由“8.14”大唐多伦煤化工爆燃事故看甲醇罐火灾扑救难点及对策

何 宁

公安部消防局

2016年8月14日，内蒙古自治区锡林郭勒盟大唐多伦煤化工有限公司一甲醇储罐发生爆炸火灾事故。接警后，内蒙古公安消防总队立即调集锡林郭勒、赤峰、乌兰察布3个公安消防支队18辆消防车、126名消防官兵共同参与处置，历经11个小时艰苦奋战，成功扑灭了大火。这是一起典型的醇类储罐爆炸火灾事故，与普通油品储罐火灾不同，醇类储罐火灾具有燃爆危险性大、热辐射强度高、烟气不明显等特点，火灾扑救难度极大，易发生复燃复爆。对此，笔者分析了大唐多伦煤化工爆燃事故处置过程，研究了甲醇储罐火灾特点和处置难点，并就如何进一步提升甲醇储罐火灾设防等级和消防部队处置同类火灾事故能力提出了粗浅看法，以期抛砖引玉。

1 基本情况

大唐多伦煤化工有限公司主要经营年产46万吨煤制烯烃项目。该项目以煤为原料生产甲醇，再以甲醇为原料，经过甲醇制丙烯（MTP）工艺技术生产聚丙烯成品。着火罐区共有5个甲醇储罐，单罐最大容积为7600m3。起火的甲醇储罐容积为3500m3。

2 处置经过

2.1 快速反应，跨区域力量协同作战

灾情发生后，内蒙古公安消防总队第一时间启动跨区域增援预案，一次性调集锡林郭勒盟及周边赤峰市、乌兰察布市公安消防支队，共5个公安消防中队、3个企业专职消防队、18辆消防车、126名消防员到场处置。同时，从周边公安消防部队、企业专职消防队、泡沫生产厂家调集抗溶性泡沫144.6t，为压制火势、有效遏制灾情扩大赢得了主动权。

2.2 重点设防，确保灾情态势可控

消防力量到场后，指挥部根据着火罐已呈稳定燃烧状态的态势，因情施策，确立了“控制燃烧、冷却抑爆、筑堤设防”的战术措施。将现场划分为东、南、西、北4个战斗片区，成立侦检、警戒、灭火、冷却、供水、保障等战斗单元，实施统一指挥。现场共架设7门固定消防炮、移动消防炮，分层次、有重点地对着火罐、邻近罐进行灭火控制与冷却保护，阵地外围设防、控制冷却，利用2台高喷消防车喷射灭火。

2.3 全程监测，作战安全贯穿始终

参战消防官兵坚持“侦检先行、规范处置、防护到位、确保安全”的作战理念，始终把安全放在首位，采取有效措施，防止次生灾害发生。在着火区域四周设置4个固定观察哨，密切监视罐体结构，一旦出现危险征兆立即发布撤退信号；在着火区域附近实施全程流动监测，利用测温仪、有毒（可燃）气体探测仪等，实时监测罐壁温度、罐区有毒、可燃气体浓度。

3 处置难点

3.1 物料易燃有毒，热辐射强度高

甲醇在常态下为无色透明液体、易燃、有毒，闪点为11.11℃，属中闪点甲类易燃液体。甲醇爆炸极限为6.7%～36%，最小点火能为0.215mJ，罐区常见的潜在点火源，如机械火星、烟囱飞火、电器火花和静电放电等能量都超过甲醇最小点火能，极易引发火灾[1]。

国外醇类燃烧试验表明：醇类燃烧的辐射热明显高于相同尺度的油品燃烧辐射热。大量甲醇储罐火灾案例也印证了试验结论。不同纯度或组分的甲醇燃烧时呈现出不同的火焰颜色，但共性特点是浓烟少。甲醇储罐燃烧时，火焰不受烟尘的阻挡和覆盖，直接作用于储罐壁和泡沫层，热辐射强度高，燃烧速度加快，灭火难度加大。这是甲醇储罐火灾与油品储罐火灾最大区别[2]。

3.2 储罐爆炸变形，固定设施失灵

甲醇沸点为64.8℃，易挥发，易受热膨胀。罐区通常都存在一定的甲醇蒸气，随着温度的升高，甲醇罐蒸气压也会升高，挥发性会更强，甲醇蒸气与空气形成混合物，在储罐区形成高浓度的爆炸性混合气体，一旦遇有明火、高温或静电火花就有爆炸危险[3]。甲醇燃烧热值大，爆炸速度快，爆炸所产生的冲击波超压与同能量的TNT爆炸产生的超压相似，瞬间完成化学变化，破坏性极强。

甲醇储罐一般采用拱顶储罐或内浮顶储罐，且配置有固定式泡沫灭火系统。拱顶储罐发生火灾时，甲醇蒸气发生超压爆炸，会将罐顶全部掀开、炸飞，也可能将罐顶局部撕裂；内浮顶储罐发生火灾时，可能会将浮盘击沉或者浮盘倾斜，浮盘大多采用易熔材料，长时间燃烧浮盘熔化，形成罐内全液面火灾。

3.3 灭火药剂特殊，复燃复爆多发

甲醇属于水溶性液体，能与水、醇和醚互溶。其分子极性较强，能吸收灭火泡沫中的水分，使泡沫很快受到破坏而失去灭火效能。所以，扑救甲醇储罐火灾应采用抗溶性泡沫灭火剂。但由于抗溶性泡沫灭火剂价格或保质时间的原因，多数消防队伍并没有日常储备，需要从相关部门、厂家临时调用，这也是导致甲醇储罐火灾早期灭火困难的主要原因之一。

甲醇储罐发生火灾后，灭火泡沫受热辐射影响，在着火液面上的流动速度较慢、传播距离有限，难以在短时间内形成全液面泡沫覆盖层，无法实现完全灭火。同时，多支消防炮同时高强度、大射流喷射泡沫灭火剂，造成液面的剧烈冲击和搅动，也会破坏泡沫覆盖层，易引发复燃。此外，着火储罐浮盘、罐盖落入罐内，在液面下方形成不规则空间，空间内甲醇蒸气一旦突破液面，遇空气易发生闪燃，也会引发复燃。

4 思考与建议

4.1 高度重视甲醇罐区消防设施三道防线

甲醇罐区的固定泡沫灭火系统、冷却水喷淋系统以及防火堤构成了罐区消防的三道防线。按照《石油化工企业设计防火规范》、《低倍数泡沫灭火系统设计规范》的规定，单罐容积等于或大于500m3的水溶性可燃液体储罐应设置固定泡沫灭火系统，且在接到火灾报警信号后，应在5min内使泡沫混合液从泡沫产生器内喷射灭火，这是甲醇罐区火灾扑救的黄金时间，也是关键的第一道防线。如果固定泡沫灭火系统不能在45min内将火灾扑灭，火势将进入发展猛烈阶段，火焰高度增加，罐壁温度骤升，热辐射极强。如果不能及时对着火罐或邻近罐进行冷却降温，罐体将失效变形甚至崩塌。冷却水喷淋系统就是为着火罐和邻近罐冷却降温、保证储罐在火灾延续时间内稳定燃烧的重要设施，这是甲醇罐区的第二道防线；甲醇储罐一旦发生爆炸泄漏，可燃液体会四处流淌，若无有效阻挡或阻挡容积不足，泄漏的甲醇就会形成一片火海，后果不堪设想。防火堤就是限制甲醇液体流淌的物理阻隔，是避免甲醇储罐火灾失控的第三道防线。

4.2 建立健全泡沫灭火剂储备调用机制

各地应结合实际，因地制宜，合理确定抗溶性泡沫液储备模式。一是依托公安消防部队战勤保障大队或物资储备库，多点集中储备泡沫液；二是与泡沫液生产企业建立战略代储调用机制，委托当地或邻近的泡沫液生产企业储备足量泡沫液；三是化工企业、泡沫液生产企业和消防部队多方联储，有效整合资源，发挥聚合效应。采用多方联储方式时，公安消防部队应综合考虑抗溶性泡沫灭火剂的储备、使用、更新和执勤需要，按照执勤消防车车载泡沫液总量的2～5倍集中储备，始终保持一定库存；企业专职消防队应按照厂区最大容积的甲醇储罐发生火灾时，移动消防装备灭火所需的泡沫灭火剂数量进行储备。

如果企业或消防部队都没有存储专用的抗溶性泡沫灭火剂[4]，可采用“注水稀释、冷却罐壁”的战术，即大量向罐体内注水稀释，待储罐内甲醇比例相对减少、燃烧强度明显降低时，可向罐内喷射泡沫扑灭火灾。但采用此种战术的前提是，罐体内甲醇物料不多，避免甲醇溢出罐体形成流淌火。同时，加大罐壁的冷却强度，避免火灾复燃。

4.3 提升现场侦察监测和洗消防护水平

甲醇具有一定的毒性，特别对神经系统、血液系统有毒害作用，一般通过呼吸器官、皮肤、眼睛等途径危害人体健康。此外，厂区发生爆炸火灾的同时，还容易引发其他危险化学品的泄漏，最常见的有一氧化碳、氢气、硫化氢、氨气等。这些气态危险化学品伴随着燃烧、爆炸四处扩散，严重威胁现场救援人员的安全。因此，应在事故现场建立化学侦检分队，携带有毒气体、可燃气体探测仪对现场周边进行全方位检测，利用无线传感器化学监测系统建立现场侦检网络，全程监测有毒有害气体扩散范围和浓度剂量，确保现场救援人员安全。

同时，企业专职消防队要配备必要的堵漏、输转、集污、洗消等装备，将应急救援可能产生的环境影响降到最低。一旦发生甲醇储罐泄漏、爆炸、火灾等事故，消防部门要第一时间将事故信息通报给环保部门，环保部门专业技术人员要共同参与应急处置。

4.4 加强灭火救援专业队伍建设

设有大型甲醇储罐的化工企业，应建立专职、志愿消防队伍，配备专业化的消防车辆装备，至少建立主战泡沫消防车、高喷消防车、泡沫运输车“三车一套”作战模块，储备一定数量的抗溶性泡沫灭火剂，作为处置化工事故的基本单元，发生灾害时根据需要可调派多个模块，每个模块自成作战体系。

公安消防部门要立足灾害事故风险评估，着眼现有灭火救援力量，制定完善切实可行的灭火救援预案。要根据化工企业火灾特点，优先配备远程供水系统、高喷消防车、大功率水罐消防车等车辆，以及无人侦察机、灭火机器人、危化品无线侦检系统等装备，立足于最大、最难、最不利的情况下，组织开展联合演练和实战训练。

5 结束语

随着我国化工产业的快速发展，特别是煤化工产业的迅猛发展，甲醇将继续保持较为强劲的刚性需求。随着甲醇产量的急剧增加，甲醇储罐的建设规模也发生了巨大变化，单个甲醇储罐容积已经达到上万立方，内蒙古鄂尔多斯西北能化甲醇储罐已经超过20000m3。这些储罐一旦发生火灾，扑救难度要超过一般的油品储罐火灾。因此，加强对大型甲醇储罐火灾扑救技术、战术的研究，具有十分重要的现实意义。

[1] 王允升.甲醇罐区的火灾爆炸危险性分析及防火防爆设计[J].化工设计,2000,10(5):32-37

[2] 鲜爱国,郎需庆,张卫华,等.大型甲醇储罐火灾风险及消防技术探讨[J].安全、健康和环境,2013,13(9):47-50

[3] 黎春雷.甲醇储罐区火灾爆炸的危险性及消防设计探讨[J].中国公共安全,2012,(1):62-64

[4] 韩素芹.扑救醇类火灾的几种有效方法[J].安全,2005,(6):40