易彬

摘要：隨著煤化工產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，生產(chǎn)過程中各類化工裝置火災(zāi)的實際發(fā)生頻率不斷升高，給消防救援隊伍日常實戰(zhàn)處置工作帶來了巨大的挑戰(zhàn)。通過對近年來我國煤化工火災(zāi)事故實際處置案例實施逐一分析，以螺旋式濕式圓柱形罐體焦爐煤氣火災(zāi)為重點，結(jié)合馬蘭山場站煤氣柜火災(zāi)實戰(zhàn)處置過程中的情況，對煤氣儲柜火災(zāi)的基本特點及相關(guān)處置流程開展了重點介紹，總結(jié)出了此類火災(zāi)實戰(zhàn)處置過程中組織指揮、技戰(zhàn)術(shù)措施、安全管控、裝備運用等重點環(huán)節(jié)的相關(guān)注意事項，以期為各級消防救援隊伍處置同類事故提供參考。

關(guān)鍵詞：煤氣儲柜；火災(zāi)撲救；處置方法

中圖分類號：X928.7? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：2096-1227（2023）02-0001-04

近年來，供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革政策持續(xù)推進，煤化工企業(yè)被賦予保障國家能源安全的重大使命，以先進的煤炭氣化技術(shù)為牽引的現(xiàn)代化煤化工企業(yè)得到迅猛發(fā)展[1]。與此同時，煤化工火災(zāi)發(fā)生的頻率也隨之加大，例如，2016年，內(nèi)蒙古錫林郭勒盟一煤化工企業(yè)甲醇罐區(qū)發(fā)生爆炸起火；2019年，山東省淄博市張店東部化工區(qū)內(nèi)的一化工企業(yè)碳九解聚裝置發(fā)生閃燃起火；2020年10月，山西省太原市一煤焦化廠煤氣儲柜頂部泄漏起火；2022年1月，河南一化工企業(yè)煤焦油加氫精制裝置原料罐區(qū)發(fā)生爆炸。多起火災(zāi)事故帶來了令人觸目驚心的慘痛代價，研究破解煤化工火災(zāi)處置問題已經(jīng)迫在眉睫。

2022年6月13日，四川省攀枝花市東區(qū)瓜子坪華潤燃氣有限公司馬蘭山場站煤氣柜在檢修過程中因漏電引發(fā)火災(zāi)，結(jié)合該起火災(zāi)處置過程中的實戰(zhàn)經(jīng)驗，對煤化工企業(yè)焦爐煤氣儲柜火災(zāi)事故的相關(guān)處置方法開展逐一研判，力爭為隊伍實戰(zhàn)能力的切實提升奠定基礎(chǔ)。

1 四川攀枝花“6·13”火災(zāi)概要

1.1? 基本情況

1.1.1? 起火單位

起火單位為攀枝花市東區(qū)瓜子坪華潤燃氣有限公司馬欄山場站，該場站實際占地面積約24000m2，建筑面積約3000m2。廠區(qū)東、西、南三面毗鄰山坡，北方約1.5㎞處為居民住宅小區(qū)，廠區(qū)內(nèi)重點部位為煤氣儲氣柜。起火單位距離最近的瓜子坪消防救援站約1.6㎞，實際車程大約為5min；其余參戰(zhàn)消防站距離不超過15㎞，車程最長約25min；各參戰(zhàn)力量前往事故現(xiàn)場道路狀況良好，通常情況下不會發(fā)生交通堵塞現(xiàn)象。

1.1.2? 煤氣儲柜

起火煤氣儲柜為濕式螺旋圓柱體結(jié)構(gòu)鋼制容器，該儲柜通常由鐘罩、塔節(jié)及水槽組成。鐘罩是一個有拱頂?shù)牡酌姹珠_的圓筒結(jié)構(gòu)，在水槽和鐘罩之間是圓筒狀的活動塔節(jié)，氣體管道穿過水槽底板和水槽中的水進入鐘罩，實現(xiàn)氣體的輸入或排出，上下相連的塔節(jié)用水封掛圈連接并實現(xiàn)密封，鐘罩及塔節(jié)依靠導軌和軌輪保證平穩(wěn)升降。當向氣柜壓送氣體時，鐘罩和塔節(jié)上升；在輸出氣體時，鐘罩和塔節(jié)下降[2]。該儲柜高35m，水槽高12m，用于儲存焦爐煤氣。儲柜設(shè)計氣體總?cè)萘繛?4000m3，起火部位為煤氣儲柜頂部邊緣，泄漏起火物質(zhì)為焦爐煤氣，該類物質(zhì)為混合氣體，焦爐煤氣主要成分為H2（55%～60%）、CH4（23%～27%）、CO（5%～8%）、N2（3%～7%）、CO2（1.5%～3%）、O2（0.3%～0.8%）、C2以上不飽和烴（2%～4%），具有易燃、易爆炸、有毒等相關(guān)危險特性，空氣中的爆炸極限為6%～30%[3]。

1.1.3? 消防水源

事故現(xiàn)場周邊的市政消火栓管網(wǎng)直接接入廠區(qū)內(nèi)部，呈枝狀分布，廠區(qū)周圍分布有地上消火栓10個，消防水池2個，總?cè)莘e為50m3。距廠區(qū)1.5㎞處有一天然水源，儲水量約為350m3。

1.1.4? 當日氣象

當日氣溫17～26℃，陣雨，空氣濕度81%，風向東南，風力4～5級。

1.2? 煤化工事故火災(zāi)特點

1.2.1? 突發(fā)性強，危害性大

煤氣儲柜事故通常在毫無征兆的情況下瞬間發(fā)生，一旦事故過程中煤氣大量泄漏擴散，遇高溫、明火、氧化劑類物質(zhì)，短時間內(nèi)極有可能引發(fā)火災(zāi)甚至爆炸事故。此次火災(zāi)事故就是操作人員在對儲氣罐體進行防腐作業(yè)過程中，罐體腐蝕部位產(chǎn)生靜電最終導致火災(zāi)事故的發(fā)生。煤氣儲柜一旦發(fā)生火災(zāi)事故，其波及范圍相對較廣、危害程度較大，四周區(qū)域及鄰近廠房、居民住宅區(qū)均會受到較大影響，極易引發(fā)重大人員傷亡和財產(chǎn)損失事故。

1.2.2? 遇火即燃，破壞性強

煤氣儲柜發(fā)生泄漏事故后，焦爐煤氣中的CO在與血液中的血紅蛋白結(jié)合后容易造成全身組織缺氧，因此，短時間內(nèi)極易造成現(xiàn)場被困人員發(fā)生中毒事故，此外，焦爐煤氣中H2、CH4、CO和N2等不飽和烴均為可燃組分，在遇到明火或高溫熱源后易發(fā)生燃燒，特別是以上物質(zhì)與空氣混合形成爆炸性混合物后，混合物濃度達到爆炸極限就易發(fā)生爆炸[4]。

1.2.3? 冷卻難度大，處置困難

由于此次煤氣儲柜火災(zāi)事故發(fā)生在罐頂邊緣部位，儲氣柜內(nèi)壓力大，火勢猛烈、溫度高，火焰受柜內(nèi)壓力作用向上噴射形成長達幾米的火舌，并隨著罐內(nèi)壓力及風向變化不斷變化，冷卻射水至泄漏罐體表面極易發(fā)生汽化現(xiàn)象。此外，氣柜泄漏起火后，常采取向氣柜內(nèi)充注氮氣置換煤氣的工藝處置措施，其間需要將液氮氣化升溫，且在注入過程中始終保持氣柜內(nèi)部具有一定的壓力，一旦處置不慎或氣柜壓力控制失效，極易發(fā)生負壓回火，導致氣柜爆炸事故的發(fā)生。

1.3? 處置經(jīng)過

2022年6月13日11時02分，四川省攀枝花市東區(qū)瓜子坪華潤燃氣有限公司馬蘭山場站煤氣柜發(fā)生火災(zāi)。市消防救援支隊接報后，先期調(diào)派5個消防救援站，2輛高噴車、7輛水罐泡沫車、2輛大功率水罐車、1輛搶險救援車和戰(zhàn)勤保障分隊供液、供氣車前往處置，支隊全勤指揮部遂行出動；后期根據(jù)現(xiàn)場災(zāi)情變化情況增調(diào)2輛高噴車、2輛大功率水罐車、1套遠程供水系統(tǒng)前往增援，同時報請市政府第一時間啟動攀枝花市消防安全事件應(yīng)急預案，調(diào)集應(yīng)急、公安、城管、醫(yī)療、供電、供水以及攀鋼集團技術(shù)專家到場共同處置?？傟犞笓]中心接報后，第一時間啟動跨區(qū)域應(yīng)急聯(lián)動作戰(zhàn)預案，及時調(diào)集涼山消防救援支隊5車21人機動到攀枝花米易縣前置備勤。

處置過程中，各級參戰(zhàn)力量始終堅持“救人第一，科學施救”的指導思想，按照“警戒疏散、初戰(zhàn)控火、冷卻抑爆”的戰(zhàn)術(shù)原則，始終采取針對性處置措施。初戰(zhàn)力量到場后，在實施火場偵察的同時，組織內(nèi)攻人員實施出水冷卻，并及時疏散廠區(qū)內(nèi)被困員工。11時25分，支隊全勤指揮部到達現(xiàn)場，并成立現(xiàn)場指揮部，經(jīng)現(xiàn)場偵察得知起火煤氣柜內(nèi)現(xiàn)有煤氣25000m3，罐體頂部邊緣發(fā)生破裂起火，火勢已經(jīng)處于猛烈燃燒階段，火焰呈噴射狀，罐體存在爆炸危險，處置難度極大，且事故單位周邊毗鄰居民區(qū)，經(jīng)現(xiàn)場指揮部結(jié)合災(zāi)情態(tài)勢實施研判分析，迅速采取了人員疏散、擴大警戒、冷卻抑爆等戰(zhàn)術(shù)措施：一是協(xié)調(diào)公安部門及街辦社區(qū)等聯(lián)動力量對事故周邊1000m范圍內(nèi)的群眾進行緊急疏散轉(zhuǎn)移；二是利用2臺高噴車和遙控水炮進行遠距離冷卻作業(yè)，并設(shè)置3個供水組分別采用消防栓取水供水、水罐車運水供水、手抬機動泵取水供水的方式，確保火場供水持續(xù)、穩(wěn)定、不間斷。

期間，支隊全勤指揮部會同技術(shù)專家進行研判，確定氮氣置換的工藝處置程序，首先通過調(diào)節(jié)氣柜工藝的方法，降低氣柜內(nèi)的煤氣儲量，即關(guān)閉煤氣儲柜的進氣閥門，打開與煤氣儲柜相連的氮氣管道閥門，持續(xù)向柜內(nèi)注入氮氣，在保持儲氣柜內(nèi)部壓力穩(wěn)定的前提下，逐步達到置換剩余煤氣的目的，使剩余煤氣燃燒完畢后自行熄滅；通過不間斷地對起火點附近罐壁進行噴水冷卻作業(yè)，有效防止了因燃燒點溫度過高引發(fā)的各類次生災(zāi)害事故。為此，現(xiàn)場作業(yè)人員在事故單位技術(shù)人員的指導下采用緩慢關(guān)閉進氣閥門并向煤氣儲柜以330m3/h速度灌注氮氣的處置工藝，讓罐體上方塔節(jié)緩慢降落，將罐體壓力持續(xù)穩(wěn)定在2.5～3kPa之間（因塔節(jié)自身重量產(chǎn)生壓力，在塔節(jié)著底前壓力均會持續(xù)在2.5～3kPa之間），防止罐體內(nèi)部發(fā)生回火，最大限度避免爆炸事故的發(fā)生。

在處置過程中現(xiàn)場參戰(zhàn)人員發(fā)現(xiàn)，因氮氣注入管道過小，氣體置換實際耗時過長，隨著塔節(jié)回落可能造成燃氣柜損害加大，反而在一定程度上增大了事故的危險性。13時47分，指揮部與專家組會商研判，進一步調(diào)整作戰(zhàn)方案，確定當柜體高度下降至20m至16m期間開展強攻滅火，一方面強攻滅火具備充足的時間，另一方面，在塔節(jié)降至15m時，塔節(jié)快速落底，可能因為震動問題引發(fā)回火導致氣柜爆炸。確定處置方案后，現(xiàn)場指揮部隨即組織前方作戰(zhàn)人員備足各類滅火藥劑，結(jié)合現(xiàn)場實際情況調(diào)整力量部署，待煤氣柜高度下降至20m時實施強攻滅火，但因煤氣柜內(nèi)壓力過大、燃燒面過寬、柜壁溫度過高，實際滅火效果并不理想。

14時40分，煤氣柜塔節(jié)降至約17m時，下降速度明顯增快，為防止塔節(jié)快速著底并導致爆炸、事故的出現(xiàn)，指揮部命令廠區(qū)工作人員重新開啟煤氣進氣閥，保持煤氣柜內(nèi)持續(xù)正壓，以避免塔節(jié)快速落底產(chǎn)生震動引發(fā)回火爆炸。

15時54分，塔節(jié)降低至地面，側(cè)面部分泄漏口被水槽包裹，燃燒口變小，經(jīng)檢測研判，柜體內(nèi)燃氣壓力持續(xù)減小，火勢呈下降趨勢且未發(fā)生回火爆炸，具備強攻滅火條件。現(xiàn)場指揮部會同專家商定研判，決定采取泡沫覆蓋罐體，集中用水炮切封泄漏口的戰(zhàn)術(shù)開展總攻滅火。16時15分，滅火藥劑準備完畢，現(xiàn)場指揮部下達總攻命令，2輛高噴車、3門遙控炮、1門車載泡沫炮隨即對事故罐體燃燒口進行切封滅火。16時34分，現(xiàn)場明火全部被成功撲滅，指揮部命令現(xiàn)場消防處置力量持續(xù)對起火部位及周邊柜體壓力、溫度以及可燃氣體泄漏情況實行不間斷監(jiān)測，2臺高噴車持續(xù)進行冷卻稀釋，防止因罐體溫度過高而引起復燃現(xiàn)象。

17時許，現(xiàn)場指揮部根據(jù)實際情況，及時調(diào)節(jié)進氣閥門控制煤氣注入量。期間，檢測到煤氣濃度、壓力穩(wěn)步下降，廠區(qū)組織工作人員對泄漏處進行堵漏，在煤氣進出口安裝盲板進行封堵并提取柜體內(nèi)剩余氣體分析易燃氣體的動態(tài)濃度。18時50分，根據(jù)相關(guān)技術(shù)人員監(jiān)測，柜體溫度達到正常值，柜內(nèi)煤氣持續(xù)用氮氣進行置換后已無發(fā)生復燃和爆炸現(xiàn)象的危險，現(xiàn)場險情成功解除，指揮部命令轄區(qū)消防救援站持續(xù)監(jiān)護，其余參戰(zhàn)力量返隊歸建。

2 經(jīng)驗啟示

2.1? 建立現(xiàn)場統(tǒng)一指揮機制，有效構(gòu)筑聯(lián)勤聯(lián)動處置機制

災(zāi)害發(fā)生后，成立了以市長為總指揮、消防救援隊伍指揮員等擔任副總指揮的現(xiàn)場指揮部，并迅速啟動應(yīng)急預案，現(xiàn)場指揮部始終在化工專家和技術(shù)人員的指導下，正確運用戰(zhàn)術(shù)、周密部署戰(zhàn)斗、精確計算力量，嚴格按照處置程序開展事故處置工作。期間，不斷整合公安、應(yīng)急、醫(yī)療、環(huán)保、供電、燃氣公司等聯(lián)勤聯(lián)動部門，設(shè)立固定、移動監(jiān)測站實時監(jiān)測空氣質(zhì)量，協(xié)助開展人員疏散和現(xiàn)場管制工作，協(xié)同完成技戰(zhàn)術(shù)需求，為成功撲滅火災(zāi)提供了堅定的保障[5]。部消防救援局、省消防救援總隊指揮中心在事故處置過程中全程開展遠程指揮，根據(jù)現(xiàn)場情況的變化情況，階段性擬定處置方案并給出針對性建議，為現(xiàn)場處置工作提供了堅實的理論依據(jù)及技術(shù)支撐。

2.2? 堅持固移結(jié)合、冷卻抑爆，合理運用技戰(zhàn)術(shù)措施

現(xiàn)場指揮部綜合考慮煤氣儲柜的工作壓力、儲量、輸送配氣方式、風力風向等相關(guān)因素，充分利用單位內(nèi)部的監(jiān)控設(shè)備以及固定消防設(shè)施，并在有利位置設(shè)立安全警戒力量動態(tài)監(jiān)測事故罐罐體內(nèi)部壓力的實際變化情況，全程開展儲柜余氣監(jiān)測、空氣中氣體濃度動態(tài)監(jiān)測。同時，利用高噴車、移動遙控水炮、水槍等噴射開花水流對罐體、管道和設(shè)備進行持續(xù)冷卻，有效控制燃燒、防止爆炸、并稀釋和驅(qū)散余氣，對有效控制災(zāi)情起到了十分關(guān)鍵的作用。

2.3? 專家技術(shù)支撐，科學制定行動策略

事故處置過程中，現(xiàn)場指揮部及時組織廠家技術(shù)人員和化工專家進行會商研判，根據(jù)部局專家及時提出的關(guān)閥斷料、注氮置換、保持壓力等關(guān)鍵工藝處置措施，采取了科學有效的處置措施，降低了事故處置過程中爆炸、事故發(fā)生的實際風險。期間，攀鋼集團焦爐煤氣資深專家和指揮部骨干人員多次深入事故一線進行偵查和指導工作，為事故處置提供了強有力的技術(shù)支撐。

2.4 強化火場安全，確保作戰(zhàn)安全

隊伍各級始終嚴格落實安全防護管控措施，進入處置現(xiàn)場的滅火救援人員全程佩戴空氣呼吸器，并采取合理的防靜電措施。同時，安排多名觀察哨在地勢較高處用望遠鏡全程觀察柜體和火源的變化情況，利用紅外線和無人偵察機全程對火源熱像變化情況開展動態(tài)監(jiān)控，為現(xiàn)場指揮部決策提供精準信息支撐。期間，經(jīng)驗豐富的指揮員始終堅守一線，預設(shè)緊急救援小組，及時組織人員疏散，適時調(diào)整警戒范圍，合理設(shè)置進攻陣地，明確緊急撤離信號及撤離線路，多次險情均做到提前研判，及時預警、統(tǒng)一行動、安全撤離，整個處置過程中未發(fā)生指戰(zhàn)員各類傷亡事故。

2.5? 充分發(fā)揮裝備作用，實現(xiàn)人與裝備的最佳結(jié)合

現(xiàn)場指揮部先后調(diào)集大功率水罐消防車、泡沫消防車、干粉車、32m和24m高噴車、遠程供水系統(tǒng)、通信指揮車、移動遙控水炮、無人機、燃氣檢測儀、區(qū)域性環(huán)境檢測儀等特種車輛裝備到場作業(yè)，但在實戰(zhàn)處置過程中距離實際需求還存在一定的欠缺，主要體現(xiàn)在國產(chǎn)消防車的供水流量和輸轉(zhuǎn)距離受限，調(diào)派的高噴車普遍水平跨度不夠，4G單兵、布控球等裝備防水性能不佳等實際問題。建議針對此類災(zāi)害事故的實際特性，加強配備和運用先進裝備，加速無人機偵察編隊建設(shè)，增配滅火機器人、大功率供水設(shè)備等專用裝備，做到人與裝備的最佳結(jié)合，為處置特殊災(zāi)害事故提供強有力的裝備保障。

2.6? 完善滅火救援預案，提升應(yīng)急處突能力

滅火救援預案作為指揮員快速了解事故單位基本信息、災(zāi)害類型、處置難點等相關(guān)環(huán)節(jié)的重要工具。事故發(fā)生后，攀枝花支隊指揮中心第一時間調(diào)取著火單位滅火救援預案，并第一時間推送給現(xiàn)場指揮員。但由于預案缺少廠區(qū)道路情況、柜體注氮管等具體內(nèi)容，致使指揮部在前期采取氮氣置換方案時，出現(xiàn)實際耗時過長，塔節(jié)回落過快等不利情況，嚴重影響了隊伍在事故處置初期階段的實際工作效率。由此可見，轄區(qū)消防救援隊伍在制作、修訂預案工作環(huán)節(jié)仍然需要嚴格按照流程，不斷規(guī)范預案內(nèi)容，特別是對各類危險化學品物質(zhì)的儲量、性質(zhì)、危險性和處置方法進行重點介紹，確保事故發(fā)生后現(xiàn)場指揮部可以以此為依據(jù)做出正確的作戰(zhàn)部署。

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Experience summary of actual handling of fire accidents in coke oven gas storage tanks

——Taking the Malanshan field station "6·13" gas tank fire disposal in Panzhihua， Sichuan as an example

Yi Bin

（Panzhihua Municipal Fire and Rescue Brigade， Sichuan Panzhihua 617000）

Abstract：With the rapid development of the coal chemical industry， the actual frequency of fires in various chemical installations in the production process continues to increase， which brings huge challenges to the daily practical disposal work of the fire and rescue team. Through the analysis of the actual disposal cases of coal chemical fire accidents （下轉(zhuǎn)第6頁）（上接第3頁）in our country one by one in recent years， focusing on the coke oven gas fire of the spiral wet cylindrical tank， combined with the situation in the actual treatment of the gas tank fire at Malanshan Station， the basic characteristics of gas storage tank fires and related disposal processes are introduced. The relevant precautions for key links such as organizational command， technical and tactical measures， safety control， and equipment application in the process of actual fire disposal are summarized. It is hoped to provide references for fire and rescue teams at all levels to deal with similar accidents.

Keywords：gas storage tank; fire fighting; disposal method