由“8.14”大唐多倫煤化工爆燃事故看甲醇罐火災(zāi)撲救難點(diǎn)及對(duì)策

何 寧

公安部消防局

2016年8月14日，內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟大唐多倫煤化工有限公司一甲醇儲(chǔ)罐發(fā)生爆炸火災(zāi)事故。接警后，內(nèi)蒙古公安消防總隊(duì)立即調(diào)集錫林郭勒、赤峰、烏蘭察布3個(gè)公安消防支隊(duì)18輛消防車(chē)、126名消防官兵共同參與處置，歷經(jīng)11個(gè)小時(shí)艱苦奮戰(zhàn)，成功撲滅了大火。這是一起典型的醇類(lèi)儲(chǔ)罐爆炸火災(zāi)事故，與普通油品儲(chǔ)罐火災(zāi)不同，醇類(lèi)儲(chǔ)罐火災(zāi)具有燃爆危險(xiǎn)性大、熱輻射強(qiáng)度高、煙氣不明顯等特點(diǎn)，火災(zāi)撲救難度極大，易發(fā)生復(fù)燃復(fù)爆。對(duì)此，筆者分析了大唐多倫煤化工爆燃事故處置過(guò)程，研究了甲醇儲(chǔ)罐火災(zāi)特點(diǎn)和處置難點(diǎn)，并就如何進(jìn)一步提升甲醇儲(chǔ)罐火災(zāi)設(shè)防等級(jí)和消防部隊(duì)處置同類(lèi)火災(zāi)事故能力提出了粗淺看法，以期拋磚引玉。

1 基本情況

大唐多倫煤化工有限公司主要經(jīng)營(yíng)年產(chǎn)46萬(wàn)噸煤制烯烴項(xiàng)目。該項(xiàng)目以煤為原料生產(chǎn)甲醇，再以甲醇為原料，經(jīng)過(guò)甲醇制丙烯（MTP）工藝技術(shù)生產(chǎn)聚丙烯成品。著火罐區(qū)共有5個(gè)甲醇儲(chǔ)罐，單罐最大容積為7600m3。起火的甲醇儲(chǔ)罐容積為3500m3。

2 處置經(jīng)過(guò)

2.1 快速反應(yīng)，跨區(qū)域力量協(xié)同作戰(zhàn)

災(zāi)情發(fā)生后，內(nèi)蒙古公安消防總隊(duì)第一時(shí)間啟動(dòng)跨區(qū)域增援預(yù)案，一次性調(diào)集錫林郭勒盟及周邊赤峰市、烏蘭察布市公安消防支隊(duì)，共5個(gè)公安消防中隊(duì)、3個(gè)企業(yè)專(zhuān)職消防隊(duì)、18輛消防車(chē)、126名消防員到場(chǎng)處置。同時(shí)，從周邊公安消防部隊(duì)、企業(yè)專(zhuān)職消防隊(duì)、泡沫生產(chǎn)廠(chǎng)家調(diào)集抗溶性泡沫144.6t，為壓制火勢(shì)、有效遏制災(zāi)情擴(kuò)大贏得了主動(dòng)權(quán)。

2.2 重點(diǎn)設(shè)防，確保災(zāi)情態(tài)勢(shì)可控

消防力量到場(chǎng)后，指揮部根據(jù)著火罐已呈穩(wěn)定燃燒狀態(tài)的態(tài)勢(shì)，因情施策，確立了“控制燃燒、冷卻抑爆、筑堤設(shè)防”的戰(zhàn)術(shù)措施。將現(xiàn)場(chǎng)劃分為東、南、西、北4個(gè)戰(zhàn)斗片區(qū)，成立偵檢、警戒、滅火、冷卻、供水、保障等戰(zhàn)斗單元，實(shí)施統(tǒng)一指揮?，F(xiàn)場(chǎng)共架設(shè)7門(mén)固定消防炮、移動(dòng)消防炮，分層次、有重點(diǎn)地對(duì)著火罐、鄰近罐進(jìn)行滅火控制與冷卻保護(hù)，陣地外圍設(shè)防、控制冷卻，利用2臺(tái)高噴消防車(chē)噴射滅火。

2.3 全程監(jiān)測(cè)，作戰(zhàn)安全貫穿始終

參戰(zhàn)消防官兵堅(jiān)持“偵檢先行、規(guī)范處置、防護(hù)到位、確保安全”的作戰(zhàn)理念，始終把安全放在首位，采取有效措施，防止次生災(zāi)害發(fā)生。在著火區(qū)域四周設(shè)置4個(gè)固定觀察哨，密切監(jiān)視罐體結(jié)構(gòu)，一旦出現(xiàn)危險(xiǎn)征兆立即發(fā)布撤退信號(hào)；在著火區(qū)域附近實(shí)施全程流動(dòng)監(jiān)測(cè)，利用測(cè)溫儀、有毒（可燃）氣體探測(cè)儀等，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)罐壁溫度、罐區(qū)有毒、可燃?xì)怏w濃度。

3 處置難點(diǎn)

3.1 物料易燃有毒，熱輻射強(qiáng)度高

甲醇在常態(tài)下為無(wú)色透明液體、易燃、有毒，閃點(diǎn)為11.11℃，屬中閃點(diǎn)甲類(lèi)易燃液體。甲醇爆炸極限為6.7%～36%，最小點(diǎn)火能為0.215mJ，罐區(qū)常見(jiàn)的潛在點(diǎn)火源，如機(jī)械火星、煙囪飛火、電器火花和靜電放電等能量都超過(guò)甲醇最小點(diǎn)火能，極易引發(fā)火災(zāi)[1]。

國(guó)外醇類(lèi)燃燒試驗(yàn)表明：醇類(lèi)燃燒的輻射熱明顯高于相同尺度的油品燃燒輻射熱。大量甲醇儲(chǔ)罐火災(zāi)案例也印證了試驗(yàn)結(jié)論。不同純度或組分的甲醇燃燒時(shí)呈現(xiàn)出不同的火焰顏色，但共性特點(diǎn)是濃煙少。甲醇儲(chǔ)罐燃燒時(shí)，火焰不受煙塵的阻擋和覆蓋，直接作用于儲(chǔ)罐壁和泡沫層，熱輻射強(qiáng)度高，燃燒速度加快，滅火難度加大。這是甲醇儲(chǔ)罐火災(zāi)與油品儲(chǔ)罐火災(zāi)最大區(qū)別[2]。

3.2 儲(chǔ)罐爆炸變形，固定設(shè)施失靈

甲醇沸點(diǎn)為64.8℃，易揮發(fā)，易受熱膨脹。罐區(qū)通常都存在一定的甲醇蒸氣，隨著溫度的升高，甲醇罐蒸氣壓也會(huì)升高，揮發(fā)性會(huì)更強(qiáng)，甲醇蒸氣與空氣形成混合物，在儲(chǔ)罐區(qū)形成高濃度的爆炸性混合氣體，一旦遇有明火、高溫或靜電火花就有爆炸危險(xiǎn)[3]。甲醇燃燒熱值大，爆炸速度快，爆炸所產(chǎn)生的沖擊波超壓與同能量的TNT爆炸產(chǎn)生的超壓相似，瞬間完成化學(xué)變化，破壞性極強(qiáng)。

甲醇儲(chǔ)罐一般采用拱頂儲(chǔ)罐或內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐，且配置有固定式泡沫滅火系統(tǒng)。拱頂儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi)時(shí)，甲醇蒸氣發(fā)生超壓爆炸，會(huì)將罐頂全部掀開(kāi)、炸飛，也可能將罐頂局部撕裂；內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi)時(shí)，可能會(huì)將浮盤(pán)擊沉或者浮盤(pán)傾斜，浮盤(pán)大多采用易熔材料，長(zhǎng)時(shí)間燃燒浮盤(pán)熔化，形成罐內(nèi)全液面火災(zāi)。

3.3 滅火藥劑特殊，復(fù)燃復(fù)爆多發(fā)

甲醇屬于水溶性液體，能與水、醇和醚互溶。其分子極性較強(qiáng)，能吸收滅火泡沫中的水分，使泡沫很快受到破壞而失去滅火效能。所以，撲救甲醇儲(chǔ)罐火災(zāi)應(yīng)采用抗溶性泡沫滅火劑。但由于抗溶性泡沫滅火劑價(jià)格或保質(zhì)時(shí)間的原因，多數(shù)消防隊(duì)伍并沒(méi)有日常儲(chǔ)備，需要從相關(guān)部門(mén)、廠(chǎng)家臨時(shí)調(diào)用，這也是導(dǎo)致甲醇儲(chǔ)罐火災(zāi)早期滅火困難的主要原因之一。

甲醇儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi)后，滅火泡沫受熱輻射影響，在著火液面上的流動(dòng)速度較慢、傳播距離有限，難以在短時(shí)間內(nèi)形成全液面泡沫覆蓋層，無(wú)法實(shí)現(xiàn)完全滅火。同時(shí)，多支消防炮同時(shí)高強(qiáng)度、大射流噴射泡沫滅火劑，造成液面的劇烈沖擊和攪動(dòng)，也會(huì)破壞泡沫覆蓋層，易引發(fā)復(fù)燃。此外，著火儲(chǔ)罐浮盤(pán)、罐蓋落入罐內(nèi)，在液面下方形成不規(guī)則空間，空間內(nèi)甲醇蒸氣一旦突破液面，遇空氣易發(fā)生閃燃，也會(huì)引發(fā)復(fù)燃。

4 思考與建議

4.1 高度重視甲醇罐區(qū)消防設(shè)施三道防線(xiàn)

甲醇罐區(qū)的固定泡沫滅火系統(tǒng)、冷卻水噴淋系統(tǒng)以及防火堤構(gòu)成了罐區(qū)消防的三道防線(xiàn)。按照《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，單罐容積等于或大于500m3的水溶性可燃液體儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置固定泡沫滅火系統(tǒng)，且在接到火災(zāi)報(bào)警信號(hào)后，應(yīng)在5min內(nèi)使泡沫混合液從泡沫產(chǎn)生器內(nèi)噴射滅火，這是甲醇罐區(qū)火災(zāi)撲救的黃金時(shí)間，也是關(guān)鍵的第一道防線(xiàn)。如果固定泡沫滅火系統(tǒng)不能在45min內(nèi)將火災(zāi)撲滅，火勢(shì)將進(jìn)入發(fā)展猛烈階段，火焰高度增加，罐壁溫度驟升，熱輻射極強(qiáng)。如果不能及時(shí)對(duì)著火罐或鄰近罐進(jìn)行冷卻降溫，罐體將失效變形甚至崩塌。冷卻水噴淋系統(tǒng)就是為著火罐和鄰近罐冷卻降溫、保證儲(chǔ)罐在火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定燃燒的重要設(shè)施，這是甲醇罐區(qū)的第二道防線(xiàn)；甲醇儲(chǔ)罐一旦發(fā)生爆炸泄漏，可燃液體會(huì)四處流淌，若無(wú)有效阻擋或阻擋容積不足，泄漏的甲醇就會(huì)形成一片火海，后果不堪設(shè)想。防火堤就是限制甲醇液體流淌的物理阻隔，是避免甲醇儲(chǔ)罐火災(zāi)失控的第三道防線(xiàn)。

4.2 建立健全泡沫滅火劑儲(chǔ)備調(diào)用機(jī)制

各地應(yīng)結(jié)合實(shí)際，因地制宜，合理確定抗溶性泡沫液儲(chǔ)備模式。一是依托公安消防部隊(duì)?wèi)?zhàn)勤保障大隊(duì)或物資儲(chǔ)備庫(kù)，多點(diǎn)集中儲(chǔ)備泡沫液；二是與泡沫液生產(chǎn)企業(yè)建立戰(zhàn)略代儲(chǔ)調(diào)用機(jī)制，委托當(dāng)?shù)鼗蜞徑呐菽荷a(chǎn)企業(yè)儲(chǔ)備足量泡沫液；三是化工企業(yè)、泡沫液生產(chǎn)企業(yè)和消防部隊(duì)多方聯(lián)儲(chǔ)，有效整合資源，發(fā)揮聚合效應(yīng)。采用多方聯(lián)儲(chǔ)方式時(shí)，公安消防部隊(duì)?wèi)?yīng)綜合考慮抗溶性泡沫滅火劑的儲(chǔ)備、使用、更新和執(zhí)勤需要，按照?qǐng)?zhí)勤消防車(chē)車(chē)載泡沫液總量的2～5倍集中儲(chǔ)備，始終保持一定庫(kù)存；企業(yè)專(zhuān)職消防隊(duì)?wèi)?yīng)按照廠(chǎng)區(qū)最大容積的甲醇儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi)時(shí)，移動(dòng)消防裝備滅火所需的泡沫滅火劑數(shù)量進(jìn)行儲(chǔ)備。

如果企業(yè)或消防部隊(duì)都沒(méi)有存儲(chǔ)專(zhuān)用的抗溶性泡沫滅火劑[4]，可采用“注水稀釋、冷卻罐壁”的戰(zhàn)術(shù)，即大量向罐體內(nèi)注水稀釋?zhuān)齼?chǔ)罐內(nèi)甲醇比例相對(duì)減少、燃燒強(qiáng)度明顯降低時(shí)，可向罐內(nèi)噴射泡沫撲滅火災(zāi)。但采用此種戰(zhàn)術(shù)的前提是，罐體內(nèi)甲醇物料不多，避免甲醇溢出罐體形成流淌火。同時(shí)，加大罐壁的冷卻強(qiáng)度，避免火災(zāi)復(fù)燃。

4.3 提升現(xiàn)場(chǎng)偵察監(jiān)測(cè)和洗消防護(hù)水平

甲醇具有一定的毒性，特別對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、血液系統(tǒng)有毒害作用，一般通過(guò)呼吸器官、皮膚、眼睛等途徑危害人體健康。此外，廠(chǎng)區(qū)發(fā)生爆炸火災(zāi)的同時(shí)，還容易引發(fā)其他危險(xiǎn)化學(xué)品的泄漏，最常見(jiàn)的有一氧化碳、氫氣、硫化氫、氨氣等。這些氣態(tài)危險(xiǎn)化學(xué)品伴隨著燃燒、爆炸四處擴(kuò)散，嚴(yán)重威脅現(xiàn)場(chǎng)救援人員的安全。因此，應(yīng)在事故現(xiàn)場(chǎng)建立化學(xué)偵檢分隊(duì)，攜帶有毒氣體、可燃?xì)怏w探測(cè)儀對(duì)現(xiàn)場(chǎng)周邊進(jìn)行全方位檢測(cè)，利用無(wú)線(xiàn)傳感器化學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建立現(xiàn)場(chǎng)偵檢網(wǎng)絡(luò)，全程監(jiān)測(cè)有毒有害氣體擴(kuò)散范圍和濃度劑量，確?，F(xiàn)場(chǎng)救援人員安全。

同時(shí)，企業(yè)專(zhuān)職消防隊(duì)要配備必要的堵漏、輸轉(zhuǎn)、集污、洗消等裝備，將應(yīng)急救援可能產(chǎn)生的環(huán)境影響降到最低。一旦發(fā)生甲醇儲(chǔ)罐泄漏、爆炸、火災(zāi)等事故，消防部門(mén)要第一時(shí)間將事故信息通報(bào)給環(huán)保部門(mén)，環(huán)保部門(mén)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員要共同參與應(yīng)急處置。

4.4 加強(qiáng)滅火救援專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍建設(shè)

設(shè)有大型甲醇儲(chǔ)罐的化工企業(yè)，應(yīng)建立專(zhuān)職、志愿消防隊(duì)伍，配備專(zhuān)業(yè)化的消防車(chē)輛裝備，至少建立主戰(zhàn)泡沫消防車(chē)、高噴消防車(chē)、泡沫運(yùn)輸車(chē)“三車(chē)一套”作戰(zhàn)模塊，儲(chǔ)備一定數(shù)量的抗溶性泡沫滅火劑，作為處置化工事故的基本單元，發(fā)生災(zāi)害時(shí)根據(jù)需要可調(diào)派多個(gè)模塊，每個(gè)模塊自成作戰(zhàn)體系。

公安消防部門(mén)要立足災(zāi)害事故風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，著眼現(xiàn)有滅火救援力量，制定完善切實(shí)可行的滅火救援預(yù)案。要根據(jù)化工企業(yè)火災(zāi)特點(diǎn)，優(yōu)先配備遠(yuǎn)程供水系統(tǒng)、高噴消防車(chē)、大功率水罐消防車(chē)等車(chē)輛，以及無(wú)人偵察機(jī)、滅火機(jī)器人、危化品無(wú)線(xiàn)偵檢系統(tǒng)等裝備，立足于最大、最難、最不利的情況下，組織開(kāi)展聯(lián)合演練和實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，特別是煤化工產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，甲醇將繼續(xù)保持較為強(qiáng)勁的剛性需求。隨著甲醇產(chǎn)量的急劇增加，甲醇儲(chǔ)罐的建設(shè)規(guī)模也發(fā)生了巨大變化，單個(gè)甲醇儲(chǔ)罐容積已經(jīng)達(dá)到上萬(wàn)立方，內(nèi)蒙古鄂爾多斯西北能化甲醇儲(chǔ)罐已經(jīng)超過(guò)20000m3。這些儲(chǔ)罐一旦發(fā)生火災(zāi)，撲救難度要超過(guò)一般的油品儲(chǔ)罐火災(zāi)。因此，加強(qiáng)對(duì)大型甲醇儲(chǔ)罐火災(zāi)撲救技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)的研究，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

[1] 王允升.甲醇罐區(qū)的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性分析及防火防爆設(shè)計(jì)[J].化工設(shè)計(jì),2000,10(5):32-37

[2] 鮮愛(ài)國(guó),郎需慶,張衛(wèi)華,等.大型甲醇儲(chǔ)罐火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)及消防技術(shù)探討[J].安全、健康和環(huán)境,2013,13(9):47-50

[3] 黎春雷.甲醇儲(chǔ)罐區(qū)火災(zāi)爆炸的危險(xiǎn)性及消防設(shè)計(jì)探討[J].中國(guó)公共安全,2012,(1):62-64

[4] 韓素芹.撲救醇類(lèi)火災(zāi)的幾種有效方法[J].安全,2005,(6):40