焦爐煤氣儲柜火災事故實戰處置經驗總結

易彬

摘要：隨著煤化工產業的迅猛發展，生產過程中各類化工裝置火災的實際發生頻率不斷升高，給消防救援隊伍日常實戰處置工作帶來了巨大的挑戰。通過對近年來我國煤化工火災事故實際處置案例實施逐一分析，以螺旋式濕式圓柱形罐體焦爐煤氣火災為重點，結合馬蘭山場站煤氣柜火災實戰處置過程中的情況，對煤氣儲柜火災的基本特點及相關處置流程開展了重點介紹，總結出了此類火災實戰處置過程中組織指揮、技戰術措施、安全管控、裝備運用等重點環節的相關注意事項，以期為各級消防救援隊伍處置同類事故提供參考。

關鍵詞：煤氣儲柜；火災撲救；處置方法

中圖分類號：X928.7? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：2096-1227（2023）02-0001-04

近年來，供給側結構性改革政策持續推進，煤化工企業被賦予保障國家能源安全的重大使命，以先進的煤炭氣化技術為牽引的現代化煤化工企業得到迅猛發展[1]。與此同時，煤化工火災發生的頻率也隨之加大，例如，2016年，內蒙古錫林郭勒盟一煤化工企業甲醇罐區發生爆炸起火；2019年，山東省淄博市張店東部化工區內的一化工企業碳九解聚裝置發生閃燃起火；2020年10月，山西省太原市一煤焦化廠煤氣儲柜頂部泄漏起火；2022年1月，河南一化工企業煤焦油加氫精制裝置原料罐區發生爆炸。多起火災事故帶來了令人觸目驚心的慘痛代價，研究破解煤化工火災處置問題已經迫在眉睫。

2022年6月13日，四川省攀枝花市東區瓜子坪華潤燃氣有限公司馬蘭山場站煤氣柜在檢修過程中因漏電引發火災，結合該起火災處置過程中的實戰經驗，對煤化工企業焦爐煤氣儲柜火災事故的相關處置方法開展逐一研判，力爭為隊伍實戰能力的切實提升奠定基礎。

1 四川攀枝花“6·13”火災概要

1.1? 基本情況

1.1.1? 起火單位

起火單位為攀枝花市東區瓜子坪華潤燃氣有限公司馬欄山場站，該場站實際占地面積約24000m2，建筑面積約3000m2。廠區東、西、南三面毗鄰山坡，北方約1.5㎞處為居民住宅小區，廠區內重點部位為煤氣儲氣柜。起火單位距離最近的瓜子坪消防救援站約1.6㎞，實際車程大約為5min；其余參戰消防站距離不超過15㎞，車程最長約25min；各參戰力量前往事故現場道路狀況良好，通常情況下不會發生交通堵塞現象。

1.1.2? 煤氣儲柜

起火煤氣儲柜為濕式螺旋圓柱體結構鋼制容器，該儲柜通常由鐘罩、塔節及水槽組成。鐘罩是一個有拱頂的底面敝開的圓筒結構，在水槽和鐘罩之間是圓筒狀的活動塔節，氣體管道穿過水槽底板和水槽中的水進入鐘罩，實現氣體的輸入或排出，上下相連的塔節用水封掛圈連接并實現密封，鐘罩及塔節依靠導軌和軌輪保證平穩升降。當向氣柜壓送氣體時，鐘罩和塔節上升；在輸出氣體時，鐘罩和塔節下降[2]。該儲柜高35m，水槽高12m，用于儲存焦爐煤氣。儲柜設計氣體總容量為54000m3，起火部位為煤氣儲柜頂部邊緣，泄漏起火物質為焦爐煤氣，該類物質為混合氣體，焦爐煤氣主要成分為H2（55%～60%）、CH4（23%～27%）、CO（5%～8%）、N2（3%～7%）、CO2（1.5%～3%）、O2（0.3%～0.8%）、C2以上不飽和烴（2%～4%），具有易燃、易爆炸、有毒等相關危險特性，空氣中的爆炸極限為6%～30%[3]。

1.1.3? 消防水源

事故現場周邊的市政消火栓管網直接接入廠區內部，呈枝狀分布，廠區周圍分布有地上消火栓10個，消防水池2個，總容積為50m3。距廠區1.5㎞處有一天然水源，儲水量約為350m3。

1.1.4? 當日氣象

當日氣溫17～26℃，陣雨，空氣濕度81%，風向東南，風力4～5級。

1.2? 煤化工事故火災特點

1.2.1? 突發性強，危害性大

煤氣儲柜事故通常在毫無征兆的情況下瞬間發生，一旦事故過程中煤氣大量泄漏擴散，遇高溫、明火、氧化劑類物質，短時間內極有可能引發火災甚至爆炸事故。此次火災事故就是操作人員在對儲氣罐體進行防腐作業過程中，罐體腐蝕部位產生靜電最終導致火災事故的發生。煤氣儲柜一旦發生火災事故，其波及范圍相對較廣、危害程度較大，四周區域及鄰近廠房、居民住宅區均會受到較大影響，極易引發重大人員傷亡和財產損失事故。

1.2.2? 遇火即燃，破壞性強

煤氣儲柜發生泄漏事故后，焦爐煤氣中的CO在與血液中的血紅蛋白結合后容易造成全身組織缺氧，因此，短時間內極易造成現場被困人員發生中毒事故，此外，焦爐煤氣中H2、CH4、CO和N2等不飽和烴均為可燃組分，在遇到明火或高溫熱源后易發生燃燒，特別是以上物質與空氣混合形成爆炸性混合物后，混合物濃度達到爆炸極限就易發生爆炸[4]。

1.2.3? 冷卻難度大，處置困難

由于此次煤氣儲柜火災事故發生在罐頂邊緣部位，儲氣柜內壓力大，火勢猛烈、溫度高，火焰受柜內壓力作用向上噴射形成長達幾米的火舌，并隨著罐內壓力及風向變化不斷變化，冷卻射水至泄漏罐體表面極易發生汽化現象。此外，氣柜泄漏起火后，常采取向氣柜內充注氮氣置換煤氣的工藝處置措施，其間需要將液氮氣化升溫，且在注入過程中始終保持氣柜內部具有一定的壓力，一旦處置不慎或氣柜壓力控制失效，極易發生負壓回火，導致氣柜爆炸事故的發生。

1.3? 處置經過

2022年6月13日11時02分，四川省攀枝花市東區瓜子坪華潤燃氣有限公司馬蘭山場站煤氣柜發生火災。市消防救援支隊接報后，先期調派5個消防救援站，2輛高噴車、7輛水罐泡沫車、2輛大功率水罐車、1輛搶險救援車和戰勤保障分隊供液、供氣車前往處置，支隊全勤指揮部遂行出動；后期根據現場災情變化情況增調2輛高噴車、2輛大功率水罐車、1套遠程供水系統前往增援，同時報請市政府第一時間啟動攀枝花市消防安全事件應急預案，調集應急、公安、城管、醫療、供電、供水以及攀鋼集團技術專家到場共同處置。總隊指揮中心接報后，第一時間啟動跨區域應急聯動作戰預案，及時調集涼山消防救援支隊5車21人機動到攀枝花米易縣前置備勤。

處置過程中，各級參戰力量始終堅持“救人第一，科學施救”的指導思想，按照“警戒疏散、初戰控火、冷卻抑爆”的戰術原則，始終采取針對性處置措施。初戰力量到場后，在實施火場偵察的同時，組織內攻人員實施出水冷卻，并及時疏散廠區內被困員工。11時25分，支隊全勤指揮部到達現場，并成立現場指揮部，經現場偵察得知起火煤氣柜內現有煤氣25000m3，罐體頂部邊緣發生破裂起火，火勢已經處于猛烈燃燒階段，火焰呈噴射狀，罐體存在爆炸危險，處置難度極大，且事故單位周邊毗鄰居民區，經現場指揮部結合災情態勢實施研判分析，迅速采取了人員疏散、擴大警戒、冷卻抑爆等戰術措施：一是協調公安部門及街辦社區等聯動力量對事故周邊1000m范圍內的群眾進行緊急疏散轉移；二是利用2臺高噴車和遙控水炮進行遠距離冷卻作業，并設置3個供水組分別采用消防栓取水供水、水罐車運水供水、手抬機動泵取水供水的方式，確保火場供水持續、穩定、不間斷。

期間，支隊全勤指揮部會同技術專家進行研判，確定氮氣置換的工藝處置程序，首先通過調節氣柜工藝的方法，降低氣柜內的煤氣儲量，即關閉煤氣儲柜的進氣閥門，打開與煤氣儲柜相連的氮氣管道閥門，持續向柜內注入氮氣，在保持儲氣柜內部壓力穩定的前提下，逐步達到置換剩余煤氣的目的，使剩余煤氣燃燒完畢后自行熄滅；通過不間斷地對起火點附近罐壁進行噴水冷卻作業，有效防止了因燃燒點溫度過高引發的各類次生災害事故。為此，現場作業人員在事故單位技術人員的指導下采用緩慢關閉進氣閥門并向煤氣儲柜以330m3/h速度灌注氮氣的處置工藝，讓罐體上方塔節緩慢降落，將罐體壓力持續穩定在2.5～3kPa之間（因塔節自身重量產生壓力，在塔節著底前壓力均會持續在2.5～3kPa之間），防止罐體內部發生回火，最大限度避免爆炸事故的發生。

在處置過程中現場參戰人員發現，因氮氣注入管道過小，氣體置換實際耗時過長，隨著塔節回落可能造成燃氣柜損害加大，反而在一定程度上增大了事故的危險性。13時47分，指揮部與專家組會商研判，進一步調整作戰方案，確定當柜體高度下降至20m至16m期間開展強攻滅火，一方面強攻滅火具備充足的時間，另一方面，在塔節降至15m時，塔節快速落底，可能因為震動問題引發回火導致氣柜爆炸。確定處置方案后，現場指揮部隨即組織前方作戰人員備足各類滅火藥劑，結合現場實際情況調整力量部署，待煤氣柜高度下降至20m時實施強攻滅火，但因煤氣柜內壓力過大、燃燒面過寬、柜壁溫度過高，實際滅火效果并不理想。

14時40分，煤氣柜塔節降至約17m時，下降速度明顯增快，為防止塔節快速著底并導致爆炸、事故的出現，指揮部命令廠區工作人員重新開啟煤氣進氣閥，保持煤氣柜內持續正壓，以避免塔節快速落底產生震動引發回火爆炸。

15時54分，塔節降低至地面，側面部分泄漏口被水槽包裹，燃燒口變小，經檢測研判，柜體內燃氣壓力持續減小，火勢呈下降趨勢且未發生回火爆炸，具備強攻滅火條件。現場指揮部會同專家商定研判，決定采取泡沫覆蓋罐體，集中用水炮切封泄漏口的戰術開展總攻滅火。16時15分，滅火藥劑準備完畢，現場指揮部下達總攻命令，2輛高噴車、3門遙控炮、1門車載泡沫炮隨即對事故罐體燃燒口進行切封滅火。16時34分，現場明火全部被成功撲滅，指揮部命令現場消防處置力量持續對起火部位及周邊柜體壓力、溫度以及可燃氣體泄漏情況實行不間斷監測，2臺高噴車持續進行冷卻稀釋，防止因罐體溫度過高而引起復燃現象。

17時許，現場指揮部根據實際情況，及時調節進氣閥門控制煤氣注入量。期間，檢測到煤氣濃度、壓力穩步下降，廠區組織工作人員對泄漏處進行堵漏，在煤氣進出口安裝盲板進行封堵并提取柜體內剩余氣體分析易燃氣體的動態濃度。18時50分，根據相關技術人員監測，柜體溫度達到正常值，柜內煤氣持續用氮氣進行置換后已無發生復燃和爆炸現象的危險，現場險情成功解除，指揮部命令轄區消防救援站持續監護，其余參戰力量返隊歸建。

2 經驗啟示

2.1? 建立現場統一指揮機制，有效構筑聯勤聯動處置機制

災害發生后，成立了以市長為總指揮、消防救援隊伍指揮員等擔任副總指揮的現場指揮部，并迅速啟動應急預案，現場指揮部始終在化工專家和技術人員的指導下，正確運用戰術、周密部署戰斗、精確計算力量，嚴格按照處置程序開展事故處置工作。期間，不斷整合公安、應急、醫療、環保、供電、燃氣公司等聯勤聯動部門，設立固定、移動監測站實時監測空氣質量，協助開展人員疏散和現場管制工作，協同完成技戰術需求，為成功撲滅火災提供了堅定的保障[5]。部消防救援局、省消防救援總隊指揮中心在事故處置過程中全程開展遠程指揮，根據現場情況的變化情況，階段性擬定處置方案并給出針對性建議，為現場處置工作提供了堅實的理論依據及技術支撐。

2.2? 堅持固移結合、冷卻抑爆，合理運用技戰術措施

現場指揮部綜合考慮煤氣儲柜的工作壓力、儲量、輸送配氣方式、風力風向等相關因素，充分利用單位內部的監控設備以及固定消防設施，并在有利位置設立安全警戒力量動態監測事故罐罐體內部壓力的實際變化情況，全程開展儲柜余氣監測、空氣中氣體濃度動態監測。同時，利用高噴車、移動遙控水炮、水槍等噴射開花水流對罐體、管道和設備進行持續冷卻，有效控制燃燒、防止爆炸、并稀釋和驅散余氣，對有效控制災情起到了十分關鍵的作用。

2.3? 專家技術支撐，科學制定行動策略

事故處置過程中，現場指揮部及時組織廠家技術人員和化工專家進行會商研判，根據部局專家及時提出的關閥斷料、注氮置換、保持壓力等關鍵工藝處置措施，采取了科學有效的處置措施，降低了事故處置過程中爆炸、事故發生的實際風險。期間，攀鋼集團焦爐煤氣資深專家和指揮部骨干人員多次深入事故一線進行偵查和指導工作，為事故處置提供了強有力的技術支撐。

2.4 強化火場安全，確保作戰安全

隊伍各級始終嚴格落實安全防護管控措施，進入處置現場的滅火救援人員全程佩戴空氣呼吸器，并采取合理的防靜電措施。同時，安排多名觀察哨在地勢較高處用望遠鏡全程觀察柜體和火源的變化情況，利用紅外線和無人偵察機全程對火源熱像變化情況開展動態監控，為現場指揮部決策提供精準信息支撐。期間，經驗豐富的指揮員始終堅守一線，預設緊急救援小組，及時組織人員疏散，適時調整警戒范圍，合理設置進攻陣地，明確緊急撤離信號及撤離線路，多次險情均做到提前研判，及時預警、統一行動、安全撤離，整個處置過程中未發生指戰員各類傷亡事故。

2.5? 充分發揮裝備作用，實現人與裝備的最佳結合

現場指揮部先后調集大功率水罐消防車、泡沫消防車、干粉車、32m和24m高噴車、遠程供水系統、通信指揮車、移動遙控水炮、無人機、燃氣檢測儀、區域性環境檢測儀等特種車輛裝備到場作業，但在實戰處置過程中距離實際需求還存在一定的欠缺，主要體現在國產消防車的供水流量和輸轉距離受限，調派的高噴車普遍水平跨度不夠，4G單兵、布控球等裝備防水性能不佳等實際問題。建議針對此類災害事故的實際特性，加強配備和運用先進裝備，加速無人機偵察編隊建設，增配滅火機器人、大功率供水設備等專用裝備，做到人與裝備的最佳結合，為處置特殊災害事故提供強有力的裝備保障。

2.6? 完善滅火救援預案，提升應急處突能力

滅火救援預案作為指揮員快速了解事故單位基本信息、災害類型、處置難點等相關環節的重要工具。事故發生后，攀枝花支隊指揮中心第一時間調取著火單位滅火救援預案，并第一時間推送給現場指揮員。但由于預案缺少廠區道路情況、柜體注氮管等具體內容，致使指揮部在前期采取氮氣置換方案時，出現實際耗時過長，塔節回落過快等不利情況，嚴重影響了隊伍在事故處置初期階段的實際工作效率。由此可見，轄區消防救援隊伍在制作、修訂預案工作環節仍然需要嚴格按照流程，不斷規范預案內容，特別是對各類危險化學品物質的儲量、性質、危險性和處置方法進行重點介紹，確保事故發生后現場指揮部可以以此為依據做出正確的作戰部署。

參考文獻：

[1]王國法，任世華，龐義輝，等.煤炭工業“十三五”發展成效與“雙碳”目標實施路徑[J].煤炭科學技術，2021，49（9）：1-8.

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[5]王佩，王建偉.消防救援隊伍提升滑坡災害處置能力探討[J].武警學院學報，2020，36（12）：44-48.

Experience summary of actual handling of fire accidents in coke oven gas storage tanks

——Taking the Malanshan field station "6·13" gas tank fire disposal in Panzhihua， Sichuan as an example

Yi Bin

（Panzhihua Municipal Fire and Rescue Brigade， Sichuan Panzhihua 617000）

Abstract：With the rapid development of the coal chemical industry， the actual frequency of fires in various chemical installations in the production process continues to increase， which brings huge challenges to the daily practical disposal work of the fire and rescue team. Through the analysis of the actual disposal cases of coal chemical fire accidents （下轉第6頁）（上接第3頁）in our country one by one in recent years， focusing on the coke oven gas fire of the spiral wet cylindrical tank， combined with the situation in the actual treatment of the gas tank fire at Malanshan Station， the basic characteristics of gas storage tank fires and related disposal processes are introduced. The relevant precautions for key links such as organizational command， technical and tactical measures， safety control， and equipment application in the process of actual fire disposal are summarized. It is hoped to provide references for fire and rescue teams at all levels to deal with similar accidents.

Keywords：gas storage tank; fire fighting; disposal method