無人機(jī)技術(shù)在光匯油庫消防的實(shí)踐與運(yùn)用

蘭榮金 王蕓 王秋衡

摘要：火災(zāi)是人類最大的災(zāi)害之一，尤其油庫預(yù)防、控制火災(zāi)是消防工作重中之重。當(dāng)前我國的消防采用傳統(tǒng)的設(shè)備，主要配備滅火器、消防栓、消防車及自控系統(tǒng)的報(bào)警、噴淋、泡沫滅火等已不能滿足全天候空、地一體化的預(yù)控火災(zāi)的需要。本文通過深圳市光匯油庫采用高科技的無人機(jī)技術(shù)，使得應(yīng)急救援能夠在時(shí)效性、可靠性、安全性上都能充分發(fā)揮空地一體化的優(yōu)勢，解決了過去因技術(shù)手段落后及對火場情況模糊的短板，為油庫的安全生產(chǎn)以及各行業(yè)的消防工作能夠起到科學(xué)的指導(dǎo)于借鑒作用。

關(guān)健詞：無人機(jī)技術(shù);消防;實(shí)踐;運(yùn)用

光匯油庫位于廣東省深圳市東部，屬于國家一級油庫，其庫容量達(dá)388000m3，設(shè)計(jì)有22個(gè)外浮頂儲(chǔ)罐，最大的罐容50000m3，油庫以儲(chǔ)存燃料油、汽油為主。

油庫為了安全生產(chǎn)配備了專職消防隊(duì)伍，經(jīng)過采用了技術(shù)先進(jìn)的無人機(jī)投入消防工作，當(dāng)前具備了飛控平臺及前后臺視頻監(jiān)控傳輸系統(tǒng)，配合完善的飛行及地勤保障系統(tǒng)，無人機(jī)可對整個(gè)罐區(qū)的地面實(shí)施完備的長時(shí)間空中監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)了對傳統(tǒng)手段無法涉足的區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和輔助救援，其智能化和先進(jìn)性突出體現(xiàn)在巡查路徑規(guī)劃、智能分析、定點(diǎn)持續(xù)監(jiān)控、火情報(bào)警等方面，并且在制定應(yīng)急預(yù)案、建立快速響應(yīng)機(jī)制、現(xiàn)場火情存檔與取證等方面都能充分發(fā)揮技術(shù)防范手段的重要作用。

光匯油庫作為三級重大危險(xiǎn)源和重點(diǎn)防火單位，經(jīng)常性的組織開展防火滅火應(yīng)急演練。通過配置無人機(jī)參與滅火演練的實(shí)踐與運(yùn)用，收到了良好的消防效果。

一、消防演練實(shí)踐

（一）演練內(nèi)容

目標(biāo)：TK209燃料油儲(chǔ)罐、目標(biāo)介質(zhì)：500號燃料油。

燃料油的理化特性：可燃液體，由各族烴類和非烴類組成，60℃≤閃點(diǎn)≤130℃，引燃溫度250℃，相對密度（水=1）0.95-0.98，相對密度（空氣=1）1.54-4，燃燒熱30000-46000（KJ/mol），不溶于水，溶于醇等溶劑。

模擬事件：TK209燃料油儲(chǔ)罐出油管線罐跟閥罐側(cè)法蘭破裂，500號燃料油泄漏到小圍堰內(nèi)，遇雷擊起火;企業(yè)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案組織滅火，由于火勢過大，事故升級，啟動(dòng)當(dāng)?shù)卣畱?yīng)急預(yù)案組織消防隊(duì)伍滅火，將火勢控制并撲滅。

（二）檢驗(yàn)科目

1.企業(yè)。應(yīng)急程序、應(yīng)急響應(yīng)、消防安全裝置設(shè)施、應(yīng)急人員技能;

2.政府消防隊(duì)伍、東部消防隊(duì)伍拉動(dòng)、消防救援裝備檢驗(yàn)。

（三）演練設(shè)備

油庫演練參演力量表（無人機(jī)技術(shù)）

1.火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)組成

（1）目標(biāo)罐火災(zāi)報(bào)警感溫電纜;

（2）可燃?xì)怏w探測器;

（3）手按報(bào)警器;

（4）消防聯(lián)動(dòng)控制柜;

（5）可燃?xì)怏w探測器控制柜;

（6）聲光警鈴系統(tǒng)。

2.消防自動(dòng)噴淋系統(tǒng)組成

（1）目標(biāo)罐及保護(hù)罐環(huán)狀布置水幕噴頭;

（2）目標(biāo)罐及保護(hù)罐環(huán)狀布置消防水管網(wǎng);

（3）雨淋閥;

（4）消防增壓泵組;

（5）消防穩(wěn)壓泵組;

（6）消防聯(lián)動(dòng)控制柜;

（7）消防水罐組。

3.消防泡沫滅火系統(tǒng)組成

（1）目標(biāo)罐及保護(hù)罐環(huán)狀布置泡沫發(fā)生器;

（2）目標(biāo)罐及保護(hù)罐環(huán)狀布置消防泡沫混合液管網(wǎng);

（3）消防增壓泵組;

（4）消防穩(wěn)壓泵組;

（5）消防聯(lián)動(dòng)控制柜;

（6）消防水罐組;

（7）消防泡沫液罐組。

二、應(yīng)用過程

（一）報(bào)警

現(xiàn)場人員應(yīng)用可燃?xì)怏w（甲烷）觸發(fā)可燃?xì)怏w探測器模擬物料泄漏揮發(fā)蒸汽觸發(fā)可燃?xì)怏w探測器，信號源瞬間傳遞到中控室可燃?xì)怏w控制柜，聯(lián)動(dòng)觸發(fā)聲光裝置，紅燈閃爍，警哨聲起，柜機(jī)顯示TK209罐根編號TK209-1可燃?xì)怏w探測器可燃?xì)怏w濃度超過設(shè)定爆炸極限下限值，現(xiàn)場出現(xiàn)物料泄漏跡象。同時(shí)，現(xiàn)場另一組人員應(yīng)用熱水淋燙目標(biāo)罐感溫電纜，隨著淋燙時(shí)間推進(jìn)，觸發(fā)中控室消防聯(lián)動(dòng)柜系統(tǒng)動(dòng)作，罐邊雨淋閥噴淋系統(tǒng)電磁閥動(dòng)作。

（二）自動(dòng)噴淋

感溫電纜受熱，信號源觸發(fā)罐邊雨淋閥噴淋系統(tǒng)電磁閥動(dòng)作打開，自動(dòng)打開雨淋閥蓋板，目標(biāo)罐TK209及周邊罐組TK210消防冷卻水管網(wǎng)上水，噴淋口噴水形成水幕，對目標(biāo)罐及周邊罐組冷卻保護(hù);同時(shí)，感溫電纜受熱信號源傳遞，消防聯(lián)動(dòng)柜系統(tǒng)接受信號自動(dòng)啟動(dòng)消防泵加壓。

（三）泡沫系統(tǒng)

為不污染罐內(nèi)物料和管網(wǎng)，未開啟罐邊泡沫混合液管段手動(dòng)閥門，未開啟泡沫液儲(chǔ)罐進(jìn)水手動(dòng)閥門;消防聯(lián)動(dòng)柜系統(tǒng)接受信號自動(dòng)啟動(dòng)消防泵加壓，加壓消防水增壓消防泡沫混合液管網(wǎng)，直至目標(biāo)罐及圍堰四周泡沫栓、泡沫炮，末端壓力達(dá)8kg/cm2。

（四）無人機(jī)

企業(yè)無法控制火勢，政府專職消防救援隊(duì)伍趕赴現(xiàn)場，指揮員下令指揮偵查組啟用無人機(jī)對火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行地形和火勢偵查;無人機(jī)飛臨事故空域，利用機(jī)載攝像機(jī)多角度傳回高清照片和界面，為指揮員正確判斷火情，安排布置滅火作戰(zhàn)力量提供依據(jù)。

（五）全勤指揮車

政府專職消防救援隊(duì)伍趕赴現(xiàn)場，消防隊(duì)伍領(lǐng)導(dǎo)小組隨全勤指揮車指揮前置。全勤指揮車?yán)密囕d系統(tǒng)、GPS定位、無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)燃夹g(shù)，將火場情景實(shí)況同步傳播到全勤指揮車和政府應(yīng)急指揮中心;消防隊(duì)伍領(lǐng)導(dǎo)小組根據(jù)傳遞的實(shí)況指揮布置救援工作，向各應(yīng)急組下達(dá)作戰(zhàn)指令;通過全勤指揮車載系統(tǒng)向應(yīng)急指揮中心匯報(bào)情況，接受上級指示。

（六）機(jī)器人消防水炮

目標(biāo)界質(zhì)為500號燃料油，燃燒熱值大，輻射溫度高，燃燒有害物濃度高，目標(biāo)罐為50000m3的罐體，火勢兇猛，指揮部根據(jù)火情，為保障人員安全，指揮下令無人消防水炮抵近壓制，對著火點(diǎn)及目標(biāo)罐體進(jìn)行強(qiáng)力冷卻降溫，為泡沫覆蓋滅火、火勢控制做支撐。

三、應(yīng)用效果

四、結(jié)語

我國每年發(fā)生大量的火災(zāi)事故，造成大量的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失和環(huán)境污染，人類想盡各種辦法預(yù)防火災(zāi)、控制火災(zāi)、消滅火災(zāi)。在與火災(zāi)斗爭的過程中，人們總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、汲取教訓(xùn)，從最初的鍋碗瓢盆端水滅火，到消防車滅火，從最初的人工滅火，到自控系統(tǒng)的自動(dòng)滅火，滅火技術(shù)和裝備得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展。

通過應(yīng)急演練的實(shí)踐，應(yīng)用高科技的無人機(jī)技術(shù)、全勤通信指揮車和機(jī)器人消防炮，使得應(yīng)急救援程序中的報(bào)警、響應(yīng)、偵檢、聯(lián)動(dòng)、指揮、消洗一氣呵成，整個(gè)現(xiàn)場空天一體化，透明清晰，過程態(tài)勢明朗，無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用在時(shí)效上、可靠性上、安全性上均充分發(fā)揮了特有的優(yōu)勢與作用。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無人機(jī)技術(shù)在應(yīng)急演練過程中得到越來越多的實(shí)踐和運(yùn)用。消防安全無人機(jī)技術(shù)雖有進(jìn)展，但還存在很大的突破空間，尤其是高層建筑的消防亟待應(yīng)用無人機(jī)技術(shù);對于消防無人機(jī)技術(shù)系統(tǒng)、裝備的經(jīng)濟(jì)性、系統(tǒng)性、普及率都還需進(jìn)行科學(xué)的探討與論證。顯然，科學(xué)預(yù)測無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用于消防工作會(huì)越來越普遍，從而保證國家經(jīng)濟(jì)、文化建設(shè)的安全與健康發(fā)展。

作者簡介：

蘭榮金（1973.9—），男，2003年1月畢業(yè)于福州大學(xué)，化學(xué)工程與工藝專業(yè)，化工工程師，國家注冊安全工程師，現(xiàn)從事石油化工倉儲(chǔ)技術(shù)與管理工作，原福建泰山石化倉儲(chǔ)發(fā)展有限公司安全經(jīng)理，現(xiàn)深圳市光匯石油化工股份有限公司油庫主任。

王秋衡（1956.9—），男，湖南工學(xué)院教授，高級工程師，深圳市大鵬新區(qū)安監(jiān)局坐班專家（?；钒踩芾恚钲谑邪踩a(chǎn)委員會(huì)專家（冶金/工貿(mào)組），主要從事安全工程專業(yè)教學(xué)和安全評價(jià)及安全設(shè)備工程的研究。