賈亦禎

(西寧市消防支隊，青海 西寧 810001)

●滅火救援技術(shù)

危險化學(xué)品事故應(yīng)急救援處置研究
——天津港“8·12”火災(zāi)爆炸事故剖析

賈亦禎

(西寧市消防支隊，青海 西寧 810001)

在分析天津港“8·12”火災(zāi)爆炸事故的基礎(chǔ)上，研究危險化學(xué)品事故應(yīng)急處置的相關(guān)問題。提出推進(jìn)重大危險源火災(zāi)風(fēng)險及危害評估，強化危險化學(xué)品場所滅火救援預(yù)案的制定和演練，提高戰(zhàn)斗員個人防護(hù)能力，加強消防員個人防護(hù)裝備研究與改進(jìn)，深化危險化學(xué)品事故應(yīng)急資源調(diào)度研究和優(yōu)化等措施。

消防；應(yīng)急救援；危險化學(xué)品；事故

危險化學(xué)品事故應(yīng)急救援處置工作十分重要。天津“8·12”危險品火災(zāi)爆炸事故，共造成165人遇難，直接經(jīng)濟損失人民幣68.66億元，被定性為特別重大安全生產(chǎn)責(zé)任事故。對此案例應(yīng)急處置過程進(jìn)行分析，研究危險化學(xué)品事故應(yīng)急處置措施，具有現(xiàn)實意義。

1 事故特點

2015年8月12日天津市濱海新區(qū)瑞海國際物流有限公司(以下簡稱瑞海公司)危險品倉庫運抵區(qū)發(fā)生火災(zāi)事故，先后發(fā)生兩次爆炸，現(xiàn)場形成6處大火點和10多處小火點，事故中心區(qū)面積約為54萬m2，事故中心區(qū)兩次爆炸先后形成一個直徑15 m、深約1.1 m的月牙形小爆坑和一個直徑97 m、深約2.7 m的圓形大爆坑，以大爆坑為爆炸中心150 m范圍內(nèi)的建筑被嚴(yán)重摧毀[1]。主要特點：(1)事故應(yīng)急處置不確定性強。瑞海公司危險品倉庫儲存危險品貨物包含7大類、111種，運抵區(qū)是進(jìn)出口貨物的中轉(zhuǎn)庫區(qū)，以堆垛的方式臨時露天集中存放不同的化學(xué)品，沒有按危險化學(xué)品倉庫技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，沒有嚴(yán)格的危險化學(xué)品分類管理制度。沒有能夠提供現(xiàn)場的相關(guān)技術(shù)資料，無人了解現(xiàn)場所儲存危險化學(xué)品種類、數(shù)量、位置、保存狀態(tài)等情況，現(xiàn)場堆積如山的集裝箱(罐)沒有明顯標(biāo)識或包裝，無法迅速掌握危險化學(xué)品的存儲情況。爆炸發(fā)生后，各類危險化學(xué)品混雜在一起更加難以判斷危險化學(xué)品的種類性質(zhì)，給現(xiàn)場應(yīng)急救援造成巨大困難[2]。(2)兩次化學(xué)反應(yīng)型爆炸破壞性大。通過試驗分析第一次爆炸過程為：集裝箱內(nèi)存放的硝化棉局部發(fā)生自燃引燃周圍的硝化棉，釋放出大量氣體和熱量，集裝箱內(nèi)溫度、壓力迅速升高產(chǎn)生爆炸，形成大面積燃燒。周圍其他集裝箱(罐)內(nèi)的多種危險化學(xué)品相繼被引燃。距離第一次爆炸點西北方向大約20 m處的多個儲存氧化劑、易燃固體和腐蝕品的集裝箱，受到火焰蔓延的影響以及第一次爆炸沖擊波的作用發(fā)生第二次爆炸。根據(jù)爆炸和地震專家分析，確定此次火災(zāi)爆炸事故中爆炸總能量約為450 tTNT當(dāng)量。(3)爆炸核心區(qū)污染嚴(yán)重且污染物成分復(fù)雜。由于燃燒爆炸或泄漏擴散的危險化學(xué)物質(zhì)超過129種(主要為氫氧化鈉、硝酸鉀、硝酸銨、氰化鈉、金屬鎂和硫化鈉，約占總重量的50%)，現(xiàn)場殘留的危險化學(xué)物質(zhì)和燃燒爆炸所產(chǎn)生的二次污染物成分復(fù)雜，種類逾百種。(4)應(yīng)急處置聯(lián)動涉及部門多且專業(yè)要求高。爆炸事故影響區(qū)域面積大、涉及危險化學(xué)品種類多，涉及部門多、專業(yè)技術(shù)要求高。既有危險化學(xué)品火災(zāi)的撲救，又有建構(gòu)筑物和堆垛倒塌的搶險救援，同時還有危險化學(xué)品泄漏擴散的偵檢、洗消、防爆、防化、防疫、防污染等工作。

2 事故應(yīng)急處置分析

2.1 先期處置階段分析

2.1.1 先期戰(zhàn)術(shù)分析

《公安消防部隊執(zhí)勤戰(zhàn)斗條令》規(guī)定：現(xiàn)場指揮員有在到達(dá)現(xiàn)場后第一時間組織火情偵查和預(yù)先展開控制險情的責(zé)任，火災(zāi)撲救行動應(yīng)以“先控制、后消滅，集中兵力、準(zhǔn)確迅速，攻防并舉、固移結(jié)合”[3]。負(fù)責(zé)先期處置的指揮員在趕到現(xiàn)場后難以獲取準(zhǔn)確的現(xiàn)場信息，難以采取有效的控制措施?，F(xiàn)場指揮員可用的應(yīng)對方案主要有兩類，一是組織內(nèi)部偵察，同時出水或泡沫保護(hù)周圍貨物以及控制火勢蔓延；二是組織內(nèi)部偵察，在現(xiàn)場預(yù)設(shè)陣地，待火情偵察完畢后再行選擇相應(yīng)滅火劑控火滅火。如表1的對比，兩類方案均具有使火勢蔓延擴大和產(chǎn)生爆炸的風(fēng)險，且難以規(guī)避。

表1 應(yīng)對方案類型比較

2.1.2 緊急避險措施分析

在先期處置過程中現(xiàn)場傳出輕微的爆炸聲，現(xiàn)場指揮員下達(dá)后撤命令，將隊伍撤離至距事故點約200 m處。但是傷亡依然難以避免。原因為：事故中兩次爆炸能量分別為15 000 kgTNT當(dāng)量和430 000 kgTNT當(dāng)量。1 000 kgTNT地面爆炸時沖擊波超壓對建筑物的破壞作用與對人員傷害作用如表2和表3所示[4]。

表2 1 000 kgTNT地面爆炸時沖擊波超壓對建筑物的破壞作用

表3 1 000 kgTNT地面爆炸時沖擊波超壓對人員傷害作用

根據(jù)爆炸理論中立方根比例定律與Baker TNT當(dāng)量比例距離，可以通過式(1)[4]對兩次爆炸的破壞范圍進(jìn)行計算。

(1)

式中，R為實際爆炸時目標(biāo)與爆炸中心的距離；R0為試驗爆炸時目標(biāo)與爆炸中心的距離；mTNT為實際爆炸時TNT炸藥量，kg(1 000 kgTNT空中爆炸時距爆炸中心不同距離處沖擊波超壓值如表4所示，地面爆炸時，取距爆炸中心不同距離處沖擊波超壓值的2倍)；mTNT0為試驗爆炸時TNT炸藥量，kg；△p為實際爆炸時目標(biāo)處的超壓，MPa；△p0為試驗爆炸時目標(biāo)處的超壓，MPa；α為實際爆炸與試驗爆炸的無量綱模擬比。

通過計算可以得到兩次爆炸造成人員不同程度傷害的范圍，如表5所示。通過計算可知在第一次爆炸發(fā)生時，現(xiàn)場各救援隊伍所在位置的沖擊波超壓值約為24 kPa，處于輕度傷害區(qū)，可以保證人員生命安全。由于事故的應(yīng)急處置工作的不確定性，對發(fā)生第二次爆炸的可能無法作出準(zhǔn)確判斷，在第一爆炸發(fā)生后僅31 s就發(fā)生了第二次更為劇烈的爆炸，現(xiàn)場人員沒有充分的時間進(jìn)行撤離或采取更為有效的避險措施而難以避免傷亡。

表4 1 000 kgTNT空中爆炸時距爆炸中心不同距離處沖擊波超壓值

表5 兩次爆炸各傷害作用區(qū)范圍

2.2 中期處置階段分析

在這一階段的處置難點主要有：(1)事故現(xiàn)場面積大，爆炸后火點多且分布廣，滅火搜救任務(wù)艱巨。爆炸發(fā)生后，現(xiàn)場形成大小不同的多處火點，且事故中心區(qū)面積大，宜采用將現(xiàn)場劃分為多個燃燒區(qū)或搜救區(qū)的方法組織滅火和人員搜救。由于事故現(xiàn)場各起火點起火物質(zhì)危險性各異，應(yīng)針對不同危險特性的物質(zhì)采取不同的控制和滅火方法。(2)現(xiàn)場危險化學(xué)品儲量大、品種多，爆炸后相互混雜并擴散。爆炸導(dǎo)致大量如氰化鈉、硫化氫等有毒有害物質(zhì)散布于事故現(xiàn)場周圍，使現(xiàn)場空氣、水源以及土壤等均受到污染?？赏ㄟ^呼吸、皮膚接觸等多種途徑對現(xiàn)場救援人員造成傷害。滅火救援行動初期由于防護(hù)不到位，部分戰(zhàn)斗員出現(xiàn)了中毒癥狀，需及時采取解毒與防護(hù)措施，提高防護(hù)要求，以避免戰(zhàn)斗員在救援過程中因中毒造成的傷亡。(3)爆炸后傷員人數(shù)眾多，現(xiàn)場救援裝備與后勤保障任務(wù)艱巨。事故現(xiàn)場爆炸破壞性強，造成現(xiàn)場受傷人員達(dá)798人，現(xiàn)場面積大且有毒有害物質(zhì)多，應(yīng)急救援過程中現(xiàn)場救援保障工作任務(wù)艱巨。一是對救護(hù)車輛、空氣呼吸器以及救援擔(dān)架需求量較大；二是對飲用水、食品及其他一些生活物資保障要求高。

2.3 后期搜尋及清理監(jiān)控階段分析

在這一階段的難點主要有兩個方面，一是現(xiàn)場雖已無明火，但由于?；废嗷セ祀s陰燃發(fā)熱，火災(zāi)復(fù)燃危險依然存在；二是燃燒爆炸導(dǎo)致大量有毒有害物質(zhì)擴散，且現(xiàn)場危險化學(xué)品種類復(fù)雜，洗消難度較大。主要原因在于現(xiàn)場危險化學(xué)品儲量大、種類繁多且危險性各異，爆炸造成大量危險化學(xué)品混雜、反應(yīng)并釋放熱量以及大量有毒有害物質(zhì)擴散，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

3 問題與改進(jìn)措施

3.1 主要問題

3.1.1 “重大危險源”底數(shù)不清、情況不明

缺乏對現(xiàn)場情況的了解，尤其是對事故現(xiàn)場存儲的危險化學(xué)品種類、特性、數(shù)量、分布等情況不明，處置措施缺乏針對性。一是對現(xiàn)場情況不熟悉，現(xiàn)場指揮員不能及時獲得準(zhǔn)確的現(xiàn)場情報；二是企業(yè)消防安全管理不夠深入，對其危險化學(xué)品的存放情況缺乏了解，缺乏有效的應(yīng)急救援預(yù)案。

3.1.2 個人防護(hù)意識不強

在初期，對現(xiàn)場存放化學(xué)危險物品爆炸的危害性和對現(xiàn)場擴散的有毒有害物質(zhì)的危險性估計不足，未做好有效的個人防護(hù)，而造成部分戰(zhàn)斗員傷亡和出現(xiàn)中毒癥狀。在危險化學(xué)品事故應(yīng)急救援中，如何做好個人防護(hù)工作？如何克服恐懼心理？諸如此類的問題也顯得尤為突出。

3.1.3 個人防護(hù)裝備有待改進(jìn)

事故現(xiàn)場面積大，救援難度大，現(xiàn)場裝備器材和傷員運輸在很大程度上需要依靠人力，對救援人員的體力消耗很大。目前現(xiàn)場的個人防護(hù)服裝以滅火防護(hù)服、搶險救援服以及二級防化服為主，適體率和舒適度較差，加快體力消耗，有礙救援效率提高。在已經(jīng)被嚴(yán)重污染的爆炸現(xiàn)場現(xiàn)有的防護(hù)裝備不能保證安全有效。

3.1.4 危險化學(xué)品事故的應(yīng)急資源調(diào)度亟待優(yōu)化

針對危險化學(xué)品事故的社會應(yīng)急聯(lián)動資源調(diào)度相關(guān)研究較少，沒有形成一套系統(tǒng)的可操作性的理論與方法。在事故發(fā)生后救援行動實施前需要對事故進(jìn)行應(yīng)急救援處置評估，確定應(yīng)急處置需要的救援裝備類型和數(shù)量，有序調(diào)度供水、供電、交通、醫(yī)療等各類應(yīng)急聯(lián)動資源為應(yīng)急救援處置指揮決策提供保障。目前“大數(shù)據(jù)”平臺尚未建立，相關(guān)信息和軟件支持不夠，缺乏資源整合，評估主要依靠救援人員的經(jīng)驗進(jìn)行。

3.1.5 應(yīng)急救援工作中媒體應(yīng)對能力尚待提高

在事故應(yīng)急處置過程中，由于未能及時向社會公布處置進(jìn)展與其他相關(guān)信息，社會媒體中出現(xiàn)“水澆電石引起爆炸”等猜測，繼而引發(fā)了社會對公安消防部隊?wèi)?yīng)急救援能力的質(zhì)疑等負(fù)面影響。

3.2 改進(jìn)措施

3.2.1 加強安全管理，推進(jìn)重大危險源火災(zāi)風(fēng)險及危害評估

以危險化學(xué)品生產(chǎn)、儲存、運輸企業(yè)為重點，科學(xué)評估重大危險源、區(qū)域和城市火災(zāi)風(fēng)險及危害。通過對單體危險化學(xué)品對象火災(zāi)風(fēng)險及危害評估，研判城市消防站的等級、布局、力量、裝備的科學(xué)性和合理性，研判火災(zāi)事故狀態(tài)下的區(qū)域和城市應(yīng)急救援能力，提高火災(zāi)事故的科學(xué)處置和施救效能，增強城市和區(qū)域抗御火災(zāi)事故的綜合能力。危險化學(xué)品生產(chǎn)、儲存、運輸企業(yè)應(yīng)認(rèn)真履行消防安全責(zé)任，對生產(chǎn)儲存、運輸?shù)奈；贩N類、特性、數(shù)量、滅火救援方法應(yīng)當(dāng)了如指掌，為應(yīng)急處置提供準(zhǔn)確的信息。

3.2.2 科學(xué)制定應(yīng)急處置預(yù)案并開展針對訓(xùn)練

全面掌握危險化學(xué)品發(fā)生火災(zāi)的特點、規(guī)律、處置程序等方面的知識，對現(xiàn)場實際情況進(jìn)行調(diào)查分析，對危險化學(xué)品事故災(zāi)害的應(yīng)急處置預(yù)案編制及演練進(jìn)行系統(tǒng)性研究。根據(jù)重大危險源火災(zāi)風(fēng)險及危害評估獲得的單體危險品對象的火災(zāi)風(fēng)險和危害程度，按照最大、最難、最危險、最復(fù)雜的滅火救援需求，制定完善滅火救援預(yù)案、跨區(qū)域預(yù)案、類型預(yù)案和重點保衛(wèi)對象的預(yù)案，開展實戰(zhàn)演練。

3.2.3 提高業(yè)務(wù)素質(zhì)，增強個人防護(hù)能力

滅火和應(yīng)急救援不僅需要英勇頑強的精神，更需要科學(xué)的專業(yè)技能、極強的應(yīng)變能力和豐富的實戰(zhàn)經(jīng)驗。一是強化政府專職消防隊的建設(shè)，嚴(yán)格遴選上崗人員，并給予較高的待遇；二是逐步提高公安消防部隊基層中隊士官比例，利用士官服役期較長的特點克服義務(wù)兵役制帶來的弊端；三是實施“戰(zhàn)訓(xùn)分離”的訓(xùn)練模式，采用定期分批次分層次集訓(xùn)的方式，進(jìn)行實戰(zhàn)化訓(xùn)練，重點提高戰(zhàn)斗員在實戰(zhàn)中對技能操法的應(yīng)用能力和對突發(fā)情況的應(yīng)對能力。

針對石油化工企業(yè)聚集的工業(yè)園區(qū)、倉儲區(qū)等危險化學(xué)品集中區(qū)的防火設(shè)計和特殊性防范措施制定專門的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，同時，研究制定專門的消防隊伍建設(shè)和滅火救援裝備配備標(biāo)準(zhǔn)。建立專業(yè)的危險化學(xué)品事故處置消防隊伍，有針對性的進(jìn)行專業(yè)知識學(xué)習(xí)和專業(yè)能力訓(xùn)練。將個人安全防護(hù)的意識和安全員登記制度落實在訓(xùn)練當(dāng)中，使訓(xùn)練貼合實戰(zhàn)，讓戰(zhàn)斗員的安全防護(hù)意識在訓(xùn)練中得到養(yǎng)成。

3.2.4 改進(jìn)個人防護(hù)裝備

應(yīng)當(dāng)著重加大在消防員個人防護(hù)服裝方面的資金和技術(shù)投入，改進(jìn)基層消防部隊配備的防護(hù)服裝，著重提高滅火防護(hù)服、搶險救援服等常用防護(hù)服裝的舒適度和配發(fā)適體率，避免不合體或舒適度差造成的救援效率損失。

3.2.5 深化危險品事故應(yīng)急資源調(diào)度研究

天津“8·12”火災(zāi)爆炸事故僅滅火戰(zhàn)斗持續(xù)時間就長達(dá)42 h，成倍超出了相關(guān)消防技術(shù)規(guī)范規(guī)定的此類場所火災(zāi)延續(xù)時間的設(shè)計參數(shù)。危險品災(zāi)害事故滅火救援實際所需的消防用水、泡沫液量、消防車輛、人員、救援裝備等遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過理論計算量。此類事故處置需要大量應(yīng)急資源和增援力量。

應(yīng)急救援資源調(diào)度中有諸多不確定性。如：由于道路擁堵可能導(dǎo)致應(yīng)急資源運輸時間預(yù)測的不確定性，為資源調(diào)度帶來很大難度；由于事故規(guī)模難以估計，救援過程中很有可能發(fā)生次生事故，導(dǎo)致應(yīng)急資源調(diào)度中資源需求量的不確定性，增加了資源調(diào)度工作的難度。首先研究理想化的資源調(diào)度模型，然后考慮道路擁堵問題、資源需求不確定性問題及決策者偏好等因素，建立基于應(yīng)急救援時效性與系統(tǒng)穩(wěn)定性的模型進(jìn)行資源調(diào)度，并考慮救援時間公平性與風(fēng)險因素、損失程度等對關(guān)鍵資源進(jìn)行分配調(diào)度，建立簡單有效的分配規(guī)則，從實際操作上保證應(yīng)急救援的可靠性。

3.2.6 建立完善媒體應(yīng)對機制，提高媒體應(yīng)對能力

推行現(xiàn)場指揮部信息公告制度，由專人負(fù)責(zé)及時公布應(yīng)急處置過程中的相關(guān)信息，使網(wǎng)絡(luò)謠言沒有擴散發(fā)酵的機會和可能。落實新聞發(fā)布制度，及時召開新聞發(fā)布會、記者見面會等，向社會媒體公布相關(guān)救援信息。

4 結(jié)束語

案例分析暴露出在危險化學(xué)品火災(zāi)爆炸事故應(yīng)急處置中存在一些問題與不足。為能夠制定科學(xué)的決策，進(jìn)行準(zhǔn)確的力量部署，采取有效的應(yīng)急救援處置措施，必須不斷提高自身能力素質(zhì)，充分了解危險化學(xué)品火災(zāi)事故的特點和撲救難點，加強制度落實和隊伍建設(shè)，以更好的保護(hù)人民生命財產(chǎn)安全。

[1] 中華人民共和國國務(wù)院.天津港“8·12”瑞海公司危險品倉庫特別重大火災(zāi)爆炸事故調(diào)查報告[R].2016.

[2] 徐敏.天津港“8·12”特別重大火災(zāi)爆炸事故現(xiàn)場特點[J].城市與減災(zāi),2015(5): 9-12.

[3] 中華人民共和國公安部.公安消防部隊執(zhí)勤戰(zhàn)斗條令[Z].2009.

[4] 傅智敏,黃金印,臧娜.爆炸沖擊波傷害破壞作用定量分析[J].消防科學(xué)與技術(shù),2009,28(6):390-395.

(責(zé)任編輯 陳 華)

A Study on Emergency Rescue and Disposal of Hazardous Chemical Accidents

JIA Yizhen

(Xi’ningMunicipalFireBrigade,QinghaiProvince810001,China)

Based on the analysis and research on the “8·12” fire in Tianjin Port, this paper studies some problems in the emergency rescue of hazardous chemical accidents, and puts forward some measures, such as carrying out fire risk and damage assessment on major hazard sources, strengthening the formation of rescue and firefighting plans for the warehouses of hazardous chemicals and simulation; improving firefighter’s personal protective capability, putting emphasis on research and improvement of personal protective equipment, deepening the research and optimization of dispatching emergency resources during hazardous chemical accidents.

fire fighting; emergency rescue; hazardous chemicals; accidents

2016-06-05

賈亦禎(1993— )，男，青海西寧人。

D631.6

A

1008-2077(2016)12-0026-05