眾所周知，美國Norco Orion煉油廠儲罐火災是迄今為止發生的最大尺寸成品油罐全液面火災。圖片大型儲罐全液面火災撲救典範！美國Orion煉油廠汽油儲罐（直徑82m）救援記錄。而在此之前，記錄在案的最大尺寸儲罐火災發生在1983年8月英國南威爾士Milford Haven港的Amoco煉油廠。與Norco案例不同，Amoco煉油廠事故涉及的罐內介質不是汽油而是原油，原油儲罐火災事故具有沸溢噴濺的風險。

Orion煉油廠事故的成功撲救堪稱油罐全液面火災事故救援的典範，而Amoco煉油廠事故雖然也最終撲救成功，但在其救援處置過程暴露的諸多問題，更值得我們深思！

1983年8月30日，英國南威爾士Milford Haven港Amoco煉油廠發生火災事故，11號儲罐着火，大火持續約60個小時后才被撲滅，這是英國自二戰以來最大的單個油罐火災事故。所幸該事故未造成嚴重的人員傷亡。

1 煉油廠基本情況

Amoco煉油廠建成於1973年，到1983年其年產能力已增至500萬噸。煉油廠內共有67個儲油罐，發生火災事故的11號儲罐是一個單盤式外浮頂儲罐，浮頂有24個浮艙。該儲罐直徑78m，高20m，罐容為94110m³，是廠內最大的儲罐（當時全歐洲最大的原油儲罐）。

11號儲罐周邊圍堰高度約20in（5m）,面積約16222㎡。該儲罐西側是一個餾分油罐區，有6個固定頂儲罐，單罐罐容為13000m³，距離該儲罐最近（約60米）的609號罐和610號罐，分別儲存了4500m³真空瓦斯油和2800m³常壓燃料油。距離該儲罐圍堰北側防火牆約99米處有一座83m高的火炬。

▲Amoco煉廠儲罐分部示意圖

2 事故發生條件

Amoco煉油廠所處的威爾士沿海地區狂風天氣頻繁，時常會造成該廠儲罐浮頂表面出現裂縫，煉油廠會定期檢查並修復這些裂縫。事故發生前幾天，工作人員在例行檢查時發現11號儲罐浮頂上出現2條裂縫，其中1條長達28㎝，同時觀察到浮頂表面有原油滲出。但是在發現該隱患后的24小時內，煉油廠並未採取倒罐措施。事發當日，11號儲罐內存有47000噸輕質原油(閃點為38℃)。

▲單盤式浮艙儲罐示意圖

3 事故基本情況

1983年8月30日上午10時45分，Amoco煉油廠催化裂化器的一台壓縮機發生故障；10時50-55分，11號儲罐罐頂出現火光，一名專職消防員首先發現了火情並通知了煉油廠消防隊。

11時05分，煉油廠消防隊率先派出4名消防員以及1輛4500gal（17t）泡沫消防車、1輛32m舉高消防車和1台流量為5000lpm（所有文獻中均是5000gpm，但業界內存有疑問）的消防炮。為了能夠將泡沫混合液噴射至罐頂，消防隊將消防炮架設在舉高消防車的液壓升降平台上。

同時，煉油廠依據《區域煉廠互助計劃》，积極協調地方消防救援組織，調集第二波救援裝備，包括：20台泵、5輛舉高消防車。

由於11號儲罐未配備固定滅火設施，浮頂上的裂縫受熱進一步擴大，導致事故加劇，罐頂火焰高度達12m，過火面積達到50％，着火區域的密封裝置完全被破壞，使得更多易燃蒸汽出現泄漏。

事故發生約1個小時后，罐頂大火已蔓延至整個浮頂，形成全液面火災，現場亟需大量泡沫原液，而前期處置力量攜帶的泡沫原液已消耗殆盡。

隨着救援工作的持續進行，積聚在11號儲罐罐頂的泡沫混合液、消防水和原油越來越多，初步估算重達700多噸，導致罐頂浮盤進一步下沉，使得更多的原油涌到了罐頂上方。

因為Amoco煉油廠只有63t的泡沫原液儲備，該廠的專職消防隊已無法控制儲罐火勢，隨後由趕來的市政消防隊承擔了救援行動的指揮工作。

13時31分，市政消防隊指揮人員下達指令：1.在救援裝備從其他煉廠調集完成之前，停止罐頂泡沫覆蓋；2.對於11號罐罐壁進行全方位冷卻。

15時，參与11號儲罐救援的人員和裝備已經增加到150人、26台泵、7輛泡沫消防車、6輛舉高消防車和4台其它特種裝備。

初步估算，原油的燃燒速率約300t/h，Amoco煉油廠決定對11號儲罐及其相鄰的609號罐和610號罐採取倒罐措施，轉移罐內油品，11號儲罐倒罐速率約1700t/h。在11號儲罐罐壁受熱膨脹狀態下將該罐完全倒空似乎不切實際，而倒空相鄰的兩個餾分油儲罐則相對容易一些。

據計算，現場需要約45000gal（244,574L）的6%泡沫原液。作為《區域煉廠互助計劃》的一部分，Milford Haven港市政消防部門和其它煉廠提供了額外資源，但泡沫液的短缺仍然是主要問題；同時，當運輸泡沫原液的各種商業罐車抵達時，消防員面對的是這些泡沫罐車有許多不同型號和許多非標準的接頭。現場的消防員在煉油廠內盡可能尋找各類轉接頭並進行組裝，最終將泡沫原液加註到泡沫消防車內。隨後，消防人員嘗試使用1台消防炮滅火，但最終因為泡沫供給強度不足而失敗。

23時30分（事故火災發生12.5小時后），火焰瞬間分裂，並引發溢流（Slop Over），罐內油品溢出至罐區。

◆Slop Over：當水或泡沫混合液噴射到燃燒的重烴池上時，燃燒液體的表面會形成乳化液，併產生蒸汽，導致油品溢流，但並未出現猛烈的噴濺現象

幾分鐘之後，11號儲罐毫無徵兆的發生了第一次“典型的噴濺“（classical boilover），瞬間產生了一個半徑約90m的巨大火球，火焰整體高度達到150m。大量滾燙的原油噴涌而出，火勢蔓延至罐區內。6名消防員在撤退過程中受輕傷，現場大部分消防裝備被燒毀，消防水帶里的水受高溫后沸騰並引起水帶爆裂，救援行動被迫停止。由於11號儲罐相對獨立，距離煉油廠最近的煉化裝置有915米，並且該罐周邊有高達5m的圍堰，此次噴濺影響程度有限。

◆ Classical Boilover:油罐着火后，火焰向液體油傳熱的同時，油必然也會向水傳熱，所以沉積在油罐罐底部的水就會不斷升溫。當水溫達到沸點時，水就會沸騰。而浮在水面上的油品又處於蒸發、燃燒階段。因此沸騰的水蒸氣會帶着蒸發燃燒的油一起沸騰，這就可能發生沸溢噴濺，即沸騰的水蒸氣帶着燃燒的油品向空中飛濺。

8月31日凌晨2時10分，11號儲罐發生了第二次“噴濺“（強度略輕），該罐罐壁和罐底的四個連接裝置斷開，燃燒的原油順勢傾瀉至圍堰內。受到熱輻射的影響，緊鄰11號儲罐的2座餾分油罐罐壁的保溫材料着火。

2小時之後，其中一個餾分油罐罐壁變形開裂，溢出的油蒸汽被引燃，由於消防隊預先對該罐罐頂及罐壁進行了泡沫覆蓋，僅30分鐘內，火勢就得到了有效控制並被撲滅。

▲緊鄰11號儲罐的餾分油罐

在隨後的4個小時，現場救援力量持續不斷對11號儲罐及鄰近儲罐進行冷卻。期間，英國全國各地向煉油廠增派了大量消防設備以及泡沫原液。

8月31日8時，所需救援設備到位，包括67000gal（約305t）泡沫原液。消防隊決定對11號儲罐發起進攻，並同時對相鄰餾分油罐噴射泡沫液，以預防火勢進一步蔓延。

消防隊從三個方向開始進攻，先使用3台消防炮控制罐區流淌火，以便救援力量能夠靠近，並且儘力將流淌火與11號儲罐分隔開來。隨後，消防隊布置了4台大功率消防炮，對11號儲罐同一位置噴射泡沫。

9時15分，11號儲罐圍堰內火勢開始得到有效控制。

14時，11號儲罐罐區流淌火被撲滅，並且形成了較好的泡沫覆蓋。

15時左右，11號儲罐火勢開始減弱，但是罐頂的泡沫覆蓋層還在因為熱量而不斷瓦解。此時，儲罐頂部只剩下3個隱蔽火點。

9月1日凌晨2時，因為泡沫液再次耗盡，而此時又開始颳風，11儲罐罐頂泡沫覆蓋失效加劇，火勢再次蔓延至整個罐頂表面，形成全液面火災。

9月1日8時，在泡沫原液得到補充之後，消防隊再次使用3台消防炮重新對11號儲罐開展進攻。另外，現場指揮員還調集了一台吊機，將泡沫炮吊至高點位，增加泡沫覆蓋量。

10時，11號儲罐火勢開始得到控制。

15時左右，11號儲罐火焰強度明顯減弱，但是罐壁的高溫使泡沫無法形成完整覆蓋。消防隊在隨後的數個小時持續採取噴射措施，保持泡沫覆蓋，確保不會發生復燃。

22時30分，火災發生約60個小時后，罐內余火被完全撲滅，現場總指揮下達停止指令。

此次救援行動總共調集了150名消防員、50台泡沫消防車、44台消防泵、6輛舉高消防車、14輛泡沫供給車以及66輛商用泡沫罐車。用時約60個小時，消耗765噸泡沫原液（含3%和6%兩種類型）。

3 事故後果

Amoco煉油廠11號儲罐被完全燒毀，相鄰的餾分油儲罐嚴重受損，損失了17800噸原油。估計這起事故造成的經濟損失約為1000萬英鎊。

在第一次“噴濺”發生時，6名消防員受到輕傷，其中1名送醫治療。

4 事故原因

造成這次事故的因素有兩個：

■ 11號儲罐原油從罐頂裂縫處滲漏，在浮頂形成易燃蒸汽；

■ 由於催化裂化器的壓縮機發生故障，帶火星的焦炭顆粒從83m高的火炬飄落至11號儲罐罐頂上，從而引燃了罐頂積聚的易燃蒸汽。

滅火救援行動中遇到的問題：

■ 儲罐未安裝固定滅火裝置（噴淋系統，泡沫發生裝置等），致使火災在初期沒有得到迅速控制，火勢蔓延。

■ 由於密封圈火災是煉油廠在制定事故預案時的主要事故場景，因此預案中所要求的泡沫原液儲量僅夠用於撲救密封圈火災，使得救援的前12小時內，行動效率低下。

■ 11號儲罐罐頂表面積為4778㎡，高20m，導致煉油廠配備的較多消防裝備很難直接打至罐頂。

■ 強烈的熱輻射導致：

– 消防裝備數次被燒毀

– 第一次總攻時噴射在11號儲罐罐頂的泡沫覆蓋層失效

– 在艱難的救援條件下，消防員無法長時間處於救火前線

■ 11號儲罐的金屬罐壁破裂變形后，兩次出現若干處隱蔽火點，難以接近和撲救，消防員不得不利用煉油廠升降平台搭載消防炮來噴射泡沫。

■ 消防泵和現場的泡沫罐車之間的接頭不匹配，迫使消防人員在現場重新尋找、組裝一個新的接頭。

在這次救援行動中遇到的這些困難造成儲罐滅火行動延遲，導致在油罐中形成熱區，該熱區逐漸傳遞至油罐底部的排空水層，從而導致沸溢噴濺。

5 經驗教訓

煉油廠儲罐浮頂開裂和壓縮機故障等反覆出現的問題導致的大火，凸顯了企業在管理和技術方面的幾個問題：

1. 現場設計

儲罐上應配置固定消防裝置，便於前期開展救援行動。泡沫發生器可撲滅密封圈火災，固定噴淋系統可以防止儲罐的部分變形和捲曲。固定式和移動式消防裝備必須與現場的配置型號相適應。

應配備足夠的泡沫原液庫存以應對重大事故，配備適合全液面火災的大流量滅火裝置。

考慮到連帶效應（cascade effects），應進行詳盡的風險分析，考慮到各類事故發生的場景（例如，浮頂起火）。

Amoco煉油廠位於偏遠港口，應將資源的遠距離運送問題編入應急預案中。

應針對性研究大型油品存儲區域所存在的優勢和不足，包括相應的圍堰的面積與容積。

應提前考慮、調整火炬與其它設施之間的距離，尤其是要根據當地的氣象情況。

2. 現場管理

當發現或檢測到故障時，要考慮到任何情況惡化所帶來的風險，並規劃出面對或克服危機的措施，應優先考慮安排緊急維修作業，而不是等待依據定期維修計劃。

應根據火炬使用情況調整其清理頻率，以避免焦炭顆粒飄落到煉油廠的其它設施上。

應針對煉油廠在應急管理方面的各類問題進行復盤，無論是正面的還是負面的。

3. 救援行動

應針對這種極端事故場景進行消防演練，明確規定救援行動中操作人員和公共機構的責任。

應權衡在資源有限的情況下，開展快速救援行動與等待外部資源發動大規模攻擊，兩者之間的利弊。