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新时期石油化工火灾灭火救援消防装备应用探讨

2021-11-27

中国科技纵横 2021年4期
关键词:灭火剂消防车火场

(大庆市消防救援支队,黑龙江大庆 163000)

0.引言

随着“互联网+”“中国制造2025”“一带一路”“十四五”等国家战略的实施,石油化工企业凭借其在国家能源行业中的特殊地位,进入新时期朝着集约化、规模化的方向发展,对新时期下石油化工火灾灭火救援消防装备也提出新的要求[1]。

1.石油化工火灾的特点

石油化工作为高危行业,具有“高温高压、易燃易爆、有毒有害、连续作业、链长面广”等特点,扑救石油化工火灾必然需要更全面更专业的装备作为“矛和盾”,而充分了解掌握石油化工火灾特点,有针对性、规划性的应用装备才能在灭火救援工作中发挥最大效能。

1.1 快速燃烧形成立体火灾,难以近距离扑救

由于石油化工原料多为可燃易燃物质,能够迅速形成“火海”其速度之快,火势之猛远远超过一般物质火灾。石油化工火灾易造成气体或液体外溢,而这些易燃易爆品的生产装置密集交错,形成立体火灾。5000m3油罐火灾理论数据换算:火焰高度︰罐径=1.56:1,当D=23m时,H=36m而在实际模拟演练中火焰高度可以达到40.7m。石油化工火灾发生环境由于空气供应充足,出现燃烧猛烈产生强热辐射。油罐火灾燃烧的油品有时可以从罐内外溢甚至猛烈喷出,形成火柱、火球向周围抛射。喷出的火柱最高可达70m~80m,顺风方向能达到120m,指战员难以近距离扑救。

1.2 火场爆炸的危险性极大

石油化工火灾扑救难度大、伤害性大的重要原因当属爆炸。石油化工火灾可能发生物理爆炸和化学爆炸,容器设备受热出现物理爆炸具有强烈的冲击波,设备管线泄漏的可燃气体及蒸汽遇空气发生的化学爆炸极易造成次生灾害,严重污染环境侵蚀人身。

1.3 火灾扑救的时间长,造成人员经济损失大

由于石油化工火灾燃烧速度快,迅速蔓延,燃烧面积大,火灾可能造成大量设备、装置的倒塌和可燃气体的扩散等多方面因素,都将延长灭火救援行动的时间,并造成较大的直接和间接环境污染和经济损失,如福建漳州“4·6”古雷腾龙芳烃有限公司爆炸火灾事故,经过68h奋战,事故造成直接经济损失9457万元。江苏盐城“3·21”天嘉宜化工有限公司爆炸事故,经全体参战人员82h奋战,直接经济损失19.86亿元。

2.新时期新装备构建灭火救援新理念

2.1 利用遥感技术,实现远程指挥、远程侦检和实时监测

在火场上,是否能够有效地扑救火灾,主要取决于战斗展开是否正确,而战斗展开的正确与否,又首先取决于有无周密的火情侦查。基于石油化工火灾的危险性,采用远程指挥、远程侦检和实时监测视为最优方案。近年来尤其是互联网技术快速发展,4G的成熟应用,5G技术的崛起,将这些高端技术转化为可以服务于消防装备的技术[2]。以通信指挥车在现场建立起移动消防指挥中心,建立统一的应急指挥调度平台,汇集现场作战信息。装备了数字化传感器、红外热成像仪和反应灵敏的气体侦检仪的无人侦察机开展火场各项信息的收集工作,将侦检信息上报后,利用空中悬停,对火灾现场进行实时监测,将现场图像及侦察检测结果传回到指挥部,为指挥部决策命令的下达提供重要依据。

2.2 利用无线自动装置,实现前沿阵地无人化

针对石油化工火灾现场的特点,以远距离、移动炮为主要灭火装备,装备自动喷淋装置消防车可实现车辆自保,配备无线遥控发射器和接收器、电路信号控制PLC系统的消防水炮,可实现远距离操控实施灭火。灭火机器人的应用可以有效的解决人员进入现场布置阵地、更换作战阵地,解决救援人员带来一定危险的问题。前沿阵地的作战任务,可以由灭火机器人完成,代替救援人员进入高温、浓烟、有毒、爆炸、坍塌等危险区域或人员无法进入区域,进行灭火作战,还能进行数据采集和信息反馈。灭火机器人可以不必将水带脱离即可更换作战阵地,节省时间和人力,对提高救援安全性、有效地规避了风险起到重要作用。

2.3 利用大跨度、大功率、远射程消防车扑救化工立体火灾

石油化工火灾的特点是火势猛烈、温度高、热辐射强,因而需要将大跨度、大功率、大流量、远射程的消防车确定为主战力量。大跨度高喷消防车作为进攻“前锋”,其具有臂架工作幅度大、动作灵活性好、跨障碍能力强等特点,可以轻松跨越障碍,臂架炮近距离直攻火点,实现泡沫精准地通过初期爆炸裂口注入到罐内,提升了灭火效率臂架末端摄像头可以实时传输火场画面,便于救援人员操作和及时力量调整,真正实现“指哪打哪”。三相射流消防车的灭火系统可选取气溶胶级别的超细干粉以及水系灭火剂中的抗复燃灭火剂复合使用,是高效复合灭火剂消防车,对石油化工火灾的灭火效果尤其突出,具有灭火效率高、抗复燃能力强、环保等特点。三相射流技术无论从控火、灭火时间,还是其降温和降低辐射热的效果,都远远超过传统的泡沫灭火剂。随着燃烧区面积的增大,三相射流与传统泡沫的灭火时间及灭火剂用量将有更大的差距,从而直接降低了灭火成本,更重要的是大大减少了火灾损失,防止火势的蔓延扩展[3]。

2.4 利用远程供水,获取天然水源后盾

石油化工火灾热辐射强、易爆炸和易造成大面积流淌火,灭火救援全程必须持续冷却降温,因此需要大量水系灭火剂,保证火场供水充足、不间断、科学实施冷却是最常用、最基本的方法。远程供水系统的应用可以满足一般情况下的野外灭火供水任务,也能够满足大型储库、储罐以及一些大型石油化工火灾现场长时间供水需求。可以作为继重型水罐消防车、固定消防设施后重要供水利器,尤其适合具备天然水源的石油化工地区。远程供水共由3辆消防车构成,其中包含1辆大流量泵浦消防车,2辆水带敷设消防车。系统采用DN300mm大口径水带单干线水平供水时,泵浦消防车增压泵能以600L/s的大流量经过二次增压后输送到距泵浦消防车4000m以外的火灾现场,终端供水压力大于3.5MPa,连续工作时间长达6h,末端配备水带口变径可直接用于火场供水,具有很强的实战性、可操作性。

2.5 利用新型个人防护装备,筑牢生命屏障

应用大量机械灭火救援装备的同时仍需要保障参战人员个人防护安全,应用有效先进的消防防护装备可以大大提高消防员的安全系数,减少火灾所带来的热辐射、有毒物质伤害几率。隔热服、避火服、空气呼吸器、氧气呼吸器等用来减少火场高温和热辐射及有毒物质对人体伤害。随着科技的发展,融入人机工程学和电子信息学的个人防护装备具有更高的科技性和实用性。纳米结构纤维的消防服具有更好的隔热、耐热和舒适性,而且重量更轻,减少消防员体能的损耗。因此正确使用先进新技术完善可靠的个人防护装备是消防员生命的保障。

2.6 利用功能性保障车辆,做好现场战勤保障

石油化工火灾灭火救援多为跨区域长时间作战,大量泡沫灭火剂需要持续供应,而石油化工生产储存企业往往地处偏僻,对战勤保障装备的要求也更为全面、专业。灭火救援现场离不开不间断的泡沫供应,离不开空气呼吸器连续充装,离不开各类装备器材补充以及参战人员饮食生活保障。泡沫供液消防车、充气消防车、器材消防车、装备抢修消防车、大型运输车、餐饮保障车、宿营车等各类专业化消防车和高科技装备设备担当着重要角色。

2.7 利用VR技术强化训练频次,充分发挥人装合力

先进的装备需要不断模拟演练才能发挥其最大效能,利用VR仿真虚拟技术信息技术手段,配备仿真模拟训练装备系统,满足常态化、模拟化、实战化训练需要,寻找出最佳战略战术充分发挥人装合一集合力。

3.结语

“十四五”时期使我国石油化工产业转型升级、高质量发展进入新时期。消防灭火救援装备也必然随之进入新时代,随着科学技术的高速发展,日益更新,消防装备加快技术引入和吸收,加快成果转化和应用,生成新的战斗力为石油化工火灾的成功扑救提供了安全、高效保障。

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