地震次生灾害对石油化工的影响

蒋 越，白鸿博，梁永朵，宋思然，雷 晨，石 爽

地震次生灾害对石油化工的影响

蒋 越1，白鸿博2，梁永朵1，宋思然1，雷 晨1，石 爽3

（ 1. 辽宁省地震局，辽宁 沈阳 110034； 2. 《当代化工》杂志社，辽宁 沈阳 110043； 3. 沈阳化工大学，辽宁 沈阳 110142）

强烈大地震不仅会造成严重的直接破坏，其地震灾害亦不容忽视。以海城7.3级地震等在“石油化工”危险化学品产生的地震次生灾害种种表现，对个案灾害原因进行简单分析，在防御对策和安全管理方法及措施作以探讨，以期达到最大限度降低损失，裨益于人民。

地震；次生灾害；危险化学品；防御；安全管理

水灾、火灾、风灾和地震灾害是自然界四大灾害，尤以地震遭受的灾害最为惨重，几秒或十几秒带来人员大量伤亡，财产损失无法估量。1975年2月4日19点 36分 6秒，在我国辽宁省海城、营口县一带(N40°41′、E122°50′)发生了一次强烈地震。震级 7.3级，震源深度16 km，震中烈度为9度强。这次地震发生在经济发达、人中稠密的辽东半岛中南部。这次地震共造成1 328人罹难，毁坏城镇房屋508万m2，农村民房86.7万间，直接经济损失8.1亿元。

一次大地震发生后，直接破坏主要是房屋倒塌及其公路、桥梁、铁路枢钮的破坏；但大的破坏性强烈地震还会产生“地震次生灾害”，已引起人们高度重视。本文结合1975年海城7.3级地震［1］、1976年唐山7.8级地震等地震对“石油化工”产生的地震次生灾害事例，简介它灾害特点以及产生原因，进而从防御体系的构思到具体防治措施，做进一步探讨。

1 地震对“石油化工”的影响

“石油化工”是指石油和天然气为原料生产化工产品一门重要工业的简称［2］,而其中的危险化学品，在地震中的影响，更值得人们的高度警惕和重视。所谓的“危险化学品”是指具有燃烧、爆炸、毒害、腐蚀等性质，以及在生产、贮存、装卸，运输等过程中而造成人身伤亡和财产损失化学物质。具体又分为八大类：爆炸类物质、放射性物质、自燃物质和遇湿易燃物质、易燃固体、压缩气体和液化气体、易燃液体、氧化剂和有机过氧化物。盛载这些化学品罐类、桶类和容器以及输送这些物品管线，都是产生地震次生灾害的载体。

2 地震次生灾害

地震发生后，自然及社会原有的状态被破坏，山体滑坡、泥石流、水灾、火灾、瘟疫、爆炸毒气泄漏，放射性物质扩散对生命财产威胁等一系列灾害称之为“地震次生灾害”［3］。在历次大地震破坏现场和震后灾害调查屡见不鲜，举不胜举。

2.1 1975年海城7.3级地震造成的破坏

1975年海城7.3级地震［2］造成油田管线，有46条管线92处被震裂，裂口大部分在焊接口处。其中13条是干线，计有85型管线2条，输油管6条，输油气管7条。油气井、井站之间的管线23处裂开，抽油机井有 23口由于井口变形地基变形而损坏。5口钻井井架支梁折断、井架变形；4口井报废；8口井基础下沉，18个井站被喷砂埋位，双10井12吋套管（壁厚11～12 mm）被挤压成s型，双8井井孔变形弯曲。另外还有自喷井不喷油、气井不喷气。兴4水井的深井泵6吋水管被震断，有的油井产油量和油压出现异常，个别油罐开裂漏油。还有海城化肥厂气柜漏气；营口县磷肥厂500 t的酸罐向东北方向移位8 cm，130 t酸罐基础下沉，向西倾斜5度，12 t球磨机互轴移动20 cm，营口市海水化工厂煤气柜脱轨，逆时针扭转移位20 cm；氨气澄清罐倾倒。

2.2 1978年唐山7.8级地震造成的破坏

2.2.1 地震时化学制剂的化学反应而引起的火灾

在化验室、实验室、化学库里贮存的化学品剂品种多，性质复杂。地震造成各种品剂产生碰撞、摩擦、掉在地上，容器包装破坏，化学品剂流出自燃；不同品剂混溶，产生化学反应，引起燃烧或爆炸。如唐山7.8级地震时，天津市某研究所实验室，金属Na瓶被震坏，Na自燃引起火灾，将办公楼和部分仪器设备烧毁。还有汉沽某化工厂，房屋倒塌管道损坏SO2跑出，遇氧气自燃引起火灾。汉沽某厂药品库，地震时由于药品库里的甘油在强烈震动时掉进强氧化剂高锰酸钾内，发生化学反应引起火灾。该类火灾占天津灾害的24%，可见危害之大。

2.2.2 高温高压生产工序的爆炸和燃烧

地震造成突然停电停水，极易产生爆炸和燃烧。如由于停电搅拌机停转或失去冷却水的控制而导致爆炸和燃烧。天津某化工厂氯乙烯单体罐爆炸产生火灾。

2.2.3 易燃易爆物质的爆炸和燃烧

天然气、煤气、沼气、乙炔气、石油类产品、酒类产品、火柴、弹药等。地震时充满上述物品的容器可能损坏，物品溢出，泄漏遇火即燃；像弹药撞击或摩擦产生燃烧或爆炸；有气液体如石油，地震时因油管或容器的损坏，液体高度流动，产生很高静电，在喷入空间的瞬间与地面形成很高的电位差，引起集中放电引燃流体形成爆炸致灾规模大，损失严重。

国外还有同样的震例报导，1994年美国洛杉矶地震时，煤气管道变形，450点漏气，28处火灾，35处爆炸。1964年日本新泻地震时，油库设备的部件间摩擦引起油库起火，结果带起整个城市的大火灾。

3 石油化工次生灾害防御对策

辽宁“石油化工”居全国重要地位。拥有像抚顺石化公司、锦州石化公司、大连石化公司及所属企业、还有鞍山炼油厂和辽阳化纤厂以及下辽河油田（采油系列）等大型企业。因此对辽宁开展防震减灾对策研究，特别是大型石油化企业的次生灾害防御对策研究显得尤其重要。

3.1 地震设防

我国不乏设防抗震的实例，经受住大震的考验，取得了明显地抗震效果。辽河化肥厂1974年建厂时按照地震烈度鉴定意见指出：设计要注意地震产生砂基液化的破坏。因此，遵照地震烈度设计规范，总共打了187根桩，其中垂直桩139根、斜桩48根。施建的造粒塔65.5 m，直径20 m，海城7.3级地震后厂区内有 54处喷砂冒水，但造粒塔完好无损，是国内至今最成功的抗震事例。辽阳葠窝水库是全省大型水库之一，下游分布有辽阳化纤厂、庆阳化工厂等企业，原无地震设防，工程质量也有一些问题。1975年1月进行了抗震加固。地震时坝区山石滚落，坝体裂缝加大，库区冰面出现90 m长裂缝，但整个大坝安全无恙。庆阳化工厂于 1974年12月下旬对库存的495 t易爆产品采取紧急调出措施，免除了可能因地震引起的爆炸。

3.2 次生灾害防御

次生地震灾害防御工作要宏观、微观双管齐下，环环扣紧，缺一不可。首先，必须建立起宏观防御体系，即第一道防线是地震监测预报。目前，地震预报水平不容乐观，仍处在探索阶段。俗语说：“上天有路（航天登月），入地无门”。因地震孕育发生在几公里到几十公里地壳内，超岩石圈钻探也不过万米以上，还不触及地壳的皮毛。社会对地震预报要求是服务性的，而地震预报现状是研究探索性的，实际相差极大。但1975年海城7.3级地震的成功预报给人类带来了信心和希望，亦取得明显社会效果，它与2010年发生在加勒比海岛的海地7.3级地震仅就死亡人数进行对比（表1），更会让人触目惊心。

由于海城7.3级大地震事前的成功预报［4］，震前灾区人民生命财产得到保护，仅1 328人遇难。而海地同样是7.3级大地震，但人员死亡数是海城的168倍，其中8名中国维和人员遇难。

第二道防线是震害防御体系。经常性、常态化的防范措施是保卫人民生命财产的有效途径。主要抓好硬件和软件两个环节的工作：一要切实做好重大工程地震安全性评价，作为可行性的必要条件。辽宁省地震局（含国家地震局沈阳地震大队）先后承担近500项工程项目的地震烈度鉴定工作［4］，大到红沿河核电站，小到鲇鱼湾油港以及国家重大工程项目；诸如辽阳化纤厂、大连50万t乙烯厂、抚顺石化等等；二要对一般工业和民用建筑的抗震设防。与此同时，要大力普及宣传防震知识。遵照《防震减灾法》，承担国民应负的社会责任和义务。

第三道防线是应急救援体系。首先，要有充分的预案准备和临震决策的正确指挥；其次，强有力地救援队伍协调配合，以及现代化技术设备的武装；同时，还要有“与时倶进”的地震模拟演习和多方协调指挥的协作演练，方能有效地最大限度减少人员伤亡及财产的损失。

3.3 微观上要加强管理，防微杜渐

针对“石油化工”这种行业的特殊性，仅有宏观上的防御政策，还是不够的，还要从微观上的工作入手，步步安营扎寨，防微杜渐，分兵把手。

（1）铸牢根基、做好基础工作

“预防为主，安全第一”始终贯穿企业生产的全过程。“石油化工的安全管理，仍处于基础环节薄弱，一旦险情发生便临时检验、查找，误失时机。因此，必须对危险化学品鉴别类型，从根本上建立起眉目清楚信息数据库［5］，为防御地震次生灾害发挥作用。

（2）进一步修正和完善《危险化学品安全管理条例》，使之上升为法律而被重视

“石油化工”的毒气、废水、废渣是污染源，也是环保治理的重点。中国石化公司制定了“以防为主、防治结合、以管促治，重点治水、兼治气、渣和噪声， 努力创建清洁文明工厂”的方针。因此，必须完善危险化学品安全生产法律法规、技术标准，尽快修正和完善《危险化学品安全管理条例》（使之上升为“法”），作为《环境保护法》的细化。

（3）“防火”为第一要务，“重中之重”

“防火”必须从细节入手、谨小慎微、踏踏实实去做。常言到“千米之堤，毁于蚁穴”、“星星之火可以燎原”，“石油化工”防火可谓“重中之重”。由结构重要度大小可知明火、电火花、撞击火花和油气泄露为事故发生的主要因素，据《辽宁省志·石油化工志》1975年石油三厂2号循环氢压缩机入口管线破裂氢气析出，气体爆炸致死8人，伤人10人。辽宁全省建有石油一、二、三、五、六、七等厂，还有鞍钢炼油厂、辽阳化纤厂等等。鉴于此，每厂都拟建人数不等的消防队，配有现代化灭火器材，还应成立“依退休工人为志愿者的消防巡逻队”对“石油化工”进行常态化的监视。

3.4 重视设备检测制度化、常规化

设备特点是承载高温、高压、耐冷、易燃易爆、有毒有害物质多（二氧化碳、硫化氢、氰气、沥青尾气、石油烃类气体等），安全生产至关重要。因此，要对重要设备进行制度化、常规化的检测并及时更换排除隐患。要具有检测仪器配制、X射线探场、超声波探场、超声波测厚、化学分析、光谱分析以及物理性能试验，以保证机器正常运转。

3.5 油气管道专人管理，确保万无一失

管道是油气重要通道，像人体动脉血管运行流动，周而复始循环不断。“石油化工”的管道担负同样的使命，因此对其管理更显得十分重要。尤其对管道的拐弯处、接头处以及地面下埋与露出地面的区段更是保护的关键部位。地震时的纵波（P）引起上下颠簸，地震横波（S）带来地面前后左右的摇动，这样会对该部位造成损毁施工时应有相对措施，以防破坏。

3.6 砂基液化的处置

辽宁省具有很长海岸线，砂岸带远远长于岩岸带，并且有广阔的退海平原，如下辽河平原。地震时容易产生喷砂冒水和砂基液化。使“石油化工”类设施破坏从而产生地震次生灾害。因此灾区群众总结出“上有柱，下有桩，抗震最稳当”。像下辽河化肥厂用垂直桩和斜桩能起很好的抗震效果。

4 结 语

地震是普通自然现象，像刮风下雨一样。一次强烈地破坏性地震，不仅直接造成惨重的财产损失和人员伤亡，由此带来的地震次生灾害不容忽视。本文以成功预报了海城7.3级地震对辽宁省“石油化工”的次生灾害为例，同时也列举国内外同类型地震事件，并对个别案例进行简单分析，尤其对“石油化工”中的危险化学品作重点，提出相应的防治措施。虽然人们认为“预报”是主动的，“防御”是被动的，但基于现代科学技术对地震的认识水平，认真从事防御体系的构成乃是至关重要的手段。

［1］辽宁省地方志编纂委员会办公室．辽宁省志·地震志［M］．沈阳：辽宁省科学技术出版社，1996.

［2］辽宁省地方志编纂委员会办公室．辽宁省志·石油化工志［M］．沈阳：辽宁省科学技术出版社，1996.

［3］吴文英，吴炳玉，李进强．城市地震灾害风险分析模型研究—以福州市为例［M］．北京：北京理工大学出版社，2012.

［4］辽宁省地震局．一九七五年海城 7.3级地震成功预报回顾图集［M］．沈阳：地震出版社，2005.

［5］刘美玲，石琛，齐菲．危险化学品的安全管理［J］．当代化工, 2014, 43（12）: 2661-2662．

Earthquake-induced Disasters in Petrochemical Industry

JIANG Yue1,BAI Hong-bo2,LIANG Yong-duo1,SONG Si-ran1,LEI Chen1,SHI Shuang3
（1. Earthquake Administration of Liaoning Province，Liaoning Shenyang 110034，China；2. Contemporary Chemical Industry Journal Press，Liaoning Shenyang 110043，China；3. Shengyang University of Chemical Technology，Liaoning Shenyang 110142，China)

The powerful earthquake not only can cause serious direct damage, but also can bring the secondary disasters. In this paper, the secondary disasters induced by Haicheng 7.3 earthquake in petrochemical and dangerous chemicals industry were analyzed as well as reasons to cause the secondary disasters, and defensive measures and security management methods were discussed.

Earthquake；Secondary disasters；Hazardous chemicals；Defence；Safety management

TQ 086

： A

： 1671-0460（2015）05-1006-03

2015-04-16

蒋越（1974-），女，江苏徐州人，工程师，1998年毕业于东北大学外贸会计专业，现主要从事地震应急救援工作。