地震次生災害對石油化工的影響

蔣 越，白鴻博，梁永朵，宋思然，雷 晨，石 爽

地震次生災害對石油化工的影響

蔣 越1，白鴻博2，梁永朵1，宋思然1，雷 晨1，石 爽3

（ 1. 遼寧省地震局，遼寧 沈陽 110034； 2. 《當代化工》雜志社，遼寧 沈陽 110043； 3. 沈陽化工大學，遼寧 沈陽 110142）

強烈大地震不僅會造成嚴重的直接破壞，其地震災害亦不容忽視。以海城7.3級地震等在“石油化工”危險化學品產(chǎn)生的地震次生災害種種表現(xiàn)，對個案災害原因進行簡單分析，在防御對策和安全管理方法及措施作以探討，以期達到最大限度降低損失，裨益于人民。

地震；次生災害；危險化學品；防御；安全管理

水災、火災、風災和地震災害是自然界四大災害，尤以地震遭受的災害最為慘重，幾秒或十幾秒帶來人員大量傷亡，財產(chǎn)損失無法估量。1975年2月4日19點 36分 6秒，在我國遼寧省海城、營口縣一帶(N40°41′、E122°50′)發(fā)生了一次強烈地震。震級 7.3級，震源深度16 km，震中烈度為9度強。這次地震發(fā)生在經(jīng)濟發(fā)達、人中稠密的遼東半島中南部。這次地震共造成1 328人罹難，毀壞城鎮(zhèn)房屋508萬m2，農(nóng)村民房86.7萬間，直接經(jīng)濟損失8.1億元。

一次大地震發(fā)生后，直接破壞主要是房屋倒塌及其公路、橋梁、鐵路樞鈕的破壞；但大的破壞性強烈地震還會產(chǎn)生“地震次生災害”，已引起人們高度重視。本文結合1975年海城7.3級地震［1］、1976年唐山7.8級地震等地震對“石油化工”產(chǎn)生的地震次生災害事例，簡介它災害特點以及產(chǎn)生原因，進而從防御體系的構思到具體防治措施，做進一步探討。

1 地震對“石油化工”的影響

“石油化工”是指石油和天然氣為原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品一門重要工業(yè)的簡稱［2］,而其中的危險化學品，在地震中的影響，更值得人們的高度警惕和重視。所謂的“危險化學品”是指具有燃燒、爆炸、毒害、腐蝕等性質(zhì)，以及在生產(chǎn)、貯存、裝卸，運輸?shù)冗^程中而造成人身傷亡和財產(chǎn)損失化學物質(zhì)。具體又分為八大類：爆炸類物質(zhì)、放射性物質(zhì)、自燃物質(zhì)和遇濕易燃物質(zhì)、易燃固體、壓縮氣體和液化氣體、易燃液體、氧化劑和有機過氧化物。盛載這些化學品罐類、桶類和容器以及輸送這些物品管線，都是產(chǎn)生地震次生災害的載體。

2 地震次生災害

地震發(fā)生后，自然及社會原有的狀態(tài)被破壞，山體滑坡、泥石流、水災、火災、瘟疫、爆炸毒氣泄漏，放射性物質(zhì)擴散對生命財產(chǎn)威脅等一系列災害稱之為“地震次生災害”［3］。在歷次大地震破壞現(xiàn)場和震后災害調(diào)查屢見不鮮，舉不勝舉。

2.1 1975年海城7.3級地震造成的破壞

1975年海城7.3級地震［2］造成油田管線，有46條管線92處被震裂，裂口大部分在焊接口處。其中13條是干線，計有85型管線2條，輸油管6條，輸油氣管7條。油氣井、井站之間的管線23處裂開，抽油機井有 23口由于井口變形地基變形而損壞。5口鉆井井架支梁折斷、井架變形；4口井報廢；8口井基礎下沉，18個井站被噴砂埋位，雙10井12吋套管（壁厚11～12 mm）被擠壓成s型，雙8井井孔變形彎曲。另外還有自噴井不噴油、氣井不噴氣。興4水井的深井泵6吋水管被震斷，有的油井產(chǎn)油量和油壓出現(xiàn)異常，個別油罐開裂漏油。還有海城化肥廠氣柜漏氣；營口縣磷肥廠500 t的酸罐向東北方向移位8 cm，130 t酸罐基礎下沉，向西傾斜5度，12 t球磨機互軸移動20 cm，營口市海水化工廠煤氣柜脫軌，逆時針扭轉(zhuǎn)移位20 cm；氨氣澄清罐傾倒。

2.2 1978年唐山7.8級地震造成的破壞

2.2.1 地震時化學制劑的化學反應而引起的火災

在化驗室、實驗室、化學庫里貯存的化學品劑品種多，性質(zhì)復雜。地震造成各種品劑產(chǎn)生碰撞、摩擦、掉在地上，容器包裝破壞，化學品劑流出自燃；不同品劑混溶，產(chǎn)生化學反應，引起燃燒或爆炸。如唐山7.8級地震時，天津市某研究所實驗室，金屬Na瓶被震壞，Na自燃引起火災，將辦公樓和部分儀器設備燒毀。還有漢沽某化工廠，房屋倒塌管道損壞SO2跑出，遇氧氣自燃引起火災。漢沽某廠藥品庫，地震時由于藥品庫里的甘油在強烈震動時掉進強氧化劑高錳酸鉀內(nèi)，發(fā)生化學反應引起火災。該類火災占天津災害的24%，可見危害之大。

2.2.2 高溫高壓生產(chǎn)工序的爆炸和燃燒

地震造成突然停電停水，極易產(chǎn)生爆炸和燃燒。如由于停電攪拌機停轉(zhuǎn)或失去冷卻水的控制而導致爆炸和燃燒。天津某化工廠氯乙烯單體罐爆炸產(chǎn)生火災。

2.2.3 易燃易爆物質(zhì)的爆炸和燃燒

天然氣、煤氣、沼氣、乙炔氣、石油類產(chǎn)品、酒類產(chǎn)品、火柴、彈藥等。地震時充滿上述物品的容器可能損壞，物品溢出，泄漏遇火即燃；像彈藥撞擊或摩擦產(chǎn)生燃燒或爆炸；有氣液體如石油，地震時因油管或容器的損壞，液體高度流動，產(chǎn)生很高靜電，在噴入空間的瞬間與地面形成很高的電位差，引起集中放電引燃流體形成爆炸致災規(guī)模大，損失嚴重。

國外還有同樣的震例報導，1994年美國洛杉磯地震時，煤氣管道變形，450點漏氣，28處火災，35處爆炸。1964年日本新瀉地震時，油庫設備的部件間摩擦引起油庫起火，結果帶起整個城市的大火災。

3 石油化工次生災害防御對策

遼寧“石油化工”居全國重要地位。擁有像撫順石化公司、錦州石化公司、大連石化公司及所屬企業(yè)、還有鞍山煉油廠和遼陽化纖廠以及下遼河油田（采油系列）等大型企業(yè)。因此對遼寧開展防震減災對策研究，特別是大型石油化企業(yè)的次生災害防御對策研究顯得尤其重要。

3.1 地震設防

我國不乏設防抗震的實例，經(jīng)受住大震的考驗，取得了明顯地抗震效果。遼河化肥廠1974年建廠時按照地震烈度鑒定意見指出：設計要注意地震產(chǎn)生砂基液化的破壞。因此，遵照地震烈度設計規(guī)范，總共打了187根樁，其中垂直樁139根、斜樁48根。施建的造粒塔65.5 m，直徑20 m，海城7.3級地震后廠區(qū)內(nèi)有 54處噴砂冒水，但造粒塔完好無損，是國內(nèi)至今最成功的抗震事例。遼陽葠窩水庫是全省大型水庫之一，下游分布有遼陽化纖廠、慶陽化工廠等企業(yè)，原無地震設防，工程質(zhì)量也有一些問題。1975年1月進行了抗震加固。地震時壩區(qū)山石滾落，壩體裂縫加大，庫區(qū)冰面出現(xiàn)90 m長裂縫，但整個大壩安全無恙。慶陽化工廠于 1974年12月下旬對庫存的495 t易爆產(chǎn)品采取緊急調(diào)出措施，免除了可能因地震引起的爆炸。

3.2 次生災害防御

次生地震災害防御工作要宏觀、微觀雙管齊下，環(huán)環(huán)扣緊，缺一不可。首先，必須建立起宏觀防御體系，即第一道防線是地震監(jiān)測預報。目前，地震預報水平不容樂觀，仍處在探索階段。俗語說：“上天有路（航天登月），入地無門”。因地震孕育發(fā)生在幾公里到幾十公里地殼內(nèi)，超巖石圈鉆探也不過萬米以上，還不觸及地殼的皮毛。社會對地震預報要求是服務性的，而地震預報現(xiàn)狀是研究探索性的，實際相差極大。但1975年海城7.3級地震的成功預報給人類帶來了信心和希望，亦取得明顯社會效果，它與2010年發(fā)生在加勒比海島的海地7.3級地震僅就死亡人數(shù)進行對比（表1），更會讓人觸目驚心。

由于海城7.3級大地震事前的成功預報［4］，震前災區(qū)人民生命財產(chǎn)得到保護，僅1 328人遇難。而海地同樣是7.3級大地震，但人員死亡數(shù)是海城的168倍，其中8名中國維和人員遇難。

第二道防線是震害防御體系。經(jīng)常性、常態(tài)化的防范措施是保衛(wèi)人民生命財產(chǎn)的有效途徑。主要抓好硬件和軟件兩個環(huán)節(jié)的工作：一要切實做好重大工程地震安全性評價，作為可行性的必要條件。遼寧省地震局（含國家地震局沈陽地震大隊）先后承擔近500項工程項目的地震烈度鑒定工作［4］，大到紅沿河核電站，小到鲇魚灣油港以及國家重大工程項目；諸如遼陽化纖廠、大連50萬t乙烯廠、撫順石化等等；二要對一般工業(yè)和民用建筑的抗震設防。與此同時，要大力普及宣傳防震知識。遵照《防震減災法》，承擔國民應負的社會責任和義務。

第三道防線是應急救援體系。首先，要有充分的預案準備和臨震決策的正確指揮；其次，強有力地救援隊伍協(xié)調(diào)配合，以及現(xiàn)代化技術設備的武裝；同時，還要有“與時倶進”的地震模擬演習和多方協(xié)調(diào)指揮的協(xié)作演練，方能有效地最大限度減少人員傷亡及財產(chǎn)的損失。

3.3 微觀上要加強管理，防微杜漸

針對“石油化工”這種行業(yè)的特殊性，僅有宏觀上的防御政策，還是不夠的，還要從微觀上的工作入手，步步安營扎寨，防微杜漸，分兵把手。

（1）鑄牢根基、做好基礎工作

“預防為主，安全第一”始終貫穿企業(yè)生產(chǎn)的全過程?！笆突さ陌踩芾?，仍處于基礎環(huán)節(jié)薄弱，一旦險情發(fā)生便臨時檢驗、查找，誤失時機。因此，必須對危險化學品鑒別類型，從根本上建立起眉目清楚信息數(shù)據(jù)庫［5］，為防御地震次生災害發(fā)揮作用。

（2）進一步修正和完善《危險化學品安全管理條例》，使之上升為法律而被重視

“石油化工”的毒氣、廢水、廢渣是污染源，也是環(huán)保治理的重點。中國石化公司制定了“以防為主、防治結合、以管促治，重點治水、兼治氣、渣和噪聲， 努力創(chuàng)建清潔文明工廠”的方針。因此，必須完善危險化學品安全生產(chǎn)法律法規(guī)、技術標準，盡快修正和完善《危險化學品安全管理條例》（使之上升為“法”），作為《環(huán)境保護法》的細化。

（3）“防火”為第一要務，“重中之重”

“防火”必須從細節(jié)入手、謹小慎微、踏踏實實去做。常言到“千米之堤，毀于蟻穴”、“星星之火可以燎原”，“石油化工”防火可謂“重中之重”。由結構重要度大小可知明火、電火花、撞擊火花和油氣泄露為事故發(fā)生的主要因素，據(jù)《遼寧省志?石油化工志》1975年石油三廠2號循環(huán)氫壓縮機入口管線破裂氫氣析出，氣體爆炸致死8人，傷人10人。遼寧全省建有石油一、二、三、五、六、七等廠，還有鞍鋼煉油廠、遼陽化纖廠等等。鑒于此，每廠都擬建人數(shù)不等的消防隊，配有現(xiàn)代化滅火器材，還應成立“依退休工人為志愿者的消防巡邏隊”對“石油化工”進行常態(tài)化的監(jiān)視。

3.4 重視設備檢測制度化、常規(guī)化

設備特點是承載高溫、高壓、耐冷、易燃易爆、有毒有害物質(zhì)多（二氧化碳、硫化氫、氰氣、瀝青尾氣、石油烴類氣體等），安全生產(chǎn)至關重要。因此，要對重要設備進行制度化、常規(guī)化的檢測并及時更換排除隱患。要具有檢測儀器配制、X射線探場、超聲波探場、超聲波測厚、化學分析、光譜分析以及物理性能試驗，以保證機器正常運轉(zhuǎn)。

3.5 油氣管道專人管理，確保萬無一失

管道是油氣重要通道，像人體動脈血管運行流動，周而復始循環(huán)不斷?！笆突ぁ钡墓艿罁撏瑯拥氖姑虼藢ζ涔芾砀@得十分重要。尤其對管道的拐彎處、接頭處以及地面下埋與露出地面的區(qū)段更是保護的關鍵部位。地震時的縱波（P）引起上下顛簸，地震橫波（S）帶來地面前后左右的搖動，這樣會對該部位造成損毀施工時應有相對措施，以防破壞。

3.6 砂基液化的處置

遼寧省具有很長海岸線，砂岸帶遠遠長于巖岸帶，并且有廣闊的退海平原，如下遼河平原。地震時容易產(chǎn)生噴砂冒水和砂基液化。使“石油化工”類設施破壞從而產(chǎn)生地震次生災害。因此災區(qū)群眾總結出“上有柱，下有樁，抗震最穩(wěn)當”。像下遼河化肥廠用垂直樁和斜樁能起很好的抗震效果。

4 結 語

地震是普通自然現(xiàn)象，像刮風下雨一樣。一次強烈地破壞性地震，不僅直接造成慘重的財產(chǎn)損失和人員傷亡，由此帶來的地震次生災害不容忽視。本文以成功預報了海城7.3級地震對遼寧省“石油化工”的次生災害為例，同時也列舉國內(nèi)外同類型地震事件，并對個別案例進行簡單分析，尤其對“石油化工”中的危險化學品作重點，提出相應的防治措施。雖然人們認為“預報”是主動的，“防御”是被動的，但基于現(xiàn)代科學技術對地震的認識水平，認真從事防御體系的構成乃是至關重要的手段。

［1］遼寧省地方志編纂委員會辦公室．遼寧省志?地震志［M］．沈陽：遼寧省科學技術出版社，1996.

［2］遼寧省地方志編纂委員會辦公室．遼寧省志?石油化工志［M］．沈陽：遼寧省科學技術出版社，1996.

［3］吳文英，吳炳玉，李進強．城市地震災害風險分析模型研究—以福州市為例［M］．北京：北京理工大學出版社，2012.

［4］遼寧省地震局．一九七五年海城 7.3級地震成功預報回顧圖集［M］．沈陽：地震出版社，2005.

［5］劉美玲，石琛，齊菲．危險化學品的安全管理［J］．當代化工, 2014, 43（12）: 2661-2662．

Earthquake-induced Disasters in Petrochemical Industry

JIANG Yue1,BAI Hong-bo2,LIANG Yong-duo1,SONG Si-ran1,LEI Chen1,SHI Shuang3
（1. Earthquake Administration of Liaoning Province，Liaoning Shenyang 110034，China；2. Contemporary Chemical Industry Journal Press，Liaoning Shenyang 110043，China；3. Shengyang University of Chemical Technology，Liaoning Shenyang 110142，China)

The powerful earthquake not only can cause serious direct damage, but also can bring the secondary disasters. In this paper, the secondary disasters induced by Haicheng 7.3 earthquake in petrochemical and dangerous chemicals industry were analyzed as well as reasons to cause the secondary disasters, and defensive measures and security management methods were discussed.

Earthquake；Secondary disasters；Hazardous chemicals；Defence；Safety management

TQ 086

： A

： 1671-0460（2015）05-1006-03

2015-04-16

蔣越（1974-），女，江蘇徐州人，工程師，1998年畢業(yè)于東北大學外貿(mào)會計專業(yè)，現(xiàn)主要從事地震應急救援工作。