石油化工火灾初期实战处置效率提升措施研究

赵利民

摘要：近年来，随着我国石化产业的迅速发展，各类大型储罐数量不断增加，对消防救援队伍的实战处置能力提出了更高的要求。通过合理选择灭火剂种类，在事故发生初期对火势实现有效压制，已经逐渐成为队伍处置各类石化火灾事故的重要战术举措。为此，提出了有机物液体火灾实战处置基本程序、实战处置能力提升的主要措施等，希望给相关工作人员提供一定的参考。

关键词：石化火灾；泡沫灭火；初战处置；抗烧性能

中图分类号：X928.7      文献标识码：A       文章编号：2096-1227（2024）02-0037-04

近年来，随着我国石油化工产业规模的不断扩大以及我国各类化工生活品的不断普及，各类10万t、15万t的大容量液体储罐得到了广泛应用，随着我国石化产业园区内部的液体储罐种类日趋复杂，各类由于有机液体所引发的爆炸燃烧事故的概率也逐渐呈现上升趋势。由于液体有机物普遍具有闪点低、易引发爆炸、燃烧事故的特性，给一线消防救援队伍的实战处置工作带来了一定的难度。随着队伍实战处置经验的不断积累，各级指战员逐渐认识到处置液体有机物火灾过程中，当各类液体有机物处于初起燃烧阶段或稳定燃烧阶段时，通过合理选择可同步实现快速灭火、阻隔热辐射、有效窒息灭火、覆盖残留燃烧物等功效的高效泡沫灭火剂并辅以必要的泡沫喷射装置，实现对各类液体有机物初起火势的有效压制，是队伍能够成功处置灾情的关键环節。本文针对一线消防救援队伍实战处置各类液体有机物储罐过程中的实际需要，通过对队伍目前各类常用的泡沫灭火剂实际灭火性能进行逐一对比，对影响火势处置的相关影响因素进行逐一研判，力争通过实地测试的方式为队伍处置此类灾情事故提供理论支持及战术指导，最大限度有效保障全体指战员自身安全的前提下，及时破除各类阻碍队伍实战处置能力有效生成的顽疾弊病。

1 国内外有机物液体火灾实战处置的差异

目前，沙特、卡塔尔以及欧美等石化产业大国所使用的各类有机物液体储罐在设置过程中，严格按照所在国家或区域的规范要求，罐体间的实际间距普遍大于我国国内罐体间的间距，因此，在实战处置过程中必须时刻分兵对事故罐周边储罐进行冷却处理，工作量、火场供水量大。此外，世界上许多经济发达国家普遍采取相对较小的罐型，而我国仅在浙江省舟山炼化园区就设置了多个较大体量的油品储罐，且由于该园区实际上处于一个“孤岛”区域，一旦引发各类火灾事故，仅火场供水供液工作的开展都难以有效保障。部分发达国家出于环保等相关要求，本国内仅保留部分小型固定顶罐用来储存成品油，仅在本国内预留少量小型固定顶罐储存原油，而相比之下，我国化工园区内部的各类储罐类型五花八门，仅内浮顶罐又分为浅盘式、敞口隔舱式、单盘式等等，罐体种类繁多，固定消防设施多种多样，一线消防救援人员很难通过短时间内的学习对各类罐型予以彻底掌握。事实上，欧美国家的石油化工火灾的主要处置力量，一是由企业自己的专属消防队完成，二是由商业性较强的危险化学品处置专业队完成，而类似于我国“国家队、主力军”工作属性的队伍通常被称为市政消防队，基本不负责石油化工火灾的处置。需要特别注意的是，我国一线消防救援站所属执勤车辆仍然以处置市政普通建筑、农村火灾的普通泡沫消防车、水罐车为主，明显缺乏石油化工火灾处置过程中常用的大功率压缩空气泡沫消防车、大型机器人、大功率供水设备等车辆装备。综上所述，我国针对有机液体火灾的实战处置工作仍然任重而道远。对于处置流程、灭火工艺等各个环节的研究工作还需要不断深入。

2 有机物液体火灾实战处置基本程序

2.1  侦察警戒

到场后，现场指战员在做好个人安全防护的基础上，应当第一时间预先设置警戒区域。在此基础上，预先设定好紧急撤离路线，且尽量确保现场作业车辆车头指向紧急撤离路线。现场指战员应当通过询问事故单位相关负责人等方式，确定起火罐体的类型及储存的油品种类、理化性质，并迅速查明现场可供利用的消防水源，预先建立稳定的消防供水系统。

2.2  联勤联动

在接警出动过程中，指挥员应当与事故单位第一时间开展及时的沟通，及时提请事故单位工作专业技术人员关闭事故储罐的加热装置，开启水喷淋冷却系统、氮封装置、自动泡沫灭火系统等固定消防设施对初起火灾实施有效压制，此时，应当及时询问事故现场冷油置换装置是否完整好用，以备处置过程中使用。

2.3  灭火剂的合理选定

灭火剂的选择应当根据起火油品的理化性质，如甲醇等遇水互溶有机物应当优先选择抗溶性泡沫。为了保障队伍实战处置效能的有效提高，尽量优先选用具有“析液时间长、快速控火灭火、泡沫抗烧性强、抗溶性能好、泡沫系统通用”的泡沫种类。且处置过程中，同一作战区域内部必须使用相同类型、比例、倍数的泡沫原液，最大限度保证泡沫灭火的效果。

2.4  及时消除地面流淌火

事故现场存在地面流淌火的，现场处置力量必须预先清除地面流淌火，防止灾情事故的进一步扩大，同时，为后续力量及时打开作业面，为队伍后期处置工作清除不必要的障碍，保障队伍各项实战处置工作的顺利开展。

2.5  均匀冷却及筑堤防护

在发动总攻灭火前，队伍各级必须预先对起火罐体实施充分、均匀的冷却，防止罐体坍塌形成大面积地面流淌火，从而导致灾情不断扩大。此外，由于我国罐区内部的罐体间距相对较小，因此，必须对发生燃烧的邻近储罐实施充分冷却。冷却过程中，切记对起火罐体及周边可能受到高温威胁的罐体内实施均匀冷却，防止罐体由于受热不均匀发生局部塌陷，灾情较为严重时，应当预先做好筑堤作业的准备工作。

2.6  总攻灭火

当罐壁已经得到了充分的冷却，且现场泡沫药剂已经准备充分，此时，现场参战力量应在现场指挥部的统一领导下发动总攻灭火，利用压缩空气泡沫消防车、大功率泡沫消防车等泡沫喷射装置，对起火罐体内部的液面实施整体覆盖，通过泡沫覆盖层的冷却、窒息作用，成功实现对火势的有效压制，火势扑灭后，为了有效防止复燃复爆现象的发生，现场处置人员应当对事故罐体以及周边临界罐实施长时间的充分冷却，根据起火罐体的实际体量，冷却时间通常需要持续几个小时。

3 有机物液体火灾处置过程中的各类常见问题

实战处置过程中，当泡沫原液、水与空气按照一定的比例形成混合物，并在适当的喷射动力作用下喷射到起火有机物表面，在对起火物质形成有效降温的前提条件下，通过泡沫层将可燃有机物与空气形成有效分隔，从而通过窒息作用防止火势的复燃，因此，在一定程度上泡沫灭火剂自身的理化性质能够直接决定一起液体有机物储罐火灾是否能够得到彻底、成功的处置。因此，需要各级消防指战员在日常出警及组训工作开展过程中，对泡沫灭火剂原液的析液时间、抗烧性能等相关指标进行逐一测试，切实掌握各类灭火剂的实战处置性能，直接对标各类复杂新业态对消防灭火救援工作的挑战。

3.1  泡沫灭火剂析液时间相对较短

由于泡沫原液的密度比水的密度要小，因此，喷射而出的泡沫液在重力作用下，水会脱离泡沫混合液层不断向下运动，而泡沫原液会随着水的不断下沉逐渐向泡沫混合液的上层运动，此时泡沫原液和水会发生分离，由于泡沫原液的体积普遍较小，此时分离之后的泡沫原液与水已经无法对现场已经熄灭的有机物实现有效覆盖，现场一旦存在高温明火，短时间内即可导致复燃现象的发生。特别是对于部分具有挥发特性的有机物，一旦泡沫混合液发生洗液，挥发的有机物气体与空气形成爆炸性混合物，将在事故现场引发爆炸事故的发生。特别是对于部分低倍数泡沫液，其完整的泡沫形态只能维持大约1min，火势还没有得到有效压制就已经出现析液现象，此时泡沫混合液只能起到基本的冷卻效果，这也是在部分火灾处置现场明明使用了大量的泡沫灭火剂，火势却基本未得到有效控制的基本原因。因此，析液时间通常被用来作为考查一款泡沫灭火剂是否能够满足实战需要的首要因素。

3.2  泡沫覆盖层抗烧性能较差

实战处置过程中，完善的泡沫覆盖层除了正常的冷却作用之外，通常需要长时间覆盖于燃烧状态的有机液体表面，通过长时间阻隔可燃物与空气之间的直接接触，实现对火势的有效压制。因此，当泡沫灭火剂能够在高温灼烧作用下维持长时间的稳定状态，一旦燃烧有机物液面能够被泡沫液中析出的水分充分冷却，则火势的猛烈燃烧态势必将得到有效的压制。因此，足够的冷却时间是有效保障泡沫灭火剂实际灭火效能的有效前提保障，当泡沫灭火剂在起火油液面表面形成良好的覆盖层后，一旦能够在5min左右的时间范围内成功抵御高温火焰对泡沫层的破坏作用，此时灭火剂的冷却、稀释、覆盖窒息作用能够得到充分发挥，此时，起火油品在长时间无法与燃烧所必需的氧气有效结合的前提下，火势的发展势头必将受到明显的抑制。因此，在实战处置过程中，实际抗烧性能较强的泡沫灭火剂的合理选定已经成为事故是否能够成功得以处置的关键要素。

综上所述，石油化工火灾的有效处置，除了需要现场处置队伍在灾害现场合理采取各类技战术措施、根据现场实际情况选取合理的车辆装备之外，灭火药剂的合理选定已经成为队伍提升实战质效的关键要素，在处置现场一款能够长时间抵御高温、析液时间长且能够同时满足多种有机物火灾处置的高效、环保灭火剂往往能够最大限度降低事故现场的实际处置难度，在有效降低一线消防救援人员实际工作量的同时，成功避免罐体塌陷、地面流淌火等极端问题的出现，有效降低了事故现场的实际经济损失，甚至有效避免复燃现象的发生。因此，各级消防救援队伍在日常工作开展过程中，必须不断强化实战测试工作在日常演习演练工作中的实际比重，通过实际测试工作的开展为队伍各级筛选出实战处置过程中队伍各级真正需要的高效灭火剂。

4 泡沫灭火剂种类的合理选择

为了有效验证不同种类泡沫灭火剂在灭火过程中的实际处置效能，应用A、B、C、D四个组分的泡沫灭火剂实施灭火测试，测试当日气候条件较好，现场略有微风，当日气温32℃。测试所选用的油盘直径为3.44m，油盘面积为9.32m2，燃烧物质为200L95号汽油。为了保证测试结果的精确性，如表1所示，不同种类的灭火剂全部应用3%浓度，且点燃后待火势基本能稳定后统一采用口径6mmCAFS专用泡沫枪实施灭火，泡沫枪实际喷射流量为22L/min。经过现场测试，D组分的泡沫灭火剂采用先进的纳米技术、高强度的磁化和螯合技术，在灭火处置现场能够短时间内迅速、高效地对油类火灾实施有效压制，灭火过程中无任何毒害烟气产生，灭火后可以有效抑制复燃现象的发生，具有“高效节能环保、快速控火灭火、泡沫抗烧性强、抗溶性能好、泡沫系统通用”等五大优势特点，能够全面覆盖油类、酮类、醇类、苯类、烃类等各类有机物火灾的实战处置需要，对比目前我国一线消防救援队伍的各类常用灭火剂，其在灭火性能和有效应用场景上实现了革命性的突破，全面提升队伍灭火与应急救援打赢能力。使用D组分的泡沫灭火剂390ml，可在35s内实现彻底灭火，处置结束后现场未发生复燃现象，灭火剂消耗成本仅在50元左右，综合性价比优势突出，相比于其他种类泡沫灭火剂最大抗烧上限仅能达到10余min，实际抗烧时间已经普遍超过30min，初步证明磁化和螯合技术是泡沫灭火剂研发工作的主要方向。

5 辖区内部存在石油化工企业队伍实战处置能力提升的主要措施

5.1  加强装备配备，科学谋划装备建设

要从编程编组、作战效能和工艺处置流程三个方面加强化工灭火救援车辆、器材装备配备。要参考发达地区《化工专业队建设标准》，结合辖区化工园区灾情实际、作战效能，固化单车及作战单元的配备标准，例如灭火冷却单元至少需要1台大吨位主战水罐泡沫消防车，配备1台大吨位的水罐消防车和泡沫供液消防车或10t泡沫液挂车，辅助配备1台机器人、1台遥控泡沫、4～6支泡沫勾管和泡沫枪，以便在任何情况采取不同的灭火措施。

5.2  加强教育培训，建立人才培养机制

一是强化业务理论学习，编制化工灭火救援专业理论题库、应知应会手册，定期开展理论测试。二是要强化化工专业过关式培训，每年组织一次化工专业培训班，不断完善和丰富培训教材，健全完善化工培训课程体系。三是要强化梯次人才培养。把具有化工学历的干部优先安排到专业队伍，通过专业培训、驻厂轮训、案例教学、实战锤炼等培养一批“懂处置、通程序、精技术、善指挥”的专业复合型人才。

5.3  夯实基础工作，完善战训工作考评

建立一套针对化工园区队站战训工作的基础台账资料。一是探索建立企业“六熟悉”模式，开展危险源辨識、风险评估等工作，掌握辖区内“两重点一重大”的基本情况和处置要点。二是要开展消防设施和装备器材的实战化效能测试，明确车辆工况和泡沫比例混合器效能，逐一掌握车泵转速、压力以及泡沫比例混合器等性能参数。三是要强化预案修订和演练，做到“一灾情一战法、一装置一预案、一储罐一措施”，更新完善企业“交底箱”工作，实现基础工作为化工救援科学决策提供保障支撑。

5.4  优化训练考评，加强训练体系建设

一是强化战法研究，夯实效能测试，探索符合瓮安、福泉化工产业特点实际的处置操法战法。二是严格监管训练，提升训练水平，支队将每月下达阶段训练计划，“分灶吃饭”，开展系统化、专业化、差异化训练，把训练科目按照实战运用规律，有计划开展不同周期的训练和测试，不断增强训练的实效性和实战性。三是严格考评机制，拓宽考评渠道。每年开展专业队的考核和拉动，检查编队建设成效，加强与企业专职队、工艺处置队联训共训、联勤联战机制的考评，形成整体、协调、高效、联动的执勤训练体系。

5.5  强化保障能力，完善化工处置保障机制

一是科学合理储备救援泡沫药剂。按园区灾害特点需要，规划建设泡沫储备点，储备至少“30min灭火+

30min控制+30min延续”泡沫灭火药剂储备。二是配备泡沫供液车和挂车运输车，配备泡沫输转装备，确保高效完成药剂调派任务。三是建立保障人员训练考核体系，制定“储备、运输、检修、保障”等科目训练计划，开展针对性训练考核。四是要加强保障服务队能力建设，对化工专业队开展针对性保障服务。

6 结束语

泡沫灭火剂是石油化工储罐火灾处置过程中必不可少的灭火药剂，本文对泡沫灭火剂析液时间、抗烧性能等性能参数对现场火灾处置工作的实际影响进行逐一分析，通过对不同种类的泡沫灭火剂真火测试及实战应用过程中的实际灭火效能进行逐一对比，为队伍实战处置各类石油化工储罐火灾选择了一款具有“节能环保、快速控火灭火、泡沫抗烧性强、抗溶性能好、泡沫系统通用”的高效灭火药剂，通过泡沫液的真火测试工作的合理开展对该灭火剂的实际性能进行了有效测定，真正意义上做到消防车上“最需要的泡沫灭火剂，最实用的泡沫灭火剂”。