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煤焦油储罐火灾扑救探讨

中国消防在线   时间： 2013-07-02

摘要：文章以煤化工过程中煤焦油火灾扑救为切入点，深入分析了煤焦油储罐火灾扑救的特点，总结和探讨了煤焦油储罐火灾的扑救方法，并对引发的思考进行了探讨，旨在为灭大火、“能打仗、打胜仗”做准备。

随着人类对石油需求量的不断增多，而世界对石油的开采量却呈现逐年下降的趋势，国际社会经常出现“油荒”。如何摆脱对石油产品的过度依赖，成功化解需求与开采量之间的矛盾,各国都在积极的寻找石油替代品,我国已经把发展煤炭及生物质转换技术作为国家能源发展重要战略组成部分。

煤化工工业就是在这样一个背景下应运而生，而“煤制油”工艺是煤化工工业的重要产业链，它有助于我国摆脱对进口原油和石油产品的过度依赖，从而提高能源安全。煤焦油是煤制油和煤焦化过程中的重要产品。其组成极为复杂，多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯后加以利用。榆林作为全国最大的煤焦油产地，共有此类工厂约320家。榆林神木“3•21”煤焦油储罐火灾爆炸事故的发生，为我们敲响了警钟，在发展能源经济的同时，更要注重消防安全问题。因此，本文以陕西榆林煤焦油储罐爆炸火灾事故为例，提出了应对煤焦油火灾事故能力方面的意见和建议，旨在为广大消防同仁提供一定的技术指导。

一、榆林煤焦油储罐火灾扑救情况

（一） 煤焦油理化性质

煤焦油又称煤膏，是煤焦化过程中得到的一种黑色或黑褐色粘稠状混合液体，具有一定溶性和特殊的臭味，易燃并有腐蚀性，为致癌物。煤焦油相对密度（水=1）：1.02-1.23，常温下比重大于水，开口闪点（℃）：200℃左右，微溶于水，溶于苯、乙醇、乙醚、氯仿、丙酮等多数有机溶剂。煤焦油是煤化学工业之主要原料，其成份达上万种，主要含有苯、甲苯、二甲苯、萘、蒽等芳烃，以及芳香族含氧化合物（如苯酚等酚类化合物），含氮、含硫的杂环化合物等很多有机物。其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热极易燃烧爆炸,与氧化剂接触猛烈反应。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。

（二） 起火经过

2013年3月21日20时39分，陕西省榆林市神木县马镰湾工业园区内的天效隆鑫化工有限公司罐区一煤焦油储罐在搅拌调制过程中，由于挥发出的可燃气体与空气混合达到爆炸极限，遇静电火花而发生了爆燃事故，进而引发大面积流淌火，期间共发生了7次爆炸，情况万分危急。

该公司处在沙质荒漠地区，东邻榆林市浩正型煤有限公司办公区（未燃烧）、洗煤车间（未燃烧）及煤场（2万吨焦煤着火），南邻矿区柏油公路，西邻居民区，北邻北汇亚圣洗煤厂（3万吨焦煤着火）。另外，该公司东面2公里范围有进行煤炭深加工的洗煤厂、焦化厂等共计13家。

（三）扑救情况

陕西省消防总队和公安部消防局接警后，第一时间调集65台消防车，418名消防官兵赶赴现场实施扑救，经过全体官兵44个小时的连续奋战，最终成功扑灭了火灾。过火油罐23个，烧毁5个，过火面积约12180m2，财产损失之惨重、社会影响面之广泛、参战力量之多实属陕西首例，全国少见。

二、煤焦油储罐火灾特点

（一） 灭火战斗危险性大

榆林“3•21”煤焦油储罐火灾事故处置过程中，笔者发现，储罐燃烧初始阶段时，煤焦油主要从罐顶呼气阀开始燃烧，猛烈阶段时罐顶由于爆炸飞出，温度持续不断升高，导致沸溢持续不断，衰减阶段罐体塌陷，导致处置难度加大。整个处置过程中先后5个油罐共发生7次爆炸，且爆炸引起大面积的流淌火，大部分储罐被流淌火包围，储罐在火焰高温作用下，油蒸气压力急剧增加，当超过容器所能承受的极限压力时，储罐随时都会爆炸，严重危及参战官兵的生命安全。加之榆林地处沙漠地带，风向变幻无常，多变的火灾态势给参战官兵的作战行动带来了诸多不便，且储罐周围化工装置林立，事故潜在威胁大。起火罐区与生产装置区距离约20m，周围遍布化工企业群和洗煤厂，如果火势控制不力，极易引燃邻近的10多家焦化厂，后果将不堪设想。

（二） 化学危害程度高

煤焦油是有毒、易燃易爆物质，在常温下贮槽内有轻质油气（主要是轻油馏分），极其危险，遇明火会发生爆炸及火灾，且其化学成分复杂，性质各异，导致其燃烧产生的产物种类多，危害大。对于灭火后的油罐、输油管道，由于其壁温过高，如不加强冷却处理，会重新引起油品的燃烧，消防部队要切实做到冷却监护24小时。同时，由于该罐类型为固定顶储罐，导致储罐防护堤面积有限，如不及时处理油、水、泡沫混合液体，将会导致大量的混合液体溢出，将会对环境造成危害和对大气会造成严重污染。

（三） 火灾扑救难度大

煤焦油燃烧后热值高，辐射热强，巨大的辐射热使战斗人员在100m外都能感觉到热浪扑面，炙热难忍，抵近火焰实施强攻近战十分艰难。由于高温煤焦油，密度在0.90-0.99（水=1）；低温煤焦油，密度在1.12-1.1.20之间；常温煤焦油，密度在1.02-1.23之间。导致煤焦油储罐燃烧过程中，沸溢一直持续，快速形成流淌火，使广大指战员难以靠近火点。

（四） 灭火作战时间长

此次煤焦油罐区火灾过火油罐23个，烧毁5个，过火面积约12180m2，火灾燃烧持续时间长，加之榆林地处陕西最北部，属于严重缺水地区，受地理条件限制，孙家岔镇马镰湾工业园区15公里内无消火栓，25公里内无天然水源，水源极度缺乏，且灭火与冷却同时进行，影响甚大，导致灭火作战时间长。

三、煤焦油储罐火灾扑救方法

（一）集中优势兵力于火场

扑救此类的火灾，第一时间调集足够的力量于火场是致胜的关键所在。火灾发生后，陕西省消防总队第一时间调集了榆林、延安、铜川、西安四个消防支队的40辆消防车，272名官兵；8个企业队、15辆消防车，111名专职消防员。部局接到报告后，也在第一时间按照就近调度的原则调集内蒙古鄂尔多斯消防支队的10辆消防车，35名官兵赶赴现场。陕西省消防总队和部消防局优先调集的主战车辆都是高性能、大功率的水罐泡沫联用、高喷车；此外，在装备调集上，要携带充足的隔热服、防化服、避火服、堵漏工具、可燃气体探测仪、移动摇摆炮、泡沫钩管、泡沫管枪、带架水枪等有效装备。为争取灭火的主动权，在较短时间内迅速展开战斗，以实现集中优势兵力打“歼灭战”，控制火势的快速蔓延目的。其中，榆林支队两辆涡喷消防车，技术性能堪称国内领先。此次火灾过火面积达12180m2之多， 加之油罐火灾处置需冷却与灭火同时进行，所需力量较多，所以扑救此类火灾必须坚决贯彻集中优势兵力于火场的战术原则。

（二）划分片区，“蚕食”作战

在此次火灾事故处置过程中，现场指挥部根据火场面积大、参战力量多、作战任务重等实际情况，按照划分作战区域，分段、分片区作战，集中优势逐片处理的决策，提出“步步为营，波浪式推进，逐步掩埋”的“蚕食”作战方法，根据“确保重点、攻坚克难、兼顾一般”的原则，将火场划分为三个战斗区域，10个作战小单元，设立了四名观察哨，密切监视罐区火灾和风向情况。同时，调集大型挖掘机和沙土到场，一方面先采取用泡沫灭火，然后在水枪的掩护下，大型机械进行推土筑堤前进，并在罐区周围筑起2米高的围堤，阻止火势蔓延，增加灭火作战进攻面，逐步缩小流淌火面积；另一方面利用推土机、铲车开辟隔离带，引流疏导，运用沙土掩埋流淌液体，进行覆盖窒息灭火。据统计，此次火灾扑救共运用沙土约2000余方。通过分区、分片设置灭火阵地，进一步明确了作战任务。实践证明，这一做法是十分有效的，将主战力量和装备设置在火场的主要方面，使得各参战力量任务分工明确、责权得到落实，有利于充分调动参战官兵积极性、主动性和创造性。

（三）强化“立体化进攻模式”

针对火场煤焦油储罐燃烧的实际情况，指挥部决定在主战区域集中优势兵力、优势装备、优势作战物资，向罐区发起进攻，形成“涡喷车左右夹击、高喷车空中打压、泡沫管枪地面堵截、泡沫钩管重点覆盖、水枪阵地冷却掩护的立体进攻模式”， 此次立体化进攻模式，为成功扑灭大火发挥了决定性的作用。笔者认为煤焦油储罐火灾基本上是爆炸伴随燃烧，沸溢伴随燃烧，火势呈立体燃烧态势，有时火焰高达几十米，必须采取立体化的进攻模式，才能对其进行打压，进而控制火势。

（四）蓄积力量，适时发起总攻

由于着火区域发生在沙漠边缘地带，3月份的榆林地区风沙肆虐，天气干燥，风向变幻无常，水源极度缺乏。再加之整个火场形势复杂，这就要求指挥部要灵活运用战术，避免零打碎敲，一定要备足力量，适时发起总攻。指挥部能够及时协调社会单位多方位最大限度调运泡沫液，车辆加足灭火药剂，要求环卫、园林等市政单位供水车辆进行远距离运水供水，并指定专人负责水带线路的巡查，及时替换破裂水带，保证火场用水不间断，同时，推土机、铲车等在火场开辟隔离带，用沙土埋压泄漏点。

指挥部综合现场火情、参战力量、泡沫灭火药剂储备等情况发起总攻，用泡沫对防火堤内和排污坑内的液体进行覆盖，利用涡喷车、高喷车、车载泡沫炮、移动泡沫炮、泡沫钩管、泡沫管枪等装备压制火势，消灭流淌火，对着火罐进行强攻近战。数据显示，扑救此次火灾共用水约3000余吨，泡沫141.3吨，油料补给13.4吨。

四、几点思考

（一）强化专业性训练

煤焦油，消防部队日常接触少，不熟悉其理化性质、工艺流程，不了解其火灾特点、处置对策，欠缺处置经验。要全面做好此类企业灭火救援准备工作，必须将处置对策研究作为重点，立足辖区工场实际，开展专题学习培训，熟悉工艺流程，了解火灾危险性，掌握灾害特点及处置措施，开展专题战例研讨，组织学习国内外典型灭火救援战例，开展以侦察检测、个人防护、冷却抑爆、输转堵漏、现场估算、固定消防设施应用为主要内容的专题研究，切实筑牢各级指战员处置此类火灾害事故的理论基础。组织部队重点开展远距离供水、固定消防设施应用、移动炮（泡沫钩管）架设、堵漏输转、防爆抑爆、现场通信、紧急避险、个人防护等专项训练，切实提高专业处置水平。

（二）强化技战术研究

在扑救煤焦油罐区火灾过程中，所有参战车辆必须停靠于上风方向，车头朝外，以便在有爆炸征兆时最快的时间撤离现场。参战车辆的停车位置也是驾驶员往往容易忽视的问题，由于现场火情比较紧急，驾驶员和指挥员来不及思考停车的问题，将车停止在各种井盖上，这种停车位置是极其危险的，流入地下管道的可燃液体或重于空气的气体遇发动机火花或其它火源一旦爆炸，消防车瞬间会被火势包围。

扑救诸如此类的火灾，必须紧紧抓住厂方的技术人员，尤其是实施关阀截流，必须要弄清阀门在哪里、如何操作、关闭进料阀或开启出料阀后有无其他次生危险发生等问题。诸如此类的技战术问题还有很多，有此危险源的地区，指挥员必须加大对煤焦油储罐火灾事故处置技战术研究的力度，深入分析火灾事故形势，组织实战演练，最大程度的提高广大指战员处置此类灾害事故的技战术水平。

（三）强化战勤保障体系和跨区域战区协作机制

1、战勤保障体系不断完善

“兵马未动，粮草先行”。这是古人对后勤保障在作战行动中地位和作用的精辟论述。消防部队战勤保障体系是为满足现代大规模灭火救援、救灾实战和部队日常保障需要，以提高物资、装备、技术和生活保障能力为核心，充分发挥后勤对部队全面保障作用所构建的一种新的保障模式。有利于打破辖区、地域界限，从体制上、机制上将保障的人力、财物、装备和社会可利用资源进行整合，有利于靠前保障、主动保障、精确保障和持续保障，为确保部队打大仗、打恶仗、打得赢提供强有力的后援支撑。

2010年以来，榆林支队针对全市迅猛发展的化工企业，积极协调市政府，在全市建立完善的战勤保障体系，三年间，政府共配套投入1.87亿元，全部用于装备采购与指挥平台的建设。同时，支队先后与120急救中心、灭火剂生产厂家、车辆维护保养中心、大型超市、加油站等15家单位签订战勤保障联动协议，将各联系单位，任务分工，物资储备，保障途径等基本信息形成网络图，录入信息系统，大大提高了部队灭火救援能力。

此次火灾发生后，各级消防部队快速反应，迅速启动灭火救援预案，一次性调集足够灭火救援力量。各应急联动单位在火场指挥部的统一指挥下，各司其职，密切配合，有效保证了火场水、油、泡沫、大型机械设备等各类物资供应，为灭火作战成功提供了重要保障。

2、建立协调联络机制，多种力量协同作战

榆林火灾发生后，应急救援体系在实战中发挥了重要作用，尤其是协调联络机制的建立，为跨区域作战打下了坚实的基础。2010年签订了《陕蒙两地跨区域增援框架协议》，2012年支队组织跨区域演练16次，进一步提升部队跨区域作战能力。今后将强化与周边省市消防部队的联动与协作，完善了动态灭火救援圈。强化了现役与专职、政府、社会单位的联勤联动。事实证明，加快各级应急救援体系建设的步伐，有利于提升消防部队应对大型灾害事故的处置能力。（郝凯）

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