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油轮石脑油泄漏消防救援实践和思考

2023-02-26 20:40:09

■ 张敏 广西钦州市消防救援支队

(一)案例概述

2020 年8 月4 日03 时30 分,广西自贸试验区钦州港片区(以下简称钦州港区)一艘装载880 吨石脑油的3000 吨级油轮在装载作业期间,泵舱内油泵过滤器处油品大量泄漏,机舱发生燃爆冒烟,直接威胁码头沿线化工(仓储)企业和航道安全。应急管理部消防救援局通过指挥中心与现场连线、视频调度,指挥抢险救援工作。

(二)事件起因

8 月3 日5 时许,“中匀7”号油轮停泊在钦州港区广明码头进行装载石脑油作业。3 日17 时许,工作人员发现泵舱内一台卸载油泵(左舷)过滤器法兰连接处漏油,经抢修,泄油点由喷射状泄漏转为流水状泄漏。4 日3 时30 分许,机舱发生闪爆,机舱内先后发生3次起火冒烟。

(三)码头和船舶基本情况

“中匀7”号停泊的广明码头位于钦州港区鹰岭作业区,周边分布着众多石化企业及石化仓储企业,紧邻钦州港区石化产业园。码头1 公里范围分布6 家石化(仓储、码头)企业,储存各类油气产品210 余万吨,整个港区储存量达870 余万吨。

“中匀7”号船体总长87.96 米,型宽13.5 米,桅高23 米,满载吃水深度5.2 米,满载排水量4576 吨,空载排水量1107.2 吨,参考载货量3350 吨,结构为纵横混合骨架式,货舱盖型式为钢质转动式油舱盖。共有10 个储油舱(1 - 5 号舱,左舷右舷各5 个),每个储油舱1 号舱(分别为左1 和右1)约253 立方米,2 -5 号舱464 ~490 立方米。船尾甲板以上共3 层,分别为驾驶室、船员舱和生活舱,底舱为机舱,机舱和货舱之间为泵舱。发生前已装载石脑油882 吨,另船上机舱约载有120# 燃料油50 吨、轻柴油15 吨、润滑油2 吨。泄漏部位为泵舱下部滤网桶。

(四)石脑油的物化性质

石脑油化学俗名为粗汽油、轻汽油、化工轻油,是一种无色或浅黄色易燃液体,有特殊气味。其蒸气与空气混合,能形成爆炸性混合物。相对密度(水=1)为0.63 ~0.76,相对蒸气密度(空气=1)>2.5,闪点<-23 摄氏度,燃点为260 摄氏度,爆炸极限%(V/V)为1.1 ~5.9。不溶于水,溶于多数有机溶剂,主要成分为烷烃的C4 ~C6 成分。蒸气比空气重,沿地面扩散并易积存于低洼处,遇火源会着火回燃。能够通过呼吸道吸入、皮肤接触、食入等方式进入体内,石脑油蒸气可引起眼及上呼吸道刺激症状。如浓度过高,几分钟即可引起呼吸困难、发绀等缺氧症状。

(一)危险程度高,易造成严重后果。“中匀7”轮泵舱内泄漏点持续泄漏,泵舱、机舱内油蒸气与空气混合,达到爆炸极限,一旦发生爆炸,极易引发码头沿线和周边石化(仓储)企业连锁反应,造成难以估量的损失和影响。靠泊后的船舶经过2 次拖带,2 条锚链均已割弃,一旦处置失当,也将会造成一艘随时可能爆炸的火船在港口区漂泊。

(二)现场情况复杂,救援难度大。事故油轮内部结构复杂,舱室环境密闭、空间狭小,连日高温天气加快油品蒸发,爆炸性混合物弥漫泵舱和机舱,同时聚集CO、CO2等气体,给一线救援人员造成威胁。

船舶在机舱发生燃爆后,动力丧失,第二处置点距离岸线400 米,陆地消防力量无法有效投送。救援人员对船体结构、管线分布等不熟悉。供油轮靠泊处置的泊位为正在修建的散货码头,没有固定喷淋和岸防灭火系统等固定消防设施,没有供水、照明设施,没有氮气管线。

事发时是台风高发期,据天气预测,8 月13 日后将有可能形成台风天气,救援窗口期短。险情处置结束第三天,8 月19 日,第7 号台风“海高斯”就在广东登陆。

(三)现场处置力量多,协同作战难度大。此次险情事发地点位于“鹰岭-果子山-金鼓江港口航运区”海洋功能区划内,涉及多个部门管理。处置中先后调集海事、消防、应急、公安、气象、卫健、民政、渔政、港口管理、自贸区管委、生态环境、海洋监测、农业农村等多个部门和当地企业共130 多辆各类车辆,1650人和各类船艇36 艘参与协同处置,涉及各级地方政府部门多、专业领域广、处置人员多,且时间跨度长,监测、注氮、气象、水文、过驳、清污等处置环节复杂,协同作战难度大。

(一)初期研判,拖带转移。(8 月4 日)

8 月4 日7 时00 分,首批救援力量到达现场,机舱内明火已经熄灭,泵舱内油泵法兰连接处石脑油泄漏,舱内可燃气体浓度35%。经研究,将船舶拖带远离危化品集中区域。8 月4 日20 时10 分,“中匀7 号”轮被拖带至大榄坪12、13# 泊位港池抛锚停泊。由于船舶失去动力,拖带前弃锚1 根。

(二)制定方案,测试论证。(8 月5 日- 8 月8 日)

8 月4 日晚上,现场指挥部确定了抑爆、靠泊、驳油、清舱的整体处置对策。指挥部指令由消防救援支队制定排爆抑爆方案,并负责实施。消防救援部门组织开展相关测试和论证:组织对干粉消防车、移动氮气瓶、应急注氮系统和定制钢管、PVC 硬管、PVC 软管、消防水带等释放管道进行注氮测试。对高倍数泡沫进行发泡和封舱效果测试。对预靠泊码头进行熟悉,确定车辆停放、灭火进攻路线、人员撤离路线。调集远程供水系统2 套,供液车4 辆等16 辆消防车以及遥控炮、灭火机器人、应急注氮装置、泡沫、干粉灭火剂等器材装备到距离码头5 公里的兴港消防站前置执勤点前置集结。

(三)海上注氮,排爆抑爆。(8 月9 日-8 月10 日)

8 月9 日,各项应急准备物资、人员全部到位。提前组织完成岸防措施和阵地设置。吊装液氮瓶和注氮设备到“华海拖3 号”拖轮,到事故轮进行注氮管道预设。8 月10 日1 时08 分开始对泵舱开展注氮作业。4 时25 分,对泵舱惰化并封舱完毕。4 时48 分,开始对机舱开展注氮作业。16 时30 分,经检测,舱内氧气和可燃气体浓度符合安全靠泊要求。8 月10 日16 时40 分停止海上注氮。

(四)岸防保护,拖带靠泊。(8 月10 日)

8 月10 日17 时56 分,在岸防系统保护下,“中匀7”顺利靠泊码头。22 时30 分,继续对“中匀7”轮泵舱、机舱开展注氮作业。同时,对岸防阵地进行调整,由防御型阵地转换为进攻型阵地,消防机器人、移动水炮等改接泡沫供液。

(五)油品过驳,消除隐患。(8 月11 日-8 月13 日)

8 月11 日- 13 日,历经54 小时,“中匀7”轮货舱油品过驳完成。过驳过程中,持续对机舱泵舱舱注氮惰化和检测。调整岸防力量部署,加强对驳油管线静电消除保护。联合海事、应急部门设立安全员小组,对现场工作人员进行安全撤离培训,统一撤离信号、撤离路线、联络方式。增设12 人应急处置小组,应对码头突发紧急情况。

(六)船舱清理,全面排险。(8 月14 日-8 月15 日)

预设6 支泡沫钩管,4 条钢制应急注氮灭火管线,2 个高倍数泡沫发生器阵地,做好驳油后清舱应急处置准备。8 月15 日0 时25 分,泵舱机舱余油全部抽吸完毕。8 月15 日09 时47 分开始强制通风作业,经3 次测爆合格后,指挥部宣布险情解除,救援行动于8 月15 日23 时30 分结束。现场留守9 车20 人进行监护[3]。

(七)注氮和岸防作业说明

1. 海上注氮。由拖轮搭乘175L/ 瓶的杜瓦瓶液氮和1 套300 立气化装置,从上风方向靠泊事故轮。在事故轮泵舱和机舱内预先布置4 条DN50 的防静电PVC 软管。液氮汽化后,使用一个3 通接口分别连接2 条软管进行注氮。注氮量由约1m3/min 逐步升至约5m3/min,约300m3/h,最大流量400 ~500m3/h。共用36 瓶液氮,约0.4 万m3。

2.岸上注氮。采取液氮车作为氮气源,流量约300 ~600m3/h,最大流量600 ~800m3/h。清舱作业后,改用钢质注氮管线,主要作为清舱作业时意外起火的应急灭火。总共用氮气约2.8 万立方米。

3. 靠泊和驳油期间岸防。利用2 套远程供水系统吸取海水供水,在泊位沿线均匀布置12 支水幕发生器,4 门移动炮、4 辆灭火机器人。靠泊期间作为岸基隔离水幕。在干线上加设泡沫供液消防车。驳油期间,除水幕外,其他阵地改用泡沫供液。

4. 清舱期间岸防。预先布置4 条应急注氮灭火管线,6 支PJ16 的泡沫钩管(泵舱2 支,机舱4 支),2个高倍数泡沫发生器。调集重型化工编队的3 个高喷单元、3 个灭火冷却单元和3 个攻坚组,2 个应急注氮组,2 个水上救援组作为应急力量。

(一)大型应急救援现场应坚持以政府为主导。“中匀7”轮险情处置过程中,各级党委政府高度重视,成立应急救援指挥部,下设“一部十组”,统一指挥、统一调度,确保指挥层级分明、指挥顺畅。各级领导多次亲临一线,坐镇指挥部署,凝聚了共识、提升了士气,为事故成功处置奠定了基础。

(二)力量调集充分,协同配合是有力支撑。一次性调集了充足的救援力量和灭火药剂,调配针对性特种车辆和装备器材,不间断保障现场供水、供液,为打好初战、遏制灾情赢得了主动权。设立1000 米、2000 米、3000米3 道警戒线,设置长250 米的岸防阵地和应急灭火阵地,随时做好应对突发燃爆险情准备。组成检测小组不间断检测30 余次,一线消防力量24 小时在前沿阵地值守[4]。

(三)应急救援应尊重科学,确保安全第一。第一时间邀请区内外专家到现场会商研判,提前评估可能出现的次生灾害,多次测试论证作战装备,反复推敲作战环节,演练作战流程。依托远程遥控的移动装备部署岸防力量,提前预设阵地,最大限度减少近距离操作,确保作业安全。

对灾情的正确判断,是成功排险的前提条件。情况判断不准,极有可能“差之毫厘,谬以千里”,甚至造成更大的次生灾害。

(一)该起险情属于易燃易爆危化品运输船舶在装载期间发生油品泄漏,泄漏后可燃蒸气渗漏到机舱,遇热或火源后发生过燃爆引起机舱内部分可燃物燃烧,并导致主机损坏,船舶失去动力和电源,致使船舶无法自行移动,无法自行卸载油品,机械通风设备无法启动,锚链无法收回,舱内无有效照明。需在处置全程进行有效监测检测、严禁火源、使用防爆工具、控制现场作业人数。在案例中,救援队伍大量使用远程遥控设备,最大限度减少人员操作。整个排险过程中,不间断对各舱内可燃气体、有毒气体、氧气含量进行检测,为救援决策提供有效依据[5]。

(二)险情发生在危化品密集的危化码头,就地处置风险高。需通过拖带转移的方式,远离危化品集中区处置。在案例中,第一时间采取拖轮拖带的方式,将油轮拖带到锚地港池停泊,最大限度减小了发生次生灾害引起连锁反应的风险。

(三)船载880 吨石脑油,可燃物荷载大。转移880 吨存量的石脑油是险情是否成功排除的基准。需在海上或陆基对船载的存量石脑油进行过驳,消除危险荷载。案例中,采取在码头通过岸基布置卸载泵和输油管线对油品实施过驳,较在海上过驳具备受风浪影响小、连接操作相对简单、可利用岸上消防力量防控的优势。

(四)在二氧化碳系统、机械通风系统失效和无固定岸防系统的前提下,实现持续对泵舱、机舱进行惰化排爆,是此次险情排除的关键。在案例中,救援队伍采用175L/ 瓶的杜瓦液氮钢瓶作为在海上注氮的气源,具备气瓶体积小、重量轻、容气量大、组装简单、易固定、气体流速可调控的优势。船舶靠泊后,及时更换液氮运输车作为气源,保证了不间断惰化。输气管道的选用上,在海上注氮时,为防止金属管道在布置和固定过程中产生火花,选用防静电软管。

文章从油轮石脑油泄漏险情特点、救援过程等方面出发,特别是对国内比较少见的利用移动设备在海上实施注氮排爆的救援理念和实践经验进行回顾和总结,为处置类似险情提供参考。

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