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危化品事故灭火救援初战处置评估三点法研究

时间:2023-06-13 16:35:06 来源:网友投稿

潘佳俊

摘要:在事故处置过程中,初战行动是成功处置的基础。根据多年的灭火战斗经验,分析了危化品事故初战处置难点,介绍了初战处置评估三点法,即从现场环境、存储容器、物料性质三个方面做好危化品事故初战处置评估,阐述了在危化品事故初战处置中需要认真开展侦察评估的几个要素,希望能为广大消防救援人员带来参考。

关键词:危化品事故;
初战处置;
评估

中图分类号:X928.7       文献标识码:A       文章编号:2096-1227(2023)03-0037-03

危险化学品事故是指具有各种不同程度的燃烧、爆炸、毒害、腐蚀、放射性等危险性的物质,受到摩擦、撞击、震动、接触火源、日光曝晒、遇水受潮、温度变化或遇到性能有抵触的其他物质等外界因素的影响,而引起的燃烧、爆炸、中毒、灼伤等人身伤亡或造成财产损失的事故。

对于建筑火灾等常见事故,大多数消防救援人员都能熟练地评估灾情、确定是否需要应援力量,以及制定救援行动方案。但是,危化品事故并不多见。据统计,2001—2020年全国共发生较大以上危化品事故186起[1],相较于发生建筑火灾事故的概率小很多。因此,对大多数消防救援人员来说,正确认识和评估此类灾情的经验往往比较缺乏,可能因初战评估或处置不当,而造成灾情扩大,甚至导致消防救援人员伤亡。

1 危化品事故初战处置难点

1.1  发生事故的时间和地点不确定

危化品运输事故发生时间有可能是在白天或晚上。发生地点可能是在高速公路、普通公路、乡间小道,甚至通过铁路运输的危化品可能在穿过不通道路地区时发生事故。往往会因报警不及时或道路不畅而错过最佳救援时机,到场时事故已成难控甚至失控状态。例如,2005年3月29日晚,京沪高速江苏淮安段发生一起两辆货车相撞的交通事故,导致槽罐车中的液氯大面积泄漏,造成公路旁三个乡镇的村民死亡28人,350人入院治疗,上万人疏散转移。

1.2  爆炸、燃烧猛烈

危化品一旦发生泄漏,往往会导致爆炸,进而造成周边存放的危化品发生燃烧,甚至发生爆炸和燃烧交替并存的灾难性局面,大大增加了初战处置的危险和难度。例如,2017年6月5日1时57分左右,临沂市临港经济开发区金誉石化有限公司1辆液化石油气罐车在卸车时突发泄漏,2min后遇点火源发生连环爆炸,造成公司10万m2的生产、储存、装卸区域内气罐火、油罐火、管廊火、罐车火及装置硫酸泄漏等多种事故并存的重大恶性事故。事故造成10人死亡,9人受伤[2]。

1.3  种类性质难以判断

危化品种类、数量繁多、性质不一,有的遇水燃烧、爆炸,有的低温深冷,有的具有腐蚀性,如果在不清楚危化品种类性质的情况下盲目处置,往往会导致灾情扩大,甚至造成消防救援人员伤亡。比如,2015年8月12日22时51分46秒,天津市滨海新区天津港的瑞海公司危化品仓库运抵区起火,在灭火过程中,于8月12日23时34分06秒和23时34分37秒发生2次爆炸事故,造成165人遇难(包括专职消防员99人),并导致5名消防员失踪[3]。

1.4  个人防护意识不强

在处置过程中,个别人员存在个人蛮干思想,或是在事故稳定后思想松懈、心存侥幸,忽视了事故现场残存的危化品的危害,进而导致消防救援人员伤亡。2016年8月6日4时51分,江苏省镇江市丹陽市丹北镇埤城常麓工业园电镀园区9号楼电镀车间发生火灾。在处置过程中,某专职消防队7名专职消防员在火场楼梯间内更换空气呼吸器气瓶时,吸入氰化氢有毒气体,最终导致2名队员送医后抢救无效牺牲。

因此,识别危险是确保参与初战处置的消防救援人员生命安全的关键。在危化品事故专业救援力量到达之前,指挥员必须进行初步评估并制定行之有效的灭火救援行动方案。

2 危化品事故初战处置评估三点法

根据危化品事故初战处置难点,我们可以运用危化品初战处置评估三点法——即从现场环境、存储装置和危化品性质三个方面对事故现场进行侦察评估,以进一步掌握事故现场态势,明确处置的主要方面,应采取的个人防护措施等,为初战行动提供有力支撑。

2.1  现场环境

现场环境因素是危化品处置需考虑的主要方面。由于危化品事故处置遵循从上风和上坡接近的原则,在评估现场环境时,应考虑以下因素:

2.1.1  现场风向

一些地理方面的特征(如水道、山岭、建筑物)通常会影响风向,因此调度员转发的来自机场或其他气象站的天气数据,对于特定的事故发生位置并不总是正确的。在初战处置中,消防救援人员应首先利用测风仪对现场风向进行初步测定,再利用其他侦检仪器确定警戒范围,并把救援的车辆和人员集结在上风向的安全区域内[4]。

2.1.2  温湿度

除风以外的其他天气因素,如温度和湿度也会极大地影响危化品的状态。例如,液氨通常会向上一直扩散,但当天气潮湿时,液氨会与湿气相互作用形成云状物,在地面上部盘旋。因此,在温湿度高的环境下处置危化品泄漏事故的危险性往往较高,应加强对泄漏区域的稀释防爆和降毒措施。

2.1.3  建筑情况

一是相对封闭的建筑物能防止危化品蔓延至周围公共区域;
二是建筑物可能具有供暖通风与空气调节系统等设施。在初战处置时,消防救援人员应该对建筑物和设施加以控制,比如切断建筑物内供暖通风与空气调节系统的电源,以防止危化品在建筑物内各个房间内蔓延或经过通风系统向外扩散,避免消防救援人员暴露在危化品中。

2.1.4  泄漏的位置

无论是在建筑内部还是外部,泄漏位置都非常重要,具体取决于危化品的种类。一是如果在建筑物外发生气体泄漏,气体云可能会在空气中消散,但在建筑物内发生类似的危化品泄漏,就可能导致危化品浓度更高。这对于液氨等危化品尤为重要,其爆炸极限范围在16%~25%之间,当发生聚集并且无法及时扩散时,就会产生极大的危害。二是泄漏物相对于河道和下水道的位置是十分常见的环境因素,在初战处置中应充分考虑通过堵漏、筑堤围堵等措施对危化品加以控制,避免其进入河道或下水道。

2.2  存储装置

评估存储装置的目的类似于评估发生火灾的建筑物的结构。与建筑物一样,每种类型的存储装置都有自身的重要特征。对存储装置的评估包括外形、材质、受损情况、发生爆炸前的征兆等,这可以使消防救援人员掌握可能涉及的危化品种类和数量,以及泄漏和故障通常发生的位置和方式,这些能为初战决策提供依据。

2.2.1  外形标志

比如危化品槽车罐体上根据载运介质,分别粘贴有“爆、毒、腐”“易燃液体、有毒品”等警示标识;
罐体喷涂颜色为铝白色的是低温型罐车;
沿罐体水平中心线四周或粘贴的一道环形色带,载运易燃介质的为红色,腐蚀介质的为黑色,毒性介质的为黄色。

2.2.2  存储类别

根据存储装置的不同类别采取相应的处置措施。比如,LPG槽罐车事故处置的主要战术包括:冷却降温、稀释抑爆、放空排险等;
在LNG槽罐车事故处置期间要保证罐体不失真空,尤其是不能向罐体、管线、安全阀及罐体结霜面射水;
处置CNG槽罐车事故时严禁在长管拖车尾部停留或部署力量。

2.2.3  受损情况

当事故状態下存储装置表面的孔洞、裂缝、凿槽、刻痕或凹痕等受损部位穿过焊缝,就要特别引起注意,因为一旦存储装置受挤压或受热后超压,将更容易发生破裂导致危化品泄漏甚至罐体爆炸。消防救援人员应同样避免在存储装置受损部位附近停留或部署力量。

2.2.4  受挤压情况

存储装置受到的机械力包括管道压力、撞击、挤压和扭曲。当危化品软化或腐蚀存储装置时会产生化学应力。受到机械力或化学应力作用的存储装置一旦超压,比如受火焰炽烤,则更可能发生破裂。因此,消防救援人员要对事故存储装置的受力情况进行侦查评估,及时采取堵漏、降温冷却等技战术措施,以防止危险态势进一步扩大。

2.2.5  异常情况

当观察到存储装置火焰发白、变亮,安全阀和排空阀等泄放孔发出刺耳的呼叫声,以及金属罐体变形、抖动等异常情况时,应立即发出撤离信号,组织消防救援人员撤离至安全区域,因为这是存储装置即将发生爆炸的前兆。

2.3  危化品性质

2.3.1  物理性质

通过掌握危化品的流动性、蒸汽密度和比重、饱和蒸汽压、溶解度、闪点等物理性质,可以预测其在发生泄漏事故后的运动路径、火灾危险性、应该采取的管控措施以及危化品是否处于某种探测器可以检测到的状态等关键信息。尤其是在处置易燃或腐蚀性危化品事故时,消防救援人员必须知晓需要在什么位置对其进行侦检,为个人防护等级和划分高危区、中危区、轻危区提供依据。

流动性。危化品最重要的物理性质是流动性。比如,在危化品“固、液、气”三种物理状态中,气态的流动性最大,需要更大的管控区域和更高等级的个人防护装备。

蒸汽密度和比重。这是影响侦检和危化品管理策略的相关物理性质。气态密度小于1(空气=1)的危化品在空气中会上浮,因此要在事故上方位置对其进行侦检。相反,比空气重的物质会下沉,并倾向于在低洼处聚集。比重与此类似,比重小于1的不溶性液体会漂浮在水面上,包括去污池中的水。在这种情况下,可以使用下漏式阻水坝或悬臂从水面吸收危化品的处置策略。当危化品比水重时,可使用上溢式阻水坝将其收集。

挥发性。也称饱和蒸汽压,指液态物质易于转化为气态的性质。挥发性越大则危险性也越大。比如,常温下汽油的挥发性比柴油大很多,因此在同等温度条件下,处置汽油事故时要采用更谨慎的方法。同时,由于挥发性随温度升高而增强,因此在炎热季节处置柴油事故时要比在寒冷季节处置时更为谨慎。

溶解度。这决定了诸如洗消、对危化品的管控以及泡沫灭火剂种类的选择。比如,高度水溶性的危化品相对容易用水去除,其挥发出的蒸汽云更容易被喷雾射流吸收。但是,如果水溶性物质流入水路,就很难再对其进行控制,甚至整个水域都会受到污染。易溶于水的危化品通常是极性的,因此在处置该类危化品火灾事故时,应选择抗溶性水成膜泡沫。

闪点。由于火灾是处理危化品事故时最常见的危害之一,因此在评估火灾危险时,要考虑危化品的闪点。如果危化品所处的环境温度高于其闪点,就会释放出足够浓度的蒸汽,达到可燃条件。即使环境温度低于危化品的闪点,危化品也可能处于高于闪点的位置。比如,在-15℃的气温下发生苯泄漏事故,虽然气温低于苯的闪点-11℃,但如果事故发生在阳光下的柏油路面上,那么消防救援人员也应采取稀释防爆等战术措施,防止泄漏出来的苯遇到点火源发生燃烧或爆炸。同时,环境温度和危化品的闪点会影响事故的严重程度。比如一辆轿车与牵引拖车相撞,并使拖车上装有柴油的油箱破裂。在一大片柴油中,发生了因轿车汽油燃烧引发的火灾。然而,由于环境温度接近冰点,汽车火灾被救援人员迅速扑灭,温度还没达到55℃左右的闪点,所以溢出的柴油并未点燃。因此,相对于汽油和柴油同时燃烧,这起事故的火灾危险性相对要小很多。

2.3.2  化学性质

危化品的化学性质决定了它的作用或伤害机理。了解伤害机理,包括能量释放(火灾、爆炸、化学反应或放射性)、腐蚀性和毒性,决定了处置人员应穿戴何种个人防护装备。

化学反应类型。许多化学反应是放热反应,比如聚合反应。反应也可能产生气体,比如活泼金属与水的反应。这些反应类型都会使系统内的压力增大,甚至发生爆炸。因此,消防救援人员必须通过侦查了解掌握化学反应类型,通过远程射水、利用消防机器人射水等措施,与危险部位保持有效的安全距离。

浓度和化学强度。腐蚀性危化品可损坏活体组织、金属或其他材料,处置这类腐蚀性危化品时,必须考虑的因素包括其浓度和化学强度。化学强度是指酸、碱或氧化剂参加反应的快慢程度。比如,常见酸的化学强度排列为:亚硫酸>磷酸>氢氟酸>亚硝酸>甲酸>苯甲酸>醋酸>碳酸>氢硫酸>次氯酸>氢氰酸>苯酚。在处置这些腐蚀品泄漏事故时,一是必须穿戴正确的个人防护装备,避免身体直接与腐蚀品接触;
二是通过将高浓度的腐蚀品稀释到低浓度,以此降低其危险性。

毒性和剂量。毒性又称生物有害性,一般是指外来的化学物质等接触或进入生物活体体内后,能引起直接或间接损害作用的相对能力。有毒品一般通过口、眼、鼻、皮肤进入人体,因此在处置有毒品事故时,最重要的是做好正确的个人防护,避免接触或在接触后立即洗消。另外,有毒品暴露的关键在于剂量,只要达到一定的剂量,任何物质对机体都具有毒性。虽然评估和测量毒性对初战处置人员来说相对比较困难,但是我们可以通过查询危化品手册来识别危化品的毒性。

2.3.3  空气监测

通过对事故周围空气的监测来掌握危化品的物理和化学性质是处置此类事故的关键之一。例如,对于易燃危化品,使用四合一或LEL可燃气体检测仪;
对于腐蚀性物质,使用pH试纸;
对于极低含量的有毒物质检测,使用光离子化检测器、火焰离子化检测器、其他专用检测器或比色指示剂。同时,在进行洗消时,空气监测也很重要,以确保有害物质已被清除。

3 結语

在对危化品事故开展初战处置的过程中,通过运用评估三点法,即对现场环境、存储装置和危化品性质,包括一些会对系统造成额外压力等因素进行仔细分析和研判,将有助于消防救援人员识别风险,采取正确的个人防护措施,把握事故处置的主要方面,也为危化品灭火救援初战处置提供战术指导。

参考文献:

[1]中华人民共和国应急管理部.历史上一月到十二月发生的危化品事故[EB/OL].https://www.mem.gov.cn/fw/js**/202112/t20211229_405882.shtml

[2]潘林,王乙程.多种危化品厂区火灾爆炸事故处置浅析——以“6·5”临沂金誉石化火灾为例[C]//2021年度灭火与应急救援技术学术研讨会论文集.

[3]国务院事故调查组.天津港“8·12”瑞海公司危险品仓库特别重大火灾爆炸事故调查报告[EB/OL].https://www.chinanews.com.cn/sh/2016/02-05/7750596.shtml

[4]李勇标.危化品槽车事故中救援人员伤亡问题分析及防范对策[J].广西民族大学学报(自然科学版),2016(A01):51-53.

Research on three-point method for fire fighting and

rescue disposal evaluation of hazardous chemical accidents

Pan Jiajun

(Shanghai Chemical Industry Zone Fire and Rescue Brigade Command Center, Shanghai 201507)

Abstract:In the process of accident disposal, the initial combat action is the basis for successful disposal. Based on years of experience in fire fighting, the difficulties in the initial combat disposal of hazardous chemical accidents are analyzed, and the three-point method of initial combat disposal evaluation is introduced. The method is to do a good job in the initial combat disposal evaluation of hazardous chemical accidents from three aspects:
on-site environment, storage containers, and material properties. Several elements that need to be carefully carried out reconnaissance and evaluation in the initial treatment of hazardous chemical accidents are expounded, hoping to provide references for fire and rescue personnel.

Keywords:hazardous chemical accident; initial combat disposal; evaluation

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