摘要:化工園區火災事故時有發生,且具有高烈度、多聯動、擴散快等特征,傳統消防資源配置方式在響應速度、調度效率與路徑組織等方面難以滿足實際需求。因此,系統梳理化工園區滅火救援資源需求,闡述滅火救援資源動態配置的內涵與原則,提出布控爆炸裝置以壓縮首輪響應時間,拆解任務模塊以明確作戰路徑,固定樞紐陣地以統籌多方調度平臺等多維度調配策略,旨在提升復雜場景下的作戰組織效率與資源響應能力。
關鍵詞:化工園區;滅火救援;動態配置;風險分區;感知系統
中圖分類號:D631.6" " " 文獻標識碼:A" " " "文章編號:2096-1227(2025)06-0025-03
0 引言
化工園區由于生產工藝、加工產品、物流倉儲等方面的特殊性,各類消防安全事故時有發生[1]。面對易燃、易爆、有毒物料高度集中與工藝流程高度耦合的復雜作業環境,突發火情往往呈現出蔓延迅速、波及范圍廣、處置時間緊的特征。常規滅火救援資源部署方式多依賴行政轄區劃分與靜態點位設定,難以適配火災場景的動態演化需求,調度路徑單一、響應效率受限等問題日益凸顯[2]。在此背景下,本文結合化工園區火災演化特征與救援需求結構,提出一套覆蓋資源布控、路徑調配與任務執行的動態配置策略,旨在提升復雜場景下的調度效能與處置能力。
1 化工園區滅火救援資源需求分析
化工園區火情演化快、烈度高、范圍廣,空間結構復雜,工藝耦合緊密,事故發生后極易出現燃爆疊加、有毒物質擴散、路徑阻斷等多種危險態勢。滅火救援資源面臨極強適應壓力,須滿足響應速度、裝備功能、人員能力和調度模式等多方面的協同需求。響應速度方面,要求資源能夠在多區域同時觸發情境下維持快速部署狀態,應對高頻突發與多點警情的壓縮時間窗口。裝備功能方面,面向多類物質燃燒反應狀態提出差異化性能要求,不同燃點、毒性、反應方式決定了資源構成須具備高度兼容性[3]。人員能力方面,對執行單元在作戰技能、環境適應、協同配合等層面提出更高門檻,須覆蓋高風險環境下的全流程處置環節。調度模式方面,資源在時間與空間兩個維度上的分布密度要能隨場景變化動態重組,避免出現調派延遲或路徑擁堵。整體需求呈現多維度、多場景、多節奏的高度復合特征,現有模式下的資源配置體系難以完成對高壓任務負荷的有效承載與狀態匹配。
2 滅火救援資源動態配置內涵與原則
2.1" 滅火救援資源動態配置內涵
滅火救援資源動態配置是指在多變火場環境中,根據風險等級、任務屬性與空間狀態,對資源進行實時匹配、分布調整與路徑重構的一種柔性調度方式。其核心在于打破靜態部署格局,構建以場景驅動、節點響應、任務聯動為基礎的資源組織機制,增強資源結構的適配彈性與響應精度。該配置體系強調信息聯通與狀態感知的協同作用,在保障基礎覆蓋的前提下動態調整調派方向、執行節奏與任務邊界,從而支撐高頻突發、多點聯動條件下的滅火作戰需求。
2.2" 滅火救援資源動態配置原則
2.2.1" 基于風險等級的分區匹配
化工園區火災演化高度依賴初發位置與涉事物質特性。不同生產單元間危險等級差異顯著,從氧化反應釜、精餾塔到包裝車間,作業狀態與可能誘發強度跨度較大。固定部署方式往往忽視局部高危源,造成調度重心偏移,響應遲緩。分區匹配邏輯以風險等級為基礎,劃定常態高警戒區、條件觸發區與保障輔助區,將滅火救援力量按熱區概率與傷害潛力梯次落點,從源頭提升投放精準度[4]。
2.2.2" 基于響應時效的節點前置
多數化工火情在擴展階段出現數倍級波動,前幾分鐘的控制直接影響整體事故走向。傳統后置型部署在區位偏遠、交通不暢的情形下難以快速啟動關鍵動作[5]。節點前置原則以響應時間為核心約束變量,將滅火梯隊與特定戰術裝備部署于靠近高頻警情源的構造交匯部位或通行盲角附近。該方式以極端場景下最快抵達為計算依據,形成“以時間換空間”的快速介入機制。
2.2.3" 基于調度成本的路徑優化
在復雜火場環境中,調度成本由路徑選擇帶來的時間延遲、能源消耗、資源重復調用與通行沖突損失等要素構成,直接影響響應效率與系統負載穩定性。化工園區結構緊湊,障礙密布,路徑通行易受局部塌陷、方向突變等因素干擾,必須構建兼顧成本控制與通達性的動態路徑模型。在策略設計中,不應局限于最短路徑選擇,而需評估通行流暢性、裝備適配性與中繼節點穩定性等多維指標。調度邏輯應拓展至結構層級,識別單向作業區、負載高敏區與擾動頻發區,設定任務等級與路徑優先級對應關系,構建具備約束控制與快速重構能力的多路徑動態體系。
3 化工園區滅火救援資源動態配置策略
3.1" 布控爆炸裝置,壓縮首輪響應時間
儲罐組區、反應裝置帶與中間體分裝線屬于火災引發速度極快、波及半徑極大的高爆風險場域,須作為布控前置的首要目標。布點位置應不依賴廠區行政區域劃分,而應錨定作業熱強度、物料危險系數與聯動源密度,圍繞爆炸概率疊加區建立高頻啟動的戰術覆蓋圈。戰術單元編制依火源壓力等級配置獨立介入梯隊,必要時配套泡沫類系統、水幕設備與遠程噴射車作為首動主力。在裝置密集軸線上,在可控間距內設立多點壓制平臺,實現在爆炸初發階段對熱波與濃煙的同步干預。
設施部署結合各企業排產周期和工藝工況變動規律動態調整。對于臨時物料堆場、高頻運轉泵區、廢液槽等非恒定風險區,應配置靈活轉場能力的機動單元,以非駐點方式完成首戰布控。調動機制可掛接感溫點信號或預警濃度閾值,觸發條件一旦成立,系統立即觸發就地待命模塊向核心火源發起進場指令。部署節奏無需集結即進場的響應前置特性,重構傳統由消防站-出車-抵達-布控的順序鏈。構建基于物理分區的戰術交互面,規定不同點位的任務邊界、響應指令格式與戰術交接條件,形成集密度控制、時間壓縮與介入穩定為一體的快速觸發結構。
3.2" 拆解任務模塊,明確工序作戰路徑
化工園區火場環境構成復雜,反應區、管廊帶、儲運線之間常存在功能交疊與物質互聯,滅火行動無法采用整建制統一推進的模式。基于事故起因、空間結構與物料性質對整體響應任務進行解構,將應急動作劃分為數個具備獨立觸發條件的專業作戰模塊。模塊內部對應處置目標劃分人員構成、技術裝備與作業范圍,在戰術層面形成明確的控制分區。燃燒控制、降溫隔離、物料堵截、高溫洗消等核心動作按場景優先級展開,同步部署不同模塊,構建多工序分段推進的處置流程。模塊間連接關系依照工藝節點邏輯構建路徑序列。調度平臺對各任務模塊間的執行條件、反饋時間與動作交接順序設定參數模型,使火場應變形成并行響應機制。部分涉及有毒蒸汽與高腐蝕物質的區域應提前植入遠程取樣、目標識別與氣體稀釋等輔助模塊,避免因響應路徑單一造成任務擁堵。
火情態勢一旦發生轉移,系統將依據反饋數據實時調整各任務單元的布置順序與進入節點,避免路徑阻斷帶來的響應脫節。調度人員可在控制臺界面中選取執行延遲的模塊,重新設定進場區域或替換為響應速度更快的備用單元。模塊任務鏈可根據節點密度和空間分布自動拆分為多通道路徑組,分別接入不同作戰方向。
3.3" 固定樞紐陣地,統籌多方調度平臺
廠區邊界不等于指揮覆蓋邊界,調度路徑也不止于場地物理連接。應在交通節點、動力分布中心、設備密集軸線等位置設立具備調度功能的固定樞紐陣地,構成資源集散、數據匯聚與響應指令的多功能載體。樞紐根據調配路徑長度、多隊會合通達性與設備集成可能性評估布設。位置設定應避開爆炸沖擊面與強腐蝕蒸汽走廊,優先靠近消防通道、中控中心與廠際連接道路,使信息流、物資流與指令流形成自然交匯格局。平臺運行應整合企業消防中控、屬地消防站、地方應急聯絡系統三方接口,組建穩定通信域。
場景適配性是樞紐陣地設計中的關鍵參數,不同火情形態下平臺務必具備負載切換與數據場景再部署能力。在應對爆燃事故、毒物泄露、長時間燃燒等不同態勢時,調度系統在樞紐結構內重構模塊排列與任務路徑,使平臺行為更貼近火場態勢本身。必要條件下,可啟動局部人工接管程序,將節點資源調配權限交由屬地戰術小隊臨時接管,實現平臺系統行為與作戰人員行為的直接聯動。平臺的動態調度能力基于任務演化邏輯,結合感知系統反饋與風險傳播模型,自主刷新節點路徑、編組結構與行動優先級,完成資源在時間軸與空間軸上的雙重適配。
3.4" 接入感知系統,同步氣象毒理參數
園區內部構筑物密集,火場環境擾動劇烈,僅依靠靜態圖紙與傳統預案難以支撐任務路徑調配。感知系統構建應緊貼作業熱點區域布設節點群組,監測內容覆蓋熱輻射強度、可燃蒸汽濃度、有毒氣體成分、風向風速變化等核心變量,全部參數按指標分類映射至作戰圖層。數據以組團形式接入指揮平臺,不設冗余判斷閾值,每組對應一個調度路徑模塊。路徑調配依據狀態變化實時重構,每一變量變化即對應資源投送邏輯切換。平臺內圖層加載結構采用同步刷新機制,不做累積統計,動態呈現區域風險梯度與擾動區塊的演化軌跡,供調度指令實時映射使用。調配路徑由感知數據直接驅動空間分布,調整任務起點、推進方向與節點落位位置。
氣象毒理參數未作為獨立參考值處理,而是在系統內嵌入任務條件生成邏輯中,對裝備選擇、編組結構與進場方式進行實時限定。毒性指標一旦進入響應帶范圍,平臺即凍結當前調派模式,重載防護等級更高的替代編組,并封閉已設開放路徑。系統讀取風場走向生成拐角壓力模型,預測毒氣與高溫波動交匯帶,向所有路徑邏輯中推送進程限制參數。調度指令不經手動確認直接分發至各類節點,由前端平臺根據場景優先級判斷是否啟動動作鏈。
3.5" 啟動指令閉環,確保命令精準落地
調度系統在生成任務指令時同步綁定節點編號、響應路徑與動作單位,平臺按任務屬性劃分執行優先級,設定推進節奏與反饋時限。各節點在接收指令后,狀態板立即切換至任務監控模式,所有動作步驟按順序標記并實時刷新。每條任務路徑設有單獨跟蹤通道,系統識別執行軌跡與動作響應,自動比對反饋節點與時間窗口的匹配情況。圖層中每一條任務鏈動態呈現推進節奏、執行偏移與節點狀態,形成完整的戰術操作鏈組圖,供調度人員判斷當前指令的執行質量與落點穩定性。
節點動作完成后返回結果字段,由系統平臺生成閉合標識,未經閉合任務不進入下一輪響應。所有反饋數據按流程標記到位,調度平臺自動排除重復調用,防止路徑交叉或執行過載。任務中斷時系統觸發替代路徑機制,重新加載任務參數與節點配置,保障后續動作具備連續性與可控性。平臺每一層級設有指令權限分配結構,限定任務指令的覆蓋范圍與調度粒度,避免狀態沖突影響整體推進效率。閉環機制讓調度過程具備穩定結構與執行秩序,使每一組調配資源在復雜火場中始終保持有效運行。
4 結束語
化工園區滅火救援任務呈現突發頻次高、路徑阻斷頻繁、響應容錯低等特征,傳統靜態部署方式難以滿足復雜演化態勢下的作戰需求。本文圍繞動態配置策略構建,提出從高爆風險區域布控、作戰模塊拆解、平臺陣地統籌、感知參數同步至閉環調度反饋的五項優化路徑,逐步重塑資源調配的結構邏輯與響應機制。未來可拓展智能預判算法與多情景仿真模型,增強調度平臺在極端突發環境中的動態演化響應能力。
參考文獻
[1]張術琳,張亞楠,田超,等.基于CNN的化工園區火災火焰圖像識別研究[J].中國安全科學學報,2024,34(1):179-186.
[2]曾洋.優化化工園區消防站滅火救援指揮體系的研究[J].水上安全,2024(18):122-124.
[3]王冬冬,楊昂濱,王智浩,等.化工園區危險化學品事故應急行為人因可靠性分析[J].中國安全科學學報,2025,35(2):21-27.
[4]高潔.化工企業火災風險評估與應急響應策略[J].化工管理,2024(2):104-106.
[5]韓琪琪,李楊,劉超.化工儲罐火災爆炸事故應急響應與處置機制研究[J].中國化工貿易,2025(3):154-156.