作者：张毅
石油化工装置区火灾主要是由于可燃液体和气体泄漏后到点火源发生燃烧而引起的火灾爆炸事故。石油化工装置区火灾火情复杂，常伴随轰燃、爆炸、毒气、腐蚀和污染，并出现立体、大面积、多火点、复燃、复爆等多种燃烧形式。按物料形式，石油化工装置火灾主要分为气态物料生产装置火灾和液态物料生产装置火灾。一般存有气态物料的设备距地面较高，存有液态物料的设备距地面高度较低；但无论哪类装置火灾，在扑救过程中，关阀断料是控制火势发展的最基本措施；根据着火点的高度，对着火设备与火焰直接作用的设备进行冷却是最有效措施。因此，举高消防车成为冷却高大生产装置最有效的装备。
1 举高消防车的结构性能分析
举高消防车分为云梯消防车、登高平台消防车、举高喷射消防车等三种类型。针对于举高消防车的结构特点，石油化工装置区火灾中最常使用的举高喷射消防车，主要用于高空喷射冷却灭火，本文主要以举高喷射消防车作为主要研究对象。
举高喷射消防车臂架通常由一组或两组伸缩臂、折叠臂构成。臂架的构成形式根据作业高
度、作业范围不同一般划分为以下3种类型：①由两组伸缩臂侧置铰接而成的直曲臂混合结构，一般应用于最大举升高度较高的举高喷射消防车，如某JP70型举高喷射消防车；②由一组伸缩臂和一节折叠臂铰接组成的直曲臂混合结构，一般应用于中等最大举升高度的举高喷射消防车，如某JP56型举高喷射消防车；③由多节臂相互铰接连接组成的纯折叠臂结构，一般应用于最大举升高度较低的举高喷射消防车，如某JP32型举高喷射消防车。表I中归
纳了目前常使用的八种类型举高喷射消防车的技术性能参数。
石油化工装置区重点是装置和罐区的油气品，而装置重点是塔、炉和管线。目前，石油化工装置塔高度一般在30~ 70m，最高可达92m，框架在20m左右。因此，举升高度在25~60m范围的举高喷射消防车在石油化工火灾中应用较多，例如：JP32、JP56。
2 举高消防车安全部署分析
2.1 石油化工装置类型对举高消防车部署的影响
石油化工装置规模的大小直接关系到扑救装置火灾调集的灭火救援力量，而石油化工装置通常比较高大，30m以上部位，需要举高消防车（特别是高喷车）编成进行冷却和灭火；16~30m以下部位，可优先用水罐车编成进行冷却和灭火控制，根据实际情况也可选用举高消防车。特别在消防车辆难以进入、危险性高的装置区域一般不使用举高消防车，可以部署消防炮或消防枪，例如需要设置灭火冷却力量的管线下方，需要冷却的地上卧式罐封头处等。
油罐区拱顶罐一般用于储存成品油、汽油和柴油，常用容积为1000~1OOOOm3，油罐高度一般不超过16m，消防部门扑救此类火灾时可以调集消防炮、消防枪向着火罐冷却灭火。浮顶罐罐体尺寸较大，消防队在此类罐体火灾扑救中需要调集举升高度在25—40m的举高喷射消防车和云梯消防车方能满足作战需要。
2.2石油化工装置区消防通道
石油化工装置区的消防通道是举高消防车主要的救援操作场地。按《石油化工企业设计防火规范》规定，工艺装置区应设环形消防车道路；道路的路面宽度不应小于6m;路面内缘转弯半径不宜小于12m。
举高消防车的额定工作高度越大，其外形尺寸越大。以目前消防部队配备最高的BRONTO FlOIHLA登高平台消防车为例，其举升高度可达到101m，车身高3.95m，总重量达到62t，支腿全展开宽度8.3m，支腿全展开占地宽度9.3m，转弯直径达到13m。因此，若要保证举高消防车能安全抵达火灾现场并发挥作用，石油化工装置区的消防通道的地面承重能力应能达到62t以上，道路的路面宽度不应小于10m，路面转弯直径不小于13m。
参考表1给出的举高喷射消防车的性能参数及101m登高消防车的外形尺寸，路面上的净空高度不应低于4. 5m，按《石油化工企业设计防火规范》的规定，石油化工装置区一般满足此要求。
2.3 举高消防车的举升高度确定
举高消防车的举升高度与安全工作范围密切相关，以JP32举高喷消防车安全工作范围为例，额定救援高度可达32m，其安全工作曲线如图1所示。
分析图1可知，举高喷射消防车臂架举升高度日越大，臂架水平工作幅度X越小；在距离臂架水平工作幅度X为7m左右的位置时，最大举升高度H可达到32. 5m;举高喷射消防车部署在距离火源18.5m的位置时，按照其安全工作范围要求，喷射点可控制高度为3~ 32. 5m高度内的火源。因此，在实际灭火救援过程中，举高喷射消防车要根据着火点的高度，按照臂架的安全工作范围进行举升部署。
2.4热辐射对举高消防车停靠位置的影响
石油化工装置区火灾比较典型的有池火灾和喷射火两种形式，由它们产生的热辐射会对举高喷射消防车的正常使用产生强大的影响。因此，若要保证举高消防车的安全，必须在距离着火点一定的水平安全距离之内进行部署。
根据石油化工装置区火灾特点及扑救实际，本文以热通量准则作为确定举高消防车安全距离的主要参考依据。Greenberg和Gramer的研究结果，提供了一些常见的破坏类型的临界热通量，如表2所示。
举高消防车多以电路控制系统，在火场高辐射热作用下，虽然机械装备影响不太，但是线缆多会失效损坏而导致遥控消防炮不能使用。因此，为保证消防炮在一定的安全距离内正常使用，参考表2的数值，同时因遥控消防水炮喷射下落水流及臂架自保系统还会起到阻隔辐射热的功能，且隔热效率可达到27%~50%，本文以辐射热通量q等于4.5 kW／m2作为临界值，作为确定举高喷射消防车安全距离的依据。
根据Mudan模型[10]的计算方法，笔者将与汽油性质相近的C5H12作为液态烃类泄漏物进行研究。通过计算结果，可得如图2所示的结果。
通过图2中的曲线可以看出，必须根据火势的大小确定举高消防车消防炮距离火源的距离L。当燃烧池径D小于13m时，举高消防车消防炮可距离火源8m;当燃烧池径D小于30m、大于13m时，举高消防车消防炮距离火源在8～15m进行调整；当燃烧池径D大于30m时，举高消防车消防炮必须在距离火源15m外。
在喷射火环境下，能导致更大的直接破坏和热辐射伤害。但喷射火燃烧受到自然风的影响，热辐射强度向下风向有所偏移，因此消防员应从上风方向灭火。本文选择具有代表性的液化石油气作为研究对象，根据喷射火点源模型的热辐射通量的计算公式，可得如图3所示的结果。
从图3中可以分析出，对于离地面高度Im、气体泄漏口径为0. Im×0.2m的喷射火焰，5MPa喷射压力下，距离火源llm左右的地面的辐射强度为4. SkW/m2：IOMPa喷射压力下，距离火源15m左右的地面的辐射强度为4. 5kW/m2；15MPa喷射压力下，距离火源19m左右的地面的辐射强度为4.5kW／m2。因此，对于一般的喷射火，举高消防车的安全部署距离为15m以上基本满足要求。
综上所述，举高喷射消防车在石油化工装置区火灾部署时，至少要停靠在距离火源15m以外的位置，在臂架安全工作范围内进行灭火作业；当火势较大时，要充分考虑着火点的位置、臂架安全工作范围等因素，调整消防车的停靠位置至25m以外或对车辆线缆加以防护措施。例如，着火点在30m高处，且燃烧面积有效直径达到22m时，JP32型举高喷射消防车可停靠在距离火源19m以外的位置、臂架举升到32. 5m，这即满足安全距离的需要，又可达到臂架安全工作范围的要求。
3 举高消防车的安全部署要求
1)举高喷射消防车使用过程中要有配套供水装备，以补充其用水量，如大型水罐消防车、供水车、空气压缩泡沫消防车等。
2)预留举高消防车的作业场地。先期到场的指挥员在力量部署时，应提前为未到场的举高车预留适宜的停车位置，其他到场车辆不得占用。
3)举高喷射消防车要集中用于着火燃烧最猛烈的位置，且一般要部署在火场的上风向或侧方向。登高平台消防车需要从抢救人员的方面，以充分发挥其优势。
4)举高消防车消防炮的出口压力不应高于额定工作压力。相同喷射角度下，供压越高，消防炮喷射距离越远，喷射高度越高，但压力达到一定值后，其喷射距离和高度不再增加，但对举高消防车的反作用力加大，增大了举高消防车的危险性。
4结论
1)石油化工装置区火灾在30m以上部位应优先使用合适举升高度的举高喷射消防车。
2)使用举高消防车的石油化工装置区的消防通道的地面承重能力应能达到62t以上，道路的路面宽度不应小于10m，路面转弯直径不小于13m。
3)石油化工装置区火灾中，举高消防车应优先部署在火场的着火部位进行冷却灭火；举高喷射消防车至少要部署在距离火源15m以外的位置，并将臂架举升到安全工作范围以内的高度进行灭火作业；若火势较大，部署位置要调整至25m以外或对车辆线缆加以防护措施。
4)举高消防车为了能够在石油化工装置区安全灭火作业，需要优先提供操作场地及供水装备；还需为消防炮提供合适的工作压力。
5摘要：
举高消防车广泛应用在石油化工装置区火灾中。为高效发挥举高消防车在石油化工装置区火灾中的作用，对石油化工装置区火灾中广泛使用的举高消防车的结构性能进行了分析，针对举高喷射消防车的特点，分析了装置类型、作业场地、安全工作范围、火场热辐射对其在石油化工装置区火灾使用中的影响。分析给出了石油化工装置区火灾中消防通道的要求、举高消防车距离火源的安全距离及其臂架的工作要求，并提出了举高消防车在石油化工装置区火灾中的安全部署要求。研究结果可以为举高消防车在石油化工装置区火灾中的安全部署及作战效能的提高提供技术支持。
