“梨子园”隧道灭火抢险战例

“梨子园”隧道灭火抢险战例1990 年 7 月 3 日 1 4 时 55 分，由 46 节航空汽油槽车（槽车容量 60t，实际装载 40t）和 9 节货车（装运大蒜）编组的 0201 次列车，从陕西安康站开出，行至四川万源县境内的“梨子园”隧道内时发生爆炸燃烧，4 人死亡，14人受伤，18 节油槽车和 5 节货车遭到不同程度损坏，爆炸燃烧使西南交通命脉襄渝铁路停运 24 天，是我国铁路史上一次罕见的特大事故。为了快速处置这起事故，四川省消防总队迅速调集了达县、重庆、南充、成都等地消防指战员 280 余名，各种消防车 39 辆（其中企业专职消防队50 余人，消防车 8 辆） ，同时，四川省政府、达县地委行署和铁道部还先后调出解放军、武警内卫部队、民兵预备役部队和大批民工、铁路职工，现场最多时达 5000 余人。一、基本情况“梨子园”隧道长 1776m，宽 5.6m，总高 6.5m(其中拱高 2.5m)，总容积约 54000m3。南口坡度为 4，北口坡度为 2，变坡点约在距北洞口 700m 处，并有 14 度弯度。此隧道建造于“文革”时期，无排气孔之类安全设施。该铁路隧道高于汉（陕西汉中）渝（四川重庆）公路约 25m，公路下 30m(垂直高差)是河滩（此河流是可供灭火使用的唯一水源） 。1990 年 7 月 3 日 14 时 55 分，由 46 节航空汽油槽车和9 节货车编组的 0201 次列车，从陕西安康站开出，行至四川万源县境内的“梨子园”隧道内时发生爆炸燃烧，此时，车尾距北洞口 35m，车辆基本集中在北半段。事故发生后，公安部消防局及时派出了消防专家组，参与灭火抢险组织指挥，成功地使 25 节槽车完好无损的一次拖出，并争分夺秒地抢通了线路，于 7 月 26 日 13 时恢复通车，二、火灾特点（一）爆炸发生后，易出现大面积的流淌火当油槽车在隧道内颠覆起火时，大量的液体会从隧道的排水沟外溢形成流淌火。此次事故中，当爆炸燃烧发生后，大量油品迅速喷出，北洞口外 20m 范围内的草木被引燃，油品四处溢流，所到之处烈火熊熊，并迅速向公路、河滩方向蔓延。（二）火场温度高，近战艰难油槽车颠覆后，若在洞口实施封堵，会使燃烧的在洞口集聚，产生较高的温度，让人无法接近，在这次事故中，随着洞内燃烧时间的延续，隧道内的槽车又相继发生爆炸，流向洞口形成的火焰窜出洞外 30 多米高，洞顶水泥沙浆熔化下滴，拱顶条石不断爆炸，洞口外远处的沙袋被烤燃，强烈的辐射热使人在百米以内难以忍受，若不进行掩护措施，根本无法实行近距离作业。（三）隧道火灾发生后，对槽车的起复作业极其困难隧道内火场发生爆炸后，颠覆的槽车、中断的铁轨、不断挥发的油蒸汽使起复作业更加困难。通过侦察，此次事故中，隧道内共有 18 个油槽车脱轨，有的已经颠覆，有的甚至解体，有的还在漏油，有的铁轨连同水泥轨枕被掀起、炸烂，隧道内一片狼籍。同时洞内仍在不断蒸发使不少区段仍处于爆炸危险之中。此时只要打出一点火花，即会导致爆炸复燃，因而起复作业相当艰险。三、扑救经过（一）周密部署封洞灭火爆炸燃烧发生时，大量油品喷出，北洞口外 20m 范围内的草木被引燃、岩石被烧爆裂，油品溢流之处，一片熊熊烈火，凶猛的火势迅速向公路、河滩蔓延。首先到场的万源县宣汉县消防科和而后赶到的达县市消防中队的消防车出两支泡沫管枪和两支开花水枪，半小时内消灭流淌火焰，并掩护到场的铁路职工、民兵和公安干警，在洞口堆了 1 米多高的沙袋堤坎，阻止了油品溢流，控制了火势向洞外蔓延。 7 月 4 日凌晨 2 时，随着洞内燃烧时间的延续，又相继发生槽车爆炸，油品流向洞口，火焰窜出洞外 30 多米高，洞顶水泥沙浆熔化下滴，拱顶条石不断爆炸，洞口外 40m处的沙袋被烤燃，强烈的辐射热使人在百米以内难以忍受，当大批救援人员赶到现场见此情景，提出不同扑救方案，有人提出：“可能油已不多了，让其烧完算了” ；也有人提出“让工兵将洞口炸塌，以窒息灭火。 ”如果这样，必然使隧道遭到更严重的破坏，推迟起复通车的时间，国家经济必然遭受更大的损失。1封洞火方案的理论根据封洞灭火的方案的理论根据是 1kg 汽油完全燃烧需耗空气 11.1m3。就是说，如果封住洞口，54000m 3容积的隧道只能使 4865kg 汽油完全燃烧。洞内有 46 节油槽车，共装汽油 1840t。而且，只要封洞成功，一旦洞内空气中氧含量低于 14%，则燃烧自行终止。所以，封洞窒息灭火损失最小，是最佳方案。2封洞灭火的具体方案(1)成立消防前沿指挥部，组织实施堵洞方案；(2)选一辆性能好的黄河泡沫炮车，从最近的火车站开上平板车，由机车头顶推靠近洞口，准备灭火；(3)尽快解决火场供水问题，保证 12L/s. m2的灭火用水强度。一是要求铁路部门安装扬程不小于 80m，流量不小于 30L/s 的电动抽水泵两台，供应灭火用水。在暂时只3有一台扬程为 40m、流量 20L/s 的电动水泵的情况下，决定由该电动泵在河里取水，沿铁路管线将水供至公路上的消防车水罐内，再由消防车加压将水供给平台车上的黄河炮车。从河滩至到洞口距离为 300m。为解决供水不足，再在河边安装 18000W 的手抬机动消防泵四台，通过四条水带干线分别向公路上的三辆消防车供水，经消防车泵加压，出四条水带干线，其中两条干线为平板车上的黄河车供水，另两条子线各接出一支多功能水枪实施掩护。为防止供水中断，组织民工在公路边挖蓄水池一个，堵涵洞一处（容量各约 80m3） ，在灭火进攻前灌满水，以备灭火进攻时使用；(4)按计算的需求量，备足沙袋。需堆沙袋体积为320m3 。每个沙袋体积为 0.144m3 。则共需 2200 余袋泥沙。同时，组织部队、武警官兵、民工、铁路职工编成梯队，做好战前动员和训练，以便在消防水炮将火势压进洞内后，轮番运袋堵洞。(5)采用“一攻、二压、三堵”的步骤。完成封洞任务。先用黄河水炮射水（射程 60m、流量为 50L/s） 。以降低洞口周围的燃烧强度，随即再喷射泡沫（300 L/s、射程55m，泡沫炮工作压力为 1.2MPa） ，扑灭洞口内油品溢流火焰。尔后，再将载黄河炮车的平板车往前推进使其距洞口约 20m 处，改用水炮射水。将火焰压进洞口 40m 以内。此时，堵洞梯队在水炮和喷雾水流掩护下，实施堵洞任务。沙袋必须由下至上逐层垒压，像砌砖一样垒成堤坝状。而且从 3m 高处起，逐层加放钢管横担（钢管两端靠洞口两侧外壁） ，以免沙袋向洞内垮塌；并在堤坝上半部至顶部插入注射冷却水的钢管 3-4 根（直径为 50-100mm，伸入洞内 8-10m，洞外一端堤坝斜面齐，且在未注冷却水前，将进口一端堵塞） 。3封堵洞口时注意了以下问题(1)不能中断供水以切实加强掩护，水带干线选用胶里优质水带；(2)堵洞战斗是军、警、民大兵团联合作战，洞口处狭窄，必须实行统一指挥，采取分梯队轮流作业的战术措施；(3)随时观察洞口烟雾，若涌出的烟雾增浓，量加大，且兰黑色浓烟中有紫红颜色出现时，即为将要发生爆燃的前兆。应立即下令暂停堵洞作业，加强射水，以避免人员伤亡。总指挥部当即采纳了消防指挥部的方案，并顺利付诸实施。于 7 月 5 日 17 时 15 分将北洞口封死。南洞口内堵封是在 4 日 16 时（当时该洞口温度不高、也无火焰，只有少量烟雾，由解放军某部负责实施，因封堵不严实，大量高温油蒸汽从沙袋缝隙冲出，在 7 月 6 日晨 6 时 30 分左右发生猛烈燃烧，火势越来越大，洞顶条石被烈火烧炸四处横飞，封堵沙袋倾斜。现场人员被迫撤退距洞 200m 处。参战消防部队接到指挥部命令后，火速由北口开赴南口，指挥员与参谋人员组成侦察组，冒着危险，接近洞口，查明了火情，当即下达了三条命令：铁路部门、部队、民工迅速组织准备大量沙袋，作好封洞准备；运送四台手抬消防泵到河边取水向公路上的消防车供水；出一支PQ8 型空气泡沫管枪，加大混合比(把泡沫比例混合器调节指针调至 16)。喷射泡沫覆盖袋坝表面火焰，同时再出一支开花水枪掩护泡沫管枪手、并冷却保护洞口周围。堵洞开始，首先喷射泡沫，喷射仅 5 分钟，沙袋表面火焰即被覆盖消灭。堵洞部队在泡沫和喷雾水流的掩护下，从下至上加固封堵沙袋堤。三小时后，当加固封堵堤垒至2/3 高度时，现场泡沫即将耗尽，指挥部又迅速命令增出两支高压直流水枪，先以三支水枪齐射，将火焰强行压入洞内，另出一支开花水枪向堵洞人员淋水掩护，到下午 14 时25 分，南口被加固封死。 ，共堵垒沙袋 500 余立方米。（二）冷却降温，适时启洞由于洞内温度高，洞内的油蒸汽浓度高，极易发生爆炸复燃。故启洞、起复比封洞更艰难、更危险。稍有疏忽，不仅封洞战斗前功尽弃，甚至会造成大量人员伤亡。为尽快抢通线路，首先必须加强冷却，使洞内温度降至自燃点以下。1冷却的关键是注水为达到这一目的，主要采取了四条战术、技术措施：(1)通过消防车、泵供水加压，经直流水枪从预埋的注水钢管，往洞内注水冷却。(2)为加快冷却进程，7 月 8 日上午又先后在北、南洞口顶部扒开两个长约 2m，宽约 1m 的小口子，在北洞口插进两根直径 150mm 的钢管，南洞口插进一根直径 150mm 的钢管（插人洞内长度不小于 8m)，分别由一台电动水泵(杨程不小于 80m 流量为 30L/s)从河里取水经钢管向洞内注水。(3)又在南北洞口新插冷却水钢管的上方各安入一个抽气烟筒（洞外呈弯状，筒顶高出洞顶上沿 1m）抽拨洞内高温油蒸汽。(4)当时正是 7 月份。气温高，故每隔半小时用开花水枪向沙袋外表面喷水一次，以降低沙袋堤坝外表面温度。2输注冷却水注意了如下问题(1)认真计算洞内冷却水需求量。既要防止冷却水过量而进入油罐，导致油品溢出，又要防止冷却水过多，压力过大而导致溃堤，计算冷却注水时间，可按下式计算：5h 注冷 =冷却水总需量(m 3)（含流出水量）实际注入率(m3/h)(2)在计算确定的冷却延续时间内，供水不能中断。(3)注水后，必然会有部分油品随水沿堤坎缝隙流出，必须考虑在适当的地点修建简易水封装置，回收溢油。(4)火灾现场及蒸汽扩散区域内严禁烟火。3连续监测洞内温度和气体的变化定时测试从洞内流出的水温，并从水枪注水管、拨气管口测量洞内温度，对洞内气体采样分析，再画出温度和各种气体变化情况曲线图，以便分析洞内情况。4断定洞内的火已熄灭是适时启洞的关键经现场检测组 7 月 10 日检测报告，洞内氧气含量己低于 13%，油蒸汽浓度60%（爆炸浓度极限为 16.3%） ，CO含量10000ppm，温度低于 250。据此，专家组和消防指挥组当即断定：洞内火已经熄灭，可逐步启洞。于是，7月 11 日，按先下风后上风的原则，先后对北、南洞口，由上至下各扒开 6m2和 4m2的口子，加强了自燃通风。消防官兵一整夜，不间断地用水枪从下风驱散洞内排出的气体。并经仔细监视，未发现异常。即于 7 月 12 日将北南口全部启开。 5.启洞注意了以下几点(1)启洞时间宜在早上气温低时进行。(2)担负启洞任务的人员必须佩戴空气呼吸器，对手、颈等外露部位也必须保护（戴手套、围湿毛巾等） ，并定时轮换。(3)用喷雾或开花水枪掩护启洞人员，对在洞口扒沙袋的人员要用安全绳保护，防止坠入洞内。(4)不断检测洞口一氧化碳、二氧化碳、氧气浓度。(5)启洞中和启洞后，在下风口用水枪驱散洞内排出的气体。(6)启洞过程中，尤其是晚上，由于洞内外温差和压力，洞内时而会扩散出少量兰或黑色烟雾并有较大浓度的油蒸汽。此时，指挥员不必惊慌，如果温度不升高，烟雾量不增大，氧气、一氧化碳、二氧化碳含量情况无较大的改变，则不会发现复燃、爆炸等险情。这些烟气是堵洞时积存于洞内，尤其是盲区的，只需冷静观察，并随时作好灭火的准备即可。（三）严密监护起复残车在此阶段，采取了三项消防战术、技术措施：1派矿山救护队进洞侦察7 月 13 日，在经过 20 小时的自燃通风后，决定派遣善于在坑道内抢险险作业的矿山掩护队，配戴齐全防护装具，首先进洞探察。经过两小时的艰辛爬涉，由北向南走通了隧道，弄清了 54 个车位的情况，为起复作业提供了第一手资料，据侦察洞内共有 18 个油槽专脱轨。其中有的已经颠覆，有的甚至解体，有的还在漏油，还有一段段铁轨连同水泥轨枕被掀起、炸烂，十余个车轮子埋在碎石里，隧道内一片狼籍。而且洞内油品仍在不断蒸发（1kg 汽油可蒸发0. 4m3蒸汽，隧道内不少区段仍处于爆炸危险之中。每起复一个残车必须先修复一段铁路，只要打出一点火花，即会导致爆炸复燃（汽油蒸汽，点火能量仅为 0.2mJ） ，起复作业之艰险是可想而知的。2进行机械送排风，置换洞内气体鉴于洞内一些罐车的表面温度还处于 40 - 50，一氧化碳、二氧化碳浓度对人身安全仍构成威胁，所以决定采取机械送风的措施，以使洞内可燃气体浓度低于爆炸下限50%、或油蒸汽浓度低于 7 g/m3。同时降低一氧化碳、二氧化碳浓度，为起复残车创造条件。铁道部隧道工程局运来了两台来复式风机，电机为 KB型，每台功率为 110kw，风量为 1000 m3/s。按理论计算，半小时左右能置换完洞口气体。但因为洞太深，风机又无风袋，送风口密封度不好，加之，46 个槽车和 6 节大蒜高边车的堵塞，虽经整夜送风，但效果并不理想，尚有近200m 盲区，所以采取在送风口加挡风帆布，并且在起复作业中，只要洞内油蒸汽和一氧化碳，二氧化碳浓度接近危险值，就立即停止作业。此时，载着风机的平板车至洞口，送风几小时直至较安全时，再撤离洞口恢复作业，在此期同，还使用了河南平顶山的矿务局功率为 10kw、风量为1000m3S 并带 150m 风袋的小风机两台，从洞底两侧经风袋往洞内送风直到起复任务完成。机械送风时注意了以下几个问题：(1)下风口布置开花水枪，强行驱散洞里排出的气体。(2)设置警戒区。上风口 200m。下风口 300m 范围内禁绝烟火。(3)对危险区域内的公路交通实行暂时封锁，此区段内的消防车、泵、救护车一律佩带防火罩。3采取稳妥的安全保护措施，灵活机动地起复残车起复残车时，分三种情况进行：(1)对未脱轨的槽（货）车，由内燃机车头（因事故一发生，电网即断电） ，推致节隔离车进洞（机车头不能进）拉出。如，对离北口 700m 处的 25 个完好槽车，由矿救队员与铁路技术人员进洞对槽车和铁轨线路检查后，即用机车头顶推 60 多个平板车从南口推入，碰挂拉出。(2)对脱轨的残车，由铁路起复作业队在消防部队掩护下，进洞逐个起复拉出。(3)对颠覆、