楊海廷

摘要：化工園區(qū)若發(fā)生火災(zāi)不僅會給企業(yè)帶來較大的財產(chǎn)損失，還可能導(dǎo)致嚴(yán)重的人員傷亡，因此，必須重視及提升化工園區(qū)的消防應(yīng)急處理能力，做到盡早撲滅明火，有效控制火勢進(jìn)一步蔓延，避免引發(fā)嚴(yán)重爆炸事故?；诖?，首先深入剖析了化工園區(qū)的火災(zāi)場景，提出了影響化工園區(qū)火災(zāi)事故演化過程的因素，總結(jié)了撲火要點，然后結(jié)合實例探討運用滅火救援圈合理調(diào)配消防力量，提高化工園區(qū)火災(zāi)事故處置能力，從而實現(xiàn)高效的撲火救援。

關(guān)鍵詞：化工園區(qū)；火災(zāi)場景；場景分析；撲火要點

新形勢下，隨著化工行業(yè)的不斷發(fā)展，我國化工園區(qū)的規(guī)模越來越大，易燃易爆物的品種、數(shù)量迅速增加，帶來較大的火災(zāi)安全隱患。因此，需要加強(qiáng)化工園區(qū)的火災(zāi)場景分析及撲火要點總結(jié)，才能有效提高滅火救援效能，及時消除化工園區(qū)內(nèi)潛在的火災(zāi)隱患，提高滅火救援行動成效，最大限度地減少人員傷亡。本文探討了基于ALOHA（Areal Locations of Hazard-ous Atmospheres）軟件的化工園區(qū)火災(zāi)場景分析，了解影響化工園區(qū)火災(zāi)事故演化過程的因素，總結(jié)撲火要點，建立動態(tài)滅火救援圈數(shù)學(xué)模型，并結(jié)合實例探討運用滅火救援圈合理調(diào)配消防力量，提高化工園區(qū)消防救援能力。

1 化工園區(qū)火災(zāi)場景分析

1.1? 火災(zāi)場景階段劃分

化工園區(qū)火災(zāi)往往突然發(fā)生且發(fā)展迅速，如不能及時控制火勢會造成非常嚴(yán)重的后果。因此，需要對化工園區(qū)火災(zāi)的發(fā)展歷程及火災(zāi)場景進(jìn)行詳細(xì)研究。不同的著火條件引發(fā)的火災(zāi)發(fā)展過程不同，采用的撲火手段不同，最終的結(jié)果也不同。ALOHA是由美國CEPPO、NOAA組織共同開發(fā)的一種計算機(jī)輔助應(yīng)急作業(yè)管理CAMEO體系的一部分。ALOHA軟件的數(shù)據(jù)庫包含化學(xué)品種類、溫度、風(fēng)速、風(fēng)向、壓力、事故發(fā)生地點及儲料等多種數(shù)據(jù)[1]。利用ALOHA對化工園區(qū)內(nèi)可能出現(xiàn)的重大事故進(jìn)行過程演變分析和仿真，再根據(jù)火災(zāi)發(fā)展過程的各個階段進(jìn)行應(yīng)急處置方案分析，最后得出應(yīng)對方案。圖1為化工園區(qū)主要火災(zāi)場景階段劃分。

根據(jù)圖1可知，按不同階段對化工園區(qū)火災(zāi)場景進(jìn)行分類，不同階段的火災(zāi)具有不同的著火和擴(kuò)散特點，需根據(jù)火災(zāi)各階段的不同特點采取針對性的防火撲火方案?；馂?zāi)發(fā)生前要進(jìn)行火災(zāi)風(fēng)險評估，根據(jù)火災(zāi)風(fēng)險的特征和火災(zāi)發(fā)生規(guī)律，制訂相應(yīng)的火災(zāi)預(yù)防措施；當(dāng)火災(zāi)出現(xiàn)時，必須掌握真實火情，才能迅速確定火災(zāi)成因并確定著火點位置，便于精準(zhǔn)撲救，避免造成嚴(yán)重的后果；火災(zāi)發(fā)生后，消防部門要對起火原因進(jìn)行追溯，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正，吸取經(jīng)驗教訓(xùn)，防止再出現(xiàn)類似的情況。通過對化工園區(qū)的火災(zāi)場景進(jìn)行分析，使消防部門能夠?qū)鹎檫M(jìn)行綜合判斷，運用智能監(jiān)控技術(shù)對其進(jìn)行實時監(jiān)控，從而制訂出一套較為科學(xué)、合理的撲火方案，最大限度地提升消防救援成效。

1.2? 化工園區(qū)火災(zāi)演化影響因素

化工園區(qū)的火災(zāi)演化過程主要涉及：目標(biāo)設(shè)備屬性分類、初始事件、初始事件場景、中間演化事件、結(jié)果等。一般來說，當(dāng)目標(biāo)設(shè)備的熱輻射值達(dá)到閾值后，火災(zāi)就會發(fā)生，該閾值就是火災(zāi)擴(kuò)展的臨界點。利用ALOHA軟件可以得到相應(yīng)的熱輻射數(shù)值，通過與閾值對比可確定目標(biāo)設(shè)備是否會發(fā)生火災(zāi)。

通過ALOHA軟件分析化工園區(qū)火災(zāi)場景的基本流程如下[2]：

①根據(jù)ALOHA的提示錄入化工園區(qū)的地理環(huán)境、著火設(shè)備（如儲罐）等有關(guān)參數(shù)，確保參數(shù)正確。

②根據(jù)ALOHA的提示錄入化工園區(qū)其他儲罐的位置、距離等參數(shù)。

③ALOHA自動計算著火儲罐附近其他儲罐的熱量輻射量，并和閾值進(jìn)行對比，若超過閾值就判斷為可能發(fā)生火災(zāi)。

④對所有儲罐進(jìn)行實時監(jiān)控，當(dāng)火被撲滅后，著火儲罐自身性能參數(shù)發(fā)生改變，其熱輻射值也會隨之改變。如目標(biāo)儲罐的輻射溫度低于閾值，則視為安全。

2 化工園區(qū)撲火技戰(zhàn)術(shù)要點

2.1? 撲火技術(shù)

撲火技術(shù)應(yīng)基于“先控后滅”的原則，重點先明確影響化工園區(qū)火災(zāi)演化的主要因素，合理分配消防力量再采取針對性的撲火措施，具體如下：

①如果是附帶有滅火器材的儲罐或設(shè)施著火，必須首先啟用其滅火設(shè)施和周圍的水噴灑系統(tǒng)，對相鄰的儲罐或設(shè)備進(jìn)行降溫和防護(hù)，減少熱輻射的影響。

②如果是未附帶滅火設(shè)施的儲罐或設(shè)施著火，應(yīng)在園區(qū)內(nèi)調(diào)配消防裝備，利用泡沫有效控制火勢，避免火勢蔓延。

③在選用滅火劑時，應(yīng)根據(jù)實際火情合理選用，一般采用從罐底噴射的方式，同時在罐頂部噴射干燥粉末。但是，實踐中仍有很多問題，應(yīng)視具體情形而定。

④移動式消防設(shè)備與著火儲罐之間的間隔應(yīng)大于30 m，將高壓發(fā)泡機(jī)與管道相連，利用滅火泡沫控制火勢蔓延。

⑤針對小型地表池火災(zāi)，可在上風(fēng)方向噴灑干粉滅火劑，適當(dāng)控制噴灑距離，保證干粉末剛好能蓋住火焰表面。在對臥式油罐進(jìn)行火災(zāi)撲救時，必須按照“先下后上”的原則，并根據(jù)現(xiàn)場的具體條件采取適當(dāng)對策，例如通過對火焰根部噴水的方式進(jìn)行撲救。

⑥若條件允許，應(yīng)使用手動撲救方法撲救根部著火的儲罐。

2.2? 撲火戰(zhàn)術(shù)

正確判斷和細(xì)致分析是撲火成功的關(guān)鍵，因此，消防部門需要結(jié)合自動化監(jiān)測系統(tǒng)與人工判斷對火情進(jìn)行全面分析，從而保證在有限的消防資源條件下將全部的消防力量及時投入撲火工作中，從而快速遏制火勢擴(kuò)散。具體過程如下：

①合理確定撲火方式?；@區(qū)儲罐或其他設(shè)施發(fā)生火災(zāi)后，首先要從外部控制火災(zāi)，然后逐漸向中心推進(jìn)，直到火焰徹底熄滅。

②要對撲火方向進(jìn)行適當(dāng)控制。為防止火勢蔓延，減少其對消防救援工作的影響，應(yīng)該從上風(fēng)向側(cè)開始撲火，逐步往下風(fēng)向推進(jìn)，直到滅火結(jié)束。

③要準(zhǔn)確把握撲救關(guān)鍵。如果著火地點離化工園區(qū)較近，就必須根據(jù)現(xiàn)場條件組織撲火，盡量減少由高溫、火災(zāi)引起的材料爆炸和設(shè)備損壞等。

2.3? 其他撲火注意事項

一旦發(fā)生火災(zāi)，要立即啟動應(yīng)急警報并通知專業(yè)消防員撲救。但是，在消防隊員到達(dá)之前，化工園區(qū)的保安部門要努力控制火災(zāi)蔓延，首先要保證滅火人員均配備必要的滅火器材并穿戴防毒面具和隔熱服。其次，將救援車停放在著火地點的上風(fēng)向，避免阻擋救護(hù)通道。最后，在緊急情況下，實行分區(qū)調(diào)度，保證所有的救援人員均已掌握疏散路線，在撲火過程中要保持緊密聯(lián)絡(luò)，做到集中火力，避免各自為戰(zhàn)[3]。

在火災(zāi)發(fā)生初期要迅速撤離園區(qū)內(nèi)的非相關(guān)人員，關(guān)閉生產(chǎn)線，并迅速采取應(yīng)急措施，防止火災(zāi)失控造成更多的人員傷亡。如消防救援過程中發(fā)現(xiàn)危險物質(zhì)泄漏和爆炸，必須迅速疏散現(xiàn)場，同時要向附近相關(guān)單位通報。

3 滅火救援圈半徑

某化工園區(qū)在處置一個火災(zāi)危險源時，本區(qū)域滅火救援資源為m個，首先要確定各滅火救援資源的救援圈半徑。假設(shè)對第i種資源的需求量為di （i=1、2、...m），可以調(diào)配的消防站點有n個，其中第j （j=1、2、...n）個消防站點具有Sij個第i種資源，且與主要危險源相隔tij。則按照tij （j=1、2、...n）的大小下降序排列，并確保tij（0）（j（0）1，2，…，n） 滿足

（1）

再根據(jù)以下公式：

（2）

得到j(luò)*（0）的最小值及其對應(yīng)的j*（0）=j*， 即

ti，j*（0）=ti，j* （3）

其中， tij*表示該滅火救援資源對應(yīng)的救援圈半徑。所有滅火救援資源對應(yīng)的救援圈半徑中的最大值即為整體滅火救援圈的半徑T：

T=Max{ti，j*}（i=1，2，……，m） （4）

為便于分析和改進(jìn)滅火救援工作，可利用AHOLA軟件進(jìn)行火災(zāi)場景仿真，將可能發(fā)生火災(zāi)的儲罐或設(shè)備及其需要的消防救援力量、周邊消防救援力量等信息錄入軟件中得出最后的救援圈半徑計算結(jié)果。若儲罐熱輻射值小于閾值，表示其不存在火災(zāi)風(fēng)險，可將其名稱及相關(guān)信息刪除[4]。

4 實例分析

某市化工園區(qū)主要分為基礎(chǔ)精細(xì)化工區(qū)、乙烯聯(lián)合區(qū)、煉油化工區(qū)、化工塑料制品區(qū)及塑料制品的加工貿(mào)易區(qū)，占地面積達(dá)53.22萬m2。工園區(qū)共入駐48家企業(yè)，選取目前存在危險源較多的5家企業(yè)，詳情如下：

A企業(yè)主要生產(chǎn)和運送環(huán)氧乙烷，還包括乙二醇、丙烯、鹽酸、丁二烯等化學(xué)原料，廠房建筑面積大約4015m2。

B企業(yè)以增塑劑為主要產(chǎn)品，占地面積1800m2左右，年產(chǎn)量8萬t左右，主要以增塑劑DOP為主，主要原材料包括苯酐、辛醇、催化劑等。

C企業(yè)為聚丙烯加工廠，年產(chǎn)1500t聚丙烯。其主要原料是丙烯、氫氣等。該工廠的建筑面積大約1054m2。

D企業(yè)為丁苯胺丁廠，年生產(chǎn)能力為800萬t。所需原材料包括：石腦油、液堿、硫酸、硝酸、苯、氫氣、硝基苯等；根據(jù)生產(chǎn)工藝的差異，車間可以分為苯胺車間、硝化車間和氫化車間。公司的建筑面積約3800m2。

E企業(yè)為煉油廠。設(shè)備完善，年處理石油465萬t，生產(chǎn)石油79萬t，180萬t柴油，9萬t聚丙烯，占地面積大約19700m2。

上述5個企業(yè)擁有儲罐數(shù)量總計30個，假如A企業(yè)的04號儲罐發(fā)生火災(zāi)，由于儲罐周圍設(shè)有防火堤，可忽略流淌火。運用前文所述方法得到消防救援力量及滅火救援圈半徑，具體如下：

首先，通過ALOHA將火災(zāi)初始場景、儲罐情況等數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬分析，得出不同儲罐承受的熱輻射值，結(jié)果表明，著火儲罐附近的D企業(yè)03號、08號儲罐所承受的熱輻射值超出閾值，有可能發(fā)生自燃爆炸。

其次，針對D企業(yè)的03號、08號儲罐通過ALOHA進(jìn)行分析，將可能燃燒的儲罐數(shù)量輸入ALOHA，得到水需求滅火救援資源為A市—12個，B市—5個，C市—4個，泡沫水需求滅火救援資源為A市—10個，B市—2個，C市—4個，為確保撲火救援成功，取最大值，故確定A市調(diào)動第12個消防站，B市調(diào)動5個消防站，C市調(diào)動4個消防站。

最后，根據(jù)分析結(jié)果繪制滅火救援圈，調(diào)配消防救援資源進(jìn)行撲火救援，實時監(jiān)測周邊儲罐，如檢測到D企業(yè)的03號、08號儲罐受到的熱輻射值低于閾值，則表示儲罐處于安全狀態(tài)。

5 結(jié)論

綜上所述，如何建立健全的化工園區(qū)消防救援體系，是當(dāng)前消防管理部門、地方政府和化工園區(qū)共同關(guān)心的問題。要全面了解在化工園區(qū)內(nèi)的火災(zāi)危險性，分析化工園區(qū)火災(zāi)場景，深入探索其火災(zāi)演化機(jī)理及產(chǎn)生原因，總結(jié)撲火技戰(zhàn)術(shù)要點，并利用滅火救援圈合理調(diào)配消防救援資源，以便在發(fā)生火災(zāi)時能夠及時發(fā)現(xiàn)并做出有效應(yīng)對，提供全面科學(xué)的消防救援力量組織方案和撲火方案，有效降低化工園區(qū)消防安全風(fēng)險，全力保障廣大人民群眾的生命財產(chǎn)安全[5]。

參考文獻(xiàn)：

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[2]李傳杰.石油化工裝置火災(zāi)的特點和處置對策[J].今日消防，2022（7）：25-27.

[3]單瀛.化工園區(qū)火災(zāi)風(fēng)險控制對策研究[J].化工管理，2020（10）：

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[4]夏敬豪.化工園區(qū)滅火救援圈的構(gòu)建模型[J].中國應(yīng)急救援，2015（6）：22-24.

[5]汪曉鋒.芻議化工園區(qū)滅火救援圈的構(gòu)建[J].武警學(xué)院學(xué)報，2018，34（6）：50-53.

Analysis of fire scene in chemical industry parks and study of fire fighting points

Yang Haiting

（Linfen Municipal Fire and Rescue Brigade， Shanxi Linfen 041000）

Abstract：If a fire occurs in the chemical industry park， it will not only bring great property losses to the enterprise， but may also lead to serious casualties. Therefore， it is necessary to pay attention to and improve the fire emergency response capacity of the chemical park， so as to extinguish the open fire as soon as possible， effectively control the further spread of the fire， and avoid serious explosion accidents. Based on this， firstly， the fire scene in the chemical industry park is deeply analyzed. Factors affecting the development process of fire accidents in the chemical industry park are put forward. And the key points of fire fighting are summarized. Then， combined with examples， it discusses the use of fire fighting and rescue circles to rationally deploy fire fighting forces and improve the fire accident disposal capacity of chemical industry parks， so as to achieve effective fire fighting and rescue.

Keywords：chemical industry park; fire scene; scene analysis; fire fighting point