周进科，丁 宁，刘翠萍，王晓妹，靳凤彬，翟香香，王翠翠

· 论著| ORIGINAL ARTICLES ·

三起石油化工地下低位浅埋爆炸事故的比较

周进科，丁 宁，刘翠萍，王晓妹，靳凤彬，翟香香，王翠翠

目的 对三起石油化工管道泄漏导致的地下低位浅埋爆炸事故的基本情况和应急救援进行比较分析，为避免类似事件的发生和更有效地实施应急救援提供理论依据。方法 回顾性分析比较三起石油化工管道泄漏致市政管道爆炸事故的发生原因、伤亡情况和应急救援情况。结果 三起爆炸事件均为城市排水系统的爆炸，爆炸物为石油化工输送管道泄漏到城市排水系统的石油化学易燃物，分别是汽油、石油混合气和丙烯。爆炸时石油化工管线平均使用时间为28.67年。共造成伤亡人数2243人，其中死亡346人，受伤1897人。平均伤亡747.67人，平均死亡115.33人。三起爆炸事件相似点为：爆炸发生地点在市区内，均为城市地下排水管网发生爆炸；爆炸原因包括泄漏未被及时发现，或发现后未及时采取应急处置，未进行人员疏散；均为地下低位浅埋爆炸，是分散的多次多中心线性爆炸现场，爆炸碎片复杂；应急救援人员灵活应用“三原则”进入爆炸现场，即垂直进入原则、中心进入原则、点进入原则；爆炸发生后急救医疗体系启动迅速、运行有序、疗效优良；政府应急救援预案启动及时、各部门密切协作配合、措施得当、保障充分有力、善后处置良好。结论 石油化工管道泄漏爆炸事故频频出现，每次事故均造成重大人员伤亡、经济损失和社会影响。这类爆炸事件发生原因、伤亡情况和应急救援相似。随着石油化工管道使用年限的逐渐延长，必然再次发生类似爆炸事故，且具体发生时间不确定，发生风险和频次将逐渐增加。

石油化工；管道泄漏；爆炸；应急救援

石油化工管道泄漏爆炸事故频频出现［1］，在1992年墨西哥瓜达拉哈拉市国营炼油厂的汽油输油管道泄漏爆炸事故之后21年，青岛中石化输油管道发生泄漏爆炸事故，之后的8个月内，又发生了台湾高雄管道泄漏爆炸事故，均造成重大人员伤亡、经济损失和社会影响。这三次事故均由地下低位浅埋爆炸物引起，在发生原因、伤亡机制、应急救援等方面有较多相似之处。为深入探讨该类爆炸事故发生的基本规律及其对现代应急救援的挑战，笔者对三起石油化工管道泄漏爆炸事故的基本情况和应急救援措施进行了比较分析。

1 资料与方法

1.1 一般资料 对笔者经历并参与救援的2013年青岛市中石化输油管道泄漏爆炸事故进行回顾性分析，并将其发生原因、伤亡情况和应急救援情况与2014年台湾高雄管道泄漏爆炸事故及1992年墨西哥瓜达拉哈拉市输油管道泄漏爆炸事故进行分析比较［2，3］。

1.1.1 墨西哥瓜达拉哈拉市输油管道泄漏爆炸事件

1992-04-22 10：05，在墨西哥瓜达拉哈拉市一国营炼油厂，因管路腐蚀导致燃油泄漏至下水道，加之高温天气或下水道修理人员敲击水沟盖产生火花引燃汽油，所发生的爆炸使得该市多个路段被炸飞，并引发一系列可燃气体大爆炸。在4 h内，市中心安那可地区的下水道发生多起汽油爆炸，摧毁了8 km的街道路面。依据劳合社保险公司的统计数据显示，该起爆炸造成252人死亡，超过1440人受伤，高达15 000人流离失所，财产损失估计为（3～10）亿美元［3］。

1.1.2 青岛中石化输油管道泄漏爆炸事故 2013-11-22 10：25，位于山东省青岛经济技术开发区的中国石油化工股份有限公司管道储运分公司东黄输油管道原油泄漏至市政排水暗渠，在形成密闭空间的暗渠内油气积聚。从原油泄漏到发生爆炸间隔约8 h，泄漏量约2000 t，因液压破碎锤作业期间产生火花而引发。爆炸造成多条街道地下排水暗渠的预制混凝土盖板或现浇混凝土盖板炸开、开裂和拱起，全长波及5 km。爆炸产生的冲击波及飞溅物造成现场抢修人员、过往行人、周边单位和社区人员，以及青岛丽东化工有限公司厂区内排水暗渠上方临时工棚及附近作业人员，共62人死亡，36人受伤。爆炸还造成周边多处建筑物不同程度损坏，多台车辆及设备损毁，供水、供电、供暖、供气多条管线受损。泄漏原油通过排水暗渠进入附近海域，造成胶州湾局部污染，直接经济损失达75 172万元。爆炸发生后，青岛市黄岛区中医医院作为最近的三级甲等中医医院在第一时间对伤员进行急救处理，另有2家二级以上医院参加了救治［4，5］。

1.1.3 台湾高雄丙烯管道泄漏爆炸事故 2014-07-31 23：00至2014-08-01凌晨间，台湾高雄市前镇区与苓雅区发生多起石化气爆炸事故。31日约21：00，民众通报疑似有瓦斯泄漏。几个小时后该区域发生连环爆炸，造成32人死亡，321人受伤，并造成至少6 km重要道路严重损坏。事后经调查认定为丙烯爆炸所致。灾区道路经过多月的施工后于12月20日修复通车。高雄官方评估气爆所致损失达数十亿台币［6］。

1.2 方法 （1）检索语言为中、英文。（2）以“Guadalajara explosions”“Taiwan Kaohsiung gas pipeline explosions”为英文检索词；以“墨西哥瓜达拉哈拉煤气爆炸”“台湾高雄管道泄漏爆炸事故”为中文检索词，检索PubMed数据库、中国期刊网数据库（CNKI）、中国学术期刊数据库（万方数据库）、中文科技期刊数据库（维普）、雅虎网站（http：//www.yahoo.com/）和维基百科（http：//www.wikipedia. org/）网站上相关文献，对相关信息进行研读。（3）以维基百科上有关墨西哥瓜达拉哈拉市输油管道泄漏爆炸事故的信息为依据。（4）分析比较三起爆炸事故的发生原因、伤亡情况和应急救援，并对其异同进行列表比较分析。对受伤人数、死亡人数、街道破坏长度、爆炸时管线运行时间等参数取平均数。（5）三起事故伤亡数字收集以最终报道数据和官方通报数据为准［7］。

2 结 果

2.1 基本情况 三起爆炸事件均为城市排水系统的爆炸，爆炸物为石油石化输送管道泄漏到城市排水系统的石油化学易燃物，分别是汽油、石油混合气和丙烯。泄漏总量分别是432、2000、10 t，共造成伤亡人数2243人，其中死亡346人，受伤1897人，平均伤亡747.67人，平均死亡115.33人，死伤比例是1∶5.48；共造成城市排水系统、地面道路及街道破坏长度分别为8、5、6 km，总长度19 km，平均6.33 km；爆炸的石油石化管线运行时长分别为19年、27年和40年，平均28.67年；泄露时间从数月至数小时不等，发现泄漏至发生爆炸间隔时间分别是4 d、8.22 h和26 min（表1）。

2.2 三起爆炸事故的共同处

2.2.1 爆炸发生地点 城市中，居民区内市政管网、排水系统与石油化工输油管道交织并存。泄漏发生地点均在输油管道和市政排水系统交叉处或附近，局部均有管道腐蚀。管道破裂后，易燃易爆的石化爆炸物进入市政排水管网，导致城市地下排水管网发生爆炸。

2.2.2 爆炸原因 爆炸发生的直接原因是石油化工管网与城市排水管道交叉并被腐蚀破裂泄漏，发生泄漏的管道使用年限均较长，维修维护保障不充分；泄漏后未能及时发现，或发现后未进行及时有效的应急处置。爆炸物泄漏急剧增多，到达燃爆点，遇到救援施工中产生的火花引发燃爆。同时相关人员均存在管网维护管理、应急处置过程中的失职和不当，造成重大责任事故。

表1 三起石油化工管道泄漏爆炸事故比较

2.2.3 爆炸特征 爆炸均为地下浅埋的低位爆炸，是分散的多中心多次爆炸现场，爆炸沿地下管网和城市街道道路呈线性分布，波及的街道距离长、范围广。爆炸声音巨大、低沉、震动大，导致城市下水道炸开并产生多种爆炸碎片，散落在爆炸现场附近；管网之上的覆盖物和驻留物被抛射损坏；人群被炸伤、碎片击伤或被坠落碎片砸伤；排水管网爆炸后坍塌，导致市民坠落、掩埋、淹溺、烧伤等伤亡。由于爆炸前无人员疏散，爆炸事发突然，进而造成伤亡人数多，伤情复杂。

2.3 应急救援 由于爆炸现场沿城市街道线性分布，街道道路被破坏，初始参与现场急救的救护车到达后进入现场困难，急救人员无法估计爆炸伤亡人数，并导致早期现场分类救治困难；爆炸街道中部的危重伤员未被及时发现和救治。现场伤员搬抬工具为担架、门板、人力直接搬运。早期救护车辆不足，现场至医院间的转送除了救护车外还有其他车辆和人力担架转运。早期参与现场救援的人群为院前急救人员和当地自发人群救援，在医疗急救专业人员的指挥下，协助急救人员进行现场急救和搬运。伤员被首先搬运到较近的前线医院，医院进行进一步分类救治，维持生命体征和建立静脉通路，为进一步专业救治赢得时间。医院间的转运均为救护车转运。爆炸后急救医疗体系启动迅速、运行有序、疗效优良。政府应急救援预案启动及时、各部门密切协作配合、措施得当、保障充分有力、善后处置结局良好。

3 讨 论

3.1 地下低位爆炸和地上高位爆炸 根据爆炸发生与地面的位置关系，爆炸可分为高位爆炸和低位爆炸。高位（high order）爆炸发生在地面以上，爆炸物之上无覆盖物，爆炸碎片为爆炸物的包裹物，致伤机制主要为高位爆炸产生的初始超高（over-pressurization）压力波作用于人体界面，造成含气器官（如肺、肠道、中耳）损害，这是导致早期死亡的主要原因；低位（low order）爆炸又可分为地面爆炸、地下浅埋爆炸和地下封闭式爆炸。笔者列举的三起爆炸事故共同特征均为地下浅埋爆炸，爆炸物为易燃易爆石化产品，包裹物为排水管道的混凝土建筑墙壁和其上的覆盖物。超高压力波被覆盖物阻挡，能量被吸收，初始爆炸伤相对较少。根据爆炸致伤机制分级［8，9］，地下浅埋爆炸致伤特征主要是次级爆炸伤和三级爆炸伤，次级爆炸伤是指高速飞行的爆炸物本身的碎片对人体任何部位所造成的伤害，常见损伤有全身多发性严重外伤、眼部爆炸外伤等，是造成低位爆炸死亡最主要且直接的致伤因素［10］；三级爆炸伤是由于高压冲击波推动的高速飞行的抛射物或造成建筑物坍塌，可作用于人体任何部位所造成的伤害，常见损伤有骨折、挫裂伤、开放性或闭合性颅脑外伤等［11］。城市街道路面上停留物较多，包括建筑物、汽车、道路附属物品和摊位商品等，也是导致三级爆炸伤较多的原因。另外，还有部分四级爆炸伤，包括除上述三类爆炸伤以外的所有爆炸相关性外伤、疾病和不适，也包括加速伤和减速伤。所有身体部位都有可能受损。常见的如烧伤，车内加速伤和减速伤，粉尘、烟雾或毒气吸入导致的哮喘、窒息、中毒等，高血压或心脏病发作，精神刺激导致的精神性疾病或心理障碍。

3.2 爆炸碎片分类和受伤机制 根据低位爆炸产生的碎片大小，对爆炸生产物进行以下分类，各类碎片组成不同并有不同的致伤特点：（1）约50 cm以上巨大碎片有暗道水泥盖板、水泥或柏油路面、汽车等，携能巨大，但飞行距离较短，对爆炸点上方和近距离人员造成覆盖、压砸、挤压、掩埋等严重伤害，导致多发性骨折、多器官挫裂伤、窒息等，是造成死亡的主要因素；（2）直径为20～50 cm的较大碎片有砖混建筑块、水泥块、柏油路面、水泥地砖、下水道井盖等，密度大、体积大且飞行距离5～10 m，对爆炸点附近的人员造成压砸、破击，导致严重骨折、颅脑损伤、胸腹部损伤的发生，也是导致人体致命伤的主要因素之一；（3）直径5～20 cm的中等大小的碎片飞行速度快、幅度高、距离远，造成颅脑损伤、颈肩损伤、单发性骨折等伤情，由于其数量密集，是导致大量人员受伤的主要原因；（4）直径1～5 cm的碎片飞行距离较远，但携能较少，是造成远距离人员受伤的原因，导致皮肤挫裂伤、软组织伤等，近距离的小碎片由于速度大，容易造成人体穿通伤；（5）小于1 cm的微小碎片携能较少，在爆炸点近距离人员造成眼部等暴露部位的穿通伤和皮肤破裂损伤，对远距离人员的致伤伤情较轻。总之，碎片致伤的严重性与碎片的质量和速度成正比，与致伤到爆炸点的距离成反比，即碎片致伤的严重性=碎片质量×碎片速度 /距爆炸点距离（图1）。

图1 爆炸碎片对不同距离的人体伤害特征的关系

3.3 多中心分散的线性爆炸现场应急救援 传统的、常见的应急救援多是一个突发事件现场，救援组织进行“点救援（spot first aid）”，救援形式简单；经常进行的应急演习也是预设的单一现场，救援方式也已为人们所熟知。石化输油管道泄漏到城市排水涵道内发生的爆炸现场，是多中心分散的线性爆炸现场，爆炸范围广，现场距离长，道路破坏严重，巨大碎片多，建筑物毁损倒塌严重，伴有火灾等诸多因素，使得应急救援人员和车辆进入现场十分困难，严重影响应急救援的及时性和有效性。对传统应急救援提出了新的挑战，因此探索新的现场救援方式十分必要。笔者根据亲自参加黄岛中石化输油管道泄漏爆炸应急救援的经验，总结出进入多中心分散的线性爆炸现场的“三原则”：（1）垂直进入原则：一段街道爆炸损毁，从街道的平面垂直方向寻找进入现场的救援入口；特殊情况下可以乘直升机立体垂直进入现场。（2）中心进入原则：一段街道毁损，有多个进入入口，可选择从街道的中垂直线进入现场，有助于在最短的时间内到达伤员身边；（3）点进入原则：寻找爆炸严重、伤亡人数众多、集中呼救点的现场进行救援。应急救援调度指挥中心和现场指挥人员根据多中心分散的线性爆炸现场的特点和救援力量的多少，不分先后，灵活应用“三原则”，充分利用早期有限急救资源，达到救援效率最大化。

3.4 类似爆炸的预警预测和防范 据统计，中石化公司的油气管道被占压或安全距离不够的情况有1100多处。如果严格按照国家规定的防护距离，约有62万人需要搬迁，其中近距离的有28万人［12］。中石油所辖管道与市政管网交叉557处，与市政管网并行35处；途经人口稠密区管段376段，长度超过436 250 km，占公司所辖管道长度的3%；管道占压642处，直接占压270处，5 m范围内占压372处［13］。1952年中国石油工业萌芽，1965年中国石油工业新的崛起加快发展，1979年至今石油工业进入新的发展时期。大部分石油管道已经运营35～50年。根据三起爆炸事故的统计，爆炸发生时输油管道平均运营时长为28.67年；石油工业带动了人口聚集和城市发展，在石油管道上建起了某些现代城市；城市的发展加快了石油管道的毁损速度，加大了事故风险；城市和石油公司之间存在着难以协调的问题和责任。因此，根据上述情况，对将来类似爆炸灾难事故发生风险的预测和预警是：在总体上，再次发生类似爆炸事故是必然的；发生具体时间上是不确定的；目前已经进入事故的高发期，发生频率和风险将逐渐增加。灾难的这种长期可预测性和短期不确定性正是灾难事故发生的一般规律。

［1］中华网. 台媒盘点全球20年来油气爆炸事故青岛爆炸事件在列［N/OL］. （2014-08-01）［2016-06-02］. http：//news. china.com/focus/gxbz/11163278/20140801/18676707.html.

［2］李晶晶， 朱 渊， 陈国明， 等. 城市油气管道泄漏爆炸重大案例应急管理对比研究［J］.中国安全生产科学技术， 2014， 10（8）：11-15.

［3］1992 Guadalajara explosions［DB/OL］. （2016-08-09）［2016-08-15］. http：//en.wikipedia.org/wiki/1992_explosion_in_ Guadalajara.

［4］中国政府网. 中石化东黄输油管道泄漏爆炸特别重大事故调查报告［R/OL］. （2014-01-11）［2016-08-15］. http：// www.gov.cn/gzdt/2014-01/11/content_2564671.htm.

［5］周进科， 丁 宁， 刘翠萍， 等.“ 11.22” 输油管道泄漏爆炸事故存活伤员伤情特点分析［J］. 中华急诊医学杂志，2015， 24（9）： 478-480.

［6］中华网.台湾高雄发生严重燃气爆炸［N/OL］.（ 2016-08-01）［2016-08-15］. http：//news.china.com/zh_cn/focus/ gxbz/index.html.

［7］周进科， 刘翠萍， 靳凤彬， 等. 拥挤踩踏事件伤亡情况和发生原因分析［J］.中华灾害救援医学，2015，3（2）：67-71.

［8］Shuker S T. Maxillofacial air-containing cavities， blast implosion injuries， and management ［J］. J Oral Maxillofac Surg， 2010， 68（1）：93-100.

［9］孙海华. 常见的爆炸伤类型及其早期急救处理［J］.中华灾害救援医学， 2014， 2（9）： 525-528.

［10］Nakagawa A l， Manley G T， Gean A D， et al. Mechanisms of primary blast-induced traumatic brain injury： insights from shock-wave research ［J］. J Neurotrauma， 2011， 28（6）： 1101-1119.

［11］Cernak I， Cernak L， Haeusslein J N. Traumatic brain injury： An overview of pathobiology with emphasis on military populations ［J］. J Cereb Blood Flow Metab， 2010，30（2）： 255-266.

［12］中国危机管理网.“11·22”黄岛爆炸事故后续［R/ OL］.（2014-05-09）［2016-08-15］. http：//www.crisis119. org/？action-viewnews-itemid-93678.

［13］中国石油新闻中心.管道公司专项排查治隐患［R/OL］.（ 2014-01-08）［2016-08-15］. http：//news.cnpc.com.cn/ system/2014/01/08/001466452.shtml.

（2016-07-18收稿 2016-09-14修回）

（责任编辑 罗发菊）

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

周进科，本科学历，主任医师，

E-mail：zhoujinker120@163.com

266500，山东省青岛市黄岛区中医医院急诊科