石油化工企業(yè)大型油罐火災(zāi)滅火劑研究

趙成忠

中國石油大港油田公司

隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國已經(jīng)成為全球石油消費大國。為保證日常需要，石油罐區(qū)總儲量及單罐容量越來越大，大型油罐起火爆炸會造成巨大的財產(chǎn)損失，油罐火災(zāi)已經(jīng)成為當(dāng)今世界普遍關(guān)注的問題。大型油罐火災(zāi)呈現(xiàn)出突發(fā)性強、危害性大、處置難度大、作戰(zhàn)時間長等特點。撲救油罐火災(zāi)需要大量的滅火劑，這對戰(zhàn)時滅火劑保障提出了很高的要求。

在滅火劑儲備中，各種滅火劑滅火效率的差異、不同種類滅火劑之間的相互作用以及不同戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法的采用，決定了滅火劑的儲備種類和儲備數(shù)量。本文通過對撲救大型油罐火災(zāi)滅火劑的需求量分析，確定大型油罐火災(zāi)撲救滅火劑儲備種類、數(shù)量和儲備方式，解決大型油罐火災(zāi)發(fā)生后的滅火劑保障及運輸問題，提高消防部隊后勤綜合保障能力和應(yīng)急保障水平。

1 大型油罐火災(zāi)的特點

大型油罐火災(zāi)具有燃燒速度快、危險程度高、撲救難度大、滅火周期長、滅火藥劑消耗大的特點。如何及時、準確、高效地為參戰(zhàn)消防部隊保障滅火藥劑的供給，對維持部隊?wèi)?zhàn)斗力，最終取得戰(zhàn)斗的勝利起著至關(guān)重要的作用。因此，針對大型油罐火災(zāi)滅火劑戰(zhàn)勤保障問題的研究具有重要意義。

2010年7月16～17日在撲救大連大孤山新港碼頭的中石油國際儲運有限公司保稅區(qū)的大火過程中，公安消防部隊通過陸路、空運臨時從遼寧省內(nèi)消防部隊和企事業(yè)專職消防隊，以及從天津、河北、吉林、黑龍江等省市共調(diào)集泡沫滅火劑1500余噸。歷時15個小時的英勇作戰(zhàn)取得了最后的勝利，其中，滅火劑持續(xù)、充足的調(diào)配保障對火災(zāi)的成功撲救起到了至關(guān)重要的作用。但是我們也應(yīng)該看到，歷年來大型油罐火災(zāi)撲救在滅火劑保障方面還存在滅火劑儲備、調(diào)運、種類和數(shù)量不確定，戰(zhàn)時供應(yīng)還存在一定的盲目性。

當(dāng)前單個油罐的儲油量越來越大，使得大型油罐在發(fā)生火災(zāi)以后消防部隊?wèi)?zhàn)斗保衛(wèi)任務(wù)的日趨繁重。因此，研究大型油罐區(qū)對不同滅火劑的需求及平時滅火劑的存儲問題，對于大型油罐在發(fā)生火災(zāi)后的保障力量、保障功能、滅火劑儲備、調(diào)運保障有著重要意義。

2 泡沫滅火劑的選擇與應(yīng)用

不同滅火劑應(yīng)用范圍不同，滅火效率、價格與保質(zhì)期不同，成為泡沫滅火劑儲備種類確定的影響因素。泡沫滅火劑儲備種類應(yīng)盡可能統(tǒng)一，以免相互破壞降低滅火效率，以及因不同滅火劑混合使用，易造成車輛發(fā)生故障，影響火災(zāi)撲救。下面，對泡沫滅火劑儲備種類的影響因素進行分析。

2.1 泡沫滅火劑的滅火效率

撲救油罐火災(zāi)常用的泡沫滅火劑有：普通蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、“輕水”泡沫。這3種泡沫滅火劑在滅油罐火災(zāi)時的滅火效果不盡相同。

普通蛋白泡沫滅火劑目前是我國石油化工消防中使用最廣泛的滅火劑。普通蛋白泡沫的主要優(yōu)點是穩(wěn)定性好（25%的析液時間長），對水質(zhì)要求低，其主要缺點是：流動性較差，滅火速度慢；抵抗油類污染的能力低，其滅火效率在此3種滅火劑中最低。

氟蛋白泡沫滅火劑由于氟碳表面活性劑的作用，它的滅火性能大大提高。泡沫的流動性能好，滅火速度快；其抵抗油類污染的能力強，可以液下噴射的方式撲救大型油罐火災(zāi)。

“輕水”泡沫滅火劑又稱水成膜泡沫滅火劑，其優(yōu)點主要表現(xiàn)為：有極好的流動性，在油面上堆積的厚度僅為蛋白泡沫的1/3時，就能迅速擴散，再加上水膜的作用，更能迅速撲滅火焰；亦可采用液下噴射的方式撲救油罐火災(zāi)。

2.2 泡沫滅火劑的價格與保質(zhì)期

撲救大型油罐火災(zāi)需要大量的泡沫滅火劑。由于泡沫滅火劑的滅火效果及成分不同，其價格也相差較大。此外，不同滅火劑的保質(zhì)期也不同。

普通蛋白泡沫的價格在這3種滅火劑中價格最低，氟蛋白泡沫的價格較蛋白泡沫液高，而水成膜泡沫液的價格最高。在正常儲存環(huán)境中，蛋白和氟蛋白泡沫液的保質(zhì)期均為2年，水成膜泡沫液的保質(zhì)期較長，為8年以上。

2.3 水源對泡沫的影響

淡水是配制各類泡沫混合液的最佳水源。但在特殊情況下，如設(shè)在海邊的大型油罐區(qū)發(fā)生火災(zāi)時，很有可能就會利用海水配置泡沫混合液。根據(jù)《低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第2.1.4條規(guī)定，用于配制泡沫混合液的水源, 應(yīng)符合以下要求：蛋白、氟蛋白、抗溶氟蛋白型泡沫液，配置成泡沫混合液，可使用淡水或海水；所有類型的泡沫液，配置成泡沫混合液，禁止使用影響泡沫滅火性能的水；泡沫液配制成泡沫混合液用水的溫度宜為4～35℃。

2.4 泡沫滅火劑的相容性

不同類型的泡沫滅火劑，或者同一類型而不同工藝制成的泡沫滅火劑不能混合。因為相互混合會導(dǎo)致其表面、界面性能惡化，發(fā)生沉淀、渾濁等現(xiàn)象，使泡沫性能顯著降低。在撲救1起大型油罐火災(zāi)時使用同1種滅火劑其滅火效果要比同時使用多種泡沫滅火劑的滅火效果要好。

3 泡沫滅火劑儲備數(shù)量的確定

影響泡沫滅火劑儲備量的因素主要包括燃燒油品的種類、著火油罐的類型及結(jié)構(gòu)、著火時的天氣情況3個方面。

3.1 燃燒油品的種類

眾所周知，油罐內(nèi)存儲的油品類型各異。不同類型的油品著火后燃燒的速度、產(chǎn)生的輻射熱不同，因而對滅火泡沫液的需求量也不同。以2003年9月28日發(fā)生在日本北海道苫小牧市浮頂油罐火災(zāi)為例，苫小牧石油火災(zāi)中，因為油罐內(nèi)存儲的是輕質(zhì)粗石油（因為輕質(zhì)粗石油燃燒速度是原油和汽油燃燒速度約2倍，產(chǎn)生的輻射熱是汽油、戊烷約2倍），因而在噴射泡沫滅火劑滅火時，需要比撲滅原油和汽油火災(zāi)更多的泡沫液。對于這種低沸點、易燃液體燃料火災(zāi)，用泡沫滅火劑滅火，是比較困難的，需要消耗更多的泡沫滅火劑。液體燃料的沸點對泡沫滅火劑滅火效果的影響，主要是蒸氣和輻射熱。在同樣溫度下，低沸點燃料比高沸點燃料蒸氣壓高，所以用泡沫封閉低沸點燃料的蒸氣是比較困難的。

3.2 著火油罐的類型及結(jié)構(gòu)

油罐按其結(jié)構(gòu)形式可分為拱頂管、浮頂罐、臥式罐和油池等多種類型。油罐結(jié)構(gòu)的不同，在發(fā)生火災(zāi)后對泡沫滅火劑的需求量也不同。拱頂罐發(fā)生火災(zāi)后，其燃燒面積為整個油罐的截面積；浮頂罐的燃燒面積按罐壁與泡沫堰板之間的環(huán)形面積計算。由于浮頂油罐的結(jié)構(gòu)，致使其發(fā)生火災(zāi)時泡沫滅火劑不能完全打到罐壁與泡沫堰板之間的環(huán)形區(qū)域，而是有很大一部分的泡沫受到了油罐泡沫發(fā)生器、擋雨板的影響，使得浮頂油罐發(fā)生火災(zāi)時容易形成泡沫滅火盲區(qū)。此外，泡沫堰板下部排水孔也會影響滅火效能。

3.3 著火時的天氣情況

對于日本北海道苫小牧市浮頂油罐火災(zāi)的撲救，當(dāng)時著火時油罐區(qū)的平均風(fēng)速7～8 m/s，瞬時風(fēng)速可達每秒幾十米，泡沫滅火劑不能充分噴入著火大罐。在此極端天氣情況下，造成了泡沫滅火劑無效噴射的主要原因，主要是強風(fēng)和大罐高度。由于風(fēng)力很強，使大部分泡沫滅火劑不能有效地到達油面。用泡沫炮或泡沫槍撲滅火災(zāi)時，受風(fēng)等環(huán)境因素的影響，噴出的泡沫會有一定的損失。風(fēng)力愈大、射程愈遠，損失愈大。所以確定泡沫炮、泡沫槍流量時，應(yīng)將其損失計算在內(nèi)。

4 泡沫滅火劑的第一時間調(diào)集

需要調(diào)運指揮人員制定快捷有效的多對一組合調(diào)運模式。

4.1 實施直達保障

直達保障是指超越中間保障環(huán)節(jié)直接將泡沫滅火劑投送至作戰(zhàn)消防部隊的1種保障方式，是現(xiàn)代滅火救援裝備器材補給的重要手段。發(fā)展直達保障應(yīng)著力加強滅火劑及滅火救援裝備器材保障信息化建設(shè)，實現(xiàn)滅火劑儲備、分布及運輸情況的動態(tài)可視，研發(fā)直達保障的設(shè)施設(shè)備，為作戰(zhàn)部隊提供全維、遠程、多種手段和持續(xù)穩(wěn)定的精確物資保障。

4.2 依托基地保障

在緊急油罐滅火現(xiàn)場適當(dāng)位置設(shè)立戰(zhàn)時貨運樞紐站點，作為泡沫滅火劑的前沿保障基地。依托基地保障是大型油罐火災(zāi)事故處置中泡沫液保障的基本手段。戰(zhàn)時應(yīng)根據(jù)火災(zāi)規(guī)模，由消防應(yīng)急物資儲備庫、前沿保障基地等機構(gòu)和力量，形成泡沫液供應(yīng)鏈，完成接收、臨時存儲和運輸泡沫液，以保障部隊作戰(zhàn)所需。

4.3 運輸工具和途徑視情況而定

若泡沫液存儲地有機場且大型油罐區(qū)附近也有機場，且兩者之間距離較遠，運輸時間比采用陸運更短時應(yīng)采用空運。而經(jīng)過綜合考慮其更適合鐵路或是汽車，應(yīng)當(dāng)以火車或汽車運輸為首選。因為汽車與空運和鐵路運輸相比更加靈活，易于操作。遠距離以載重汽車運輸滅火劑時，應(yīng)以高速公路這一路徑為首選。

公安部消防局于2001年9月27日制訂下發(fā)了關(guān)于《公安消防部隊處置恐怖襲擊和特大災(zāi)害事故應(yīng)急救援預(yù)案》的通知，按照“確保重點、區(qū)域救援”的原則，以北京、上海、重慶、廣州、烏魯木齊、沈陽、武漢7個重點城市為中心，將全國劃分為7個救援區(qū)域。同年11月，又在北京召開了跨區(qū)域應(yīng)急救援研討會，印發(fā)了會議紀要，可見政府職能部門對跨區(qū)域滅火救援已引起高度重視。

對于大規(guī)模油罐區(qū)的滅火救援作戰(zhàn)，責(zé)任區(qū)的各個保障單位通常不能提供需求點所需的全部滅火泡沫，這樣就必然需要跨區(qū)域調(diào)集其他儲存滅火泡沫的單位共同參與。在滅火泡沫緊急調(diào)運任務(wù)中，就

5 結(jié)束語

在解決大型油罐火災(zāi)滅火劑儲備存在的問題時，首先要根據(jù)具體的燃燒油品類型，選擇滅火性能高、滅火速度快、抵抗油品污染能力強、保質(zhì)期長且綜合價格合理的泡沫滅火劑類型進行優(yōu)先儲備；其次，在一定規(guī)模儲量的油罐區(qū)域的適當(dāng)位置建立泡沫滅火劑儲備基地，存儲數(shù)量要按照最大容量單罐的罐型結(jié)構(gòu)、最惡劣的天氣類型來確定；最后，對于大規(guī)模油罐區(qū)的滅火救援作戰(zhàn)，火災(zāi)事發(fā)地的滅火劑儲備基地的存儲量無法滿足滅火需要時，就要啟動應(yīng)急調(diào)運預(yù)案，需要調(diào)運指揮人員制定快捷有效的多對一組合調(diào)運模式，快速、高效完成泡沫滅火劑的調(diào)運任務(wù)，為滅火救援部隊提供充足的保障。