境危害和人員傷亡。

2.1 建立高效協(xié)同滅火作戰(zhàn)系統(tǒng)

油罐區(qū)火災(zāi)事故處置難度大，特別是大型或者超大型油罐區(qū)火災(zāi)撲救涉及的救援力量和類別眾多，在整個油罐區(qū)火災(zāi)撲救的過程中需要以消防部門為救援力量主體，多部門協(xié)同作戰(zhàn)。圖4是基于大型油罐區(qū)火災(zāi)特點，提出的多社會力量高效協(xié)同作戰(zhàn)體系架構(gòu)圖。圖中消防部隊要將滅火救人作為第一核心要務(wù)，所有的作戰(zhàn)內(nèi)容和計劃要以目標(biāo)任務(wù)為中心。首先，高效協(xié)同作戰(zhàn)指揮體系構(gòu)建的關(guān)鍵是指揮層的確定。指揮層要熟悉各個參戰(zhàn)力量優(yōu)勢和作戰(zhàn)特點，指揮層可由多部門核心骨干組成。高效協(xié)同作戰(zhàn)體系要求以組為單位進(jìn)行任務(wù)分解，其中偵檢組、警戒組、救人組、油罐滅火組、流淌火滅火組、冷卻組、破拆組、排煙組、供水組、通信組、信息組、安全組、保障組等要根據(jù)救援需要進(jìn)行合理設(shè)置。其次，指揮層還需要基于行動方案和參戰(zhàn)力量進(jìn)一步細(xì)化作戰(zhàn)計劃，如總攻發(fā)起時間，總攻滅火技戰(zhàn)術(shù)等。大型油罐區(qū)火災(zāi)撲救協(xié)同作戰(zhàn)就是要立足于整個油罐區(qū)火災(zāi)事故處置全過程，優(yōu)勢互補(bǔ)，進(jìn)而發(fā)揮出協(xié)同作戰(zhàn)的最大功效。

圖4 大型油罐區(qū)火災(zāi)多力量協(xié)同高效作戰(zhàn)系統(tǒng)構(gòu)建

高效協(xié)同作戰(zhàn)體系，既包括消防部隊內(nèi)部各參戰(zhàn)小組力量的協(xié)同作戰(zhàn)，也包括消防部門與其他外圍單位和社會力量的協(xié)同作戰(zhàn)，同類型作戰(zhàn)隊伍組內(nèi)的作戰(zhàn)以及不同性質(zhì)隊伍之間的優(yōu)勢互補(bǔ)是高效撲滅油罐火災(zāi)的關(guān)鍵。在大型油罐火災(zāi)事故處置過程中，除了消防救援隊伍的第一出動力量外，還需要公安、交警、市政、水電、環(huán)保、通信、醫(yī)療救護(hù)等多個部門協(xié)同作戰(zhàn)。在油罐火災(zāi)處置過程中，應(yīng)充分考慮滅火對象特點和作戰(zhàn)環(huán)境特殊性，將建立多部門聯(lián)合作戰(zhàn)指揮機(jī)構(gòu)作為作戰(zhàn)主要方面，以建立高效暢通的信息傳輸與反饋機(jī)制為紐帶，以大型油罐區(qū)火災(zāi)撲救分解指標(biāo)任務(wù)的高效順利完成為導(dǎo)向，提升多力量協(xié)同滅火救援作戰(zhàn)效能，構(gòu)建“分工明確、處置有序、協(xié)調(diào)配合、優(yōu)勢互補(bǔ)、高效反饋”的協(xié)同作戰(zhàn)體系[15]。

2.2 優(yōu)化跨區(qū)域聯(lián)合作戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)

大型油罐區(qū)火災(zāi)撲救過程中，往往存在參戰(zhàn)力量多、救援車輛互相影響、現(xiàn)場協(xié)調(diào)困難、作戰(zhàn)目的不明確、作戰(zhàn)反饋不及時等問題，構(gòu)建科學(xué)有效的大兵團(tuán)滅火作戰(zhàn)模式，優(yōu)化跨區(qū)域聯(lián)合作戰(zhàn)技戰(zhàn)術(shù)至關(guān)重要[15]。

跨區(qū)域聯(lián)合作戰(zhàn)必須基于作戰(zhàn)單元的編隊模式，作戰(zhàn)單元編隊必須以提前標(biāo)定單元集結(jié)點為前提，以保證明確作戰(zhàn)任務(wù)、精準(zhǔn)聚焦作戰(zhàn)位置以及科學(xué)規(guī)范作戰(zhàn)秩序?？鐓^(qū)域聯(lián)合作戰(zhàn)的核心要義就是避免單元獨立作戰(zhàn)，充分發(fā)揮各兵力優(yōu)勢，第一時間抑火控爆。圖5展示了基于多起大型油罐區(qū)火災(zāi)撲救技戰(zhàn)術(shù)提煉的跨區(qū)域聯(lián)合作戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)。圖中可以看出，隨著參戰(zhàn)力量的逐漸增多和滅火戰(zhàn)斗時序的延長，跨區(qū)域聯(lián)合作戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)可以分為“一”“L”“U”“口”四種編隊陣形[18-19]。

圖5 大型油罐區(qū)火災(zāi)跨區(qū)域聯(lián)合作戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)優(yōu)化陣形

“一”字形陣戰(zhàn)術(shù)主要是指：第一到場力量要在著火油罐的上風(fēng)向或者側(cè)上風(fēng)向按照“一”字形部署作戰(zhàn)力量，占據(jù)火場的有利位置，在火災(zāi)蔓延路徑上設(shè)置水炮陣地，阻斷油罐火向鄰近罐蔓延?！癓”形陣戰(zhàn)術(shù)則是指后續(xù)最先到場的救援力量根據(jù)油罐區(qū)火災(zāi)的發(fā)展趨勢，快速研判第一作戰(zhàn)力量部署薄弱區(qū)域，在第一作戰(zhàn)力量的側(cè)向或者下方向布置水槍陣地的作戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)?！癓”形陣戰(zhàn)術(shù)的核心任務(wù)是堵截下風(fēng)向火勢，冷卻鄰近罐體不受著火罐影響。此外，“L”形作戰(zhàn)力量停車位置要以不影響后續(xù)作戰(zhàn)力量展開戰(zhàn)斗為主要原則。“U”形陣戰(zhàn)術(shù)則主要針對第二到場的增援力量開展，此時著火罐區(qū)的著火環(huán)境對第二到到場增援力量不利。第二增援力量指揮員要善于研判當(dāng)前罐區(qū)火勢和火情，積極為首戰(zhàn)和第一增援力量補(bǔ)位，保證停車位置盡可能位于上風(fēng)向、側(cè)上風(fēng)向或者其他距離較遠(yuǎn)的安全區(qū)域?！癠”形陣戰(zhàn)術(shù)的主要的任務(wù)是火場供水、堵截蔓延?！翱凇毙侮噾?zhàn)術(shù)主要用于最后的包圍阻擊戰(zhàn)，要求后續(xù)到場力量要善于把握火場作戰(zhàn)盲區(qū)，為前三批力量迅速補(bǔ)位，進(jìn)而形成立體圍攻態(tài)勢。大型油罐火災(zāi)，后續(xù)力量到場越晚，作戰(zhàn)位置越不利，因此后續(xù)力量指揮員要善于利用全景導(dǎo)航等先進(jìn)作戰(zhàn)輔助設(shè)備，提前做好戰(zhàn)斗規(guī)劃?！翱凇毙侮噾?zhàn)術(shù)的主要作戰(zhàn)原則是以供水、滅火劑保障以及先進(jìn)特種裝備保障為主。

2.3 構(gòu)筑“陸—空”三維立體作戰(zhàn)體系

大型油罐區(qū)火災(zāi)發(fā)生時，往往需要跨區(qū)域聯(lián)合作戰(zhàn)，進(jìn)入油罐區(qū)的滅火救援力量較多，加之火場環(huán)境嘈雜，在部署滅火救援作戰(zhàn)行動時，往往存在指揮不力、通信不暢等問題，導(dǎo)致在大型油罐區(qū)火災(zāi)撲救過程中易出現(xiàn)首戰(zhàn)力量定位不準(zhǔn)、協(xié)同作戰(zhàn)困難、大兵團(tuán)作戰(zhàn)部署雜亂無序、無法準(zhǔn)確預(yù)警沸溢和噴濺等險情，容易出現(xiàn)人員傷亡事故。“陸—空”立體滅火作戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)，主要應(yīng)用于大型或者超大型油罐區(qū)火災(zāi)撲救，該作戰(zhàn)體系適用于大型油罐區(qū)火災(zāi)撲救的全過程。首先，在作戰(zhàn)前期可基于三維態(tài)勢標(biāo)繪組件平臺，將大型油罐區(qū)火災(zāi)的蔓延路徑、作戰(zhàn)力量的行動軌跡和技術(shù)路線進(jìn)行立體呈現(xiàn)，建立鄰近罐與著火罐的危險等級對應(yīng)關(guān)系，將大型油罐區(qū)小火、中火、大火的位置和發(fā)展趨勢以及附近泡沫滅火劑、水源、戰(zhàn)斗方案調(diào)整和部署等信息進(jìn)行符號化，并通過多技術(shù)手段實時傳送到每一名消防救援人員終端，為構(gòu)筑“陸—空”立體滅火作戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)提供數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。其次，針對一些滅火劑無法快速達(dá)到液面火災(zāi)、大面積流淌火、沸溢噴濺引起的蔓延火，“陸—空”三維立體作戰(zhàn)體系可以最大限度地降低傷亡事件發(fā)生，并有效提高滅火救援效能。建立立體作戰(zhàn)體系可以利用直升機(jī)按照作戰(zhàn)需求登頂作戰(zhàn)或者投放滅火彈開展火災(zāi)撲救。此外，無人機(jī)火情偵查可以充分應(yīng)用到油罐區(qū)火災(zāi)撲救的全過程，應(yīng)優(yōu)選續(xù)航能力長且耐熱輻射的無人機(jī)，開發(fā)高效滅火彈應(yīng)用于無人機(jī)滅火[20]。根據(jù)大型油罐區(qū)火災(zāi)特點和蔓延規(guī)律，確定無人機(jī)空中作戰(zhàn)力量編成，可有效輔助陸地作戰(zhàn)，精準(zhǔn)打擊油罐區(qū)火災(zāi)薄弱區(qū)域，高效撲滅油罐火災(zāi)[21]。同時，可借助無人機(jī)偵查和盲區(qū)滅火的優(yōu)勢，收集油罐火災(zāi)沸溢噴濺信號等關(guān)鍵信息，開發(fā)危險信息預(yù)警模塊，在沸溢與噴濺發(fā)生前實現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)警，最大限度地降低傷亡事件發(fā)生。

2.4 消防力量編成優(yōu)化調(diào)度

大型油罐區(qū)火災(zāi)的消防力量編成是針對油罐火災(zāi)主要特點，對消防力量編配組合，并形成固定的作戰(zhàn)模式，其目的是提高消防力量撲滅大型油罐區(qū)火災(zāi)的整體作戰(zhàn)效能。大型油罐區(qū)火災(zāi)的消防力量調(diào)度是基于實際火情，調(diào)集充足合理的消防力量，保證滅火救援行動的順利進(jìn)行。大型油罐區(qū)火災(zāi)撲救優(yōu)勢力量編成調(diào)度是將優(yōu)勢作戰(zhàn)力量精準(zhǔn)地調(diào)集于大型油罐區(qū)火災(zāi)現(xiàn)場。在開展力量編成和優(yōu)化調(diào)度時，要堅持到場力量首先使用固定消防設(shè)施的原則，將特種車輛編成至首戰(zhàn)力量，作戰(zhàn)調(diào)度要樹立“用炮”理念，堅持增援力量在同等距離情況下，優(yōu)先使用消防炮。此外，要針對各個撲救階段調(diào)度隊伍，要實時灌輸“先冷卻后滅火、滿罐燃燒不滅火、優(yōu)先控制流淌火”的作戰(zhàn)原則。圖6展示了優(yōu)化后的大型油罐區(qū)火災(zāi)撲救消防力量編成調(diào)度流程圖。

圖6 大型油罐區(qū)火災(zāi)消防力量編成優(yōu)化調(diào)度流程圖

油罐火災(zāi)消防力量編成優(yōu)化調(diào)度就是根據(jù)油罐區(qū)火災(zāi)規(guī)模和著火區(qū)域的火場信息，計算火場力量需求，合理估算滅火劑和冷卻用水用量，精準(zhǔn)把握參戰(zhàn)力量需求以及力量編成中舉高車、泡沫車、高噴車、遠(yuǎn)程供水系統(tǒng)等組成，合理編制油罐區(qū)火災(zāi)處置作戰(zhàn)編隊。隨后，要基于現(xiàn)場人員被困和火災(zāi)實時蔓延情況，確定滅火力量矩陣、救人力量矩陣、高噴滅火力量矩陣以及大功率遠(yuǎn)程供水力量矩陣。還要提取油罐區(qū)火災(zāi)具體信息，主要包括油罐的容積、布局特點、周圍建筑情況、火災(zāi)規(guī)模、被困人員情況等。這些信息可以通過接警信息、油罐區(qū)火災(zāi)預(yù)案及專職消防隊等多種途徑獲取。計算火場力量主要根據(jù)火災(zāi)規(guī)模對滅火力量(水槍、水泡)、救人力量、特種裝備數(shù)量進(jìn)行估算。力量編隊則是根據(jù)首戰(zhàn)力量、第一增援力量、第二增援力量等先后順序和裝備配備情況，在充分判斷著火油罐區(qū)火災(zāi)的情況下，根據(jù)火災(zāi)規(guī)模和優(yōu)化輔助軟件開展編隊優(yōu)化調(diào)度。此外，優(yōu)化調(diào)度還包含調(diào)集運水和供水力量，調(diào)度原則是以著火油罐區(qū)為圓心，半徑1 000 m為范圍。在特種裝備力量調(diào)集的過程中，還要充分考慮高噴、舉高、排煙裝備作戰(zhàn)優(yōu)勢和應(yīng)用場景，做到科學(xué)合理編制。

3 結(jié)語

大型油罐區(qū)火災(zāi)屬于比較特殊的危險化學(xué)品類火災(zāi)，也是現(xiàn)代社會處置難度較大的火災(zāi)類型之一。在大型油罐區(qū)火災(zāi)的撲救過程中，科學(xué)高效地選擇技戰(zhàn)術(shù)措施，是減少人員傷亡和財產(chǎn)損失，成功撲救火災(zāi)的關(guān)鍵?？茖W(xué)有效的技戰(zhàn)術(shù)措施需要全過程對著火油罐區(qū)熱輻射影響規(guī)律的全面把握，需要準(zhǔn)確評估沸溢、噴濺、爆炸、流淌火等衍生災(zāi)害造成的損害，同時風(fēng)力、風(fēng)向等環(huán)境因素對油罐區(qū)火災(zāi)蔓延規(guī)律也需要全面考慮。鑒于此，在撲救大型油罐區(qū)火災(zāi)過程中，跨區(qū)域聯(lián)合作戰(zhàn)指揮層應(yīng)該根據(jù)火災(zāi)現(xiàn)場的規(guī)模、作戰(zhàn)陣地、參戰(zhàn)力量等實際情況迅速確定最優(yōu)滅火陣地。后續(xù)到場的滅火救援力量在選擇滅火陣地時，應(yīng)以設(shè)置在油罐區(qū)火災(zāi)的上風(fēng)方向為基本原則，同時保證參戰(zhàn)消防車車頭朝向易于快速撤退的方向，如果油罐區(qū)火災(zāi)現(xiàn)場存在地勢較高的上風(fēng)向滅火占地，要優(yōu)先布置。此外，先進(jìn)的滅火救援裝備和輔助決策模塊要優(yōu)先應(yīng)用于協(xié)同作戰(zhàn)力量優(yōu)化調(diào)度和技戰(zhàn)術(shù)實施的全過程，進(jìn)而提升大型油罐區(qū)火災(zāi)的滅火救援效能。本文僅對大型油罐區(qū)火災(zāi)特點及撲救技戰(zhàn)術(shù)優(yōu)化問題進(jìn)行了綜述研究。在以后的研究工作中，還需要對更具體的大型油罐區(qū)火災(zāi)燃燒類型開展深入研究，如火炬形燃燒、沸騰突溢燃燒、全面積燃燒、流淌火等，并提出更加貼合實戰(zhàn)的技戰(zhàn)術(shù)措施，進(jìn)而為提升大型油罐區(qū)火災(zāi)撲救效能提供技術(shù)支撐。