大型外浮頂儲油罐火災應急管理體系建設研究

摘要：大型外浮頂儲油罐作為石油化工企業重要的儲存設施，一旦發生火災事故，往往會造成重大人員傷亡和財產損失。為此，通過分析大型外浮頂儲油罐的結構特點及火災類型，系統梳理了當前應急管理體系中存在的主要問題，包括應急預案針對性有待提升、滅火資源配置存在優化空間、應急指揮體系協同效能需要加強、專業滅火技術與裝備支撐存在提升需求、應急處置人員專業素質需要持續提高等，并從科學完善應急預案體系、優化滅火資源配置方案、構建高效應急指揮協調機制、提升專業滅火技術與裝備水平、提高應急處置人員專業素質培養等方面提出了相應建議，旨在提高大型外浮頂儲油罐火災的應急處置能力。

關鍵詞：外浮頂油罐；火災處置；應急管理

中圖分類號：D035.36" " " 文獻標識碼：A" " " "文章編號：2096-1227（2025）08-0062-03

0 引言

現行設計規范中，GB50151—2021《泡沫滅火系統技術標準》第4.3.2條規定，非水溶性液體的泡沫混合液供給強度不應小于12.5L/（min·m2），連續供給時間不應小于60min，單個泡沫產生器的最大保護周長不應大于24m[1]。當前滅火作戰中存在消防通道承載力需強化、泡沫供給強度需提高、裝備作戰效能需優化等情況，特別是熱輻射威脅下的力量部署與人員安全管控尚未形成標準化作業程序。本文立足石油儲運行業災害處置實戰需求，從災情演化規律研判、戰術戰法創新、指揮體系重構等維度開展研究，著力破解“滅早滅小”與“打大攻堅”的能力銜接難題，為構建科學、高效的油罐火災應急處置體系提供參考。

1 大型外浮頂儲油罐結構特點及火災類型

1.1" 大型外浮頂儲油罐結構特點

大型外浮頂儲油罐采用敞口圓筒式鋼制結構，由罐底、罐壁和外浮頂3大部件組成。浮頂由環形艙體與中心甲板拼接而成，依靠液體浮力隨油位升降，通過周向雙層密封圈與罐壁保持滑移接觸。罐體直徑通常遠大于高度，底板呈向心坡度設計，且設集油坑與排水管，利于沉積物收集。浮頂設導向桿、支柱腿、排水軟管及溢流孔等部件，確保運行平穩，并在檢維修時實現鎖定。由于無剛性罐頂上部空間完全暴露，受風雨及熱輻射影響顯著，密封圈成為易燃蒸氣泄漏與靜電積聚的薄弱部位。

1.2" 大型外浮頂儲油罐火災類型

火災類型可分為三級演化形態：初級為密封圈局部火災，火勢沿環形密封區域蔓延；中級為半液面或全液面火災，多因浮盤傾斜、沉沒，導致液面暴露；高級為沸溢噴濺災害，在高溫熱波作用下，底層水介質發生汽化，形成噴射火與大面積流淌火。例如，密封圈火災若未及時控制，高溫可能會破壞浮盤的結構完整性，致使燃燒形態向更危險的液面燃燒轉變。

2 當前大型外浮頂儲油罐火災應急管理體系建設中發現的主要問題

2.1" 應急預案針對性有待提升

現有應急預案體系在應對大型外浮頂儲油罐火災時，存在災情情景構建系統性有待完善、處置流程顆粒度需要細化的情況。部分預案對火災演化階段的差異性響應需加強精細化設計，在區分密封圈火災、半液面火災與全液面火災的戰術處置要點方面存在改進空間。例如，部分預案對浮盤傾斜導致燃燒形態突變時的應急撤離機制考慮需要深化，沸溢噴濺預警與流淌火防控的聯動程序需要健全。在演練環節，存在一定程度的預設場景依賴性，模擬高溫熱輻射、有毒煙氣擴散等復雜環境對人員決策能力的影響方面需要增強真實性。

2.2" 滅火資源配置存在優化空間

滅火資源的結構性矛盾呈現“三多三少”的特點：常規滅火裝備配置比例較高，特種攻堅裝備配備需要加強；臨時調集資源占比較大，屬地保障資源需要充實；分散存儲點位較多，戰略儲備樞紐建設需要推進。以泡沫滅火劑為例，部分儲罐區按火災發展最大荷載進行儲備規劃的精準性需要提高，不同類型泡沫液的兼容性測試與快速補給機制需要完善。在裝備布局方面，存在區域配置需要進一步統籌的情況，移動式大流量滅火系統、遠射程泡沫炮等關鍵裝備在戰區級統籌調配方面存在提升空間。

2.3" 應急指揮體系協同效能需要加強

多力量協同作戰時存在指揮權責需要明晰、信息共享效率需要提升的情況。一是跨部門指揮界面需要建立更標準化的任務交接規程，在避免重復處置或責任真空方面存在改進空間。二是現場態勢感知能力對罐體結構形變、液位變化等關鍵參數的實時獲取需要強化。三是通信保障在高溫環境下的穩定性需要提高，存在火場“最后一公里”信息傳遞準確性需要加強的情況。例如，在多層作戰單元協同行動時，指令傳達時效性需要提升，可能影響冷卻與總攻時機的精準把握。

2.4" 專業滅火技術與裝備支撐存在提升需求

現有技術裝備體系在應對大型油罐火災的特殊需求方面需要加強適配性。固定消防設施方面，部分罐區噴淋系統覆蓋范圍需要優化，泡沫混合比調節精度需要提升。移動裝備在有效射程、持續流量、環境適應性等參數方面存在改進情況。技術創新層面，針對密封圈火蔓延抑制、沸溢早期預警等關鍵環節的專項技術攻關需要加強，新型滅火劑研發與現有裝備的適配性驗證需要深化。在裝備操作標準方面，大流量泡沫炮的仰角調整、噴射軌跡選擇等關鍵參數需要建立更科學的規范。

2.5" 應急處置人員專業素質需要持續提高

處置隊伍的能力建設存在知識結構需要更新、技能訓練需要強化、經驗積累需要深化的情況。部分指揮員對浮頂罐結構特性、火災動力學原理等專業理論的掌握深度需要加強。登罐滅火、緊急避險等專項技能訓練在頻次與強度方面需要優化。全要素、全流程的合成訓練需要加強開展，指揮員對災情演變的預判能力與戰斗員的臨機處置能力需要提高協同性。專業化培訓體系需要健全專項認證考核和復訓機制，在避免“一證終身”的考核管理方面需要完善制度設計。

3 大型外浮頂儲油罐火災應急管理體系建設分析

3.1" 科學完善應急預案體系

針對預案體系與實戰需求脫節的問題，需建立“分場景、可迭代”的預案編制模式。構建三級預案框架：基礎預案側重組織架構與響應流程，專項預案聚焦密封圈火災、液面燃燒等典型災變場景，戰術預案細化冷卻控制、泡沫總攻等關鍵環節操作標準。預案動態更新機制應嵌入罐區全生命周期管理，結合設備檢修數據、工藝改造記錄等要素，每季度開展符合性評估[2]。例如，當儲罐浮盤密封材料更換為低摩擦系數材質時，需同步調整靜電引燃風險的處置對策。

在演練層面推行“雙盲+壓力測試”模式，隨機設定浮盤卡滯、泡沫管線破裂等突發變量，檢驗指揮員臨機決策能力。數字化演練平臺需集成熱輻射計算模型，實時生成不同燃燒階段的安全作戰邊界，為力量部署提供動態參考。針對沸溢噴濺等極端工況，設置多閾值預警觸發機制，當罐底溫度梯度突破臨界值或液位異常波動時，自動啟動預設撤離程序并切換遠程滅火模式。

3.2" 優化滅火資源配置方案

建立“三圈層”滅火資源保障體系：核心圈層在罐區500m范圍內設置模塊化補給站，預置大流量移動炮、耐高溫水帶等攻堅裝備；支援圈層依托轄區消防站建設專業處置編隊，配備遠程供水系統與泡沫快速運輸裝置；戰略圈層在石化園區層面建立中央物資庫，實施泡沫液有效期更換管理并預留一定的應急儲備余量[3]。

推行裝備效能動態評估機制，基于罐體高度、直徑等參數建立裝備選型矩陣。例如，對直徑超80m的儲罐，優先列裝具備仰角自動補償功能的智能泡沫炮，其射流軌跡需滿足全液面覆蓋要求。供水網絡實施“雙回路+壓力緩沖”改造，在防火堤外設置分布式蓄水池，通過智能閥門實現管網壓力的自適應調節。針對交通中斷等極端情況，規劃直升機投送通道，確保關鍵滅火劑能在處置窗口期內直達火場。

3.3" 構建高效應急指揮協調機制

建立“雙核驅動”指揮架構：現場指揮部負責戰術執行，重點協調冷卻控制、泡沫總攻等作戰單元；后方指揮中心依托數字孿生系統進行災情推演，提供資源調度與風險預警支持[4]。開發專用指揮平臺集成三維定位、裝備狀態監測等功能，通過增強現實技術實現力量部署的可視化校正。

構建多源信息融合通道，將罐區DCS系統的溫度、壓力數據與無人機熱成像掃描結果進行交叉驗證，生成燃燒強度趨勢圖。建立跨部門通信協議棧，確保企業工藝處置組與消防攻堅組能共享關鍵操作時序[5]。例如，在實施注氮惰化前，消防冷卻組需提前調整水槍陣地以防止蒸汽閃爆沖擊。設立獨立安全官崗位，全程監控作戰人員熱暴露劑量，當累積輻射量接近耐受極限時強制啟動輪換程序。

3.4" 提升專業滅火技術與裝備水平

研發“三階段”滅火技術體系：密封圈火災階段推廣負壓式泡沫注入裝置，通過環形密封腔定向注泡抑制火勢蔓延；液面燃燒階段采用梯度泡沫覆蓋法，先由舉高設備噴射中倍數泡沫形成隔離層，再由地面設備補充高倍數泡沫實施窒息滅火；沸溢防控階段應用熱波監測儀與智能注水系統，在罐底形成動態冷卻屏障。

裝備升級聚焦“三化”方向：大流量泡沫炮需實現流量-壓力自適應調節，在管路阻力變化時仍能維持設計混合比；舉高噴射裝置配備耐高溫攝像組件與自穩定云臺，確保在熱氣流擾動下精確打擊火點；個人防護裝備集成生命體征監測與定位模塊，超出安全作業區域時自動觸發聲光報警。同步發展無人化處置技術，如防爆機器人攜帶熱切割設備實施浮盤破拆，為內攻滅火創造泄壓通道。

3.5" 強化應急處置人員專業素質培養

構建“能力圖譜”導向的訓練體系，將處置能力分解為密封圈火辨識、沸溢前兆識別等核心指標[6]。開展全要素模擬訓練，在高溫濃煙環境中設置浮盤傾覆、管線爆裂等突發險情，錘煉人員臨機處置能力。建立處置專家“思維庫”，通過戰例復盤提取200個典型決策場景，形成覆蓋災情研判、戰術選擇等環節的輔助決策樹。

實施“雙認證”資格管理，消防指揮員需通過儲罐火災動力學理論考核與虛擬指揮系統實操測試，攻堅組成員必須完成密閉空間泡沫管槍操作等專項認證。設立區域性處置技能實訓中心，配置浮頂罐火災模擬裝置，可精準復現不同燃燒階段的熱輻射強度與煙氣擴散規律。定期開展跨區域聯合演練，重點檢驗極端條件下裝備適配、戰術銜接等環節的薄弱點，通過壓力測試持續提升隊伍作戰韌性[7]。

4 結束語

綜上所述，大型外浮頂儲油罐火災應急管理體系建設是一項系統工程，需要從預案編制、資源配置、指揮協調、技術裝備和人員培養等多方面協同推進。面對當前石化行業快速發展的形勢，唯有建立科學完善的應急管理體系，才能有效應對日益復雜的火災風險挑戰。隨著科技的不斷進步和理念的持續更新，未來的應急管理體系建設應更加注重智能化、信息化手段的應用，促進跨部門、跨區域的資源整合與協同聯動，推動預案體系與實戰需求的深度融合。同時，應持續強化滅火救援人員的專業素質培養，不斷完善專業技術裝備，形成全方位、多層次的應急保障能力。

參考文獻

[1]泡沫滅火系統技術標準：GB 50151—2021[S].北京：中華人民共和國住房和城鄉建設部、國家市場監督管理總局，2021.

[2]袁崗，劉高，王浩.外浮頂原油儲罐火災原因分析及處置對策探討[J].水上安全，2023（1）：59-61.

[3]李珊.鋼制內浮頂儲罐事故滅火救援技術訓練探討[J].山東化工，2023，52（6）：209-210+214.

[4]周威.外浮頂原油儲罐火災原因及處置對策探討[J].中國科技期刊數據庫工業A，2023（4）：146-149.

[5]蘭天其.內浮頂油罐火災撲救中應用氮氣的技戰術研究[J].今日消防，2022，7（7）：31-33.

[6]王志斌，閆志怡，吳大剛，等.大型浮頂儲罐雷擊火災預防技術現狀及改進探討[J].石油化工自動化，2023，59（1）：40-43.

[7]何鋒，陳海林，劉微.內浮頂儲罐火災初戰處置研究[J].化工管理，2023（15）：118-121.