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摘要:封閉式筒型儲存庫極易發生內部物料坍塌事故,并呈現內攻救援難度大、人員安全難保障、裝備器材難應用以及次生災害易發生等特點。總結了一起典型的封閉式筒倉庫內部坍塌事故救援實例,為處置此類型災害事故提供有益借鑒。
關鍵詞:筒型儲存庫;坍塌;應急救援
2018年1月9日,某水泥廠在進行筒倉庫清庫作業時,庫壁的板結水泥掛料大量塌落,造成6名庫內作業人員被埋。災情發生后,消防部門迅速實施救援,歷時23h將遇險人員全部救出。此次救援消防部隊面對難于實施內攻救援、救援人員自身安全難保障、裝備器材難應用以及次生災害易發生等封閉式筒倉庫內部坍塌事故特點,科學救援、戰法得當、程序嚴謹,救援工作較為成功。
1事故概況
1.1現場情況
庫區內共有6座筒型水泥儲存庫(庫區平面、立面圖和事故庫剖面圖,如圖1、圖2、圖3所示),發生坍塌事故的3#水泥儲存庫設計儲量8800t,高度39m,其中上部圓柱體高約32m,下部減壓錐體高7m,庫體內徑15m,筒壁厚度約30cm,鋼筋混凝土結構。庫內水泥密度1.3t/m3,每米庫高約儲存230t水泥。發生事故時,3#水泥儲存庫物料庫位高約21m,庫存水泥約3700t。火災當日氣溫為-5~-14℃,多云、西北風2級。
1.2事故原因
封閉式筒倉庫由于內外溫差,在冷凝作用下,含有水分的水泥生料在庫內壁易出現結塊、粘庫,形成庫壁掛料。隨著板結體逐漸增大,水泥生料流動受阻,需定期清倉作業。事故發生時,6名清庫作業人員違章作業,進入庫內后處于庫壁掛料和物料下方,且庫壁清理和庫底疏通同時作業,庫內清理與庫外放料工作同步進行。庫壁上部水泥結塊因受震動引起大面積坍塌,墜落的大量物料將作業人員掩埋。
1.3事發經過
1月8日晚19時許,6名清庫人員進入3#水泥筒倉庫內作業。次日5時許,庫外作業人員發現出料速度停滯后,從庫側孔門觀察發現庫壁掛料發生坍塌,塌落物料已經沉落至庫側孔門邊,6名庫內作業人員被埋。庫外作業人員于5時24分報警求救。8時20分,2名位于坍塌面淺層的被困人員被救出。
1.4偵察情況
救援人員經生命探測儀發現,位于庫側孔門邊塌落面下方1、1.5、2、3m處有4名被埋人員,且均有不同強度生命體征。估算最上部被困人員的上方埋壓物料約300t,最下部被困人員的上方埋壓物料約700t、下方堆積物料約3000t。筒倉庫底部有8個均勻分布的1.2m×0.8m卸料口。其中,4個卸料口上方堆積的物料沿庫壁呈扇坡形分布(見圖3),庫壁掛料最高處達21m、坡度50̊。其余4個卸料口位于遇險人員下方,其中正下方和側下方各2個。8個卸料口均被大型板結體水泥物料堵塞。救援人員通過庫外作業將其中1個卸料口堵塞物料清除后進行試排,平均排料量約30~40t/h。但在卸料過程中,不斷有大型板結體阻塞卸料口。救援現場呈現無法使用機械設備進行刨挖作業、庫壁掛料隨時會發生二次坍塌、無法破拆外壁、清庫孔口開啟程度難以把控等特點,救援工作實施難度很大。
2救援方案的論證與選擇
2.1庫壁破拆
救援人員可在筒倉庫外利用機械設備對庫壁進行破拆救援作業。方案優點是可在生命探測儀的定位配合下,通過破拆庫壁對遇險人員實施精準救援,且在庫外實施破拆對救援人員沒有安全風險。但經現場偵察,庫壁為厚度30cm的鋼筋混凝土結構,且庫內壁仍有大量粘附的庫壁掛料。在破拆過程中,由于劇烈振動,庫壁掛料可能發生二次墜落,從而對遇險人員造成二次傷害。經論證,此方案不可取。
2.2內攻救援
救援人員可進入筒倉庫內使用簡易救援設備對遇險人員進行搜救。方案優點是通過人工入內實施救援,可隨時掌控救援一線情況,最大限度保持和擴大遇險人員生命空間。但由于庫內發生二次坍塌的可能性極大,入庫救援人員安全難以保障。同時,由于庫側孔門開口0.8m×0.8m,機械設備無法入庫,只能使用簡易工具徒手作業。在嚴格限制救援人員入庫數量的前提下,即使清理最淺層遇險人員的上方埋壓物料,估算清理時間將超過48h。根據遇險人員生命體征強度,難以將遇險人員安全救出。經論證,此方案不可取。2.3快速卸料救援人員可將筒倉庫下方8個卸料口疏通并開啟卸料,使水泥物料快速排空。方案優點是救援迅速。但物料排空速度和均勻卸空速度難于掌握,極易使卸料口上方扇坡體物料發生二次坍塌。同時,遇險人員可能會隨快速流動的水泥物料發生整體或局部位移,導致生存空間被破壞。經論證,此方案有可行性,但不宜優先采用,可作為備選緊急方案。
2.4庫底緩排救援
人員通過疏通庫底部分卸料口,逐步在遇險人員側下方將水泥物料排空。方案優點是能夠在最大限度保持遇險人員生存空間的情況下,以相對較快的速度將物料排空,從而為內攻救援創造有利條件。但由于筒倉庫內存有大量板結狀水泥物料板塊,部分開啟的庫底卸料口容易被水泥板結塊體堵塞。相對快速卸料的救援方案,此方案救援時間較長。在遇險人員生命體征能夠支撐的情況下,應優先采用。經反復論證,救援指揮部決定,根據遇險人員生命體征狀況,采取以庫底緩排為主的救援方案。同時,不間斷探測遇險人員生命體征,如生命體征出現嚴重衰減,立即實施快速卸料的緊急救援方案。
3救援實施
方案確定后,救援指揮部迅速組織營救,并根據現場情況隨時調整救援方案。1月10日2時35分至4時40分,4名被困人員被相繼救出。(1)成立專家機構。為確保科學救援、安全行動,政府組織安全生產、建筑結構、礦山救援、公益救援隊、醫療救護等方面的專家到場指導救援,為科學決策、臨機指揮、掌握進度等提供了有益的專家意見。(2)調集專業力量。政府啟動應急預案,組織安監、醫療、通信、后勤保障、公安等相關部門人員到場協助救援,并設立現場施救、醫護急救、信訪穩控、輿論引導和安全警戒等5個工作小組,各項救援行動迅速展開。(3)統一行動命令。在從底部卸料排空的過程中,由于救援人員仍需進入筒倉庫持續探測、不間斷偵察庫內情況,一旦內外作業不統一,入庫救援人員的安全將難以保障。為此,指揮部明確要求:所有救援行動由指揮部統一下達行動命令,嚴禁在底部卸料的同時入庫救援。(4)維護現場秩序。為確保救援工作公開透明、順利開展,當地政府在穩定家屬情緒、公開救援方案和進度的同時,選派6名家屬代表,在不干擾救援指揮的情況下,在指揮部觀看救援行動。家屬代表的參與為穩控現場秩序、理解救援行動、參與決策救援措施、妥善善后處理起到了關鍵作用。(5)優化生存空間。根據探測確定的遇險位置,利用自制多孔金屬探桿持續向遇險人員所在區域供給醫用氧氣。同時,在庫側孔口處設立觀察哨,不間斷觀察庫內情況,一旦遇險人員軀體顯露,立即停止底部卸料,內攻組入庫實施精準施救,防止遇險人員生存空間被破壞。(6)控制卸料速度。為避免卸料速度過快導致生存空間被破壞、遇險人員突然落入卸料倉被二次埋壓、扇坡體發生二次坍塌等危險,指揮部決定,首先疏通遇險人員側下方卸料口,以便確定物料流向、測算卸流速度。經測試,確定物料可在不對遇險人員生存環境造成較大影響情況下從其側旁排出。指揮部決定,在單孔卸流的基礎上,打通更靠近遇險人員的第二卸料口,以便加速物料排空速度、縮短救援時間。(7)持續生命探測。指揮部決定,每隔1h入庫進行一次生命探測,持續掌握遇險人員的生命體征指數,一旦出現體征指數明顯嚴重衰減的情況,立即實施快速卸料。(8)做好應急準備。在實施庫底緩排過程中,時常有大塊水泥板結體堵塞卸料口且疏通作業耗時較長,造成卸料時間過長。由于遇險人員生命體征不斷衰減,為最大限度挽救遇險人員生命,指揮部決定在繼續堅持庫底緩排方案的同時,在疏通工具準備、攻堅人員及其個人防護裝備的配備、內攻作業行動要則、緊急醫療救護等方面,提前做好實施快速卸料方案的準備工作。(9)啟動緊急措施。10日1時許,遇險人員生命體征加快衰減,為加快進度,指揮部決定試啟第三個卸料口,但局部小面積疏通后,庫內扇坡物料體發生輕度坍塌,且遇險人員所處區域不穩定。為確保生命安全,指揮部不得不暫緩實施。2時許,4名遇險人員生命體征進一步衰減,情況危急。救援專家組評估后建議,應立即實施快速卸料。在告知家屬代表該方案的危險后果并征得充分理解和認同后,指揮部于2時11分啟動快速卸料救援方案。安全員在庫側孔口外不間斷觀察庫內情況的同時,救援人員迅速疏通遇險人員正下方2個卸料口進行卸料作業(為防止扇坡體物料發生二次坍塌,暫不疏通遇險人員正下方4個卸料口)。在卸料過程中,雖然扇坡物料體基本穩定,但4名遇險人員仍發生整體位移,生存環境發生改變。(10)內攻精準施救。2時35分,安全員觀察到疑似遇險人員軀體局部顯露,指揮部立即停止卸料作業。經入庫偵察,確認為遇險人員,并探測到其身邊另有2名遇險人員。至3時10分,4名被困人員相繼被發現。指揮部決定,派出2批次的3人攻堅組入庫施救。攻堅組利用鐵鍬等簡易工具,從上部逐漸清除埋壓在遇險人員周邊的水泥物料,利用繩索固定遇險人員后將其從庫側孔門救出。3時40分至4時40分,4名被困人員陸續被救出。
4成功經驗
(1)堅持政府主導、綜合救援。救援過程中,當地政府主要領導始終在一線指揮、統籌協調,為實施救援提供了有力組織保障。在當地政府的領導下,現場施救、醫護急救、信訪穩控、輿論引導、后勤保障和安全警戒等工作得以順利實施,為最短時間內實施有效救援創造了條件。(2)堅持以人為本、科學施救。從實戰情況看,如優先采取快速卸料方案,確可縮短救援時間,但發生遇險人員生存空間被破壞、物料二次坍塌、物料堆體位移以及遇險人員隨水泥物料滑墜庫底后再次被埋壓等危情的可能性較大,從而降低遇險人員生存概率。實踐證明,采取庫底緩排、適時內攻精準施救的戰法,雖然救援時間相對較長,但最為科學穩妥。(3)堅持評估論證、科學決策。救援人員在對現場情況進行全面偵察的基礎上,會同救援專家組全面評估現場情況,充分論證各種方案的可行性、危險性,不盲目施救,堅定實施較為科學穩妥的救援方案。同時,做好實施緊急備用方案的準備工作,定期探測生命體征,隨時根據遇險人員生命狀況調整救援方案,堅決果斷適情啟用緊急方案,最大限度地確保了遇險和內攻救援人員的生命安全。(4)堅持家屬知情、有序穩控。救援過程中,遇險人員家屬一度情緒失控、影響救援行動。為穩控現場秩序,當地政府和救援指揮部堅持全程公開透明,充分保障遇險人員家屬知情權,在不影響救援行動前提下,允許家屬代表在指揮部第一時間了解救援進展情況。特別是在指揮部決定采取快速卸料的緊急方案前,將可能造成的后果告知家屬代表,充分征詢意見、取得家屬理解和支持,為善后處理奠定了基礎。
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作者:劉志強 單位:張家口市消防支隊