06.28 化工廠爆炸如何救援?21年前那場事故的救援經驗很珍貴!

化工廠爆炸如何救援?21年前那場事故的救援經驗很珍貴!

1997年6月27日晚21時左右東方化工廠發生重大爆炸事故,事故中有9人死亡,39人受傷,直接經濟損失1.17億元。

事故中共燒燬油罐10座,其中1萬立方米原料罐6座,輕重油罐4座。乙烯A罐被炸倒在地,頂部爆有裂口,乙烯C、D罐出入口管線均已燒燬,戍烷罐腰部爆開了一個大口子,其餘10多個油罐和球罐都有不同程度的燒損。

油罐和球罐保溫材料脫落,鐵皮被炸飛,半地下油泵房爆炸倒塌。火車卸油站臺的油罐車燒損,鐵軌移位變形,多處管線管架倒塌燒燬。

操作室天花板、門窗和錶盤炸塌炸損。罐區周邊的房屋及建築物部分被摧毀,強烈的輻射熱將罐區四五平方公里內的樹木全部烤焦。

經專家組調查分析原因表明,6月27日上午,原料罐區進行石腦油卸油作業,到晚上8時前交接班後,鐵路油罐車開始向原料罐區卸輕柴油。由於操作工開錯了閥門,把該送到輕柴油B罐中的輕柴油送到了已裝滿石腦油的A罐中去了,因為石腦油A罐已裝滿,所以,導致大量的石腦油冒頂外溢,冒頂溢出的大量石腦油揮發成可燃氣體,很快整個罐區瀰漫著高濃度的石腦油油氣,遇到明火發生爆炸,隨後又引起乙烯的爆炸及整個罐區大火。

北京市消防局接到報警後,先後分四批調出22個公安消防中隊,94部消防車,1245名消防指戰員,調出燕山石油化工公司等7個企事業專職消防隊,20部消防車,143名專職消防員前往火場撲救。調出市環衛局36部灑水車(載水量共計320噸)趕赴現場協助供水。28日8時40分公安部消防局又令天津公安消防總隊派9部大功率泡沫消防車,110名消防人員前往北京增援。投入火災撲救的消防力量共計123部消防車,1498人。

火災於29日中午12時基本撲滅,30日晨6時全部掃清殘火,7月4日儲罐物料處理完畢。

整個火災撲救從到場至大火基本撲滅,經歷了40多個小時,使用泡沫40噸,高倍泡沫2.7噸,水帶一千餘條,消耗水帶近200條,冷卻滅火用水量達56000噸。成功地保住了儲罐區內的8個高壓球罐、7個油罐沒有發生二次爆炸和燃燒,保住了距火場中心西側800米的丙烯酸分區及生產裝置區的安全,防止了更大爆炸燃燒的危害,避免了火勢擴大蔓延,使千餘名參戰的消防指戰員和數百名職工在長時間、複雜滅火戰鬥中無一人傷亡,成功地撲救了全國曆史上罕見的特大化工火災。

一、基本情況

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(一)罐區概況

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該廠罐區面積為9.8萬平方米,共有各類儲罐31個,其中壓力球罐13個,常壓立式拱頂/內浮頂罐18個。分別儲有甲類防火一級物料乙烯、丁二烯、丙烷、液化氣、碳四、碳五和甲類防火二級物料乙二醇,加氫汽油、裂解汽油、輕柴油、石腦油,調質油、裂解燃料油、碳九共計儲料1.9萬餘噸。

罐區北側為停放兩列載有62節60立方米的輕柴油罐車,共儲油2700噸;罐區西側距火場800米為生產裝置區並有2個500立方米的環氧乙烷高壓球罐;罐區東南側為乙二醇桶裝站。

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(二)消防設施情況

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罐區設有固定消防設施,各儲罐頂部多安裝有泡沫發生器和水噴淋,周圍設置了固定水炮以及泡沫滅火管線和冷卻給水管線。爆炸火災發生後油罐及球罐大部分消防設施遭到破壞。

該廠共有消火栓45座,其中罐區29座(地上17座,地下12座),裝置區16座,主管網管徑400毫米,支管網管徑200毫米,有地下儲水池4個,分別為6000、3000,2000和400立方米,廠內有各類消防水泵6臺,廠內還有各類電機機井8口,給水池補水,給水量為800噸/小時;爆炸火災發生後,油罐及球罐大部分消防設施被破壞,同時由於斷電,使部分供水設施不能正常運行,只靠1臺柴油發電機供水。

二、火災特點

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(一)火場面積大,火勢兇猛

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這起爆炸火災發生後,瞬間整個儲罐區上空火光沖天,火焰高達上百米,6萬多平方米罐區一片火海,公安消防隊到場後6個1萬立方米油罐,2個2千立方米,2個1千立方米的油罐和5個1千立方米的球罐,兩列油槽罐車同時都在猛烈地燃燒,強烈的輻射熱將火場東西長3千米、南北寬1千5百米周圍內的。樹木都烤焦,油罐火,裝置火,管道火同時燃燒,猛烈火勢持續時間長達20多小時,火勢十分兇猛形成大面積立體火災。

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(二)火場情況複雜,爆炸危險性極大

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罐區有大小儲罐31個,有高壓球罐和常壓立罐,有油槽車和地下油池,有液體和氣體物質,儲存有14種易燃易爆物料,各種化學、物理性質複雜,尤以丁二烯,乙烯、丙烷爆炸危險性大,爆炸下限都在百分之二、三之間,遇熱源、明火或氧化劑多有著火爆炸危險,丁二烯極不穩定,能自行聚合發熱和形成爆炸性的過氧化物而自燃,在火場高溫下能產生聚合使容器爆炸。這些儲料罐(除乙烯罐已爆炸外),都在著火區內,與著火油罐僅有幾十米距離,輻射熱十分高,受到火勢嚴重威脅,如果處置冷卻保護不堅決,供水不足,隨時都會發生再次爆炸的危險。

儲罐間管道連通,物料流動很快,加速火勢蔓延,對未著儲罐和生產裝置都造成威脅。

另外,風向變化,當日風向偏北,風力1—2級,對控制火災較為有利。如果風向轉西或南,風力加大,那麼下風方向的球罐將處在大火的直接包圍之中,兇猛的火焰和強烈的輻射熱使保護球罐的消防人員難以堅守陣地。

由於火場上述複雜情況,儲罐隨時都有發生爆炸的危險,一旦再次爆炸,整個罐區,整個生產裝置區,以至周圍地區都將毀於一旦,並且極易造成人員傷亡。

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(三)設施破壞嚴重、撲救難度大

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由於瞬間的強烈爆炸火災,將罐區大部分消防設施破壞,即刻帶來的斷電、停水等災害,一時使罐區消防設施處於了癱瘓狀態。

公安消防隊到場後,面對熊熊燃燒的大火,無法利用固定滅火設施,只能利用消防部隊的移動滅火設施進行滅火,火場難以接近,滅火效力難以達到;消防水源又嚴重不足,使前期滅火戰鬥十分艱難,面對強烈的輻射熱消防員採取水槍掩護強行接近火點直到次日上午緊急搶修廠區部分供電恢復,火場供水才得以改善,罐區部分噴淋才得以發揮作用。

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(四)火場規模大,參戰力量多

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火場總計調集消防車百餘部,人員千餘人,調集公安警力近百人,同時調集了環衛,供電,供油等部門力量協助滅火。

在火災撲救中消防車共使用19座消火栓,1座水池,形成25條供水線路,火場前方共出35支水槍,冷卻滅火用水量達56000噸,使用泡沫40噸,高倍泡沫2.7噸,使用水帶一千餘條,消耗水帶近200條。

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三、撲救過程

在撲救這場特大火災中,火場總指揮部根據火災的特點,堅決貫徹“先控制,後消滅”的戰術原則,對火情變化和險情的發生都做了較為準確的判斷,及時果斷地做出“保球罐,保裝置區,防止二次爆炸,不傷人,不死人”的總的戰術指導思想,整個火災撲救在各級領導和各有關部門組成的火場總指揮部的統一指揮下,實施了一系列卓有成效的正確戰術措施,最大限度地減少了火災造成的危害和損失。這次戰鬥可劃分四個戰鬥階段。

第一階段:撲救外圍火點,解決後顧之憂的初戰階段

火災發生初期由於球罐粉碎性爆炸引起整個罐區10個立式油罐和5個球型氣罐的猛烈燃燒,並由於爆炸碎片飛出在廠區形成以罐區為中心幾處火點,罐區火勢異常兇猛,外圍火場蔓延迅速,主管隊15中隊和增援隊13中隊,25中隊初到場後,與該廠專職消防隊針對火勢及到場力量無法控制罐區大火情況,即分兵幾路首先撲救位於罐區西側800米的丙烯酸分廠1千立方米中試裝置火,保住了該分廠裝置區和臨近的儲罐區的丙烯酸儲罐區的安全,防止了更大的爆炸和燃燒。

撲滅罐區西北側200米的管廊火和位於罐區南側400米的高壓線及庫房等幾處火點。僅用20分鐘及時消滅了外圍火點,防止火勢向生產裝置區及周圍單位擴大蔓延,解除了主火場之外的後顧之憂。

第二階段:控制爆炸,防止傷亡的決戰階段

在6萬多平方米的燃燒罐區中,有15個油罐和氣罐直接受到猛烈火勢的保衛和強烈輻射熱的威脅,隨時都有二次爆炸的危險,一旦二次爆炸發生,將會直接造成整個罐區、生產裝置區的連鎖爆炸燃燒,造成在場消防指戰員和周圍人員大量傷亡等嚴重後果。北京市消防局指揮員到場後,成立以張寶林政委和劉瑞祥局長為總指揮的火場指揮部,指揮員們冒著生命危險進入火場偵察火情,確定了竭盡全力控制儲罐不發生二次爆炸的戰略重點。

針對可能引起爆炸的因素,積極採取有效的戰術措施:首先以位於燃燒油罐最近,並已著火的丁二烯和碳4兩個球罐為主攻方向,組織了13支水槍強攻到球罐下面,實施強攻冷卻的戰術,一方面控制球罐火勢穩定燃燒;一方面冷卻球罐壁,為球罐降溫,同時將6支水槍佈置在球罐與著火有關之間,形成一條水幕,阻隔強烈的輻射熱對球罐的威脅,組織8箇中隊的滅火力量兵分5路、從罐區北側、西側和南側邊撲滅罐區地面火,邊向油罐接近,用水冷卻已經燃燒的和尚未燃燒的油罐,防止油罐區火勢擴大,另外火場指揮部做出由公安分局、公安交通管理局疏散周圍群眾,搞好火場警戒,禁止非消防人員進入的決策。

28日零時火場總指揮部召開會議,分析火場形勢,進一步明確了“保球罐,保生產裝置區,不發生二次爆炸和不傷人死人”總體戰略思想。

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對滅火力量佈局進行調整,把火場劃分為四個戰鬥段:北側戰鬥段由一支隊及東方化工廠專職隊負責,任務撲滅油槽車及油罐火,阻截火勢向北側裝置及油罐車蔓延;中部戰鬥段由二支隊、三支隊負責,任務冷卻球罐不發生爆炸;南部戰鬥段由四支隊負責,任務阻截千立方米油罐火勢,冷卻保護未著油罐和球罐;東南側戰鬥段由二支隊和燕化專職消防隊負責,任務阻截萬立方米油罐火勢。局戰訓處指揮員分別在各戰鬥段與支隊指揮員共同指揮。

為掌握儲罐變化情況,確保不發生傷人死人,火場指揮部明確一是各戰鬥段在前沿陣地設觀察哨,由指揮員負責觀察儲罐情況;二是將滅火人員撤退命令權放到各戰鬥段指揮員,強調如出現儲罐發生顫動,安全閥鳴響,火焰突變白色等爆炸前兆時,指揮員應立即命令滅火人員撤退;三是前沿水槍陣地多采用固定水槍,並規定一支水槍陣地上設兩名戰鬥員,以減少前方人員。

為防止管道串通,火勢向生產裝置蔓延,指揮部命令由東方化工廠組織精幹熟悉罐區裝置情況的職工對管道閥門進行檢查,能關閉的關閉,不能關閉的採取阻隔措施,對關鍵裝置要派專人看守。

為防止天氣變化影響火勢擴大,火場指揮部與國家和市氣象局聯繫,隨時掌握火場地區風向變化情況,準備了以應付風向變化的備用滅火力量,並在幾次風向變化的情況下,調整滅火力量。

由於冷卻控制總計出19毫米水槍30支,帶架水槍3支和水炮1支,用水量達上千立方米/小時,而廠區供電系統遭破壞,停電造成供水中斷,只有靠總蓄水1萬多立方米的儲水池供水,由於滅火用水量大,使儲水池蓄水量迅速減少,最困難時水池水位只有30釐米,在這種情況下,指揮部果斷調用市環衛局36部灑水車從廠5公里外水源拉水,同時前方調整水槍,減少用水,並組織供水部門和廠方迅速搶修供電系統,經過多方努力,於28日上午9時泵房供電恢復,水泵啟動,供水狀況好轉,闖過了供水嚴重不足的難關,由於準確地掌握了火場的情況,堅決採取了一系列戰術措施,有效地控制了儲罐發生爆炸。

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第三階段:確保重點、積極進攻的嘗試階段

經過滅火指戰員堅苦卓絕的控制阻截,火勢逐漸得以控制。在火勢得到基本控制,後續滅火增援力量到場後,火場總指揮部經過現場偵察,初步論證,做出了“在確保冷卻控制的同時,積極嘗試組織滅火進攻”的決策。

集中北京市消防局部分力量和燕化專職消防隊、天津公安消防總隊的增援力量,先後組織了5次滅油罐火和西北側底下油池火的戰鬥,這種主動探索,積極進攻,加快滅火進程的指導思想是正確,對減輕火勢對球罐的威脅也起了積極的作用,但由於著火油罐罐頂全部掀掉,並出現坍塌,在供水能力嚴重不足的情況下,很難組織有效的進攻。又由於 6個1萬立方米油罐同時燃燒,罐壁被燒紅,罐與罐之間僅有30米,火頭與火頭相連,強烈的輻射熱使戰鬥人員不能接近相鄰的罐進行冷卸。

同時指揮部,化工集團,技術專家研究分析:即使撲滅了一個油罐火,由於罐內大量餘料無法清除,油罐距離很近,強烈的輻射熱和火焰易使油罐復燃,造成前功盡棄,給善後處理造成無法解決的困難。因此,火場總指揮部決定不再向著火油罐進行滅火進攻,採取冷卻和阻隔,控制大油罐火穩定燃燒,直至物料全部燃盡,經過實戰檢驗和技術論證,這種處置已燃燒大油罐戰術對策是較實際,科學和穩妥的。

第四階段:重點監護技術處置的全勝階段

在油罐大火基本熄滅,已完全控制火勢的情況下,將主要力量部署於球罐周圍,增強撲滅火勢和冷卻降溫的強度。重點對已著火的丁二烯球罐採取一是往罐內充氮氣,防止罐內產生負壓,引起爆炸;二是臨時接管導氣,燃燒餘料的技術處置措施,消防指戰員和廠方排險人員又現場監護和處置了五天五夜。妥善地防止了油罐回火、餘料洩漏及罐內負壓等引起二次爆炸。

四、經驗總結

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(一)調集滅火力量及時

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119指揮中心根據報警情況,判斷該廠發生了較大火災,便加大了第一齣動滅火力量調集,在10分鐘內調出8個消防中隊,30部消防車,並調出局及一至四支隊的指揮車趕到火場,隨即又根據火場需要調14個公安消防隊,64部消防車和7個專職消防隊20部消防車增援滅火,共調集大功率泡沫車18部,大功率水車8部,普通泡沫車16部,普通水車 36部,高倍泡沫車3部,照明車2部,並調集環衛36部灑水車到現場協助供水。

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(二)領導到位,指揮得力

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火災發生後,北京市委,市政府,公安部,北京市公安局的領導都很快趕到火場組織指揮滅火,黨中央、國務院以及有關部委的領導也親臨現場視察火情,指導撲救工作,北京市公安交通管理局、通州區委、區政府,區公安分局、北京軍區、北京衛戍區、武警一總隊、市環衛局、市供電局等單位領導也先後趕到火場協助滅火。北京市消防局很快在火場上形成了以六人指揮組為核心的總指揮部實施火場總體戰略指揮,戰訓處與支隊實施滅火戰鬥段戰術指揮及支隊、中隊實施陣地指揮的滅火指揮體系。

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(三)指導思想明確,戰術運用得當

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火場總指揮部成立後,根據火場嚴峻的態勢,及時明確地提出“保球罐,保裝置區,防止二次爆炸,不傷人不死人”的總的指導思想。初到場後,戰術上貫徹“先控制後消滅”的原則,戰鬥部署穩妥周密,對險情判斷準確,首先正確迅速地撲滅外圍火點,而後集中兵力採取強攻近戰冷卻球罐,防止二次爆炸。指揮員在滅火過程中始終隨時注意火勢變化,果斷採取保護措施,以保證戰鬥安全。在中期滅火戰鬥階段,貫徹“集中兵力打殲滅戰”,採取分片攻擊,各個擊破的戰術,冷卻、滅火相結合,防禦與進攻並舉,為加快滅火進程起到了一定的作用。

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(四)通力合作,協同作戰

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這次火災撲救是一次多部門大兵團的作戰,參戰單位多,力量分佈廣,指揮層次多,力量調整大,在這種情況下,各參戰單位都能服從滅火大局,堅決貫徹執行指揮部命令,主動協同配合。火場前後方之間,中隊之間,消防車之間積極配合,前方滅火交叉掩護,後方供水互相照顧,充分發揮了整體協同作戰效能,火場自始至終戰鬥秩序井然,沒有出現相互牽制,互相影響的雜亂局面。

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(五)火場通信和裝備保障有力

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在這次大規模火場上,投入使用各種型號電臺共計220部,通信部門適時對火場電臺進行了調整,採取火場指揮網(二級網)104常規信道通信,設立消00主臺,維持全網工作秩序,並及時傳遞火場信息。司令部、後勤部及時組織向火場不間斷地運送消防器材裝備及油料,其中普通泡沫液20噸,高倍泡沫液2.7噸,消防水帶200條,泡沫勾管6支,帶架水槍5支,個人防護裝備86套以及火場照明燈等器材,運送汽油15噸,柴油25噸,機油百公斤,及時保障了火場需要。

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五、教訓與不足

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(一)現有移動滅火設施撲救大火明顯不足

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由於罐區固定滅火設施在起火爆炸後遭到嚴重破壞,本應發揮主要作用的固定設施不能使用,只有依靠消防部隊移動滅火設施。雖然將全市城近郊區的所有消防隊全部大功率泡沫、水車都調到火場,並從燕化、天津調來了增援力量,但面對這樣大面積火場,這樣猛烈的火勢,要想組織全面出擊冷卻及滅火也是顯得力量微乎其微,裝備嚴重不足,按撲救一個1萬立方米油罐火災的實際計算需要10部大功率車供水,現有特種消防車只夠撲滅一個油罐的能力。因此還需要配備部分大功率泡沫炮和水炮消防車,同時增配移動炮和帶架高壓水槍等滅火器材。

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(二)火場指揮部機制不夠健全

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首先,這樣大的火場,應在適當的位置設立明顯的指揮部標誌。其二,指揮部人員相對固定,並應配備若干個指揮參謀,明確職責分工,有進行滅火數據計算的;有繪製作戰地圖的;有蒐集記錄火場信息的;有保障通信聯絡的等等;並配製必要的作戰指揮設施,以保證火場指揮部的規範運轉。戰鬥段指揮點也應設明顯標誌。

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(三)基層指戰員撲救惡性油氣罐火災的經驗不足

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危險性不瞭解,自我保護意識差,心理素質不夠強,在前沿罐區人員過多,有的一支水槍陣地上有4、5個人守著,有的戰鬥員就在罐區內休息,極易造成不必要的傷亡。


中國應急管理報 新媒體中心


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