从福建漳州古雷PX爆炸事故看大型油罐库区防火应对策略

2015-12-06刘鹏梁

中国应急救援 2015年3期

关键词：油罐罐体库区

◎ 刘鹏梁

◎ 刘鹏梁

以福建漳州古雷PX爆炸事故为例，分析大型油罐库区的火灾危险性，剖析防火工作的要点，并提出做好大型油罐库区防火工作的方法和进一步改进意见。

爆炸火灾油罐库区防火策略

1、引言

2015年4月6日19时左右，福建省漳州古雷PX（二甲苯）工厂33号腾龙芳烃装置和周边的常压渣油储罐系统发生漏油着火和爆炸，事故发生后，当地消防部门紧急行动，先后调动280台消防车赶赴现场，经过56h的艰苦奋战，于4月9日3时将最后一个着火罐体明火扑灭，此次事故中消防官兵英勇顽强，连续奋战，成功将火势控制在中间罐区，保证了毗邻的工业设备和化学危险品储罐的安全。事故中储油罐区3个10000m³的储罐爆裂燃烧，分别是重石脑油储罐607灌（存油6000m³），608储罐（存油2000m³），轻重整液罐610罐（存油4000m³），如图1所示，事故造成罐体塌陷，形成大面积流淌火，并烧毁了部分消防车辆，如图2、图3所示，事故处置后的现场情况如图4所示。

近年来，我国石油化工类储罐日益增多，这类储罐火灾危险性高，扑救难度大，给消防工作带来了新的挑战，本文主要以福建漳州古雷PX爆炸事故为例，分析了大型油罐库区火灾的危险性，并阐述了常用的防火应对策略，并在此基础上提出了进一步的改进措施。

图1 三个油罐同时着火

图2 罐体塌陷

2、大型油库库区火灾危险性分析

从此次火灾事故可以看出油罐库区类火灾有以下基本特点：

（1）火场燃烧面积大，蔓延途径多。事故发生后，着火罐体坍塌，罐内浮船挤压变形，形成了大面积的流淌火，流淌火沿地面向四周扩散，甚至越过防火堤烧毁消防车，严重影响了灭火战斗的开展；同时，610号罐体突然发生二次爆炸，爆炸冲击波火焰高达数十米，温度高达上千度，而爆炸产生的冲击波导致相邻罐体燃烧变形，从而产生立体式的火灾蔓延方式。

（2）火场温度高，热辐射强。油罐发生火灾后，其火焰中心温度高达1050～1040℃，管壁温度高达1000℃以上，从而产生了强烈的热辐射[1]，严重威胁相邻罐区的安全，有关研究表明，无风情况下相邻油罐壁在接受到的热辐射量超过22kW/m2，时间超过30min时，会产生明显的破裂变形；而在有风情况下，这种作用会更加明显[2]。

（3）油品成分复杂，易发生沸溢、喷溅。含有水分和粘度较大的重质油品发生燃烧时极易产生沸溢和喷溅[3]，而在喷溅过程中挥发的可燃油气达到爆炸极限可能引发闪火或蒸气云爆炸[4]，例如此次事故中油罐里的轻重脑油品沸程较宽，粘度较大，因此出现了油体沸溢和喷溅，并发生了二次爆炸。

（4）火灾产生有毒有害气体多，易造成次生灾害。油品在燃烧过程中会产生大量烟尘、CO、SO2等污染物，在短时间内会对周围环境和人员产生不利影响，同时由于这些储罐区大多临海或临江而建，一旦发生火灾爆炸，如不及时进行处理，极易引发环境污染等次生灾害[5]。据了解，此次事故中在距离着火点不到1公里处还能闻到刺激性气味，而且该储罐区毗邻海域，泄露的油品如不及时处理，极易造成海面污染。

（5）生产工艺具有高温、高压的特点，极易造成设备破坏。例如从石油中炼制出的轻型柴油需先在裂解炉中裂解，随后进行蒸馏分离，在这样的条件下极易引起容器内温度、压力的变化，加之人员因素的影响，容易造成设备损坏，从而引起泄漏，造成大面积火灾；再如加热炉的炉管烧坏后若未及时切断物料，油喷到炉外会造成较大的火灾，据统计，加热炉火灾约占装置发生火灾概率的10%左右。

综上所述，大型油罐库区发生火灾概率高，燃烧蔓延速度快，易造成大面积火灾，燃烧温度高，热辐射值大，易发生罐体坍塌和爆炸，产生燃烧爆炸连锁反应可能性大。

3、大型油库库区防火应对策略

《建筑设计防火规范》GB50016-2014[6]、《石油库设计规范》GB50074-2014[7]、《储罐区防火堤设计规范》GB50351-2005[8]等都从不同方面对储油罐区的防火设计提出了具体要求。《建筑设计防火规范》GB50016-2014、《石油库设计规范》GB50074-2014对储罐区的设置位置，罐体容量，罐体之间以及罐体与其他建筑间的防火间距，防火堤的设置等都进行了规定。《储罐区防火堤设计规范》GB50351-2005主要针对储罐区防火堤的设置提出了具体的设计要求。在实际工作中,需要结合规范要求及各地消防规定编制安全检查表对照检查,对符合规范的则需继续加强投运后的安全管理，对不符合规范的能整改的及时进行整改,不能整改的应从补救方面提出安全措施[9]。

（1）建立立体式的消防体系[10]。储罐区的立体防线包括高位防线、中位防线和低位防线。高位防线是安装在罐区顶部的固定泡沫灭火系统，发生火灾时直接喷射泡沫覆盖在油面上，阻止油面与空气的接触，抑制火灾的发展。中位防线是对管壁起冷却作用的水喷淋系统，当火灾失控后，依靠水喷淋系统对罐壁进行冷却降温，防止罐体塌陷和变形。低位防线是由防火堤系统构成，其作用是将油罐泄漏后在地面上形成的流淌火控制在防火堤内。

（2）保证储罐区的防火间距及消防通道的畅通。根据灭火经验，一个30m³的地上卧式油罐着火，能震碎相距15m范围内的门窗玻璃，辐射引燃相距12m的可燃物，因此油罐与油罐间、油罐与可燃物间必须设置足够的防火间距；为保证消防车辆及时到达火灾地点，展开火灾扑救，油库消防道路的型式、宽度、转弯半径以及与防火堤之间的距离等必须符合相关规范要求。

（3）科学合理的设置消防水源。由于火场温度高，辐射强，为防止火灾复燃，应持续对着火及相邻罐体进行冷却保护，但消防车自身的储水有限，因而水源的供给尤其关键。根据发生火灾后消防灭火救援的情况来看，消防用水依然是需要解决的重大问题，因此必须按照规范加强对天然水源、市政给水、室外消防栓等的监管力度，真正做到发生火灾时水量供应充足。

（4）加强消防安全管理。严格落实各级防火安全责任制，强化法制观念，树立法制思维，严禁违章指挥，违章作业；建立重点部位防火监督检查制度，通过远程监控，实时监控管路内油压变化等，及时发现问题，防止火灾事故的发生；加强职工防火安全教育，掌握基本灭火逃生知识，并能及时扑灭初期火灾；开展重大火灾隐患专项整治活动，对照查出问题，限期进行整改；建立相关应急预案措施，使发生火灾时有条不紊、科学合理地开展灭火战斗，防止贻误灭火战机。

（5）加强工艺处置措施的培训。工艺处置火灾事故是火灾扑救过程的重要一环，相关人员必须熟悉储油罐及其管道的特征、工艺流程、油品的火灾危险性等，并掌握常用的工艺灭火措施，例如管阀断料、开阀导流、排除积水等，组织模拟演练，提高实战化水平[11]。

图3 被流淌火烧毁的消防车

图4 火灾后的罐区

4、大型油库库区防火工作改进意见

（1）在进行防火安全管理前，应建立和完善危险评估体系，并重点研究评估模型，目前针对油库火灾危险分析常用的模型有安全检查表法、事件树分析法、模糊综合评判法等，但这些方法大多基于一定的假设，定性多而定量少，因此应加大这方面的研究，同时将消防管理与消防评估联系起来，在投入消防设备后还应进行风险再评估，比较风险降低的程度，提高防火措施的针对性和有效性。

（2）大力开发普及三维应急救援系统。例如基于虚拟现实技术的大型石油罐区重大事故应急响应系统的实现，方便人员训练、指挥，增强人员疏散和灭火策略的科学性和针对性，同时也便于事故调查和分析。

（3）大力开发普及基于云存储技术、无限局域网技术等的火灾预测报警系统。例如深圳龙岗区甘坑社区针对工业密集区开发的火灾预警管理系统，可以实时监控厂区内火灾特性参数如温度、压力、有害物质浓度的变化，并及时报告火情，同时便于消防部门对其进行消防监管。