石油化工火灾扑救力量编队与战术应用研究

2021-12-21 17:47沈建国
今日消防 2021年8期
关键词:石油化工难点

沈建国

摘要:石油化工是高危行业,具有有害有毒、易燃易爆、高压高温、链长面广以及连续作业等显著特点,在生产运输和安全管理中容易出现漏洞、盲点和设计缺陷,导致安全事故时有发生,其火灾事故处置也是世界性的消防难题。对于消防救援队伍来说,探索石油化工企业火灾事故的处置,能够有利于消防指战员预先掌握事故处置的主动权,极大地降低因石油化工事故而造成的危害。文章结合上海金山石油化工区域火灾特点,分析研究石油化工火灾扑救的力量编成和技战术应用,提出有区域特点的处置对策。

关键词:石油化工;难点;处置对策;战术应用

石油化工企业的兴起,是科技发展、社会进步和人类文明程度提高的重要标志,同时石化也是现代化生产的重要领域。石油化工企业的蓬勃发展对于社会经济的快速发展以及人民生活水平的显著提高,均起到了无可替代的作用。但石油化工企业同时也属于高危行业,一旦成灾后,将会对人民群众的生命财产安全造成极大的威胁。近几年,我国重大化工火灾事故频发,7·16大连湾输油管道破裂引起油罐区大火、8·12天津港特别重大火灾爆炸、4·21扬子烯烃厂环氧乙烷爆炸、4·22靖江德桥化工仓库爆炸火灾……现场情况复杂,施救困难,石油化工类灾害事故灭火救援准备工作越来越得到各级政府和组织的高度重视。

由于石油化工自身易燃易爆的特性,使得该类型火灾不仅发展蔓延快,而且灾情恶化快,因此控火抑爆成为第一要求。那么,如何在第一时间调集控火的战斗力量,也就成为初战力量科学部署的难点。如何调集战斗力量迅速形成战斗力,避免车辆乱停、水带乱放、火场秩序混乱,成为战斗展开的难点。这些都是我们各级指挥员需要考虑的问题。现将金山战区在首发战斗力量编队和大兵团作战技战术应用与读者交流,内容仅供参考。

1  合理编制石油化工灾害事故处置作战编队

应对石油化工类型的火灾,首先需要在尽可能短的时间内快速抽调具有战斗力的有生力量,前提是快速出击,在火灾发生的第一时间集中优势作战力量压上去,实现控火抑爆的要求。

在编制石油化工灾害事故处置作战编队时,要紧紧围绕人员、车辆、器材装备、作战秩序、火警等级调度等内容,以解决大型石化火灾力量调派标准化,明确化工火灾扑救的编队组成与职责分工,探索符合战区实际的灭火救援力量基本编队模式,积极推行“作战单元-作战编成-作战编队”的三位一体作战体系,进一步增强火灾处置的规范化、专业化水平,增强队伍快速处置的能力[1]。

1.1  化工编队作战单元的构成

作战单元是依托各基层中队人员、车辆、装备构成,是化工编队的组成部分。单个作战单元由不同功能的车辆、器材构成,以作战能力为衡量标准,可以承担独立的战斗行动。按照功能可分为6个作战单元:

(1)灭火冷却单元。其主要承担事故处置中对储罐、化工装置和地面流淌火的灭火、冷却任务,实现流量80L/s~160L/s的供水能力,确保能够同时出2门车载炮或6支泡沫枪、2门以上双干线移动炮。

(2)举高喷射单元。其主要承担灾害事故中对大型储罐、化工装置高位设备的灭火冷却任务,实现喷射流量大于80L/s。举高(云梯)喷射消防车举升高度不小于30m,泵浦流量不小于100L/s;后方供水大功率泡沫消防车载水量不少于6t,载泡沫液量不少于6t,泵浦流量不小于100 L/s。

(3)抢险防化单元。其主要承担灾害事故处置中侦检、洗消和堵漏任务,能提供个人化学防护和呼吸防护,实现有毒有害物质现场快速检测,个人、公众洗消和装备器材的洗消能力。

(4)战勤保障单元。其主要负责火灾中战勤保障工作,实现常用装备器材补充、油料(泡沫)保障、空气呼吸器气瓶更换等工作。

(5)通信指挥单元。通信指挥车主要承担灾害事故中通信、调度指挥等任务,具备卫星图传功能,可将现场影像实时回传至部局、总队指挥中心,可实现无线通信、单兵图像、卫星图传、无人机航拍、现场文书等功能。

(6)远程供水单元。主要承担灾害事故处置中远程供水任务,要实现流量不小于200L/s,距离不少于3km的远程供水能力。

1.2  轻型、重型化工编队力量构成

(1)轻型化工编队力量构成,由1个灭火冷却、1个抢险防化、1个举高喷射、1个战勤保障单元和1个通信指挥单元组成。6个作战单元包括12辆不同类型消防车,具体有大功率泡沫消防车3辆、常规泡沫消防车2辆、装备保障车2辆、高喷(云梯)车1辆、油料保障车1辆、抢险防化消防车1辆、泡沫保障车1辆、通信指挥车1辆。

(2)重型化工编队力量构成,由2个灭火冷却单元、1个抢险防化、1个战勤保障、2个举高喷射、1套远程供水、1个通信指挥单元和1辆照明车组成。8个作战单元包括22辆不同类型消防车,具体有大功率泡沫消防车6辆、常规泡沫消防车3辆、远程供水组3辆(泵浦消防车1辆、水带铺设消防车2辆)、高喷(云梯)车2辆、装备保障车2辆、运兵车1辆、抢险防化消防车1辆、泡沫保障车1辆、油料保障车1辆、照明车1辆和通信指挥车1辆。

1.3  化工火灾作战编队理论数据支撑

1.3.1  灭火理论数据计算[2]

某地区某石油化工有限公司储运部车间,有5万m3固定顶立式油罐全液面燃烧、距着火直径1.5倍范围内的同類型邻近罐3个,流淌火面积1000m2。(固定消防设施损坏,现场使用6%型泡沫灭火器具、罐高21m、直径60m)。

(1)着火罐灭火用水量:按照灭火用水常备量为一次进攻用水量六倍(30min)计算,W灭=6 Q灭=631680L。

Q灭=631680÷1 800=350L/s。

(2)着火罐冷却用水量:Q冷=π×D直径(m)×q冷却水供给强度[L/(s·m)],Q冷=3.14×60×0.6≈115 L/s。

(3)邻近罐冷却用水量:着火罐位于罐区中央部分,周边邻近罐为3个。Q邻=0.5×n需要冷却罐数×π×D直径(m)×q邻近罐冷却水供给强度[L/(s·m)],Q邻=0.5×3×3.14×60×0.35≈100 L/s。

(4)流淌火灭火用水量:Q流=0.94×A流×q流=0.94×1000×0.133≈125 L/s。

(5)火场灭火冷却总用水量:着火罐冷却用水量+着火罐灭火用水量+邻近罐冷却用水量=115L/s+350L/s+100L/s+125L/s≈690L/s。

(6)泡沫用量计算

Q混=q混合液供给强度(L/m2)×A(燃烧面积)×T一次进攻时间(min)

Q混=8×2800×5=112000L

Q液=Q混×0.06=6720L

备注说明:扑救着火罐实际泡沫进攻有效率为30%。

1.3.2  作战编队供液能力

(1)一个轻型化工编队。供水量最少≥160L/s,灭火救援现场中,在消火栓和天然水源充足的情况下,供水量≥210L/s。完成整个现场灭火救援任务至少需要调集6个轻型化工编队。

(2)一个重型化工编队。供水量至少≥260L/s,在灭火救援现场消火栓及天然水源充足情况下,灭火冷却用水量≥420L/s。完成整个现场灭火救援任务至少需要调集3个重型化工编队。

备注说明:常规来讲,因水渍损失、枪炮打击不精准等问题,调集力量要提升,需要理论值的3倍以上。

2  石油化工灾害事故处置大兵团作战战术应用

从无数次化工灾害事故灭火作战实践案例中,突出问题主要表现在参战力量多、车辆相互堵、现场指挥协调难、作战目的不明确等,所以建立一套科学有效大兵团灭火作战模式非常重要。大兵团战术是建立在作战(单元)编队的模式上,前提必须设置集结点,发挥其“作战任务清楚、作战位置明确、作战秩序规范”的绝对优势,突出枪炮到位快,避免单打独斗,第一时间控火抑爆战术成为赢得灭火战斗胜利的决定因素[3]。

大兵团灭火救援战术以“一”“L”“品”“回”四种阵型组成。此种战法在2013年“6·24”上海盛瀛化工有限公司装置火灾和2014年“7·25”上海石化水务部湿式氧化车间含油污水罐爆燃火灾,以及2016年“4·22”增援靖江石油化工火灾扑救过程中得到实战检验,在历次大型灾害事故火灾扑救中发挥了重要作用。

2.1  “一”字阵型

概括来讲就是战斗力量布阵蔓延方向,打狙击战役。首战力量到场后,车辆停靠位于上风或侧上风方向,第一时间在火势蔓延方向或是火场主要方面布置枪炮力量亮剑,在“敌方”反扑通道上设置障碍。技战术方面要充分利用厂方高压消火栓或内部固定消防设施出水出炮,迅速建立水炮(枪)阵地打击火势,冷却毗邻建筑装置或罐体,实战中一般以“一”字的格局进行部署,在不影响应援力量通行的基础上,占据火场其中一个有利位置,为打歼灭战争取作战时间。

首战期间,火场指挥员必须在第一时间观察作战区域环境,组织火情侦查、火场警戒,攻坚小组深入火场核心区域侦检,为后续增援力量提供火场第一手资料和信息。

2.2  “L”字陣型

概括来讲就是战斗力量布阵在两翼,打迂回包抄战役。后续第一到场的应援力量依据灾害事故发展、首战力量薄弱的区域,指挥员要判定攻击左翼还是右翼,具体作战思路要围绕“补位、包抄”。车辆要停靠位于上风或侧上风方向,但必须是不影响后续车辆跟进为基本原则,枪炮阵地要建立在首战力量侧翼或下风方向,实战过程中一般以“L”字形的格局进行部署,主要作战任务是以协助首战力量控制火势,并在下风向以围堵火势为主,积极冷却毗邻建筑装置或罐体。

2.3  “品”字阵型

概括来讲就是战斗力量布阵在侧翼,打堵截包围战役。后续第二到场的应援力量迅速占据空白处侧翼位置,对首战力量另一侧力量薄弱的区域进行补位,同时要兼顾第一应援力量进攻方向火势的堵截。此时作战地形对第二到场力量非常不利,但是各级指挥员仍然要坚持车辆停靠位于上风或侧上风方向,可以选择距离稍远安全停车区域,用长距离供水的方式,把枪炮阵地建立在首战侧翼,第一应援力量阵地的对面。实战中一般以“品”字形的格局进行力量部署,主要作战任务是火场补位、火场供水、火场堵截为主。

2.4  “回”字阵型

概括来讲就是战斗力量布阵在谷口,打包围歼灭战役。后续第三批应援战斗力量到场后,应当迅速在灾害事故现场空白点位置设防,形成包围合击作战态势。此时作战地形对于第三批力量来讲是最不利的,进攻通道位置停满了战斗车辆。针对这种情况,需要各级指挥员一定要查看卫星导航地图,提前做好作战准备,在外围设定安全停车区域,指战员要长袭奔波至前线,在谷口的位置建立枪炮阵地。实战中一般以“回”字形的格局进行第一力量部署,主要作战任务是迅速补位形成围攻势态、长距离供水补给前方核心区域作战的车辆、特种装备器材、泡沫油料等供给保障一定要运输到前沿作战阵地。

后续应援力量的集结点,由战训部门专人负责。按照500m2、2000m2、4000m2石油化工灾害事故处置力量集结点,分别设于上风方向不小于500m、1200m、1600m处地段。

依据灾害事故现场,灵活拆分化工轻(重)型作战编队,以化工编队作战单元为组别,方便于火场事故核心部位力量调集。

3  石油化工火灾扑救坚持贯彻执行“八个必须”

3.1  必须坚持优先使用固定消防实施

牢固树立“以固为主、固移结合”的战术理念,对装有固定和半固定泡沫灭火装置的化工火灾事故,到场第一时间应打开单位内部消防设施,同时用“三防一攻”的战术方法,迅速建立水炮,辅以移动泡沫炮、泡沫挂钩、泡沫管枪等结合灭火。

3.2  必须坚持特种车辆“零号”出动

大功率泡沫水罐车和举高喷射消防车在石油化工火灾扑救的前期冷却和后期的总攻中,提供了充足的流量支撑和射程保障,尤其是举高喷射消防车,直接将灭火剂打入爆炸燃燒油罐、装置内部,极大地提高了灭火剂的灭火效能。

3.3  必须牢固树立“用炮”的理念

研究炮阵作战力量的组合和大流量供水方法,处置现代化工火灾,从实战案例来看,用炮是一种非常正确高效的选择。首先,移动炮具有射程远、流量大、控制范围广和机动性强的优点;其次,使用移动炮出水冷却、灭火,可以精简一线人员,防止爆炸燃烧、流淌火对战斗员造成伤害[4]。

3.4  必须坚持“先冷却后灭火”的原则

在石油化工火灾的灭火过程中,首先要考虑冷却,然后再考虑灭火。在现有作战力量无法做到一次性扑灭火灾的情况下,现场指挥员必须要保持清醒的头脑,在确认火势平稳燃烧的前提下,组织消防指战员把重心放到冷却稀释上面。

3.5  必须坚持“满罐燃烧不灭火”

为防止燃烧罐体、装置、管道注入过多水,在火灾扑救过程中,要坚持满罐稳定燃烧不灭火,防止造成罐内燃烧液体外溢形成大面积流淌火。

3.6  必须坚持坚决控制流淌火蔓延

在应对现代化工园区的火灾中,流淌火能够在极短的时间内使燃烧面积扩大数倍,另外还有可能会引起爆炸等恶性连锁反应,同时流淌火也是造成消防车被陷火区或造成消防指战员伤亡的祸水,是重大事端的制造者。所以,各级消防指挥员要充分研究堤内流淌火和堤外流淌火灾的应对办法,科学利用大型机械设备、沙土筑堤围堵,控制流淌火蔓延,防止灾情扩大。

3.7  必须选择正确的灭火药剂

当前石油化工火灾扑救中,氟蛋白泡沫使用比较普遍,在实战中,清水泡沫、抗溶性泡沫性能明显优于氟蛋白泡沫,往往使用高性能泡沫能够起到事半功倍的效果,所以建议逐渐淘汰氟蛋白泡沫,使用高性能、优质泡沫,不仅有利于灭火,而且能保护战斗员人身安全[5]。

3.8  必须要有撤退的措施

石油化工火灾情况复杂,火势突变情况多,在战斗展开前要明确紧急避险点,派出安全观察哨,预先架设紧急撤离报警器,遇有突变,立即撤离。

参考文献:

[1]朱力平.消防工程师手册[M].南京:南京大学出版社,2005.

[2]公安部消防局编.消防灭火救援[M].北京:中国公安大学出版社,2002.

[3]公安部消防局.中国消防手册第十卷[M].上海:上海科学技术出版社,2006.

[4]常松.大型石油化工火灾灭火救援装备保障探讨[J].消防技术与产品信息,2018,31(12):47-49.

[5]谢治国.石油化工类火灾特点及扑救对策[J].化工管理,2020(36):79-80.

Research on force dispatch and tactics

application for fighting against oil and chemistry fire

Shen Jianguo

Jinshan District Detachment of Shanghai Fire Rescue Corps

Abstract:Oil and Chemistry sectors belong to high-risk industries, representing the features of toxic and harmful effects, flammable and combustible substances, high pressure and temperature, long chains and wide variety, continuous running and other aspects. Owing to all these issues, there might be many flaws and blind spots in their production, transportation, and management, as well as design deficiencies in these processes, which caused accidents from time to time. How to cope with the fire accidents occurred in these areas, it is a worldwide puzzle. For fire and rescue brigades, research on accidents disposal of oil and chemistry fires will help fire fighters acquiring the coping strategies in advance, and minimize the harmful impacts of these accidents. This paper analyzes the fire accident features of Jinshan Oil and Chemistry Zone in Shanghai, studies on the force dispatch and tactics applications by fire brigades, and issues solutions with regional characteristics.

Keywords:oil and chemistry; difficulties; disposal strategies; tactics application

猜你喜欢
石油化工难点
石油化工管道设计要点分析
石油化工企业的安全生产与管理分析
关于石油化工装置工艺管道设计的研究思考
石油化工自动化技术的发展现状及分析
山西省2019年对口升学考试 石油化工类
山西省2018年对口升学考试 石油化工类
不良资产证券化业务重启难点与策略思考
注重交流提升数学学习广度和深度探讨
新时期高校思想政治教育管理的创新研究
巧用多媒体技术, 让语文课堂更精彩