从大连油库火灾谈大型油（气）罐库区火灾扑救

从大连油库火灾谈大型油 气 罐从大连油库火灾谈大型油 气 罐 库区火灾扑救库区火灾扑救 2010 年 7 月 16 日 位于辽宁省大连市大孤山新港码头的 中石油国际储运有限公司保税区油库在对外籍油轮进行卸油作 业时 由于工作人员向已停止卸油的输油管道中持续长时间注 入含有强氧化剂的原油脱硫剂 导致输油管线发生化学爆炸起 火 大量原油外泄形成流淌火 严重威胁毗邻油罐和危险化学 品储罐安全 事故发生后 辽宁省公安消防部队先后出动 14 个 消防支队 18 个企业专职消防队 348 辆消防车 2380 余名指 战员赶赴现场扑救 经过 15 小时的艰苦奋战 大火被成功扑灭 避免了一场毁灭性灾难的发生 7 16 爆炸火灾灾害规模之大 危险程度之高 调动力量之多 灭火战斗之艰辛 都是极为少 见的 已经超过了 1989 年的黄岛油库火灾 这场特殊的战斗 是我国消防史上一次成功的战例 近年来 我国石油 化工原料库区不断增多 大型油 气 储罐日益集中 对灭火救援工作形成巨大挑战 笔者以大连 7 16 爆炸火灾事故为例 阐述我国大型油 气 储罐的发展历 程和发展趋势 对大型油 气 罐库区的火灾危险性进行深入 分析 并剖析其灭火救援技术难点 从提升部队执勤备战能力 跨区域联合作战能力和攻坚克难能力等方面提出做好大型油 气 罐库区的灭火救援准备工作应对方法 一 大型油 气 储罐的发展历程和发展趋势 1962 年 美国首先建成了 10 万方浮顶罐 1967 年在委内 瑞拉建成了 15 万方浮顶罐 1971 年日本建成 16 万方浮顶罐 沙特阿拉伯则成功地建造了 20 万方浮顶罐 我国于 1985 年从 日本引进 10 万方浮顶罐的设计和施工技术 从此拉开了国内建 造大型储幽默感罐和序幕 秦皇岛 大庆等地先后建造了几十 个 10 万方大型储罐 随着我国三江 化工工业的发展以及国家 原油战略储备库项目的实施 油 气 储罐的单罐容量越来越 大 油 气 储罐的大型化成为发展的必然趋势 现在 10 万方 储罐已经屡见不鲜 目前我国单罐容量个别已高达 30 万方 据 统计 上海 江苏 浙江等 长三角地区 已建和在建 10 万方以 上的油 气 储罐 200 个 拟建 58 个 北京 天津 河北 山 东 山西 内蒙古 辽宁等 环京地区 已建和在建 10 万方以上 的油 气 储罐 255 个 拟建 39 个 全国其他地区超过 10 万 方的油 气 储罐也有相当的数量 并呈现逐步增加的超势 二 大型油 气 罐库区的火灾危险性分析 1 火场面积大 火热发展迅猛 这是大型油 气 罐火 灾的首在特点 无论是 1989 年的黄岛油库火灾还是大连 7 16 爆炸火灾 火焰高达几十米 上百米 油品借着爆炸的冲力 沿着地面 管渠等途径迅速蔓延 扩散 瞬间形成大面积流淌 火 据估计 黄岛油库中 喷溅和爆炸发生后 原油大量外溢 冲过公路 冲进住宅区 流向胶州湾 23 万方之内一片火海 大连 7 16 爆炸火灾中 大量原油从管道破裂处喷涌燃烧 流淌 火沿输油管线 管沟 排污渠 坡面迅速扩散 整个现场在短 时间内形成了一个 6 万方的巨大火海 2 火焰辐射强 容易发生沸溢 喷溅和二次爆炸 大型 油罐火灾的另一个重要特点就是燃烧猛烈 火焰温度高 辐射 热极强 油罐火灾后 其火焰中心温度高达 1050 1400 度 罐 壁温度达 1000 度以上 周围环境温度较高 辐射热极强 且辐 射强度与发生火灾的时间成正比 燃烧时间越长 辐射热越强 有关实验表明扑救火灾时 强烈的辐射热甚至能将距离油罐 40 米以外的消防车喷漆烤脱落 除火灾容易蔓延扩散外 在长时 间高温烘烤下 火场极易发生二炊爆炸 重质油品罐火灾还极 有可能发生沸溢和喷溅 严重威胁消防官兵和车辆装备的安全 如 1989 年的黄岛油库火灾中 5 个着火罐先后在灭火过程中 发生了沸溢 喷溅和二次爆炸 2009 年的内蒙古伊泰煤制油公 司火灾中 2 个储罐在灭火过程中发生了爆燃 大连 7 16 爆炸 火灾中 在流淌火作用下 多处输油管线 管道井连续多次发 生爆炸 井盖 阀门被抛向空中 3 潜在威胁多 容易发生复燃 拖后腿爆 大型油罐火 灾持续时间长 伴有大量高温热辐射产生 爆炸碎片的抛射和 地面流淌火等特点 不仅威胁消防官兵的安全 更直接威胁毗 邻罐区的安全 极易引发新火点或其他油罐爆炸 从而导致火 烧连营 在大连 7 16 爆炸火灾中 距火场不足百米就是一个有 51 个储罐的危险化学品存储区 内有甲苯 二甲苯罐等 10 余 种危险化学品 总量约 12 45 万吨 这些危险受到火势严重威 胁 一旦发生爆炸燃烧 毒气扩散 后果不堪设想 另外油罐 明火熄灭合 在没有彻底切断可燃源的情况下 罐体 管线等 部位的高温仍然会维持在一定时间范围内 其温度足以再次引 燃已经熄灭的油品 如果不持续长时间冷却 监控 稍有疏忽 极易发生复燃 复爆 4 火灾损失大 对社会经济 生态和人文环境的危害无 法估量 由于油罐储存在油品都为易燃易爆产品 发生火灾爆 炸的危险性很大 一旦发生爆炸 引发的火灾与热辐射 爆炸 物产生的空气冲击波和碎片等都将对人员 财产 建筑物及生 态环境产生严重威胁 如 1994 年 11 月埃及艾斯龙特市石油 基地储油罐发生火灾爆炸 死亡 500 人 大连 7 16 爆炸中燃烧 泄漏的原油达 4000 吨 造成附近海域 50 千平方米的海面污染 三 大型油 气 罐库区火灾扑救难点剖析 1 情况复杂多变 灭火难度大 一是库区内部情况复杂 大型油 气 罐库区内储罐分布密集 储罐之间相互毗邻 各 种输油 气 设备和管线或明设 或时暗敷 或架空 纵横交 错 库区内地上 地下沟渠象牙综复杂 一量发生火灾会在短 时间内快速蔓延 形成大面积爆炸火灾 火灾扑救难度呈几何 级数上升 在大连 7 16 火灾中 爆炸致使在直径 700 900mm 和管线中带压运行的原油短时间内就形成了面只超过 6 万平方 的大型 二是火灾现场环境多变 由于火场面积大 火势迅猛 烟 热和水蒸汽等对流剧烈 致使火灾现场和周连风向容易发 生变化 从而影响或改变火灾蔓延途径 给堵截 围歼等技术 造成了不利影响 三是精确打击难 由于大型油罐热辐射强 现场烟 热等对流剧烈 环境复杂多变 可视精度低 加之还 要高度警惕沸溢 喷溅和殉爆等次生灾害的发生 参加力量只 能在一定距离外对着火罐等进行灭火和冷却 无法持续精确打 击目标 2 灭火剂需求量多 保障难度大 10 万方甚至 30 万方的 大型油 气 罐一旦着火 无论是灭火还是冷却保护 都异常 困难 水和泡沫用量极大 一是灭火和冷却基本以大流量的固 定炮 车载炮 自摆炮等射水器具为主 二是在作战初期 由 于大火的高温熏烤 灭火喷射的水 泡沫很快被蒸发或破坏 灭火剂难以达到覆盖燃烧区的效果 因此 在这样高强度的作 战条件 灭火剂供应强度难以估算 战勤保障需要能实时满足 灭火药剂供应 难度可想而知 据估算 在大连 7 16 爆炸火灾 中 合计用水量约 6 万吨 供用泡沫量达 1000 吨以上 另外数 千名官兵和几台战斗车辆作战 现场饮食和饮水供给 轮休场 所和油料保障 战斗服装和器材装备补给等任务同样异味常艰 巨 进一步增加了火灾扑救和战勤保障的难度 3 参战力量多 指挥难度大 一是跨地区 跨省份多力 量联合作战 给快速 准确的调度指挥带来了一定困难 往往 指挥效率不高 二是一线作战进度情况的掌握与现场指挥决策 的需要之间同步难 导致前后方沟通不畅 信息传递不及时 指挥人员不能根据实时作战进度及时调整战斗总署 三是由于 各地对大规模灾害事故的评估 预测不足 平时缺乏实兵实装 跨区域联合演练 面对突发的大型灾害事故 各增援的消防力 量之间 警种之间 部队与地方力量之间 前方与后方之间对 指挥决策贯彻落实不到位 执行命令不及时等情况时有发生 四 加大大型油 气 罐库区的灭火救援准备工作对策 1 大力加强大型油 气 罐库区自身控制初期灾害事故 的能力 一方面是强化库区企业专职消防队的消防装备建设 一是大力加强以大功率大吨位泡沫车 水罐车为主的消防车辆 配备 配备一定数量的高喷车 每台车上既要装载车载炮 还 要配备移动炮 自摆炮 二是有条件的地方可根据实际需要 考虑配备特种车辆 如远程供水系统 10000l min 的远射程大 流量泡沫消防车等 三是企事业专职消防队应在企业专业技术 人员的指导下 根据产品的物理化学性质配备专业可靠的堵漏 器材 组建堵漏攻坚组 以便在事故初期阶段实施有效堵漏 从而控制事故的蔓延扩大 另一方面应强化库区企业专职消防 队的说预案编制和实战演练 在预案编制方面 应在情况熟悉 的基础上 根据事故处置手段 技术措施和装备器材要求的不 同 对储存物质物理化学性质 罐体容积相同或相近且相互毗 邻的油 气 罐可划分为同一类别来编制预案 对重点防护部 位应一部位一预案 重点生产工艺流程应一流程一预案 应始 终围绕 最大 最复杂 最不利 的原则来编制预案 在预案编 制的基础上开展经常性实兵演练 通过实战演练来不断完善预 案 在有预案实战演练的基础上 还应有意识地开展无预案随 机拉动演练和夜训 切实提高企业专职消防队的快速反应能力 和战斗力 为打好重特大火灾事故的首战奠定坚实基础 如中 国石油化工股份有限公司北京燕山分公司消防支队明确要求第 月每个中队出水 出泡沫的实战拉动演练不得少于 10 次 其中 夜训 0 00 5 00 不得少于 4 次 同时 应大力强化库区企 业专职消防队 出动快 战斗展开快 控制或灭火快 的 以快制 快 技术训练 实现企业专职消防队对初期火灾能有效控制和消 灭的目标 2 大力提升大型油 气 罐库区所在地消防部队 灭大火 打恶仗 的硬件能力 浙江省公安消防总队舟山支队曾对某石油 储备基础大型油罐进行了冷却射水试验和喷射泡沫灭火测试 并结合理论计算 对大型油库火灾扑救所需的消防装备和泡沫 量进行了科学做算 测试先取某罐组中的一个 10 万方立柱式外 浮项原油储罐 该洞彻罐高度为 22 米 直径为 80 米罐壁周长 约为 250 米 三面有储罐相邻 油罐防火间距为 40 米 对高喷 车 车载炮和移动摇摆炮测试结果表明 在消防车出口压力相 同 1mpa 的情况下 32 米高喷车喷射泡沫灭火明显 16 米 高喷车的泡沫几乎不能射入罐内 但两种车射水能力相同 车 载炮 水流量 100l s 压力 1mpa 泡沫流量 50l s 压力 1 1mpa 出水可以喷射到罐顶 但喷射泡沫只能喷射到罐壁一 半高度 约 12 15 米 可用于冷却着火罐及相信罐 还可以 喷射泡沫扑救流淌火 但不适宜用于向罐内喷射泡沫灭火 实 测结果 对于一个 10 万方的原油罐火灾 最少需用车载炮 17 门 即需要泡沫消防车 17 辆 冷却着火罐需要 8 门移动摇摆炮 冷却相邻罐需要 12 门移动摇摆炮 共需要冷却炮 20 门 理论 计算需要常备泡沫液为 91 8 吨 从测试结果来看 大力提升大型油 气 罐库区所在地消 防部队灭火大火的硬件能力是扑救油罐的主要环节 如集中配 备大功率远射程泡沫消防车 远程供水系统 避火服 隔热服 和侦检 堵漏等器材装备 开展多种力量协同作战 战勤保障 等综合训练 并热压釜备一定数量的泡沫液 3 大力加强大型油 气 罐库区的 六熟悉 和实战演练工 作 大型油 气 罐库区所在地的消防总队 消防支队应定期 组织专人与辖区执勤中队一起深入库区开展 六熟悉 工作 一 是熟悉库区内和毗邻的交通道路 水源分布情况 油 气 罐 的容积大小 种在 数量及分布情况 罐体内危险化学品的种 类 物理化学性质 工艺流程及技术要求 库区内的消防设施 种类 分布 性能状况和灭火剂储备情况 二是了解单位可能 发生灾害事故的类型及危险程度 三是掌握专兼职抢险救援队 伍力量 技术人员情况等抢险救联动力量分布和联络方式 常 备灭火救援物资 装备调运单位和联络方式 消防总队 消防 支队应把 六熟悉 当作深入细致的调查摸底 为大型油 气 罐库区建立专门档案 支队主官应亲自组织支队级演练 总队 应每年至少组织 1 次由 3 个以上支队及社会相关力量参加的跨 区域实战拉动演练 重点演练力量集结 组织指挥 战勤保障 和与社会联动部门协同配合 检验总队实施跨区域调度指挥的 作战能力 形成跨区域联合作战长效机制 切实做好灭大火 打恶作恶仗的准备工作 4 大力加强专业技战术训练 提高科学扑救水平 一是 重点开展固定 半固定 消防设施应用及各种枪 炮 消防车 远程供水系统等作战效能测试 开展堵漏 检 洗消 输转等 抢险救援器材操作测试 以中队为作战单位开展作战编成实战 测试与估算 掌握本中队的最大独立作战能力 二是加大投入 尽快完善部队模拟训练基地建设 推动部队训练基地化 模拟 化 实战化进程 加快部队向程序化作战的转变 四是开展有 针对性的程序化专项训练 如重点开展 一冷却 二准备 三灭 火 的油罐火灾处置规程训练 开展 围堵防流 分片消消灭 的 地面大面积流淌火扑灭训练 开展强攻灭火 近战抢险的射水 挂钩管 堵漏 点燃等攻坚作战训练 五是在工程技术人员的 指导或协同配合