石油化工火災(zāi)初期實戰(zhàn)處置效率提升措施研究

趙利民

摘要：近年來，隨著我國石化產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，各類大型儲罐數(shù)量不斷增加，對消防救援隊伍的實戰(zhàn)處置能力提出了更高的要求。通過合理選擇滅火劑種類，在事故發(fā)生初期對火勢實現(xiàn)有效壓制，已經(jīng)逐漸成為隊伍處置各類石化火災(zāi)事故的重要戰(zhàn)術(shù)舉措。為此，提出了有機(jī)物液體火災(zāi)實戰(zhàn)處置基本程序、實戰(zhàn)處置能力提升的主要措施等，希望給相關(guān)工作人員提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：石化火災(zāi)；泡沫滅火；初戰(zhàn)處置；抗燒性能

中圖分類號：X928.7? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ?文章編號：2096-1227（2024）02-0037-04

近年來，隨著我國石油化工產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大以及我國各類化工生活品的不斷普及，各類10萬t、15萬t的大容量液體儲罐得到了廣泛應(yīng)用，隨著我國石化產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)部的液體儲罐種類日趨復(fù)雜，各類由于有機(jī)液體所引發(fā)的爆炸燃燒事故的概率也逐漸呈現(xiàn)上升趨勢。由于液體有機(jī)物普遍具有閃點低、易引發(fā)爆炸、燃燒事故的特性，給一線消防救援隊伍的實戰(zhàn)處置工作帶來了一定的難度。隨著隊伍實戰(zhàn)處置經(jīng)驗的不斷積累，各級指戰(zhàn)員逐漸認(rèn)識到處置液體有機(jī)物火災(zāi)過程中，當(dāng)各類液體有機(jī)物處于初起燃燒階段或穩(wěn)定燃燒階段時，通過合理選擇可同步實現(xiàn)快速滅火、阻隔熱輻射、有效窒息滅火、覆蓋殘留燃燒物等功效的高效泡沫滅火劑并輔以必要的泡沫噴射裝置，實現(xiàn)對各類液體有機(jī)物初起火勢的有效壓制，是隊伍能夠成功處置災(zāi)情的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文針對一線消防救援隊伍實戰(zhàn)處置各類液體有機(jī)物儲罐過程中的實際需要，通過對隊伍目前各類常用的泡沫滅火劑實際滅火性能進(jìn)行逐一對比，對影響火勢處置的相關(guān)影響因素進(jìn)行逐一研判，力爭通過實地測試的方式為隊伍處置此類災(zāi)情事故提供理論支持及戰(zhàn)術(shù)指導(dǎo)，最大限度有效保障全體指戰(zhàn)員自身安全的前提下，及時破除各類阻礙隊伍實戰(zhàn)處置能力有效生成的頑疾弊病。

1 國內(nèi)外有機(jī)物液體火災(zāi)實戰(zhàn)處置的差異

目前，沙特、卡塔爾以及歐美等石化產(chǎn)業(yè)大國所使用的各類有機(jī)物液體儲罐在設(shè)置過程中，嚴(yán)格按照所在國家或區(qū)域的規(guī)范要求，罐體間的實際間距普遍大于我國國內(nèi)罐體間的間距，因此，在實戰(zhàn)處置過程中必須時刻分兵對事故罐周邊儲罐進(jìn)行冷卻處理，工作量、火場供水量大。此外，世界上許多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家普遍采取相對較小的罐型，而我國僅在浙江省舟山煉化園區(qū)就設(shè)置了多個較大體量的油品儲罐，且由于該園區(qū)實際上處于一個“孤島”區(qū)域，一旦引發(fā)各類火災(zāi)事故，僅火場供水供液工作的開展都難以有效保障。部分發(fā)達(dá)國家出于環(huán)保等相關(guān)要求，本國內(nèi)僅保留部分小型固定頂罐用來儲存成品油，僅在本國內(nèi)預(yù)留少量小型固定頂罐儲存原油，而相比之下，我國化工園區(qū)內(nèi)部的各類儲罐類型五花八門，僅內(nèi)浮頂罐又分為淺盤式、敞口隔艙式、單盤式等等，罐體種類繁多，固定消防設(shè)施多種多樣，一線消防救援人員很難通過短時間內(nèi)的學(xué)習(xí)對各類罐型予以徹底掌握。事實上，歐美國家的石油化工火災(zāi)的主要處置力量，一是由企業(yè)自己的專屬消防隊完成，二是由商業(yè)性較強(qiáng)的危險化學(xué)品處置專業(yè)隊完成，而類似于我國“國家隊、主力軍”工作屬性的隊伍通常被稱為市政消防隊，基本不負(fù)責(zé)石油化工火災(zāi)的處置。需要特別注意的是，我國一線消防救援站所屬執(zhí)勤車輛仍然以處置市政普通建筑、農(nóng)村火災(zāi)的普通泡沫消防車、水罐車為主，明顯缺乏石油化工火災(zāi)處置過程中常用的大功率壓縮空氣泡沫消防車、大型機(jī)器人、大功率供水設(shè)備等車輛裝備。綜上所述，我國針對有機(jī)液體火災(zāi)的實戰(zhàn)處置工作仍然任重而道遠(yuǎn)。對于處置流程、滅火工藝等各個環(huán)節(jié)的研究工作還需要不斷深入。

2 有機(jī)物液體火災(zāi)實戰(zhàn)處置基本程序

2.1? 偵察警戒

到場后，現(xiàn)場指戰(zhàn)員在做好個人安全防護(hù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)?shù)谝粫r間預(yù)先設(shè)置警戒區(qū)域。在此基礎(chǔ)上，預(yù)先設(shè)定好緊急撤離路線，且盡量確?，F(xiàn)場作業(yè)車輛車頭指向緊急撤離路線?，F(xiàn)場指戰(zhàn)員應(yīng)當(dāng)通過詢問事故單位相關(guān)負(fù)責(zé)人等方式，確定起火罐體的類型及儲存的油品種類、理化性質(zhì)，并迅速查明現(xiàn)場可供利用的消防水源，預(yù)先建立穩(wěn)定的消防供水系統(tǒng)。

2.2? 聯(lián)勤聯(lián)動

在接警出動過程中，指揮員應(yīng)當(dāng)與事故單位第一時間開展及時的溝通，及時提請事故單位工作專業(yè)技術(shù)人員關(guān)閉事故儲罐的加熱裝置，開啟水噴淋冷卻系統(tǒng)、氮封裝置、自動泡沫滅火系統(tǒng)等固定消防設(shè)施對初起火災(zāi)實施有效壓制，此時，應(yīng)當(dāng)及時詢問事故現(xiàn)場冷油置換裝置是否完整好用，以備處置過程中使用。

2.3? 滅火劑的合理選定

滅火劑的選擇應(yīng)當(dāng)根據(jù)起火油品的理化性質(zhì)，如甲醇等遇水互溶有機(jī)物應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇抗溶性泡沫。為了保障隊伍實戰(zhàn)處置效能的有效提高，盡量優(yōu)先選用具有“析液時間長、快速控火滅火、泡沫抗燒性強(qiáng)、抗溶性能好、泡沫系統(tǒng)通用”的泡沫種類。且處置過程中，同一作戰(zhàn)區(qū)域內(nèi)部必須使用相同類型、比例、倍數(shù)的泡沫原液，最大限度保證泡沫滅火的效果。

2.4? 及時消除地面流淌火

事故現(xiàn)場存在地面流淌火的，現(xiàn)場處置力量必須預(yù)先清除地面流淌火，防止災(zāi)情事故的進(jìn)一步擴(kuò)大，同時，為后續(xù)力量及時打開作業(yè)面，為隊伍后期處置工作清除不必要的障礙，保障隊伍各項實戰(zhàn)處置工作的順利開展。

2.5? 均勻冷卻及筑堤防護(hù)

在發(fā)動總攻滅火前，隊伍各級必須預(yù)先對起火罐體實施充分、均勻的冷卻，防止罐體坍塌形成大面積地面流淌火，從而導(dǎo)致災(zāi)情不斷擴(kuò)大。此外，由于我國罐區(qū)內(nèi)部的罐體間距相對較小，因此，必須對發(fā)生燃燒的鄰近儲罐實施充分冷卻。冷卻過程中，切記對起火罐體及周邊可能受到高溫威脅的罐體內(nèi)實施均勻冷卻，防止罐體由于受熱不均勻發(fā)生局部塌陷，災(zāi)情較為嚴(yán)重時，應(yīng)當(dāng)預(yù)先做好筑堤作業(yè)的準(zhǔn)備工作。

2.6? 總攻滅火

當(dāng)罐壁已經(jīng)得到了充分的冷卻，且現(xiàn)場泡沫藥劑已經(jīng)準(zhǔn)備充分，此時，現(xiàn)場參戰(zhàn)力量應(yīng)在現(xiàn)場指揮部的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下發(fā)動總攻滅火，利用壓縮空氣泡沫消防車、大功率泡沫消防車等泡沫噴射裝置，對起火罐體內(nèi)部的液面實施整體覆蓋，通過泡沫覆蓋層的冷卻、窒息作用，成功實現(xiàn)對火勢的有效壓制，火勢撲滅后，為了有效防止復(fù)燃復(fù)爆現(xiàn)象的發(fā)生，現(xiàn)場處置人員應(yīng)當(dāng)對事故罐體以及周邊臨界罐實施長時間的充分冷卻，根據(jù)起火罐體的實際體量，冷卻時間通常需要持續(xù)幾個小時。

3 有機(jī)物液體火災(zāi)處置過程中的各類常見問題

實戰(zhàn)處置過程中，當(dāng)泡沫原液、水與空氣按照一定的比例形成混合物，并在適當(dāng)?shù)膰娚鋭恿ψ饔孟聡娚涞狡鸹鹩袡C(jī)物表面，在對起火物質(zhì)形成有效降溫的前提條件下，通過泡沫層將可燃有機(jī)物與空氣形成有效分隔，從而通過窒息作用防止火勢的復(fù)燃，因此，在一定程度上泡沫滅火劑自身的理化性質(zhì)能夠直接決定一起液體有機(jī)物儲罐火災(zāi)是否能夠得到徹底、成功的處置。因此，需要各級消防指戰(zhàn)員在日常出警及組訓(xùn)工作開展過程中，對泡沫滅火劑原液的析液時間、抗燒性能等相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行逐一測試，切實掌握各類滅火劑的實戰(zhàn)處置性能，直接對標(biāo)各類復(fù)雜新業(yè)態(tài)對消防滅火救援工作的挑戰(zhàn)。

3.1? 泡沫滅火劑析液時間相對較短

由于泡沫原液的密度比水的密度要小，因此，噴射而出的泡沫液在重力作用下，水會脫離泡沫混合液層不斷向下運動，而泡沫原液會隨著水的不斷下沉逐漸向泡沫混合液的上層運動，此時泡沫原液和水會發(fā)生分離，由于泡沫原液的體積普遍較小，此時分離之后的泡沫原液與水已經(jīng)無法對現(xiàn)場已經(jīng)熄滅的有機(jī)物實現(xiàn)有效覆蓋，現(xiàn)場一旦存在高溫明火，短時間內(nèi)即可導(dǎo)致復(fù)燃現(xiàn)象的發(fā)生。特別是對于部分具有揮發(fā)特性的有機(jī)物，一旦泡沫混合液發(fā)生洗液，揮發(fā)的有機(jī)物氣體與空氣形成爆炸性混合物，將在事故現(xiàn)場引發(fā)爆炸事故的發(fā)生。特別是對于部分低倍數(shù)泡沫液，其完整的泡沫形態(tài)只能維持大約1min，火勢還沒有得到有效壓制就已經(jīng)出現(xiàn)析液現(xiàn)象，此時泡沫混合液只能起到基本的冷卻效果，這也是在部分火災(zāi)處置現(xiàn)場明明使用了大量的泡沫滅火劑，火勢卻基本未得到有效控制的基本原因。因此，析液時間通常被用來作為考查一款泡沫滅火劑是否能夠滿足實戰(zhàn)需要的首要因素。

3.2? 泡沫覆蓋層抗燒性能較差

實戰(zhàn)處置過程中，完善的泡沫覆蓋層除了正常的冷卻作用之外，通常需要長時間覆蓋于燃燒狀態(tài)的有機(jī)液體表面，通過長時間阻隔可燃物與空氣之間的直接接觸，實現(xiàn)對火勢的有效壓制。因此，當(dāng)泡沫滅火劑能夠在高溫灼燒作用下維持長時間的穩(wěn)定狀態(tài)，一旦燃燒有機(jī)物液面能夠被泡沫液中析出的水分充分冷卻，則火勢的猛烈燃燒態(tài)勢必將得到有效的壓制。因此，足夠的冷卻時間是有效保障泡沫滅火劑實際滅火效能的有效前提保障，當(dāng)泡沫滅火劑在起火油液面表面形成良好的覆蓋層后，一旦能夠在5min左右的時間范圍內(nèi)成功抵御高溫火焰對泡沫層的破壞作用，此時滅火劑的冷卻、稀釋、覆蓋窒息作用能夠得到充分發(fā)揮，此時，起火油品在長時間無法與燃燒所必需的氧氣有效結(jié)合的前提下，火勢的發(fā)展勢頭必將受到明顯的抑制。因此，在實戰(zhàn)處置過程中，實際抗燒性能較強(qiáng)的泡沫滅火劑的合理選定已經(jīng)成為事故是否能夠成功得以處置的關(guān)鍵要素。

綜上所述，石油化工火災(zāi)的有效處置，除了需要現(xiàn)場處置隊伍在災(zāi)害現(xiàn)場合理采取各類技戰(zhàn)術(shù)措施、根據(jù)現(xiàn)場實際情況選取合理的車輛裝備之外，滅火藥劑的合理選定已經(jīng)成為隊伍提升實戰(zhàn)質(zhì)效的關(guān)鍵要素，在處置現(xiàn)場一款能夠長時間抵御高溫、析液時間長且能夠同時滿足多種有機(jī)物火災(zāi)處置的高效、環(huán)保滅火劑往往能夠最大限度降低事故現(xiàn)場的實際處置難度，在有效降低一線消防救援人員實際工作量的同時，成功避免罐體塌陷、地面流淌火等極端問題的出現(xiàn)，有效降低了事故現(xiàn)場的實際經(jīng)濟(jì)損失，甚至有效避免復(fù)燃現(xiàn)象的發(fā)生。因此，各級消防救援隊伍在日常工作開展過程中，必須不斷強(qiáng)化實戰(zhàn)測試工作在日常演習(xí)演練工作中的實際比重，通過實際測試工作的開展為隊伍各級篩選出實戰(zhàn)處置過程中隊伍各級真正需要的高效滅火劑。

4 泡沫滅火劑種類的合理選擇

為了有效驗證不同種類泡沫滅火劑在滅火過程中的實際處置效能，應(yīng)用A、B、C、D四個組分的泡沫滅火劑實施滅火測試，測試當(dāng)日氣候條件較好，現(xiàn)場略有微風(fēng)，當(dāng)日氣溫32℃。測試所選用的油盤直徑為3.44m，油盤面積為9.32m2，燃燒物質(zhì)為200L95號汽油。為了保證測試結(jié)果的精確性，如表1所示，不同種類的滅火劑全部應(yīng)用3%濃度，且點燃后待火勢基本能穩(wěn)定后統(tǒng)一采用口徑6mmCAFS專用泡沫槍實施滅火，泡沫槍實際噴射流量為22L/min。經(jīng)過現(xiàn)場測試，D組分的泡沫滅火劑采用先進(jìn)的納米技術(shù)、高強(qiáng)度的磁化和螯合技術(shù)，在滅火處置現(xiàn)場能夠短時間內(nèi)迅速、高效地對油類火災(zāi)實施有效壓制，滅火過程中無任何毒害煙氣產(chǎn)生，滅火后可以有效抑制復(fù)燃現(xiàn)象的發(fā)生，具有“高效節(jié)能環(huán)保、快速控火滅火、泡沫抗燒性強(qiáng)、抗溶性能好、泡沫系統(tǒng)通用”等五大優(yōu)勢特點，能夠全面覆蓋油類、酮類、醇類、苯類、烴類等各類有機(jī)物火災(zāi)的實戰(zhàn)處置需要，對比目前我國一線消防救援隊伍的各類常用滅火劑，其在滅火性能和有效應(yīng)用場景上實現(xiàn)了革命性的突破，全面提升隊伍滅火與應(yīng)急救援打贏能力。使用D組分的泡沫滅火劑390ml，可在35s內(nèi)實現(xiàn)徹底滅火，處置結(jié)束后現(xiàn)場未發(fā)生復(fù)燃現(xiàn)象，滅火劑消耗成本僅在50元左右，綜合性價比優(yōu)勢突出，相比于其他種類泡沫滅火劑最大抗燒上限僅能達(dá)到10余min，實際抗燒時間已經(jīng)普遍超過30min，初步證明磁化和螯合技術(shù)是泡沫滅火劑研發(fā)工作的主要方向。

5 轄區(qū)內(nèi)部存在石油化工企業(yè)隊伍實戰(zhàn)處置能力提升的主要措施

5.1? 加強(qiáng)裝備配備，科學(xué)謀劃裝備建設(shè)

要從編程編組、作戰(zhàn)效能和工藝處置流程三個方面加強(qiáng)化工滅火救援車輛、器材裝備配備。要參考發(fā)達(dá)地區(qū)《化工專業(yè)隊建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》，結(jié)合轄區(qū)化工園區(qū)災(zāi)情實際、作戰(zhàn)效能，固化單車及作戰(zhàn)單元的配備標(biāo)準(zhǔn)，例如滅火冷卻單元至少需要1臺大噸位主戰(zhàn)水罐泡沫消防車，配備1臺大噸位的水罐消防車和泡沫供液消防車或10t泡沫液掛車，輔助配備1臺機(jī)器人、1臺遙控泡沫、4～6支泡沫勾管和泡沫槍，以便在任何情況采取不同的滅火措施。

5.2? 加強(qiáng)教育培訓(xùn)，建立人才培養(yǎng)機(jī)制

一是強(qiáng)化業(yè)務(wù)理論學(xué)習(xí)，編制化工滅火救援專業(yè)理論題庫、應(yīng)知應(yīng)會手冊，定期開展理論測試。二是要強(qiáng)化化工專業(yè)過關(guān)式培訓(xùn)，每年組織一次化工專業(yè)培訓(xùn)班，不斷完善和豐富培訓(xùn)教材，健全完善化工培訓(xùn)課程體系。三是要強(qiáng)化梯次人才培養(yǎng)。把具有化工學(xué)歷的干部優(yōu)先安排到專業(yè)隊伍，通過專業(yè)培訓(xùn)、駐廠輪訓(xùn)、案例教學(xué)、實戰(zhàn)錘煉等培養(yǎng)一批“懂處置、通程序、精技術(shù)、善指揮”的專業(yè)復(fù)合型人才。

5.3? 夯實基礎(chǔ)工作，完善戰(zhàn)訓(xùn)工作考評

建立一套針對化工園區(qū)隊站戰(zhàn)訓(xùn)工作的基礎(chǔ)臺賬資料。一是探索建立企業(yè)“六熟悉”模式，開展危險源辨識、風(fēng)險評估等工作，掌握轄區(qū)內(nèi)“兩重點一重大”的基本情況和處置要點。二是要開展消防設(shè)施和裝備器材的實戰(zhàn)化效能測試，明確車輛工況和泡沫比例混合器效能，逐一掌握車泵轉(zhuǎn)速、壓力以及泡沫比例混合器等性能參數(shù)。三是要強(qiáng)化預(yù)案修訂和演練，做到“一災(zāi)情一戰(zhàn)法、一裝置一預(yù)案、一儲罐一措施”，更新完善企業(yè)“交底箱”工作，實現(xiàn)基礎(chǔ)工作為化工救援科學(xué)決策提供保障支撐。

5.4? 優(yōu)化訓(xùn)練考評，加強(qiáng)訓(xùn)練體系建設(shè)

一是強(qiáng)化戰(zhàn)法研究，夯實效能測試，探索符合甕安、福泉化工產(chǎn)業(yè)特點實際的處置操法戰(zhàn)法。二是嚴(yán)格監(jiān)管訓(xùn)練，提升訓(xùn)練水平，支隊將每月下達(dá)階段訓(xùn)練計劃，“分灶吃飯”，開展系統(tǒng)化、專業(yè)化、差異化訓(xùn)練，把訓(xùn)練科目按照實戰(zhàn)運用規(guī)律，有計劃開展不同周期的訓(xùn)練和測試，不斷增強(qiáng)訓(xùn)練的實效性和實戰(zhàn)性。三是嚴(yán)格考評機(jī)制，拓寬考評渠道。每年開展專業(yè)隊的考核和拉動，檢查編隊建設(shè)成效，加強(qiáng)與企業(yè)專職隊、工藝處置隊聯(lián)訓(xùn)共訓(xùn)、聯(lián)勤聯(lián)戰(zhàn)機(jī)制的考評，形成整體、協(xié)調(diào)、高效、聯(lián)動的執(zhí)勤訓(xùn)練體系。

5.5? 強(qiáng)化保障能力，完善化工處置保障機(jī)制

一是科學(xué)合理儲備救援泡沫藥劑。按園區(qū)災(zāi)害特點需要，規(guī)劃建設(shè)泡沫儲備點，儲備至少“30min滅火+

30min控制+30min延續(xù)”泡沫滅火藥劑儲備。二是配備泡沫供液車和掛車運輸車，配備泡沫輸轉(zhuǎn)裝備，確保高效完成藥劑調(diào)派任務(wù)。三是建立保障人員訓(xùn)練考核體系，制定“儲備、運輸、檢修、保障”等科目訓(xùn)練計劃，開展針對性訓(xùn)練考核。四是要加強(qiáng)保障服務(wù)隊能力建設(shè)，對化工專業(yè)隊開展針對性保障服務(wù)。

6 結(jié)束語

泡沫滅火劑是石油化工儲罐火災(zāi)處置過程中必不可少的滅火藥劑，本文對泡沫滅火劑析液時間、抗燒性能等性能參數(shù)對現(xiàn)場火災(zāi)處置工作的實際影響進(jìn)行逐一分析，通過對不同種類的泡沫滅火劑真火測試及實戰(zhàn)應(yīng)用過程中的實際滅火效能進(jìn)行逐一對比，為隊伍實戰(zhàn)處置各類石油化工儲罐火災(zāi)選擇了一款具有“節(jié)能環(huán)保、快速控火滅火、泡沫抗燒性強(qiáng)、抗溶性能好、泡沫系統(tǒng)通用”的高效滅火藥劑，通過泡沫液的真火測試工作的合理開展對該滅火劑的實際性能進(jìn)行了有效測定，真正意義上做到消防車上“最需要的泡沫滅火劑，最實用的泡沫滅火劑”。