三起石油化工地下低位淺埋爆炸事故的比較

周進(jìn)科，丁 寧，劉翠萍，王曉妹，靳鳳彬，翟香香，王翠翠

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三起石油化工地下低位淺埋爆炸事故的比較

周進(jìn)科，丁 寧，劉翠萍，王曉妹，靳鳳彬，翟香香，王翠翠

目的 對三起石油化工管道泄漏導(dǎo)致的地下低位淺埋爆炸事故的基本情況和應(yīng)急救援進(jìn)行比較分析，為避免類似事件的發(fā)生和更有效地實(shí)施應(yīng)急救援提供理論依據(jù)。方法 回顧性分析比較三起石油化工管道泄漏致市政管道爆炸事故的發(fā)生原因、傷亡情況和應(yīng)急救援情況。結(jié)果 三起爆炸事件均為城市排水系統(tǒng)的爆炸，爆炸物為石油化工輸送管道泄漏到城市排水系統(tǒng)的石油化學(xué)易燃物，分別是汽油、石油混合氣和丙烯。爆炸時石油化工管線平均使用時間為28.67年。共造成傷亡人數(shù)2243人，其中死亡346人，受傷1897人。平均傷亡747.67人，平均死亡115.33人。三起爆炸事件相似點(diǎn)為：爆炸發(fā)生地點(diǎn)在市區(qū)內(nèi)，均為城市地下排水管網(wǎng)發(fā)生爆炸；爆炸原因包括泄漏未被及時發(fā)現(xiàn)，或發(fā)現(xiàn)后未及時采取應(yīng)急處置，未進(jìn)行人員疏散；均為地下低位淺埋爆炸，是分散的多次多中心線性爆炸現(xiàn)場，爆炸碎片復(fù)雜；應(yīng)急救援人員靈活應(yīng)用“三原則”進(jìn)入爆炸現(xiàn)場，即垂直進(jìn)入原則、中心進(jìn)入原則、點(diǎn)進(jìn)入原則；爆炸發(fā)生后急救醫(yī)療體系啟動迅速、運(yùn)行有序、療效優(yōu)良；政府應(yīng)急救援預(yù)案啟動及時、各部門密切協(xié)作配合、措施得當(dāng)、保障充分有力、善后處置良好。結(jié)論 石油化工管道泄漏爆炸事故頻頻出現(xiàn)，每次事故均造成重大人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失和社會影響。這類爆炸事件發(fā)生原因、傷亡情況和應(yīng)急救援相似。隨著石油化工管道使用年限的逐漸延長，必然再次發(fā)生類似爆炸事故，且具體發(fā)生時間不確定，發(fā)生風(fēng)險和頻次將逐漸增加。

石油化工；管道泄漏；爆炸；應(yīng)急救援

石油化工管道泄漏爆炸事故頻頻出現(xiàn)［1］，在1992年墨西哥瓜達(dá)拉哈拉市國營煉油廠的汽油輸油管道泄漏爆炸事故之后21年，青島中石化輸油管道發(fā)生泄漏爆炸事故，之后的8個月內(nèi)，又發(fā)生了臺灣高雄管道泄漏爆炸事故，均造成重大人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失和社會影響。這三次事故均由地下低位淺埋爆炸物引起，在發(fā)生原因、傷亡機(jī)制、應(yīng)急救援等方面有較多相似之處。為深入探討該類爆炸事故發(fā)生的基本規(guī)律及其對現(xiàn)代應(yīng)急救援的挑戰(zhàn)，筆者對三起石油化工管道泄漏爆炸事故的基本情況和應(yīng)急救援措施進(jìn)行了比較分析。

1 資料與方法

1.1 一般資料 對筆者經(jīng)歷并參與救援的2013年青島市中石化輸油管道泄漏爆炸事故進(jìn)行回顧性分析，并將其發(fā)生原因、傷亡情況和應(yīng)急救援情況與2014年臺灣高雄管道泄漏爆炸事故及1992年墨西哥瓜達(dá)拉哈拉市輸油管道泄漏爆炸事故進(jìn)行分析比較［2，3］。

1.1.1 墨西哥瓜達(dá)拉哈拉市輸油管道泄漏爆炸事件

1992-04-22 10：05，在墨西哥瓜達(dá)拉哈拉市一國營煉油廠，因管路腐蝕導(dǎo)致燃油泄漏至下水道，加之高溫天氣或下水道修理人員敲擊水溝蓋產(chǎn)生火花引燃汽油，所發(fā)生的爆炸使得該市多個路段被炸飛，并引發(fā)一系列可燃?xì)怏w大爆炸。在4 h內(nèi)，市中心安那可地區(qū)的下水道發(fā)生多起汽油爆炸，摧毀了8 km的街道路面。依據(jù)勞合社保險公司的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，該起爆炸造成252人死亡，超過1440人受傷，高達(dá)15 000人流離失所，財產(chǎn)損失估計為（3～10）億美元［3］。

1.1.2 青島中石化輸油管道泄漏爆炸事故 2013-11-22 10：25，位于山東省青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)的中國石油化工股份有限公司管道儲運(yùn)分公司東黃輸油管道原油泄漏至市政排水暗渠，在形成密閉空間的暗渠內(nèi)油氣積聚。從原油泄漏到發(fā)生爆炸間隔約8 h，泄漏量約2000 t，因液壓破碎錘作業(yè)期間產(chǎn)生火花而引發(fā)。爆炸造成多條街道地下排水暗渠的預(yù)制混凝土蓋板或現(xiàn)澆混凝土蓋板炸開、開裂和拱起，全長波及5 km。爆炸產(chǎn)生的沖擊波及飛濺物造成現(xiàn)場搶修人員、過往行人、周邊單位和社區(qū)人員，以及青島麗東化工有限公司廠區(qū)內(nèi)排水暗渠上方臨時工棚及附近作業(yè)人員，共62人死亡，36人受傷。爆炸還造成周邊多處建筑物不同程度損壞，多臺車輛及設(shè)備損毀，供水、供電、供暖、供氣多條管線受損。泄漏原油通過排水暗渠進(jìn)入附近海域，造成膠州灣局部污染，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)75 172萬元。爆炸發(fā)生后，青島市黃島區(qū)中醫(yī)醫(yī)院作為最近的三級甲等中醫(yī)醫(yī)院在第一時間對傷員進(jìn)行急救處理，另有2家二級以上醫(yī)院參加了救治［4，5］。

1.1.3 臺灣高雄丙烯管道泄漏爆炸事故 2014-07-31 23：00至2014-08-01凌晨間，臺灣高雄市前鎮(zhèn)區(qū)與苓雅區(qū)發(fā)生多起石化氣爆炸事故。31日約21：00，民眾通報疑似有瓦斯泄漏。幾個小時后該區(qū)域發(fā)生連環(huán)爆炸，造成32人死亡，321人受傷，并造成至少6 km重要道路嚴(yán)重?fù)p壞。事后經(jīng)調(diào)查認(rèn)定為丙烯爆炸所致。災(zāi)區(qū)道路經(jīng)過多月的施工后于12月20日修復(fù)通車。高雄官方評估氣爆所致?lián)p失達(dá)數(shù)十億臺幣［6］。

1.2 方法 （1）檢索語言為中、英文。（2）以“Guadalajara explosions”“Taiwan Kaohsiung gas pipeline explosions”為英文檢索詞；以“墨西哥瓜達(dá)拉哈拉煤氣爆炸”“臺灣高雄管道泄漏爆炸事故”為中文檢索詞，檢索PubMed數(shù)據(jù)庫、中國期刊網(wǎng)數(shù)據(jù)庫（CNKI）、中國學(xué)術(shù)期刊數(shù)據(jù)庫（萬方數(shù)據(jù)庫）、中文科技期刊數(shù)據(jù)庫（維普）、雅虎網(wǎng)站（http：//www.yahoo.com/）和維基百科（http：//www.wikipedia. org/）網(wǎng)站上相關(guān)文獻(xiàn)，對相關(guān)信息進(jìn)行研讀。（3）以維基百科上有關(guān)墨西哥瓜達(dá)拉哈拉市輸油管道泄漏爆炸事故的信息為依據(jù)。（4）分析比較三起爆炸事故的發(fā)生原因、傷亡情況和應(yīng)急救援，并對其異同進(jìn)行列表比較分析。對受傷人數(shù)、死亡人數(shù)、街道破壞長度、爆炸時管線運(yùn)行時間等參數(shù)取平均數(shù)。（5）三起事故傷亡數(shù)字收集以最終報道數(shù)據(jù)和官方通報數(shù)據(jù)為準(zhǔn)［7］。

2 結(jié) 果

2.1 基本情況 三起爆炸事件均為城市排水系統(tǒng)的爆炸，爆炸物為石油石化輸送管道泄漏到城市排水系統(tǒng)的石油化學(xué)易燃物，分別是汽油、石油混合氣和丙烯。泄漏總量分別是432、2000、10 t，共造成傷亡人數(shù)2243人，其中死亡346人，受傷1897人，平均傷亡747.67人，平均死亡115.33人，死傷比例是1∶5.48；共造成城市排水系統(tǒng)、地面道路及街道破壞長度分別為8、5、6 km，總長度19 km，平均6.33 km；爆炸的石油石化管線運(yùn)行時長分別為19年、27年和40年，平均28.67年；泄露時間從數(shù)月至數(shù)小時不等，發(fā)現(xiàn)泄漏至發(fā)生爆炸間隔時間分別是4 d、8.22 h和26 min（表1）。

2.2 三起爆炸事故的共同處

2.2.1 爆炸發(fā)生地點(diǎn) 城市中，居民區(qū)內(nèi)市政管網(wǎng)、排水系統(tǒng)與石油化工輸油管道交織并存。泄漏發(fā)生地點(diǎn)均在輸油管道和市政排水系統(tǒng)交叉處或附近，局部均有管道腐蝕。管道破裂后，易燃易爆的石化爆炸物進(jìn)入市政排水管網(wǎng)，導(dǎo)致城市地下排水管網(wǎng)發(fā)生爆炸。

2.2.2 爆炸原因 爆炸發(fā)生的直接原因是石油化工管網(wǎng)與城市排水管道交叉并被腐蝕破裂泄漏，發(fā)生泄漏的管道使用年限均較長，維修維護(hù)保障不充分；泄漏后未能及時發(fā)現(xiàn)，或發(fā)現(xiàn)后未進(jìn)行及時有效的應(yīng)急處置。爆炸物泄漏急劇增多，到達(dá)燃爆點(diǎn)，遇到救援施工中產(chǎn)生的火花引發(fā)燃爆。同時相關(guān)人員均存在管網(wǎng)維護(hù)管理、應(yīng)急處置過程中的失職和不當(dāng)，造成重大責(zé)任事故。

表1 三起石油化工管道泄漏爆炸事故比較

2.2.3 爆炸特征 爆炸均為地下淺埋的低位爆炸，是分散的多中心多次爆炸現(xiàn)場，爆炸沿地下管網(wǎng)和城市街道道路呈線性分布，波及的街道距離長、范圍廣。爆炸聲音巨大、低沉、震動大，導(dǎo)致城市下水道炸開并產(chǎn)生多種爆炸碎片，散落在爆炸現(xiàn)場附近；管網(wǎng)之上的覆蓋物和駐留物被拋射損壞；人群被炸傷、碎片擊傷或被墜落碎片砸傷；排水管網(wǎng)爆炸后坍塌，導(dǎo)致市民墜落、掩埋、淹溺、燒傷等傷亡。由于爆炸前無人員疏散，爆炸事發(fā)突然，進(jìn)而造成傷亡人數(shù)多，傷情復(fù)雜。

2.3 應(yīng)急救援 由于爆炸現(xiàn)場沿城市街道線性分布，街道道路被破壞，初始參與現(xiàn)場急救的救護(hù)車到達(dá)后進(jìn)入現(xiàn)場困難，急救人員無法估計爆炸傷亡人數(shù)，并導(dǎo)致早期現(xiàn)場分類救治困難；爆炸街道中部的危重傷員未被及時發(fā)現(xiàn)和救治。現(xiàn)場傷員搬抬工具為擔(dān)架、門板、人力直接搬運(yùn)。早期救護(hù)車輛不足，現(xiàn)場至醫(yī)院間的轉(zhuǎn)送除了救護(hù)車外還有其他車輛和人力擔(dān)架轉(zhuǎn)運(yùn)。早期參與現(xiàn)場救援的人群為院前急救人員和當(dāng)?shù)刈园l(fā)人群救援，在醫(yī)療急救專業(yè)人員的指揮下，協(xié)助急救人員進(jìn)行現(xiàn)場急救和搬運(yùn)。傷員被首先搬運(yùn)到較近的前線醫(yī)院，醫(yī)院進(jìn)行進(jìn)一步分類救治，維持生命體征和建立靜脈通路，為進(jìn)一步專業(yè)救治贏得時間。醫(yī)院間的轉(zhuǎn)運(yùn)均為救護(hù)車轉(zhuǎn)運(yùn)。爆炸后急救醫(yī)療體系啟動迅速、運(yùn)行有序、療效優(yōu)良。政府應(yīng)急救援預(yù)案啟動及時、各部門密切協(xié)作配合、措施得當(dāng)、保障充分有力、善后處置結(jié)局良好。

3 討 論

3.1 地下低位爆炸和地上高位爆炸 根據(jù)爆炸發(fā)生與地面的位置關(guān)系，爆炸可分為高位爆炸和低位爆炸。高位（high order）爆炸發(fā)生在地面以上，爆炸物之上無覆蓋物，爆炸碎片為爆炸物的包裹物，致傷機(jī)制主要為高位爆炸產(chǎn)生的初始超高（over-pressurization）壓力波作用于人體界面，造成含氣器官（如肺、腸道、中耳）損害，這是導(dǎo)致早期死亡的主要原因；低位（low order）爆炸又可分為地面爆炸、地下淺埋爆炸和地下封閉式爆炸。筆者列舉的三起爆炸事故共同特征均為地下淺埋爆炸，爆炸物為易燃易爆石化產(chǎn)品，包裹物為排水管道的混凝土建筑墻壁和其上的覆蓋物。超高壓力波被覆蓋物阻擋，能量被吸收，初始爆炸傷相對較少。根據(jù)爆炸致傷機(jī)制分級［8，9］，地下淺埋爆炸致傷特征主要是次級爆炸傷和三級爆炸傷，次級爆炸傷是指高速飛行的爆炸物本身的碎片對人體任何部位所造成的傷害，常見損傷有全身多發(fā)性嚴(yán)重外傷、眼部爆炸外傷等，是造成低位爆炸死亡最主要且直接的致傷因素［10］；三級爆炸傷是由于高壓沖擊波推動的高速飛行的拋射物或造成建筑物坍塌，可作用于人體任何部位所造成的傷害，常見損傷有骨折、挫裂傷、開放性或閉合性顱腦外傷等［11］。城市街道路面上停留物較多，包括建筑物、汽車、道路附屬物品和攤位商品等，也是導(dǎo)致三級爆炸傷較多的原因。另外，還有部分四級爆炸傷，包括除上述三類爆炸傷以外的所有爆炸相關(guān)性外傷、疾病和不適，也包括加速傷和減速傷。所有身體部位都有可能受損。常見的如燒傷，車內(nèi)加速傷和減速傷，粉塵、煙霧或毒氣吸入導(dǎo)致的哮喘、窒息、中毒等，高血壓或心臟病發(fā)作，精神刺激導(dǎo)致的精神性疾病或心理障礙。

3.2 爆炸碎片分類和受傷機(jī)制 根據(jù)低位爆炸產(chǎn)生的碎片大小，對爆炸生產(chǎn)物進(jìn)行以下分類，各類碎片組成不同并有不同的致傷特點(diǎn)：（1）約50 cm以上巨大碎片有暗道水泥蓋板、水泥或柏油路面、汽車等，攜能巨大，但飛行距離較短，對爆炸點(diǎn)上方和近距離人員造成覆蓋、壓砸、擠壓、掩埋等嚴(yán)重傷害，導(dǎo)致多發(fā)性骨折、多器官挫裂傷、窒息等，是造成死亡的主要因素；（2）直徑為20～50 cm的較大碎片有磚混建筑塊、水泥塊、柏油路面、水泥地磚、下水道井蓋等，密度大、體積大且飛行距離5～10 m，對爆炸點(diǎn)附近的人員造成壓砸、破擊，導(dǎo)致嚴(yán)重骨折、顱腦損傷、胸腹部損傷的發(fā)生，也是導(dǎo)致人體致命傷的主要因素之一；（3）直徑5～20 cm的中等大小的碎片飛行速度快、幅度高、距離遠(yuǎn)，造成顱腦損傷、頸肩損傷、單發(fā)性骨折等傷情，由于其數(shù)量密集，是導(dǎo)致大量人員受傷的主要原因；（4）直徑1～5 cm的碎片飛行距離較遠(yuǎn)，但攜能較少，是造成遠(yuǎn)距離人員受傷的原因，導(dǎo)致皮膚挫裂傷、軟組織傷等，近距離的小碎片由于速度大，容易造成人體穿通傷；（5）小于1 cm的微小碎片攜能較少，在爆炸點(diǎn)近距離人員造成眼部等暴露部位的穿通傷和皮膚破裂損傷，對遠(yuǎn)距離人員的致傷傷情較輕。總之，碎片致傷的嚴(yán)重性與碎片的質(zhì)量和速度成正比，與致傷到爆炸點(diǎn)的距離成反比，即碎片致傷的嚴(yán)重性=碎片質(zhì)量×碎片速度 /距爆炸點(diǎn)距離（圖1）。

圖1 爆炸碎片對不同距離的人體傷害特征的關(guān)系

3.3 多中心分散的線性爆炸現(xiàn)場應(yīng)急救援 傳統(tǒng)的、常見的應(yīng)急救援多是一個突發(fā)事件現(xiàn)場，救援組織進(jìn)行“點(diǎn)救援（spot first aid）”，救援形式簡單；經(jīng)常進(jìn)行的應(yīng)急演習(xí)也是預(yù)設(shè)的單一現(xiàn)場，救援方式也已為人們所熟知。石化輸油管道泄漏到城市排水涵道內(nèi)發(fā)生的爆炸現(xiàn)場，是多中心分散的線性爆炸現(xiàn)場，爆炸范圍廣，現(xiàn)場距離長，道路破壞嚴(yán)重，巨大碎片多，建筑物毀損倒塌嚴(yán)重，伴有火災(zāi)等諸多因素，使得應(yīng)急救援人員和車輛進(jìn)入現(xiàn)場十分困難，嚴(yán)重影響應(yīng)急救援的及時性和有效性。對傳統(tǒng)應(yīng)急救援提出了新的挑戰(zhàn)，因此探索新的現(xiàn)場救援方式十分必要。筆者根據(jù)親自參加黃島中石化輸油管道泄漏爆炸應(yīng)急救援的經(jīng)驗，總結(jié)出進(jìn)入多中心分散的線性爆炸現(xiàn)場的“三原則”：（1）垂直進(jìn)入原則：一段街道爆炸損毀，從街道的平面垂直方向?qū)ふ疫M(jìn)入現(xiàn)場的救援入口；特殊情況下可以乘直升機(jī)立體垂直進(jìn)入現(xiàn)場。（2）中心進(jìn)入原則：一段街道毀損，有多個進(jìn)入入口，可選擇從街道的中垂直線進(jìn)入現(xiàn)場，有助于在最短的時間內(nèi)到達(dá)傷員身邊；（3）點(diǎn)進(jìn)入原則：尋找爆炸嚴(yán)重、傷亡人數(shù)眾多、集中呼救點(diǎn)的現(xiàn)場進(jìn)行救援。應(yīng)急救援調(diào)度指揮中心和現(xiàn)場指揮人員根據(jù)多中心分散的線性爆炸現(xiàn)場的特點(diǎn)和救援力量的多少，不分先后，靈活應(yīng)用“三原則”，充分利用早期有限急救資源，達(dá)到救援效率最大化。

3.4 類似爆炸的預(yù)警預(yù)測和防范 據(jù)統(tǒng)計，中石化公司的油氣管道被占壓或安全距離不夠的情況有1100多處。如果嚴(yán)格按照國家規(guī)定的防護(hù)距離，約有62萬人需要搬遷，其中近距離的有28萬人［12］。中石油所轄管道與市政管網(wǎng)交叉557處，與市政管網(wǎng)并行35處；途經(jīng)人口稠密區(qū)管段376段，長度超過436 250 km，占公司所轄管道長度的3%；管道占壓642處，直接占壓270處，5 m范圍內(nèi)占壓372處［13］。1952年中國石油工業(yè)萌芽，1965年中國石油工業(yè)新的崛起加快發(fā)展，1979年至今石油工業(yè)進(jìn)入新的發(fā)展時期。大部分石油管道已經(jīng)運(yùn)營35～50年。根據(jù)三起爆炸事故的統(tǒng)計，爆炸發(fā)生時輸油管道平均運(yùn)營時長為28.67年；石油工業(yè)帶動了人口聚集和城市發(fā)展，在石油管道上建起了某些現(xiàn)代城市；城市的發(fā)展加快了石油管道的毀損速度，加大了事故風(fēng)險；城市和石油公司之間存在著難以協(xié)調(diào)的問題和責(zé)任。因此，根據(jù)上述情況，對將來類似爆炸災(zāi)難事故發(fā)生風(fēng)險的預(yù)測和預(yù)警是：在總體上，再次發(fā)生類似爆炸事故是必然的；發(fā)生具體時間上是不確定的；目前已經(jīng)進(jìn)入事故的高發(fā)期，發(fā)生頻率和風(fēng)險將逐漸增加。災(zāi)難的這種長期可預(yù)測性和短期不確定性正是災(zāi)難事故發(fā)生的一般規(guī)律。

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（2016-07-18收稿 2016-09-14修回）

（責(zé)任編輯 羅發(fā)菊）

Comparison of three low-order shallow underground buried petrochemical explosion accidents

ZHOU Jinke， DING Ning， LIU Cuiping， WANG Xiaomei， JIN Fengbin， ZHAI Xiangxiang， and WANG Cuicui. Department of Emergency， Traditional Chinese Medicine Hospital of Huangdao District， Qingdao 266500， China

Objective To compare and analyze the basic information and medical relief of three low-order shallow underground buried petrochemical explosion accidents caused by pipeline leakage， in order to avoid the occurrence of similar accidents and provide theoretical basis for more effective medical relief. Methods Reasons， casualties and emergency relief about three petrochemical pipeline leakage explosion accidents were comparatively analyzed and compared. Results Three explosions accidents are all explosions of the urban drainage system. The explosives， including chemical flammable oil including gasoline， oil and propylene mixture， leaked into the urban drainage system through petrochemical pipelines. The average usage time of petrochemical pipelines during all the three explosions was 28.67 years. The explosions caused a total of 2243 casualties， 346 killed and 1897 injured. The average number of casualties was 747.67 and average number of deaths was 115.33. Similarities about the three explosion accidents： blasts were all happened in the urban areas， and caused by the leakage of urban underground drainage pipeline； the explosion reasons include that leakage was not found in time， or happened without timely and effective emergency disposal， or no evacuation； the accidents were all low-underground shallow buried explosions with dispersed multi-center linear blast for many times， and the explosion debris were complex； medical relief personnel flexibly applied the “three principles”， namely the vertical principle， the centre principle and the point principle， to enter the explosion scene； emergency medical service system started immediately after the explosion with orderly operation and good curative effect； government contingency plan started timely， and all departments of government worked and cooperated closely， taken measures appropriately， logistics supported adequately， and follow-up treatment with good ending. Conclusions Explosion accidents of petrochemical pipeline leakage frequently occur， each accident has caused heavy casualties， economic losses and social impacts. Such explosion accidents are similar on reasons， casualties， and emergency rescue. With the gradual extension of service life of petrochemical pipeline， the recurrence of similar explosion accidents is inevitable， the specific recurrence time is uncertain， and the frequency and risk is increasing.

petrochemical industry； pipeline leakage； explosion； emergency relief

R129

10.13919/j.issn.2095-6274.2016.10.001

周進(jìn)科，本科學(xué)歷，主任醫(yī)師，

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266500，山東省青島市黃島區(qū)中醫(yī)醫(yī)院急診科