撲救石油庫(kù)火災(zāi)供水方法研究

朱 東，郭艷麗

(1.大連市消防支隊(duì)，遼寧 大連 116033； 2.武警學(xué)院 消防工程系，河北 廊坊 065000)

撲救石油庫(kù)火災(zāi)供水方法研究

朱 東1，郭艷麗2

(1.大連市消防支隊(duì)，遼寧 大連 116033； 2.武警學(xué)院 消防工程系，河北 廊坊 065000)

隨著我國(guó)石化產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，石油儲(chǔ)備量近年來(lái)增加巨大，一旦發(fā)生火災(zāi)事故后果嚴(yán)重。目前石油庫(kù)區(qū)的消防供水，難以達(dá)到火災(zāi)撲救要求。因此，消防部門撲救石油庫(kù)火災(zāi)時(shí)，不能完全依靠庫(kù)區(qū)內(nèi)的固定供水系統(tǒng)供水，必須通過(guò)多種方法大力提高供水能力。分析了石油庫(kù)區(qū)供水現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題，提出了針對(duì)石油庫(kù)火災(zāi)消防供水的若干建議，以期為石油庫(kù)區(qū)的消防水源建設(shè)和改造提供參考。

石油庫(kù)；火災(zāi)；供水

0 引言

石油庫(kù)泛指收發(fā)和儲(chǔ)存原油、汽油、煤油、柴油、噴氣燃料、溶劑油、潤(rùn)滑油和重油等整裝、散裝油品的獨(dú)立或企業(yè)附屬的倉(cāng)庫(kù)或設(shè)施。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，石油化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，相應(yīng)的石油庫(kù)區(qū)也不斷增多，石油庫(kù)具有儲(chǔ)存量大、儲(chǔ)存物質(zhì)繁多、易發(fā)生火災(zāi)、爆炸等特點(diǎn)。改革開放以來(lái)，各類災(zāi)害事故頻繁發(fā)生，尤其是石油庫(kù)類火災(zāi)事故日益突出，如1989年8月12日青島黃島油庫(kù)特大火災(zāi)事故，2001年9月1日沈陽(yáng)大龍洋石油有限公司儲(chǔ)油罐區(qū)火災(zāi)事故，2010年7月16日大連新港碼頭輸油管線火災(zāi)，給國(guó)家造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失。在火災(zāi)撲救過(guò)程中，不僅要有好的裝備，還要做好供水保障。撲救石油庫(kù)火災(zāi)時(shí)間長(zhǎng)，用水量大，滅火作戰(zhàn)中一旦出現(xiàn)供水不足的情況，將嚴(yán)重影響火災(zāi)的撲救。因此，研究石油庫(kù)火災(zāi)供水問(wèn)題非常必要。

1 撲救石油庫(kù)火災(zāi)供水現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

1.1 現(xiàn)行消防水源建設(shè)規(guī)范滯后

大型石油庫(kù)消防水源一般都能按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50016—2014)、《石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50074—2014)、《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50160—2008)等消防法規(guī)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求建設(shè)[1]。但是目前石油庫(kù)建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大，消防用水量巨大。2004年4月國(guó)家發(fā)改委能源局負(fù)責(zé)國(guó)家戰(zhàn)略石油儲(chǔ)備基地的建立，當(dāng)年首批4個(gè)國(guó)家戰(zhàn)略石油儲(chǔ)備基地正式確定，陸續(xù)開始建設(shè)。國(guó)家石油儲(chǔ)備一期項(xiàng)目，總規(guī)模1 640萬(wàn)立方米，均由10萬(wàn)立方米的大型鋼制儲(chǔ)罐組成。2020年以前，我國(guó)將陸續(xù)建設(shè)國(guó)家石油儲(chǔ)備第二期、第三期項(xiàng)目，建成后石油庫(kù)區(qū)將呈現(xiàn)油罐密度大、罐體大、容量大、輸油管道直徑大的特點(diǎn)。原先按市政消火栓管徑大小、供水壓力和流量的設(shè)計(jì)沒(méi)有考慮到目前石油儲(chǔ)備庫(kù)建設(shè)的如此高大、密集，甚至近幾年來(lái)油罐建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大單體已經(jīng)達(dá)到15萬(wàn)立方米，油罐直徑已達(dá)到80 m以上。一旦發(fā)生火災(zāi)，由于油罐液面積和罐體面積大，冷卻用水和配制泡沫用水量大，滅火消防車也從以前的車載8～10 t水提高到現(xiàn)在的車載15～20 t水，高噴炮等滅火設(shè)備出水流量也越來(lái)越大，如豪士科工業(yè)滅火消防車出水流量主炮已達(dá)到19 000 L·min-1，副炮也達(dá)到了9 000 L·min-1，而固定供水設(shè)施和流量沒(méi)有改變。因此，目前的供水能力已經(jīng)不能適應(yīng)撲救大型石油庫(kù)火災(zāi)的需要。

1.2 石油庫(kù)消防供水無(wú)法滿足實(shí)際滅火需要

撲救石油庫(kù)火災(zāi)，主要是利用儲(chǔ)罐區(qū)內(nèi)部的消防水池通過(guò)消防泵加壓到供水管線進(jìn)行供水。以大連市某儲(chǔ)罐區(qū)為例，1個(gè)10萬(wàn)立方米的原油儲(chǔ)罐起火爆炸，發(fā)生敞開式油罐火災(zāi)，火焰高達(dá)幾十米，并產(chǎn)生強(qiáng)烈的輻射熱[2]。在撲救火災(zāi)時(shí)強(qiáng)烈的輻射熱甚至能將距離油罐40 m左右的消防車的噴漆烘烤脫落。手持式水槍射程短，流量小，火勢(shì)對(duì)戰(zhàn)斗員的威脅大，所以不宜采用手持式水槍進(jìn)行冷卻控火，應(yīng)采用車載炮、高噴炮或移動(dòng)式自擺炮冷卻控火。同時(shí)對(duì)著火罐和鄰近罐啟動(dòng)水噴淋系統(tǒng)進(jìn)行冷卻，根據(jù)表1得知[3]，立式罐固定設(shè)備冷卻水供給強(qiáng)度為0.5 L·s-1·m-1。

表1 儲(chǔ)罐冷卻水供給范圍和供給強(qiáng)度

儲(chǔ)罐區(qū)固定管網(wǎng)水泵壓力在0.8 MPa時(shí)，總供水能力為650 L·s-1。1個(gè)10萬(wàn)立方米立式原油儲(chǔ)罐著火，則著火罐、鄰近罐固定設(shè)施冷卻用水量為：Q著=nπDq=1×3.14×80×0.5=125.6 L·s-1，Q鄰=0.5nπDq=0.5×4×3.14×80×0.5=251 L·s-1。通過(guò)使用流量計(jì)實(shí)測(cè)結(jié)果顯示，一般開啟1個(gè)消火栓的2個(gè)65 mm出水口同時(shí)向1臺(tái)消防車供水，其流量約為30 L·s-1，撲救石油化工火災(zāi)消防車流量多為90 L·s-1，至少需要3個(gè)消火栓為1輛消防車供水，才能滿足供水要求。根據(jù)罐區(qū)總供水流量得知，除去保證著火罐、鄰近罐固定設(shè)施冷卻用水量外，最多只能啟用9個(gè)消火栓為3輛消防車供水。同時(shí)還需要利用固定泡沫滅火系統(tǒng)進(jìn)行火災(zāi)撲救，所以供水流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還需要大流量的消防水源予以源源不斷的補(bǔ)充。目前，撲救石油庫(kù)火災(zāi)多數(shù)采用運(yùn)水供水、遠(yuǎn)程供水的方式保障前方用水。

2 石油庫(kù)消防水源建設(shè)的幾點(diǎn)建議

撲救石油庫(kù)火災(zāi)要合理、充分的利用好各種水源，未雨綢繆，提前建立取水設(shè)施，保障滅火用水需求，除了常規(guī)利用罐區(qū)內(nèi)的消火栓、消防水池供水外，還應(yīng)作好以下幾個(gè)方面的準(zhǔn)備工作。

2.1 利用海(江、河)水供水

目前我國(guó)石油庫(kù)區(qū)大多靠海、江、河邊建立，方便船舶運(yùn)輸，根據(jù)這一特點(diǎn)可在岸邊建立多個(gè)海(江、河)水取水泵房，在罐區(qū)內(nèi)消火栓壓力不足、流量不夠或無(wú)法使用的情況下利用泵房?jī)?nèi)的水泵取水供水。此種方法能大大緩解石油庫(kù)區(qū)水源不足的問(wèn)題，甚至可以直接向前方主戰(zhàn)車輛供水?？紤]到利用海水吸水時(shí)受潮汐變化的影響較大，甚至退潮時(shí)，岸邊無(wú)法吸水，可采用挖渠引水入陸地內(nèi)的方法，在陸地內(nèi)修建大型集水池，深度低于海水落潮的最低點(diǎn)，確保在落潮期間有足夠海水流向集水池。消防車、消防泵及遠(yuǎn)程供水浮艇泵可?？考剡厡?shí)施吸水。這種方法取水，方便快捷不受潮汐影響，具有可靠的供水水源保障。

2.2 建立消防水鶴，實(shí)施快速補(bǔ)水

隨著石化產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)的快速發(fā)展，消防部隊(duì)滅火戰(zhàn)斗車輛、裝備的配備也相應(yīng)的發(fā)生了質(zhì)的變化，一些大型、現(xiàn)代化的消防車輛也相繼引入消防部隊(duì)，消防車載水量由原來(lái)的3 t提升至20 t，1臺(tái)15～20 t重型水罐消防車?yán)檬姓鹚铀枰?0～40 min，這樣給消防車補(bǔ)水效率低，影響火災(zāi)撲救時(shí)間，而利用直徑200 mm的消防水鶴加水只需要2 min，雖然各種技術(shù)規(guī)范沒(méi)有明確要求在化工園區(qū)或石油儲(chǔ)備庫(kù)周邊建立消防水鶴，但是為了火災(zāi)撲救的需要，建立消防水鶴保證火災(zāi)消防用水勢(shì)在必行。

2.3 利用消防艇供水

利用消防船艇、拖輪等船只?？看a頭，連接300 mm大口徑水帶向岸邊滅火戰(zhàn)斗車輛供水，是解決石油庫(kù)消防供水問(wèn)題的好方法，同時(shí)還可以直接撲滅水面流淌火。條件允許的情況下，可直接利用消防船艇上的水炮對(duì)岸上的油罐實(shí)施冷卻滅火。

2.4 聯(lián)網(wǎng)庫(kù)區(qū)消防水源，建立企業(yè)聯(lián)動(dòng)供水模式

石油化工園區(qū)危險(xiǎn)化學(xué)品集中，一旦發(fā)生火災(zāi)必須在火災(zāi)初期科學(xué)、合理的部署滅火戰(zhàn)斗力量，把火災(zāi)消滅在初期階段。園區(qū)內(nèi)各石油化工儲(chǔ)存單位隸屬關(guān)系不同，各單位消防儲(chǔ)水量一般不超過(guò)1萬(wàn)立方米，難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的石油化工火災(zāi)。為有效提高抗御火災(zāi)的能力，有必要整合各自獨(dú)立的消防資源，將各單位的消防管網(wǎng)互相連通，消防用水和消防泵房互為備用，這樣不但提高了消防供水的可靠性，對(duì)起火單位而言相當(dāng)于成倍增大儲(chǔ)水量。一個(gè)單位著火，周圍所有單位的消防水都能及時(shí)輸送到著火單位，即使著火單位消防泵房故障，其他單位消防泵房的水也能輸送過(guò)來(lái)支援，共同應(yīng)對(duì)區(qū)域內(nèi)發(fā)生的火災(zāi)，提升整體消防實(shí)力。同理，亦可將區(qū)域內(nèi)分散的各個(gè)固定泡沫滅火系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，互為備用，這樣能大大提高著火部位泡沫供給量，泡沫滅火由原來(lái)的獨(dú)立泡沫站滅火改為區(qū)域內(nèi)多個(gè)泡沫站聯(lián)合滅火，大大增強(qiáng)區(qū)域滅火應(yīng)急能力和可靠性。

2.5 利用遠(yuǎn)程供水設(shè)施進(jìn)行供水

遠(yuǎn)程供水其工作方法是將車載大功率浮艇泵投入江、河、海中，通過(guò)液壓管傳輸動(dòng)力吸水，利用300 mm大口徑水帶為前方長(zhǎng)距離源源不斷的供水，以達(dá)到滅火用水要求。在大型油罐區(qū)火災(zāi)撲救中，利用遠(yuǎn)程供水尤其重要，可保證前方大功率消防車、大兵團(tuán)聯(lián)合作戰(zhàn)的供水需求。如2010年“7·16”大連新港碼頭輸油管線爆炸事故中，在罐區(qū)供水系統(tǒng)已破壞，無(wú)法滿足消防用水的情況下，遠(yuǎn)程供水吸海水連續(xù)供水四天四夜達(dá)8萬(wàn)噸，保障了前方作戰(zhàn)車輛用水不間斷，為火災(zāi)的成功撲救起到了重要作用。遠(yuǎn)程供水在使用中，要注意的是正確選擇水帶鋪設(shè)路線，一旦鋪設(shè)完成，將難以調(diào)整更改，鋪設(shè)的大口徑水帶不能影響其他車輛通行，供水線路要有專人巡察看護(hù)，要建立前后方指揮員協(xié)同供水機(jī)制。

3 結(jié)束語(yǔ)

在國(guó)內(nèi)外對(duì)石油化工安全高度重視的今天，處置石油庫(kù)火災(zāi)面臨著嚴(yán)峻考驗(yàn)，消防部門應(yīng)深刻認(rèn)識(shí)到科學(xué)、有效的提高撲救石油庫(kù)火災(zāi)供水方法的重要性。只有不斷學(xué)習(xí)和探索，努力提高處置水平，保障消防用水的連續(xù)可靠，才能最大限度地減少國(guó)家財(cái)產(chǎn)的損失。

[1] 朱東.石化產(chǎn)業(yè)園區(qū)消防水源建設(shè)[J].消防科學(xué)與技術(shù),2014,33(增刊):212.

[2] 公安部消防局.中國(guó)消防手冊(cè):第十卷 火災(zāi)撲救[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,2006:226.

[3] 公安部消防局.中國(guó)消防手冊(cè):第九卷 滅火救援基礎(chǔ)[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,2006:178.

(責(zé)任編輯 陳 華)

Study on Water Supply Methods in the Firefighting of Oil Depot

ZHU Dong1, GUO Yanli2

(1. Dalian Municipal Fire Brigade, Liaoning Province 116033, China; 2. Department of Fire Engineering, The Armed Police Academy, Langfang, Hebei Province 065000, China)

In recent years, oil reserves have increased dramatically with the rapid development of petrochemical industry. However, current fire water supply capacity is no longer able to meet the demand of firefighting. Besides fixed water supply system at oil depot, other water supply methods are needed in order to increase water supply capacity to put out any potential fire. Based on the analysis of the status quo and problems of current water supply at oil depot, this paper puts forward some suggestions on increasing fire water supply capacity by constructing and modifying water supply system at oil depot.

oil depot; fire; water supply

2017-05-16

朱東(1972— )，男，黑龍江鶴崗人，工程師； 郭艷麗(1969— )，女(滿族)，河北灤平人，副教授。

D631.6

A

1008-2077(2017)08-0038-03