危险化学品事故应急救援处置研究——天津港“8·12”火灾爆炸事故剖析

贾亦祯

(西宁市消防支队，青海 西宁 810001)

●灭火救援技术

危险化学品事故应急救援处置研究
——天津港“8·12”火灾爆炸事故剖析

贾亦祯

(西宁市消防支队，青海 西宁 810001)

在分析天津港“8·12”火灾爆炸事故的基础上，研究危险化学品事故应急处置的相关问题。提出推进重大危险源火灾风险及危害评估，强化危险化学品场所灭火救援预案的制定和演练，提高战斗员个人防护能力，加强消防员个人防护装备研究与改进，深化危险化学品事故应急资源调度研究和优化等措施。

消防；应急救援；危险化学品；事故

危险化学品事故应急救援处置工作十分重要。天津“8·12”危险品火灾爆炸事故，共造成165人遇难，直接经济损失人民币68.66亿元，被定性为特别重大安全生产责任事故。对此案例应急处置过程进行分析，研究危险化学品事故应急处置措施，具有现实意义。

1 事故特点

2015年8月12日天津市滨海新区瑞海国际物流有限公司(以下简称瑞海公司)危险品仓库运抵区发生火灾事故，先后发生两次爆炸，现场形成6处大火点和10多处小火点，事故中心区面积约为54万m2，事故中心区两次爆炸先后形成一个直径15 m、深约1.1 m的月牙形小爆坑和一个直径97 m、深约2.7 m的圆形大爆坑，以大爆坑为爆炸中心150 m范围内的建筑被严重摧毁[1]。主要特点：(1)事故应急处置不确定性强。瑞海公司危险品仓库储存危险品货物包含7大类、111种，运抵区是进出口货物的中转库区，以堆垛的方式临时露天集中存放不同的化学品，没有按危险化学品仓库技术标准建设，没有严格的危险化学品分类管理制度。没有能够提供现场的相关技术资料，无人了解现场所储存危险化学品种类、数量、位置、保存状态等情况，现场堆积如山的集装箱(罐)没有明显标识或包装，无法迅速掌握危险化学品的存储情况。爆炸发生后，各类危险化学品混杂在一起更加难以判断危险化学品的种类性质，给现场应急救援造成巨大困难[2]。(2)两次化学反应型爆炸破坏性大。通过试验分析第一次爆炸过程为：集装箱内存放的硝化棉局部发生自燃引燃周围的硝化棉，释放出大量气体和热量，集装箱内温度、压力迅速升高产生爆炸，形成大面积燃烧。周围其他集装箱(罐)内的多种危险化学品相继被引燃。距离第一次爆炸点西北方向大约20 m处的多个储存氧化剂、易燃固体和腐蚀品的集装箱，受到火焰蔓延的影响以及第一次爆炸冲击波的作用发生第二次爆炸。根据爆炸和地震专家分析，确定此次火灾爆炸事故中爆炸总能量约为450 tTNT当量。(3)爆炸核心区污染严重且污染物成分复杂。由于燃烧爆炸或泄漏扩散的危险化学物质超过129种(主要为氢氧化钠、硝酸钾、硝酸铵、氰化钠、金属镁和硫化钠，约占总重量的50%)，现场残留的危险化学物质和燃烧爆炸所产生的二次污染物成分复杂，种类逾百种。(4)应急处置联动涉及部门多且专业要求高。爆炸事故影响区域面积大、涉及危险化学品种类多，涉及部门多、专业技术要求高。既有危险化学品火灾的扑救，又有建构筑物和堆垛倒塌的抢险救援，同时还有危险化学品泄漏扩散的侦检、洗消、防爆、防化、防疫、防污染等工作。

2 事故应急处置分析

2.1 先期处置阶段分析

2.1.1 先期战术分析

《公安消防部队执勤战斗条令》规定：现场指挥员有在到达现场后第一时间组织火情侦查和预先展开控制险情的责任，火灾扑救行动应以“先控制、后消灭，集中兵力、准确迅速，攻防并举、固移结合”[3]。负责先期处置的指挥员在赶到现场后难以获取准确的现场信息，难以采取有效的控制措施。现场指挥员可用的应对方案主要有两类，一是组织内部侦察，同时出水或泡沫保护周围货物以及控制火势蔓延；二是组织内部侦察，在现场预设阵地，待火情侦察完毕后再行选择相应灭火剂控火灭火。如表1的对比，两类方案均具有使火势蔓延扩大和产生爆炸的风险，且难以规避。

表1 应对方案类型比较

2.1.2 紧急避险措施分析

在先期处置过程中现场传出轻微的爆炸声，现场指挥员下达后撤命令，将队伍撤离至距事故点约200 m处。但是伤亡依然难以避免。原因为：事故中两次爆炸能量分别为15 000 kgTNT当量和430 000 kgTNT当量。1 000 kgTNT地面爆炸时冲击波超压对建筑物的破坏作用与对人员伤害作用如表2和表3所示[4]。

表2 1 000 kgTNT地面爆炸时冲击波超压对建筑物的破坏作用

表3 1 000 kgTNT地面爆炸时冲击波超压对人员伤害作用

根据爆炸理论中立方根比例定律与Baker TNT当量比例距离，可以通过式(1)[4]对两次爆炸的破坏范围进行计算。

(1)

式中，R为实际爆炸时目标与爆炸中心的距离；R0为试验爆炸时目标与爆炸中心的距离；mTNT为实际爆炸时TNT炸药量，kg(1 000 kgTNT空中爆炸时距爆炸中心不同距离处冲击波超压值如表4所示，地面爆炸时，取距爆炸中心不同距离处冲击波超压值的2倍)；mTNT0为试验爆炸时TNT炸药量，kg；△p为实际爆炸时目标处的超压，MPa；△p0为试验爆炸时目标处的超压，MPa；α为实际爆炸与试验爆炸的无量纲模拟比。

通过计算可以得到两次爆炸造成人员不同程度伤害的范围，如表5所示。通过计算可知在第一次爆炸发生时，现场各救援队伍所在位置的冲击波超压值约为24 kPa，处于轻度伤害区，可以保证人员生命安全。由于事故的应急处置工作的不确定性，对发生第二次爆炸的可能无法作出准确判断，在第一爆炸发生后仅31 s就发生了第二次更为剧烈的爆炸，现场人员没有充分的时间进行撤离或采取更为有效的避险措施而难以避免伤亡。

表4 1 000 kgTNT空中爆炸时距爆炸中心不同距离处冲击波超压值

表5 两次爆炸各伤害作用区范围

2.2 中期处置阶段分析

在这一阶段的处置难点主要有：(1)事故现场面积大，爆炸后火点多且分布广，灭火搜救任务艰巨。爆炸发生后，现场形成大小不同的多处火点，且事故中心区面积大，宜采用将现场划分为多个燃烧区或搜救区的方法组织灭火和人员搜救。由于事故现场各起火点起火物质危险性各异，应针对不同危险特性的物质采取不同的控制和灭火方法。(2)现场危险化学品储量大、品种多，爆炸后相互混杂并扩散。爆炸导致大量如氰化钠、硫化氢等有毒有害物质散布于事故现场周围，使现场空气、水源以及土壤等均受到污染。可通过呼吸、皮肤接触等多种途径对现场救援人员造成伤害。灭火救援行动初期由于防护不到位，部分战斗员出现了中毒症状，需及时采取解毒与防护措施，提高防护要求，以避免战斗员在救援过程中因中毒造成的伤亡。(3)爆炸后伤员人数众多，现场救援装备与后勤保障任务艰巨。事故现场爆炸破坏性强，造成现场受伤人员达798人，现场面积大且有毒有害物质多，应急救援过程中现场救援保障工作任务艰巨。一是对救护车辆、空气呼吸器以及救援担架需求量较大；二是对饮用水、食品及其他一些生活物资保障要求高。

2.3 后期搜寻及清理监控阶段分析

在这一阶段的难点主要有两个方面，一是现场虽已无明火，但由于危化品相互混杂阴燃发热，火灾复燃危险依然存在；二是燃烧爆炸导致大量有毒有害物质扩散，且现场危险化学品种类复杂，洗消难度较大。主要原因在于现场危险化学品储量大、种类繁多且危险性各异，爆炸造成大量危险化学品混杂、反应并释放热量以及大量有毒有害物质扩散，造成严重的环境污染。

3 问题与改进措施

3.1 主要问题

3.1.1 “重大危险源”底数不清、情况不明

缺乏对现场情况的了解，尤其是对事故现场存储的危险化学品种类、特性、数量、分布等情况不明，处置措施缺乏针对性。一是对现场情况不熟悉，现场指挥员不能及时获得准确的现场情报；二是企业消防安全管理不够深入，对其危险化学品的存放情况缺乏了解，缺乏有效的应急救援预案。

3.1.2 个人防护意识不强

在初期，对现场存放化学危险物品爆炸的危害性和对现场扩散的有毒有害物质的危险性估计不足，未做好有效的个人防护，而造成部分战斗员伤亡和出现中毒症状。在危险化学品事故应急救援中，如何做好个人防护工作？如何克服恐惧心理？诸如此类的问题也显得尤为突出。

3.1.3 个人防护装备有待改进

事故现场面积大，救援难度大，现场装备器材和伤员运输在很大程度上需要依靠人力，对救援人员的体力消耗很大。目前现场的个人防护服装以灭火防护服、抢险救援服以及二级防化服为主，适体率和舒适度较差，加快体力消耗，有碍救援效率提高。在已经被严重污染的爆炸现场现有的防护装备不能保证安全有效。

3.1.4 危险化学品事故的应急资源调度亟待优化

针对危险化学品事故的社会应急联动资源调度相关研究较少，没有形成一套系统的可操作性的理论与方法。在事故发生后救援行动实施前需要对事故进行应急救援处置评估，确定应急处置需要的救援装备类型和数量，有序调度供水、供电、交通、医疗等各类应急联动资源为应急救援处置指挥决策提供保障。目前“大数据”平台尚未建立，相关信息和软件支持不够，缺乏资源整合，评估主要依靠救援人员的经验进行。

3.1.5 应急救援工作中媒体应对能力尚待提高

在事故应急处置过程中，由于未能及时向社会公布处置进展与其他相关信息，社会媒体中出现“水浇电石引起爆炸”等猜测，继而引发了社会对公安消防部队应急救援能力的质疑等负面影响。

3.2 改进措施

3.2.1 加强安全管理，推进重大危险源火灾风险及危害评估

以危险化学品生产、储存、运输企业为重点，科学评估重大危险源、区域和城市火灾风险及危害。通过对单体危险化学品对象火灾风险及危害评估，研判城市消防站的等级、布局、力量、装备的科学性和合理性，研判火灾事故状态下的区域和城市应急救援能力，提高火灾事故的科学处置和施救效能，增强城市和区域抗御火灾事故的综合能力。危险化学品生产、储存、运输企业应认真履行消防安全责任，对生产储存、运输的危化品种类、特性、数量、灭火救援方法应当了如指掌，为应急处置提供准确的信息。

3.2.2 科学制定应急处置预案并开展针对训练

全面掌握危险化学品发生火灾的特点、规律、处置程序等方面的知识，对现场实际情况进行调查分析，对危险化学品事故灾害的应急处置预案编制及演练进行系统性研究。根据重大危险源火灾风险及危害评估获得的单体危险品对象的火灾风险和危害程度，按照最大、最难、最危险、最复杂的灭火救援需求，制定完善灭火救援预案、跨区域预案、类型预案和重点保卫对象的预案，开展实战演练。

3.2.3 提高业务素质，增强个人防护能力

灭火和应急救援不仅需要英勇顽强的精神，更需要科学的专业技能、极强的应变能力和丰富的实战经验。一是强化政府专职消防队的建设，严格遴选上岗人员，并给予较高的待遇；二是逐步提高公安消防部队基层中队士官比例，利用士官服役期较长的特点克服义务兵役制带来的弊端；三是实施“战训分离”的训练模式，采用定期分批次分层次集训的方式，进行实战化训练，重点提高战斗员在实战中对技能操法的应用能力和对突发情况的应对能力。

针对石油化工企业聚集的工业园区、仓储区等危险化学品集中区的防火设计和特殊性防范措施制定专门的技术标准，同时，研究制定专门的消防队伍建设和灭火救援装备配备标准。建立专业的危险化学品事故处置消防队伍，有针对性的进行专业知识学习和专业能力训练。将个人安全防护的意识和安全员登记制度落实在训练当中，使训练贴合实战，让战斗员的安全防护意识在训练中得到养成。

3.2.4 改进个人防护装备

应当着重加大在消防员个人防护服装方面的资金和技术投入，改进基层消防部队配备的防护服装，着重提高灭火防护服、抢险救援服等常用防护服装的舒适度和配发适体率，避免不合体或舒适度差造成的救援效率损失。

3.2.5 深化危险品事故应急资源调度研究

天津“8·12”火灾爆炸事故仅灭火战斗持续时间就长达42 h，成倍超出了相关消防技术规范规定的此类场所火灾延续时间的设计参数。危险品灾害事故灭火救援实际所需的消防用水、泡沫液量、消防车辆、人员、救援装备等远远超过理论计算量。此类事故处置需要大量应急资源和增援力量。

应急救援资源调度中有诸多不确定性。如：由于道路拥堵可能导致应急资源运输时间预测的不确定性，为资源调度带来很大难度；由于事故规模难以估计，救援过程中很有可能发生次生事故，导致应急资源调度中资源需求量的不确定性，增加了资源调度工作的难度。首先研究理想化的资源调度模型，然后考虑道路拥堵问题、资源需求不确定性问题及决策者偏好等因素，建立基于应急救援时效性与系统稳定性的模型进行资源调度，并考虑救援时间公平性与风险因素、损失程度等对关键资源进行分配调度，建立简单有效的分配规则，从实际操作上保证应急救援的可靠性。

3.2.6 建立完善媒体应对机制，提高媒体应对能力

推行现场指挥部信息公告制度，由专人负责及时公布应急处置过程中的相关信息，使网络谣言没有扩散发酵的机会和可能。落实新闻发布制度，及时召开新闻发布会、记者见面会等，向社会媒体公布相关救援信息。

4 结束语

案例分析暴露出在危险化学品火灾爆炸事故应急处置中存在一些问题与不足。为能够制定科学的决策，进行准确的力量部署，采取有效的应急救援处置措施，必须不断提高自身能力素质，充分了解危险化学品火灾事故的特点和扑救难点，加强制度落实和队伍建设，以更好的保护人民生命财产安全。

[1] 中华人民共和国国务院.天津港“8·12”瑞海公司危险品仓库特别重大火灾爆炸事故调查报告[R].2016.

[2] 徐敏.天津港“8·12”特别重大火灾爆炸事故现场特点[J].城市与减灾,2015(5): 9-12.

[3] 中华人民共和国公安部.公安消防部队执勤战斗条令[Z].2009.

[4] 傅智敏,黄金印,臧娜.爆炸冲击波伤害破坏作用定量分析[J].消防科学与技术,2009,28(6):390-395.

(责任编辑 陈 华)

A Study on Emergency Rescue and Disposal of Hazardous Chemical Accidents

JIA Yizhen

(Xi’ningMunicipalFireBrigade,QinghaiProvince810001,China)

Based on the analysis and research on the “8·12” fire in Tianjin Port, this paper studies some problems in the emergency rescue of hazardous chemical accidents, and puts forward some measures, such as carrying out fire risk and damage assessment on major hazard sources, strengthening the formation of rescue and firefighting plans for the warehouses of hazardous chemicals and simulation; improving firefighter’s personal protective capability, putting emphasis on research and improvement of personal protective equipment, deepening the research and optimization of dispatching emergency resources during hazardous chemical accidents.

fire fighting; emergency rescue; hazardous chemicals; accidents

2016-06-05

贾亦祯(1993— )，男，青海西宁人。

D631.6

A

1008-2077(2016)12-0026-05