李云鹏
(成都市规划设计研究院, 四川成都 610041)
新形势下城市危化品消防安全布局及规划应对
——以龙泉驿区消防专项规划为例
李云鹏
(成都市规划设计研究院, 四川成都 610041)
中央城市工作会议明确要求将城市公共安全放在工作首位。城市危化品消防作为城市公共安全的重要研究课题之一备受社会关注。文章通过目前已经开展的龙泉驿区消防规划工作,探讨在新的发展形势下城市危化品消防的规划应对思路,并结合案例研究进行初步探讨。
城市公共安全; 危化品消防; 城市消防; 城市规划
近年来,危化品安全事故频发,特大及重大火灾安全事故成为影响社会发展和居民公共生活的重大威胁。危化品消防不仅关系到企业生产安全,还关系到周边城市区域公共安全和生态环境安全。2016年中央城市工作会议明确要求将城市公共安全放在第一位,并将安全工作落实到城市工作和城市发展各个环节各个领域。危化品安全防护作为城市公共安全的重要一环,将成为城市安全生产工作的重点,同时也是城市规划工作迫切需要解决的重要课题之一。
龙泉驿区位于成都市东部,西接锦江区,北与青白江区、新都区和金堂接壤,南连天府新区,东屏龙泉山与资阳相接,是成都东部成资、成渝区域合作的重要门户,幅员面积556 km2。自2000年获批国家级经济技术开发区以来,龙泉驿区大力发展汽车、装备制造等产业,目前已成为成都平原重要的汽车整车及零部件制造基地。但随着城市化进程的不断加快,原本位于城市边缘相对独立的危化品物流仓储区,逐渐与城市集中发展区域连为一体,甚至毗邻城市居住、工业集中区域,逐渐形成了化工企业围城之势。
城区内分散有少量危化品企业,大型危化品仓储主要集中在城区东北部的洪安镇区。洪安镇区共集聚有十余家不同规模的危化品单位,主要分布在黄洪大道、五环路等主要镇区交通走廊两侧,消防安全隐患较大(图1)。
图1 龙泉驿区易燃易爆企业分布现状
龙泉驿区现状存在大量以天然气储存、化工品仓储物流功能为主的易燃易爆危化品单位,毗邻城区且相对集中。在城区散布多家涂料生产、化学品加工危化品单位,造成城区内部危化品消防隐患急剧增加。
消防事业发展现状呈现消防站实际管辖区过大,消防能力滞后、供需失衡等问题。目前仅有4座消防站服务于龙泉驿区,各消防站管理辖区远超国家规定的标准消防站管辖范围。笔者根据现状城区建设情况,通过ArcGIS模拟目前4座消防站5 min可达服务范围,并与国家标准辖区范围和实际管理辖区进行比对,实际的服务能力仅能覆盖实际辖区的3.44 %~14.28 %,远不能达到消防要求(图2、表1)。
图2 龙泉驿区现状消防站服务范围
项目管理辖区/km25min服务范围/km2服务范围占比/%标准普通消防站7~15—消防六中队20515.267.44消防十三中队10014.2814.28洪安专职消防队2579.123.55洪柳轨道消防站8510.2512.06
危化品企业存储和生产的化工原料、化学试剂多为城市企业所需的生产原料,所以危化品企业是不可能完全孤立于城市而存在的。国内城市对于危化品企业集中区域的区位选择多倾向于设置在城市边缘位置,以减少对城市影响。南京市将危化品企业主要布置于江北区域,市内现状最大的扬子石化码头布置于长江北岸,距离南京市城市区域约7.6 km,并且保证周边1 km范围内无居住用房、公建等设施。深圳市对于大型油库等危化品储存企业采取在城市边缘区域集中设置手段,以降低对城市的火灾安全隐患,防止发生灾害事故时造成重大损失。通过研究可以发现,国内城市主要将危化品仓库设置于城市边缘位置,且相对独立于城区,以减少可能发生的危化品事故的灾害影响(图3、图4)。
图3 南京市危化品企业与城区关系
图4 深圳市危化品企业与城区关系
结合危化品企业布局实例研究以及龙泉驿区危化品企业现状分布情况,规划构建 “集中防患、边缘安置、充分隔离”的消防安全格局体系。在危化品仓储区与其他组团之间规划隔离带,对危化品仓储区进行充分隔离,避免危化品火灾事故对城市影响。
4.2.1 国内外相关要求和标准
国内外主要通过建立法律法规对危化品防护进行必要、明确的要求。1984年印度博帕尔氰化物泄露事件导致2.5万人直接死亡,55万人间接死亡,20万人残废。事后,国际劳工组织(ILO)于1993年制定并发布了《预防重大工业事故公约》(第174号建议书)和《预防重大工业事故建议书》(第181号建议书),要求各国政府“主管当局必须制定综合的选址政策,规定拟建的危化设施与工作区和居民区以及公共设施之间要保持适当的距离,并对现有的危化设施采取适当的预防措施”[1]。为保证危化品企业公共安全,国内也制定了包括《常用危险化学品贮存通则》、GB 18265-2001《危险化学品经营企业开业条件和技术要求》、《危险化学品经营许可证管理办法》在内的一系列法律法规以及专业规范,对危化品仓储的安全防护提出了明确要求(表2)。
表2 危化品相关规范的相关要求和规定
通过对国内外已有规范、法规研究发现,目前的危化品防护要求存在一定差异。一是国内现行的国家和行业标准规范中,由于管理部门不同、针对危化品具体种类的不同,安全防护距离概念不统一,对规划工作标准选取造成了困扰。二是各相关规定过于概念化,大部分为定性防护,缺少定量防护依据。三是危化品安全规范过于理想化,缺少实际指导。例如天津“8·12”事故,根据实际的调查报告显示爆炸波及严重受损区在不同方向距离爆炸中心最远距离为东向3 000 m,西向3 600 m,南向2 500 m,北向2 800 m。此次爆炸的严重影响范围就远超过相关规范明确的防护范围(图5)。
图5 危险品仓库爆炸严重波及范围
4.2.2 危险品防护距离研究
在实际的危化品防护操作中,必须考虑危化品企业的实际储存情况进而进行确定。洪安镇区危化品企业存储危化品多为汽油、柴油、混合气、压缩天然气等易泄露易燃易爆物,根据AQ/T 3046-2013《化工企业定量风险评价导则》可采用定量风险评价法,通过蒸气云爆炸模型对防护距离进行计算[2]。
(1)使用TNT当量法计算蒸气云爆炸形成的超压:
WTNT=AWfQf/QTNT
式中:蒸汽云的TNT当量系数取4 %;WTNT表示蒸汽云的TNT当量(kg);Wf标识蒸汽云中燃料总质量(kg);Qf表示燃料的燃烧热(MJ/kg);QTNT表示单位质量的TNT爆热,取值4 520 KJ/kg。
(2)根据超压-冲量准则和概率模型计算半死亡率覆盖半径R0.5(该半径内的人员如缺少防护,被认为将无例外地承受严重伤害或死亡)公式如下:
式中:WTNT表示蒸汽云的TNT当量,单位kg。
(3)安全半径R2(该半径外绝大多数人不会受伤,死亡的概率几乎为零)公式如下:
E=WTNT×QTNT
R2=1.956(E/101300)1/3
式中:WTNT表示蒸汽云的TNT当量(kg);QTNT表示单位质量的TNT爆热,取值4 520 KJ/kg。
通过对洪安镇区危化品企业实地摸底排查,并通过蒸气云爆炸模型进行计算,最终确定危化品安全半径为2 253 m(图6)。
图6 危化品死亡半径和安全半径范围示意
4.2.3 危化品防护范围内处置措施
为保证城市生产及公共安全,明确死亡半径内严禁布局居住、公建等用地,仓储、工业用地禁止储存、生产价值高产品。安全半径以内严禁布局人口密度大、重要性高的居住、公建等用地。由于现状危化品企业规模较大,规划近期保留洪安镇区危险品企业,且明确要求禁止危化品企业规模继续扩张。远期对规划范围内危险品仓库、企业均进行搬迁。
为保证危化品企业与城区形成充分有效隔离,在危化品企业集中区域外围规划设置宽度不少于250 m的隔离林带,并种植适应性强、抗火性和耐火性高的防火林带树种。防火林带充分结合地理条件布局,利用河流等天然屏障降低对防火林木的需求[3]。结合太平河规划宽度不少于500 m的消防隔离带,消防隔离带内现有居民近期搬迁,同时禁止无关的建设开发行为。
城市消防站是应对火灾事故、维护社会稳定的重要设施,合理规划消防站,能有效减少火灾损失,及时控制火情,将火灾事故造成的损失降至最低。
洪安危化品企业集中区域内现状有洪安专职消防站一座,毗邻呈祥化工物流和西部化工市场。如果发生火灾,消防力量能够迅速到达救灾现场。规划考虑快速、及时地响应救火需求,保留现状洪安专职消防站。同时考虑到危化品爆炸的巨大破坏性,可能直接危及现状消防站,导致消防站无法进行抗险救灾行动,所以在危化品消防安全半径外规划一处特勤消防站进行补充。
4.4.1 构建立体化消防支撑体系
危化品种类繁多,发生火灾时各自的灭火方式也不尽相同,应该按类别采取针对性措施灭火。洪安危化品企业以储存和生产成品油、压缩天然气等易燃易爆液体和气体为主,同时还储存有其他少量易燃易爆固体。
针对危化品仓库易燃易爆、危险性大的特点,规划构建“陆地+空中”联合消防体系。除规划必要的消防站外,在太平河消防隔离带内规划一处直升机起降点并配备管理用房,储备高效能灭火剂和直升机检修器材[4]。消防直升机可在地面消防力量无法控制灾情时出动,并通过该直升机起降点就近补充水和灭火剂。
4.4.2 消防装备配置特色化
为应对危化品消防的特殊性,规划明确形成常规装备与特种装备相结合的装备体系。除规范要求配置的常规装备外,服务于危化品消防的各消防站还应配置针对危化品火灾的特种消防装备,包括化学事故抢险救援车、防化洗消消防车、消防无人机等。
危化品消防作为城市消防的重要组成部分存在自身特殊性,龙泉驿区消防设施专项规划充分考虑其特殊性采取必要的隔离防护手段,同时采取针对性消防站布局及消防支撑系统措施,最终形成防消结合的城市公共安全体系。本次规划在适应城市发展需求的基础上,对新发展形势下城市危化品消防应对措施进行了初步探索,以期对危化品消防规划编制起到一定借鉴意义。
[1] 佚名.通往公共安全管理专业化的血色阶梯[J]. 法律与生活,2015(24).
[2] AQ/T 3046-2013 化工企业定量风险评价导则[S].
[3] 伍伙华.防火林带树种的选择探究[J].现代园艺,2016(7).
[4] 雷逸.城市消防安全面临的问题及应对策略——以安徽省安庆市为例[J].安徽建筑,2015(6).
TU984.11+6
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[定稿日期]2017-08-14
李云鹏(1991~), 男, 大学本科, 助理工程师,从事城市规划设计工作。