FG強(qiáng)吸附材料對?；沸孤?流淌火吸附抑爆控制技術(shù)

黃建社，胡武軍，黃穎，靜恩磊，傅建越 ， 金志敏*

（1.永康市應(yīng)急協(xié)會，浙江 永康 321300; 2.永康市農(nóng)藥行業(yè)協(xié)會，浙江 永康321300; 3.永康市和諧思想研究會，浙江 永康321300; 4.永康市企業(yè)健康管理促進(jìn)會，浙江 永康321300; 5.浙江工業(yè)大學(xué)，浙江 杭州 310014）

0 引言

我國是世界化工大國，隨著化工產(chǎn)品需求不斷遞增，2019年我國原油產(chǎn)量達(dá)1.91億噸，進(jìn)口量為50 572萬噸，原油加工量達(dá)65 198.1萬噸[1]。截至2018年底，全國共有危險(xiǎn)貨物道路運(yùn)輸企業(yè)1.23萬家，車輛37.3萬輛，從業(yè)人員160萬人，每天有近300萬噸的危險(xiǎn)物品運(yùn)輸在路上，危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸量占危險(xiǎn)品運(yùn)輸總量的70%。國內(nèi)重點(diǎn)化工園區(qū)就達(dá)300多家。在生產(chǎn)經(jīng)營儲運(yùn)過程中存在大量隱患。

另外，目前所貯備應(yīng)急設(shè)施物資仍跟不上社會發(fā)展要求；縱覽《危險(xiǎn)化學(xué)品儲存通則》JT/T 451—2009標(biāo)準(zhǔn)附錄表C.1部分危險(xiǎn)化學(xué)品滅火方法[2]及《危險(xiǎn)化學(xué)品單位應(yīng)急救援物資配備要求》GB 30077—2013等國標(biāo)，依舊沿用60年一貫“沙土、石灰、活性炭、 PP吸油氈（易燃）”以及用水洗消等落后方法，存在伴生、次生燃爆災(zāi)害事故及污染環(huán)境等風(fēng)險(xiǎn)隱患?！陡劭诖a頭溢油設(shè)備配備要求》JT/T 451—2009標(biāo)準(zhǔn)附表1～4[3]仍大量襲用溢油分散劑等易污染水環(huán)境的落后設(shè)施，加劇了海洋、大氣、水生魚類、水生植物的受侵害程度，嚴(yán)重影響人類和城市環(huán)境的安全。因此，必須堅(jiān)持關(guān)口前移、源頭治理，注重從源頭上防范化解重大風(fēng)險(xiǎn)，真正把問題解決在萌芽之時(shí)、蔓延之前的策略[4]。

但是各類火災(zāi)爆炸事故仍頻繁發(fā)生。1989年8月12日的黃島油庫發(fā)生特大火災(zāi)爆炸事故，造成19人死亡，100多人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失3 540萬元。2010年7月16日大連新港輸油管線爆炸，引發(fā)大火和原油入海，形成500 m2的地面流淌火，造成巨大的生態(tài)災(zāi)難。2011年蓬萊鉆井平臺溢油污染海洋，致使沿海人工養(yǎng)殖水生產(chǎn)品遭受損失高達(dá)16.83億元。2013年11月22日青島市東黃輸油管道發(fā)生泄漏，造成重大安全事故，導(dǎo)致造成62人遇難，136人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失7.5億元，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和社會危害。2015年天津港“8·12”爆炸事故，共造成165人遇難、8人失蹤、798人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失68.66億元。2016年4月22日，江蘇德橋倉儲有限公司儲罐區(qū)2號交換站發(fā)生火災(zāi)，導(dǎo)致1名消防戰(zhàn)士在滅火中犧牲，直接經(jīng)濟(jì)損失2 532.14萬元[5]。2019年3月21日，江蘇省鹽城市響水縣天嘉宜化工有限公司重大爆炸事故，造成78人死亡、76人重傷，640人住院治療，直接經(jīng)濟(jì)損失19.86億元。

以上事故觸目驚心，尤其是在應(yīng)對流淌火災(zāi)應(yīng)急撲救處置中，缺乏強(qiáng)吸附、滅火、抑爆、阻燃封堵類應(yīng)急設(shè)施物資，盲目施救、誤失良機(jī)，是致使加劇伴生、次生燃爆、流淌火等重大環(huán)境污染災(zāi)害事故的根源。上述重大事故案例，撲滅流淌火的方法有水噴射或采用沙土防火堤或挖防火溝，或溢油分散劑，缺點(diǎn)明顯。對于油脂類化學(xué)品引起的火災(zāi)不可采用水撲滅，因油比水輕，油會浮在水面上繼續(xù)燃燒，同時(shí)油會隨著水流淌增大燃燒面積，使火勢進(jìn)一步擴(kuò)大，得到適得其反的效果。沙土堆成防火堤或直接挖溝形成防火溝撲滅流淌火，需要大量的沙土資源和人員，不能在短時(shí)間內(nèi)撲滅流淌火，且火勢較大時(shí)沙土撲滅不能達(dá)到良好的效果。雖溢油分散劑為非易燃品，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對金屬無腐蝕作用，運(yùn)輸比較安全，但是在撲滅流淌火的過程中，短暫時(shí)間內(nèi)溢油分散劑的局部濃度較高，可能與水體內(nèi)的生物有短暫接觸，會給某些生物的發(fā)育生長帶來影響，且其費(fèi)用昂貴、使用量大，是溢油量的20%以上。此外，油污在分解過程中產(chǎn)生的一些有害物質(zhì)，會先被海洋生物吸收并累積，隨著食物鏈的傳遞，會威脅到人的身體健康，造成嚴(yán)重的生態(tài)危害。

針對以上缺陷，本文提出一災(zāi)多難應(yīng)急處置新技術(shù)，補(bǔ)上應(yīng)急預(yù)案、應(yīng)急技能短板，有利于提高全社會突發(fā)事故安全應(yīng)急處置能力。本文提出FG高分子材料吸附?；沸孤┝鞑⒖刂葡魈驶鸺夹g(shù)，已成功運(yùn)用在?；沸孤┦鹿实葥岆U(xiǎn)救援實(shí)踐。該技術(shù)能夠快速吸附水面及陸域溢油、危化品泄漏、控制消除流淌火蔓延擴(kuò)散，同時(shí)可有效避免污染水域環(huán)境。

1 FG強(qiáng)吸附材料控制危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏/流淌火災(zāi)的試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)材料

FG 吸附顆粒為惰性高分子聚合復(fù)合吸附材料，具有惰性、耐高溫、強(qiáng)吸附、不吸水等優(yōu)異功能，對油類及芳烴類、烷類、苯類、酯類危險(xiǎn)化學(xué)液體的吸附性達(dá)自身重量的5倍以上，最高可達(dá)9倍；持油性（油保持率）達(dá)99%。理化性質(zhì)：不燃、無毒、無害、耐800 ℃高溫，耐-50 ℃低溫，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，無氧化作用，耐酸堿、耐腐蝕。

FG 吸附顆粒有著特殊納米微細(xì)孔空隙結(jié)構(gòu)組織，吸儲孔隙率達(dá)95%，比表面積達(dá)300 m2/g，微孔組織構(gòu)造有超強(qiáng)的物理吸附力場，吸附速率快，油水分離徹底，油污吸附后遇水不會滲透外溢，避免次生污染水土環(huán)境。具有油水分離性好，物理不可逆吸附、持油性能好等優(yōu)異特點(diǎn)；適用于防治芳烴類、烷類、酯類、燃油類、化學(xué)溶劑類（甲苯、氯苯、二甲苯、乙基苯、六氯苯、苯酚、環(huán)己烷、鄰苯二甲酸二辛酯、甲醇、乙醇、汽油、柴油、機(jī)油、齒輪油）等液體介質(zhì)泄漏，起到強(qiáng)吸附、防火、抑爆、阻燃的作用。

FG 吸附顆粒的吸附方式為物理吸附，污染物吸附率99%以上。經(jīng)該材料處置后水面漂浮的危險(xiǎn)化學(xué)液體被吸附材料快速吸收成為固體，水面即刻恢復(fù)潔凈，打撈時(shí)無任何滴漏現(xiàn)象，對水域環(huán)境和水生漁業(yè)無毒無害。

1.2 試驗(yàn)方法

取面積1 m2的不銹鋼槽4只，分別置于水層20 cm，每只槽內(nèi)均投放0#柴油2 L，油膜厚度約2 mm。吸附材料分別投放于槽內(nèi)，金屬棒攪拌10 min，20 min后濾出各試驗(yàn)、對照處理材料，濾至無油滴為止。若水面還有油膜則繼續(xù)投放吸附材料。若水面無油膜則無須投放吸附材料。各處理吸附材料投放量按照吸油性計(jì)算。試驗(yàn)處理設(shè)FG吸附顆粒400 g，對照處理設(shè)常規(guī)吸附顆粒、船用吸油氈、氣凝膠吸附劑處理。考察各處理吸附，試驗(yàn)處理設(shè)FG吸附顆粒400 g，對照處理設(shè)無機(jī)吸附顆粒、船用吸油氈、氣凝膠吸附劑，不設(shè)重復(fù)?？疾旄魈幚砦剿娌裼秃蟮牟裼蜌埩袅浚詍L/m2表示。吸油性、持油性測試方法按GB 6504—2008標(biāo)準(zhǔn)。水面含油量采用核磁會油率分析儀，直接測定含油率。

1.3 試驗(yàn)結(jié)論

不同吸附材料的持油性清除水面油膜效果試驗(yàn)及成本比較如表1所示。由表1可知，試驗(yàn)組的FG吸附顆粒的材料成本、人工成本及合計(jì)成本都遠(yuǎn)小于常規(guī)吸附顆粒對照組、船用吸油氈對照組及氣凝膠吸附劑對照組。此外，經(jīng)試驗(yàn)組的FG吸附顆粒吸附后，水面柴油殘留量在第一次時(shí)就達(dá)到0.05 mL/m2，而其他3組對照試驗(yàn)分別經(jīng)過6次吸附后，水面柴油殘留量各為4 mL/m2、0.248 mL/m2、0.248 mL/m2，這大大增加了成本。最后，試驗(yàn)組的FG吸附顆粒的持油性也明顯好于常規(guī)吸附顆粒對照組、船用吸油氈對照組及氣凝膠吸附劑對照組。表 1的試驗(yàn)結(jié)果表明，在油膜厚度為2 mm/m2、含油量為2 L/m2的情況下，決定吸油清除效果及成本優(yōu)劣的指標(biāo)為吸附材料的持油性。

表1 不同吸附材料的持油性清除水面油膜效果試驗(yàn)及成本比較

2 FG強(qiáng)吸附材料控制危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏/流淌火災(zāi)技術(shù)的成功案例

FG高分子材料吸附?；沸孤┝鞑⒖刂葡魈驶鸺夹g(shù)已成功運(yùn)用在危化品泄漏事故等搶險(xiǎn)救援實(shí)踐，以下為具體案例：

（1）護(hù)航G20杭州峰會期間，永康市中翼/千喜救援隊(duì)積極響應(yīng)省市應(yīng)急指揮中心指令，參加2016年7月15日G25長深高速永康段（浙BH67**）油罐車16 t機(jī)油泄漏永康江（永祥溪）搶險(xiǎn)清污行動(dòng)。有效制止一起重大環(huán)境危害事故與次生災(zāi)害事故[6]。

本次搶險(xiǎn)活動(dòng)布放五道220型FG吸附拖欄來應(yīng)急處置約33 000多平方米的受污河道、農(nóng)田、道路。全程清污行動(dòng)未使用任何溢油分散劑，并將打撈的廢棄物作了無害化處理，有效地保護(hù)了下游錢塘江全線水系魚類、水域和兩岸城市環(huán)境（如圖 1所示）。受到2016年12月8 ～9日在北京召開“第五次國際溢油組織研討會議”國內(nèi)外業(yè)內(nèi)專家及各級應(yīng)急部門領(lǐng)導(dǎo)的高度評價(jià)，此舉打破了國內(nèi)外溢油環(huán)保模式治理的新紀(jì)錄。

圖1 “七一五”長深高速機(jī)油泄漏事故應(yīng)急處理

（2）2020年4月12日上午10點(diǎn)，S27東永高速永康方巖出口匝道發(fā)生（浙B797**）油罐車側(cè)翻不明化學(xué)品泄漏事故[7]。永康市中翼/先鋒民防救援隊(duì)接到省高速指揮中心、110指令，立即攜帶FG強(qiáng)吸附、防火抑爆、惰性吸附材料等應(yīng)急物資組織隊(duì)伍參與搶險(xiǎn)。據(jù)航拍，污染水面約7 000多m2。約有10多噸化學(xué)液體泄流至方巖鎮(zhèn)雪塘村近千米引水渠（進(jìn)入村莊中心300 m窨渠），危及氣體揮發(fā)燃爆風(fēng)險(xiǎn)。在市應(yīng)急局指揮下，嚴(yán)格按照Q/YZY《化學(xué)危險(xiǎn)品泄漏應(yīng)急處置技術(shù)規(guī)范》[8]響應(yīng)處置，首先在油罐車周圍投放FG防火抑爆自吸型拖欄，鋪蓋FG防火抑爆吸附顆粒劑，起到吸附防滑作用，讓救援車輛安全通行。將漂浮水渠（窨渠）5～8 cm厚液態(tài)化學(xué)物，投入FG 防火抑爆吸附顆粒/墊將其全部鋪蓋封鎖，降低有害氣體蒸發(fā)危害，避免一起次生燃爆風(fēng)險(xiǎn)惡性事故，全程清除廢棄物20多噸，由市環(huán)保部門依規(guī)處置，如圖2所示。

圖2 “4.12”東永高速化學(xué)品泄漏事故應(yīng)急處理

3 FG惰性吸附材料使用措施以及注意事項(xiàng)

3.1 地面溢油應(yīng)急措施以及注意事項(xiàng)

首先考慮在事發(fā)加油站、儲油庫、溢油地表鋪墊強(qiáng)吸附、防火、抑爆的FG吸附拖欄進(jìn)行圍堵，防止污染物擴(kuò)散流入下水道、排洪溝、外界水域、土壤等限制性空間。

大量泄漏時(shí)，在貯油罐周圍鋪墊強(qiáng)吸附、防火、抑爆的FG吸附拖欄，將溢油引流應(yīng)急池或挖坑納污封鎖防止擴(kuò)散，并鋪蓋FG吸油顆粒劑（墊）來控制油料蒸發(fā)，避免次生燃爆事故發(fā)生。注意不可用水沖洗、沙土中和隨地拋棄處置，避免次生擴(kuò)大環(huán)境污染。

撲救陸上石油化工裝置泄漏引燃流淌火災(zāi)應(yīng)按照“先外圍、后中心，先地面、后裝置”的順序，在實(shí)施冷卻保護(hù)的同時(shí)，首先消滅外圍火點(diǎn)和外溢地面流淌火焰，最后撲救裝置火災(zāi)。

控制流淌火擴(kuò)散與可燃物料時(shí)，先考慮破壞其燃燒條件。在消防噴淋作業(yè)滅火之前，首先阻截外圍流淌火蔓延擴(kuò)散，用FG吸附顆粒（砂/墊）覆蓋燃燒外溢物料，在其表面形成覆蓋層，達(dá)到吸附封堵外溢物，抑制其燃燒條件并起到窒息火焰、防擴(kuò)散的作用，避免消防污水危及周邊環(huán)境。

控制油罐區(qū)流淌火災(zāi)，投放FG吸附顆粒（砂/墊）覆蓋外溢物料上，制止油罐區(qū)流淌火面積擴(kuò)大，根據(jù)流淌火蔓延方向、地勢、風(fēng)向等因素筑堤圍堵或定向?qū)Я魅氤兀斗臚G圍油拖欄阻燃隔熱，必要時(shí)調(diào)用機(jī)械拋投（空投）FG吸附包（集裝袋）應(yīng)急控制流淌火蔓延、控制其燃燒速率、火焰高度、降低輻射熱流對臨近罐體建筑物等環(huán)境危害，將關(guān)口前移，救早救小，有效制止流淌火災(zāi)害事故擴(kuò)大。

3.2 水生態(tài)環(huán)境應(yīng)急措施以及注意事項(xiàng)

控制溢油危及水域生態(tài)環(huán)境時(shí)，利用船只投放FG圍油拖欄緊急圍堵防擴(kuò)散。在江河無法截流的險(xiǎn)情下，選擇水流相對平穩(wěn)（拉水壩）上游位置，布放 XTL-FGY150～200型吸附拖欄、用掛鉤橫向連接阻攔，分別設(shè)置不少于3～5道FG吸附拖欄，避免溢油漂移危及下游或周邊水域。

水域溢油發(fā)生先考慮將污染源頭控制，利用FG吸附拖欄控制溢油范圍，然后拋撒FG吸附顆粒劑（墊）物理吸附，約30 min吸附飽和成固態(tài)狀后即可打撈清除。

水上溢油面積較大，先考慮應(yīng)急投放圍油拖欄防擴(kuò)散，投放FG吸油顆粒（墊）進(jìn)行物理吸附。若遇一時(shí)難以回收可在河道兩岸實(shí)施挖池納污，池內(nèi)應(yīng)鋪蓋FG吸附墊、避免油料蒸發(fā)次生危害，吸附后打撈，按政府相關(guān)規(guī)定處置。

撲救石油化工裝置突發(fā)水上溢油引燃流淌火災(zāi)事故應(yīng)按照“先外圍、后中心，先水面、后裝置”的順序，在實(shí)施冷卻保護(hù)的同時(shí)，采用強(qiáng)吸附、防火、抑爆F(xiàn)G圍油拖欄阻隔流淌火外溢擴(kuò)散，最后撲救裝置火災(zāi)。

控制流淌火擴(kuò)散與可燃物料時(shí)，先考慮破壞燃燒條件。在消防員噴淋降溫滅火同時(shí)，首先考慮阻止流淌火蔓延擴(kuò)散速度，用FG吸附顆粒（砂/墊）覆蓋引燃流淌物液，在其表面形成覆蓋層，達(dá)到抑制其燃燒條件并起到窒息火焰吸附有害污水雙重作用。

控制海港、危險(xiǎn)化學(xué)品裝卸碼頭、儲油庫泄漏引燃流淌火災(zāi)時(shí)，按照《危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏應(yīng)急預(yù)案》《危險(xiǎn)品運(yùn)輸類企業(yè)環(huán)境污染事故應(yīng)急救援預(yù)案》，根據(jù)泄漏液體的毒性及劃定的危險(xiǎn)區(qū)域，確定相應(yīng)的防護(hù)等級。首先在流淌火外圍投放防火型圍油欄，用FG吸油拖欄阻截流淌火蔓延外泄，投放FG惰性滅火砂進(jìn)行吸附阻截，控制流淌火燃燒速率、從外到里熄滅流淌火焰、減少輻射熱流對附近儲油罐、船舶與周邊環(huán)境危害。流淌火災(zāi)控制撲滅后縮小拖欄面積，直接將廢棄物打撈上岸，并按政府法規(guī)處置。

根據(jù)我國《海洋環(huán)境保護(hù)法》《水污染防治法》《中華人民共和國防治船舶污染內(nèi)河水域環(huán)境管理規(guī)定》[9]，嚴(yán)格遵守《溢油分散劑》使用準(zhǔn)則[10]，禁止在近海、內(nèi)河、湖泊、飲用水源水庫等敏感水域使用，避免次生、衍生水體環(huán)境、水生魚類、城市環(huán)境重大災(zāi)害事故，維護(hù)社會和諧與健康發(fā)展。因應(yīng)急不當(dāng)潛在衍生重大災(zāi)害事故觸目驚心值得深思。

4 結(jié)語

FG吸附材料除了具有無毒、無味、不燃、憎水、吸水性能強(qiáng)、隔熱性能好等自身的優(yōu)點(diǎn)外，在處理流淌火等重大事故時(shí)也具有明顯的優(yōu)勢。其優(yōu)勢為FG吸油拖欄成本不到圍油欄的30%，投放簡易，不須充氣和動(dòng)力，不影響小船通行。若是溢油面積較大，還可將吸油拖欄圍攏使之面積縮小再打撈，使吸油顆粒便于回收。此外，吸附顆粒吸附了溢油污染物后仍成固體狀態(tài)，便于清理收集和裝袋遠(yuǎn)離現(xiàn)場，避免了二次污染的產(chǎn)生。

FG吸附材料適用于各種有機(jī)物泄漏事故，據(jù)本試驗(yàn)和FG吸附材料應(yīng)用的成功案例可知，F(xiàn)G吸附顆粒的材料成本、人工成本及合計(jì)成本都遠(yuǎn)小于常規(guī)吸附顆粒、船用吸油氈及氣凝膠吸附劑，大大降低了處理流淌火的經(jīng)濟(jì)成本。首先，F(xiàn)G強(qiáng)吸附材料適用于交通道路運(yùn)輸突發(fā)溢油、?；沸孤┦鹿蕬?yīng)急處置。在吸附溢油的同時(shí)可迅速阻隔撲滅流淌火外溢擴(kuò)散，若遇撒布路面的吸附砂/墊來不及清理時(shí)，可讓應(yīng)急車輛輾壓通行，消除交通隱患同時(shí)，能夠控制消防污水外溢危及周邊水土環(huán)境。其次，F(xiàn)G強(qiáng)吸附材料適用于化學(xué)溶劑生產(chǎn)、倉儲、加油站的應(yīng)急預(yù)案。FG吸附墊置放于化學(xué)溶劑管道閥門、油罐車、油桶正下方，從源頭吸附跑、冒、滴、漏的滲漏物。最后，F(xiàn)G強(qiáng)吸附材料適用于揮發(fā)性較大的芳烴類化學(xué)溶劑的生產(chǎn)儲存經(jīng)營場所。使用FG 防火抑爆吸附包，可快速吸附游離室內(nèi)有毒、有害氣體，消除燃爆事故風(fēng)險(xiǎn)隱患，提高倉庫安全系數(shù)，將危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏事故對周邊環(huán)境的影響降低到可控范圍。

FG強(qiáng)吸附材料抑爆控制技術(shù)的正確應(yīng)用，有助于提高城市安全生產(chǎn)管理水平，提高危險(xiǎn)化學(xué)品應(yīng)急處置科學(xué)水平和能力，降低危化品應(yīng)急處置給環(huán)境保護(hù)帶來的負(fù)面影響。