石化火災(zāi)撲救對滅火救援裝備的需求研究

付葉飛

摘要：本文從石化火災(zāi)撲救需求角度出發(fā)，分別從儲罐火災(zāi)和裝置火災(zāi)兩個方面對滅火救援裝備的需求進行了深入探究，以期加強各消防隊伍對石化火災(zāi)的正確認(rèn)識。

關(guān)鍵詞：石化火災(zāi)撲救;滅火救援裝備;需求

自身產(chǎn)品的特殊性決定了石油化工產(chǎn)業(yè)的危險性相對較高，且較為容易發(fā)生火災(zāi)、爆炸等事故。石化火災(zāi)的危害性較強，除了會給石化企業(yè)造成直接的經(jīng)濟損失之外，還容易造成大規(guī)模的爆炸情況，直接威脅石化企業(yè)員工及周圍群眾的生命安全。由此可見，加強對石化火災(zāi)撲救工作對滅火救援裝備需求的研究，對于進一步提高我國消防隊伍應(yīng)對石化火災(zāi)的撲救水平具有一定的現(xiàn)實意義。

1? 石化產(chǎn)品儲罐火災(zāi)對滅火救援裝備的需求

1.1? 火情偵查需求

石化產(chǎn)品的儲罐區(qū)域往往分布著大量油罐，且各類管線分布密集，儲罐的總體容量較大。儲罐火災(zāi)發(fā)生之后，極易造成周圍儲罐發(fā)生火災(zāi)，同時其引發(fā)的爆炸現(xiàn)象也具有持續(xù)性的特點，并非一次性爆炸。在面對儲罐火災(zāi)時，滅火救援的難點在于對火災(zāi)現(xiàn)場的深入偵查，故其裝備需求也集中在保護人員方面。首先，儲罐火災(zāi)在發(fā)生之后會產(chǎn)生大量的油蒸汽，此類氣體的毒害性較強，故進入火場偵查的消防隊員需要佩戴空氣呼吸器。同時，儲罐火災(zāi)的火焰溫度較高，理論上可以達到1400℃，即便是罐壁溫度也可以達到1000℃以上。而從儲罐火災(zāi)的火場熱輻射分布情況來看，隨著儲罐火災(zāi)的持續(xù)時間增加，熱輻射現(xiàn)象會更為嚴(yán)重，這也意味著進入火場偵查的消防隊員必須佩戴高耐火性的隔熱服，并要在噴霧水槍的掩護之下才能夠進入火場作業(yè)。其次，儲罐火災(zāi)火場偵查工作的主要項目在于檢查火場內(nèi)部可燃?xì)怏w的濃度，并判斷是否在可控范圍之內(nèi)，這也意味著偵查人員需要攜帶可燃?xì)怏w檢測儀，檢測儀的精準(zhǔn)度必須達標(biāo)，并要便于攜帶?？紤]到儲罐火災(zāi)具有復(fù)燃、復(fù)爆的可能性，偵查人員需要時刻使用測溫儀器對罐體溫度進行監(jiān)測，以便于及時了解罐體的實時情況，避免發(fā)生意外。最后，隨著無人機技術(shù)的不斷發(fā)展，火場信息采集工作也開始大量配備無人機設(shè)備，無人機設(shè)備的最大優(yōu)勢在于能夠?qū)崿F(xiàn)對火場信息的實時采集和圖像傳輸，便于消防隊伍指揮部門及時掌握火場的具體情況，但無人機設(shè)備必須具備一定的耐高溫、防爆作用，以免在火場上方爆炸而成為引爆源[1]。

1.2? 滅火戰(zhàn)斗需求

考慮到不同類型、容量以及油品的儲罐具有不同特性，實際滅火戰(zhàn)斗過程中需要根據(jù)儲罐特性而采取針對性的方案，故文章從儲罐角度出發(fā)，分別闡述了不同儲罐對于滅火救援裝備的基本要求。

一是固定頂罐。固定頂罐主要用于存儲輕質(zhì)油品，其設(shè)計容積為100000m3，此類儲罐的液位相對較高，油品蒸汽的濃度較高，一旦遇到火源，將直接發(fā)生爆炸。此外，當(dāng)油罐處于不同燃燒階段時，其對于滅火救援裝備的需求也會呈現(xiàn)出明顯的差異性。在火情發(fā)生的初期階段，爆炸已經(jīng)發(fā)生，油罐內(nèi)部的石化產(chǎn)品處于燃燒狀態(tài)，為了達到撲滅火情的目的，需要直接使用泡沫滅火材料覆蓋整個液體表面，盡量在短時間內(nèi)達到滅火的效果。而當(dāng)油罐處于猛烈燃燒狀態(tài)時，僅僅控制液體表面的火勢已經(jīng)無法達到滅火的目的，這種情況下需要采取冷卻處理方式，使用水槍、水炮對罐壁和周圍油罐進行冷卻處理，同時對液面進行處理[2]。

二是外浮頂罐。外浮頂罐的整體容量要高于固定頂罐，為10000～15000m3，且油罐直徑也相對較大。在火情發(fā)生的初期階段，可以直接采取登罐滅火的方式，泡沫滅火材料和干粉滅火材料均具有較好的效果。這種滅火作業(yè)對于裝備的需求主要集中在保護裝備方面，需要保證滅火人員的安全性，并為其提供呼吸器、隔熱服、安全繩和自保水槍等。而進入猛烈燃燒階段時，油罐原有的消防設(shè)施基本上已經(jīng)無法繼續(xù)使用，這也意味著滅火救援工作將更加依賴于可移動裝備，實際滅火方式與固定頂罐相似，均為冷卻油罐外圍。需要注意的是外浮頂罐的整體高度較高，且在外浮頂罐容量不同的情況下，其整體高度也會呈現(xiàn)出明顯的差異性，故需要合理調(diào)配舉高消防車，并確保舉高消防車的性能參數(shù)滿足滅火需求。

三是內(nèi)浮頂罐。內(nèi)浮頂罐常用存儲汽油產(chǎn)品，其整體容量具有較大差異性，最小為3000m3，最大為20000m3，石化企業(yè)的油罐存儲區(qū)域所用的內(nèi)浮頂罐一般為大容量油罐。當(dāng)內(nèi)浮頂罐起火時，消防隊伍需要綜合現(xiàn)場情況，合理判斷起火情形，并采取相對應(yīng)的滅火救援措施。若僅僅是油罐油孔、通風(fēng)孔等位置存在燃燒情況，其他結(jié)構(gòu)相對較為完整時，則一方面要對油罐進行冷卻處理，另一方面則需要對起火位置進行水流切封。若油罐與泡沫產(chǎn)生器之間的連接處存在斷裂狀況時，通風(fēng)口以及斷裂處均會出現(xiàn)燃燒的情況，這種燃燒情況處于帶壓燃燒，處理難度要高于前者，處理方式與前者相同，故需要加強冷卻強度，使用大流量車載炮給予冷卻處理。需要注意的是，此情況下不要急于處理外部明火，而是要在確保油罐溫度下降至合理范圍之后，再對外部明火進行破滅處理。當(dāng)油罐冷卻效果達到預(yù)期后，再將泡沫鉤槍插入至油罐的通風(fēng)孔內(nèi)部，將鉤槍對準(zhǔn)油罐內(nèi)側(cè)壁，大量噴射泡沫。若上述措施無法達到預(yù)期的冷卻和火情控制效果時，則可以直接將氮氣瓶與油罐進行連接，通過注入氮氣的方式來控制油罐內(nèi)部的火勢情況。若油罐存在局部破損，但油罐內(nèi)部燃燒不完全，破損處存在燃燒的情況時，同樣可以直接通過破損處向油罐內(nèi)壁噴射泡沫。最后，當(dāng)油罐內(nèi)壓過大時，其罐頂會被直接掀飛，這種情況下的滅火方式與浮頂油罐相同[3]。

1.3? 泡沫輸轉(zhuǎn)需求

油罐裝置往往需要連通多種管線，其主要用于傳輸液體物質(zhì)。與油罐裝置相連的生產(chǎn)裝置同樣具有易燃、易爆的特性，這無疑對初期階段的火災(zāi)控制效果提出了較高的要求，一旦初期階段火災(zāi)控制不當(dāng)，則容易在整個生產(chǎn)區(qū)域和存儲區(qū)域內(nèi)形成大規(guī)模立體火災(zāi)。整體來看，油罐火災(zāi)對于滅火劑的需求量巨大，僅僅依靠車載滅火劑開展滅火救援工作顯然不切實際，故泡沫輸轉(zhuǎn)速度將在一定程度上決定火災(zāi)控制效果。我國早期階段在面對油罐火災(zāi)時一般使用消防車吊臂，將泡沫桶調(diào)至油罐頂部進行泡沫輸轉(zhuǎn)，這種方式雖然可以滿足泡沫輸轉(zhuǎn)的基本需求，但對于人力、物力的需求量較大，且缺乏安全性和穩(wěn)定性，尤其是在面對大規(guī)模火災(zāi)時，無法保證泡沫液的迅速補給。泡沫輸轉(zhuǎn)速度在某種程度上取決于輸轉(zhuǎn)泵的工作性能。根據(jù)石化油罐火災(zāi)案例分析發(fā)現(xiàn)，泡沫輸轉(zhuǎn)泵的流量需要超過200L/min，車載泡沫車的容量需要超過20t。此外，考慮到油罐火災(zāi)的特殊性質(zhì)，為了保證滅火救援工作的靈活性，手抬式輸轉(zhuǎn)泵具有一定的實用價值，但早期階段所使用的手抬式輸轉(zhuǎn)泵在泵流量方面無法滿足滅火救援的實際需求。隨著滅火救援裝備和技術(shù)的不斷發(fā)展，F(xiàn)TP50手抬式輸轉(zhuǎn)泵開始逐步應(yīng)用于滅火救援作業(yè)，其泵流量達到了220L/min，設(shè)置有65mm內(nèi)扣接口，可與65mm水帶進行連接，整體操作和使用難度較低，可以滿足火場的快速輸轉(zhuǎn)需求。除此之外，新型研發(fā)的氣壓式泡沫輸轉(zhuǎn)器也可以應(yīng)用于油罐火災(zāi)的實際應(yīng)用，但此類設(shè)備目前依然處于研究試驗階段，尚未能夠大面積裝備消防隊伍。泡沫輸轉(zhuǎn)過程中必須充分考慮到火災(zāi)現(xiàn)場的特輻射強度，理論上需要盡量增加泡沫輸轉(zhuǎn)至火場的距離。消防泡沫液遠程輸轉(zhuǎn)系統(tǒng)則可以保證這一目的的實現(xiàn)，其能夠快速集中桶裝消防泡沫液，并能夠?qū)崿F(xiàn)自動分配、長距離輸轉(zhuǎn)等多項功能，而這一系統(tǒng)的應(yīng)用無疑從根本上提高了我國消防隊伍在面對大型石化油罐火災(zāi)的戰(zhàn)斗能力，火災(zāi)破滅效率也將大幅度提升[4]。

1.4? 火場供水需求

石化油罐火災(zāi)的撲救難度較大，持續(xù)時間較長，對于水資源的整體需求量較大。石化企業(yè)為了保證消防需求，會在整個油罐存儲區(qū)域布置多處消火栓，并會設(shè)置獨立的消防水池，這也意味著火災(zāi)現(xiàn)場的水源供給包括消防水池、市政消火栓兩個方面，實際滅火過程中可以根據(jù)油罐類型、容量和水源分布情況進行選擇。前文提及，不同類型、容量的油罐火災(zāi)對于滅火救援裝備有著不同的差異性，尤其是超大型的外浮頂油罐，其容量設(shè)計可以達到100000m3，一旦此類油罐發(fā)生火災(zāi)，則需要耗費大量的水資源，僅僅依靠市政消防管道和消防水池的水量供給無法滿足實際的滅火需求，故需要調(diào)配大噸位重型水罐消防車。此外，遠程供水系統(tǒng)的應(yīng)用也為大型石化油罐火災(zāi)帶來了全新的處理思路，遠程供水系統(tǒng)可以直接從數(shù)千米甚至數(shù)十千米外的區(qū)域進行水源調(diào)配，從而滿足多臺消防車的供水需求，這對于撲滅石化油罐火災(zāi)無疑有著一定的現(xiàn)實意義。消防車輛的選擇需要根據(jù)火場的實際情況而決定，并要注重消防車輛的合理搭配。從理論角度來看，可以將火場劃分為前、后兩個區(qū)域，前方需要配置高靈活性、多功能的高中壓泵消防車，后方則以高供水量、供水距離長的重型消防車為主?？紤]到部分石化企業(yè)所處地理位置的特殊性，實際滅火過程中難免會存在水源供給不足的狀況，故需要搭配多輛大中型的水罐車。此外，部分石化企業(yè)所在區(qū)域的道路相對較為狹窄，大型水罐車的通過存在問題，這種情況下則優(yōu)先考慮靈活性較強的中小型水罐車。若石化企業(yè)周圍存在天然水源，則可以增設(shè)抽水泵，滿足現(xiàn)場供水的基本需求[5]。

2? 石化裝置火災(zāi)對滅火救援裝備的需求

2.1? 火情偵查需求

石化裝置區(qū)域存在大量石化生產(chǎn)裝置，此類裝置工藝復(fù)雜，并設(shè)置有多種管線，且人員分布密集。與石化儲罐火災(zāi)相比較，石化裝置火災(zāi)火情偵查的裝備要求主要集中在防化學(xué)危害方面。這主要是因為石化裝置火災(zāi)的溫度和熱輻射相對較低，但由于多種石化品存在，其發(fā)生火災(zāi)后的煙霧、氣體均含有大量的毒害物質(zhì)。這就要求偵查人員需要佩戴重型防化服和呼吸器。石化裝置火災(zāi)偵查的主要方向集中在有毒氣體濃度和擴散方向兩個方面，其他注意事項與石化油罐火災(zāi)相同。

2.2? 救援工作需求

與石化油罐火災(zāi)不同，石化裝置火災(zāi)更加側(cè)重于“救援”方面。消防隊伍需要通過對火災(zāi)現(xiàn)場有毒氣體檢測結(jié)果，來明確火場警戒區(qū)域，并設(shè)置安全警戒帶，任何非消防人員未經(jīng)允許，不得進入危險區(qū)域。警戒帶需要設(shè)置明顯的警戒標(biāo)志，并要具有反光的功能，夜間作業(yè)時還需要設(shè)置防爆燈光警戒帶。此外，任何進入危險區(qū)域的人員不得攜帶火源，且進入危險區(qū)域的設(shè)備均需要經(jīng)過防爆和防靜電處理。進入危險區(qū)域的人員均需要注重個人防護，必須采取一級防護措施，其他非進入危險區(qū)域但在現(xiàn)場作業(yè)的人員則需要采取二級防護措施。當(dāng)消防隊伍進入火場內(nèi)部救援被困人員之后，需要組織滅火器材開辟水花通道，消防隊員需要攜帶擔(dān)架、安全繩以及便攜式呼吸器等基本器材，將被困人員固定在擔(dān)架上，給予呼吸支持后在運輸至危險區(qū)域外圍，運輸過程中需要注重對被困人員的保護，避免其二次受傷。

2.3? 泄漏位置需求

石化產(chǎn)品泄漏在石化裝置火災(zāi)中較為常見，一旦消防隊伍發(fā)現(xiàn)存在石化產(chǎn)品泄漏的情況，無論是否存在燃燒或者爆炸等問題，均需要立刻給予堵漏措施。堵漏時需要根據(jù)泄漏位置的形狀和流量決定具體的方法。當(dāng)泄漏的石化產(chǎn)品具有易燃易爆的特性時，需要使用無火花工具，以免堵漏時工具與管道摩擦產(chǎn)生火花而引發(fā)火災(zāi)或者爆炸。當(dāng)泄漏的石化產(chǎn)品具有腐蝕性特征時，則需要根據(jù)石化產(chǎn)品的具體種類選擇相應(yīng)的抗腐蝕性工具。需要注意的是，堵漏操作必須具有針對性。管道泄漏可以使用木楔、橡膠塞進行堵漏處理。法蘭泄漏則需要使用法蘭夾具進行堵漏，且需要通過高壓注射的方式注入密封膠。整體堵漏操作過程中，均需要使用噴霧水槍掩護，其不僅可以保證溫度控制效果，還能用于消散有害氣體，創(chuàng)造更好的操作空間。為了進一步達到控制有害氣體的目的，消防隊伍需要在火場的下風(fēng)區(qū)域設(shè)置水幕墻，以控制氣體擴散的情況。泄漏問題處理完畢之后，需要對參與人員和裝置裝備進行全面的清洗，要根據(jù)泄漏物質(zhì)的特性選擇相應(yīng)的洗消劑。

2.4? 火場通訊需求

一般情況下，當(dāng)消防隊伍轄區(qū)范圍內(nèi)存在石化企業(yè)時，其所配置的裝備相對較為先進，尤其是通信器材最為充足。從某種角度來看，火場現(xiàn)場的通訊情況容易受到多種因素的影響和限制。首先，石化企業(yè)的特殊性決定了其勢必會選址在城市的邊緣區(qū)域甚至偏遠區(qū)域，通訊信號相對較為薄弱，為了避免因為通信訊號薄弱而影響現(xiàn)場的通訊情況，組織開展滅火救援工作時需要搭配通信中繼臺來保證通訊的流暢性。其次，石化火災(zāi)現(xiàn)場的溫度和壓力相對較高，無論是爆炸還是泄漏現(xiàn)象，均會頻繁出現(xiàn)尖銳的聲音，而這一聲音的存在無疑會直接對現(xiàn)場通訊造成干擾。因此，火場通訊普遍提倡簡易化通訊，并通過通信指揮車構(gòu)建三級組網(wǎng)，以保證可以對滅火救援工作進行動態(tài)化指揮。最后，參與石化火災(zāi)的人員和車輛數(shù)量較多，通訊信道使用頻率高，實際中容易出現(xiàn)信道繁忙而無法正常通信的情況?，F(xiàn)場指揮人員需要妥善安排通訊信道，各個部門、單位應(yīng)當(dāng)獨立使用特定頻道，避免因為串頻或信道繁忙而影響到整體通訊效果。

3? 結(jié)語

綜合來看，消防隊伍需要根據(jù)石化火災(zāi)的類型，結(jié)合火災(zāi)現(xiàn)場的實際滅火救援需求合理配置滅火救援裝備，在保證消防隊員人身安全的基礎(chǔ)上，盡量提高滅火救援的速度和效率，以達到盡快控制火情，幫助石化企業(yè)減少損失，降低石化火災(zāi)危害性的根本目的。

參考文獻：

[1]羅陽洪，劉靜，汪文野.石化火災(zāi)撲救對滅火救援裝備的需求分析[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2019，286（04）：95-98.

[2]夏登友.石油化工裝置火災(zāi)滅火救援力量需求計算模型[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2012，3（06）：116-119.

[3]馮冰.滅火救援“三化”對石油化工火災(zāi)撲救的指導(dǎo)意義分析[J].化工管理，2016，8（14）：281.

[4]張俊卿.石油化工火災(zāi)撲救指揮之對策研究[J].石油化工安全環(huán)保技術(shù)，2002，18（01）：46-48.

[5]梁楓.大型儲罐火災(zāi)撲救方法與技術(shù)探析[J].科技資訊，2020，

574（01）：240-241.

Research on the equipment for petrochemical firefighting

Fu Yefei

（Jinan Municipal Fire and Rescue Brigade Changqing District Detachment，Shangdong Jinan 250000）

Abstract：To strengthening the understanding of petrochemical fires， this paper explores the storage tank fires and device fires ‘equipment requirements under perspective of petrochemical firefighting needs.

Keywords：petrochemical firefighting; firefighting and rescue equipment; demand