地震次生灾害对石油化工的影响.pdf

第 4 4卷第 5期 2 0 1 5年 5月 当 代 化 工 C o n t e mp o r a r y C h e m i c a l I n d u s t r y V o 1 ． 4 4． N O ． 5 M a y，2 0 1 5 地震次生灾害对石油化工的影响 蒋 越 ，白鸿博 ，梁永朵 ，宋思然 ，雷 晨 ，石 爽 。 1 ． 辽宁省地震局，辽宁 沈阳 1 1 0 0 3 4 ； 2 ．当代化工 杂志社 ，辽宁 沈阳 1 1 0 0 4 3 ； 3 ．沈阳化工大学，辽宁 沈阳 1 1 0 1 4 2 摘 要强烈大地震不仅会造成严重的直接破坏，其地震灾害亦不容忽视。以海城 7 ． 3级地震等在 “ 石油 化工”危险化学品产生的地震次生灾害种种表现 ，对个案灾害原因进行简单分析，在防御对策和安全管理方法 及措施作以探讨，以期达到最大限度降低损失，裨益于人民。 关键词地震；次生灾害；危险化学品；防御；安全管理 中图分类号 T Q 0 8 6 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 1 0 4 6 0 2 0 1 5 0 5 1 0 0 6 0 3 Ea r t hqua ke - i ndu c e d Di s a s t e r s i n Pe t r oc he mi c a l I ndus t r y J I ANG Y u e ， B AI Ho n g ． b o ， L I ANG Y o n g - d u o ， S ONG S i r a n ， L E I Ch e n ， S HI S h u a n g 。 1 ． Ea h q u a k eAd mi n i s t r a t i o n o f Li a o n i n g P r o v i n c e ，L i a o n i n g S h e n y a n g 1 1 0 0 3 4，Ch i n a ； 2 ． Co n t e mp o r a r y Ch e mi c a l I n d u s t ry J o u r n a l P r e s s ， Li a o n i n g S h e n y a n g 1 1 0 0 4 3 ， Ch i n a ； 3 ． S h e n g y a n g U n i v e r s i t y o f C h e mi c a l T e c h n o l o g y ，L i a o n i n g S h e n y a n g I 1 0 1 4 2 ，C h i n a Ab s t r a c t Th e p o we r f u l e a h q u a k e n o t o n l y c a n c a u s e s e r i o u s d i r e c t d a ma g e ，b u t a l s o c a n b r i n g t h e s e c o n d a r y d i s a s t e r s ． I n t h i s p a p e r , t h e s e c o n d a r y d i s a s t e r s i n d u c e d b y Ha i c h e n g 7 ． 3 e a h q u a k e i n p e o c h e mi c a l a n d d a n g e r o u s c h e mi c a l s i n d u s t r y we r e a n a l y z e d a s we l l a s r e a s o n s t o c a u s e t h e s e c o n d a r y d i s a s t e r s ，a n d d e f e n s i v e me a s u r e s a n d s e c u r i t y ma n a g e m e n t me t h o d s we r e d i s c u s s e d ． Ke y wo r d s E a r t h q u a k e ；S e c o n d a ry d i s a s t e r s ；Ha z a r d o u s c h e mi c a l s ；De f e n c e ； S a f e ty ma n a g e me n t 水灾 、 火灾 、 风灾和地震灾害是 自然界四大灾害， 尤以地震遭受的灾害最为惨重 ， 几秒或十几秒带来人 员大量伤亡，财产损失无法估量。1 9 7 5年 2月 4日 l 9点 3 6分 6秒，在我国辽宁省海城 、营口县一带 N 4 0 。 4 1 、E 1 2 2 。 5 0 ， 1 发生了一次强烈地震 。震级 7 ． 3 级， 震源深度 1 6 k m， 震中烈度为 9 度强。这次地震 发生在经济发达 、 人中稠密的辽东半岛中南部。 这次 地震共造成 1 3 2 8人罹难 ，毁坏城镇房屋 5 0 8万 I I l 2 ， 农村民房 8 6 ． 7万问 ，直接经济损失 8 ． 1 亿元。 一 次大地震发生后 ， 直接破坏主要是房屋倒塌及 其公路、桥梁 、 铁路枢钮的破坏 ； 但大的破坏性强烈 地震还会产生 “ 地震次生灾害” ，已引起人们高度重 视。本文结合 1 9 7 5年海城 7 _ 3 级地震 、1 9 7 6年唐 山 7 ． 8 级地震等地震对 “ 石油化工”产生的地震次生 灾害事例， 简介它灾害特点以及产生原因， 进而从防 御体系的构思到具体防治措施，做进一步探讨。 1 地震对 “ 石油化工”的影响 “ 石油化工”是指石油和天然气为原料生产化 工产品--r q 重要工业的简称 ， 而其中的危险化学 品，在地震中的影响，更值得人们的高度警惕和重 视。所谓的 “ 危险化学品”是指具有燃烧 、爆炸 、 毒害 、腐蚀等性质 ，以及在生产 、贮存 、装卸 ，运 输等过程中而造成人身伤亡和财产损失化学物质。 具体又分为八大类 爆炸类物质、放射性物质 、自 燃物质和遇湿易燃物质 、易燃固体 、压缩气体和液 化气体 、易燃液体、氧化剂和有机过氧化物。盛载 这些化学品罐类 、桶类和容器 以及输送这些物品管 线， 都是产生地震次生灾害的载体。 2 地震次生灾害 地震发生后 ，自然及社会原有 的状态被破坏 ， 山体滑坡 、泥石流 、水灾、火灾 、瘟疫 、爆炸毒气 泄漏，放射性物质扩散对生命财产威胁等一系列灾 害称之为 “ 地震次生灾害” 。在历次大地震破坏 现场和震后灾害调查屡见不鲜 ，举不胜举。 2 ． 1 1 9 7 5年海城 7 ． 3级地震造成的破坏 1 9 7 5年海城 7 3级地震 造成油 田管线，有 4 6 条管线 9 2处被震裂，裂 口大部分在焊接 口处。其中 1 3 条是干线 ，计有 8 5型管线 2 条 ，输油管 6条 ，输 油气管 7条。油气井 、井站之间的管线 2 3处裂开 ， 抽油机井有 2 3口由于井 口变形地基变形而损坏。5 口钻井井架支梁折断、井架变形 ；4口井报废；8口 井基础下沉 ，1 8个井站被喷砂埋位，双 1 0井 1 2时 套管 壁厚 1 1 1 2 mm 被挤压成 s 型，双 8 井井孔 变形弯曲。另外还有 自喷井不喷油、 气井不喷气。兴 收稿 日期 2 0 1 5 - 0 4 1 6 作者简介 蒋越 1 9 7 4 一 ，女，江苏徐州人 ，工程师，1 9 9 8年毕业于东北大学外贸会计专业，现主要从事地震应急救援工作。 第4 4卷第 5期 蒋 越，等地震次生灾害对石油化工的影响 1 0 0 7 4 水井的深井泵6时水管被震断， 有的油井产油量和 油压出现异常， 个别油罐开裂漏油。 还有海城化肥厂 气柜漏气；营口县磷肥厂5 0 0 t 的酸罐向东北方向移 位 8 c m，1 3 0 t 酸罐基础下沉，向西倾斜 5 度，1 2 t 球磨机互轴移动 2 0 c m，营 口市海水化工厂煤气柜脱 轨 ，逆时针扭转移位 2 0 c m；氨气澄清罐倾倒。 2 ． 2 1 9 7 8年唐山 7 ． 8级地震造成的破坏 2 ． 2 ． 1 地震时化学制剂的化学反应而引起的火灾 在化验室、实验室、化学库里贮存的化学品剂 品种多 ，性质复杂。地震造成各种品剂产生碰撞 、 摩擦 、掉在地上 ，容器包装破坏 ，化学品剂流 出自 燃；不同品剂混溶，产生化学反应 ，引起燃烧或爆 炸。如唐山 7 ． 8级地震时 ， 天津市某研究所实验室 ， 金属 N a 瓶被震坏，N a自燃引起火灾，将办公楼和 部分仪器设备烧毁。还有汉沽某化工厂，房屋倒塌 管道损坏 S O 跑 出，遇氧气 自燃引起火灾 。汉沽某 厂药 品库 ，地震时由于药 品库里的甘油在强烈震动 时掉进强氧化剂高锰酸钾 内，发生化学反应引起火 灾。该类火灾 占天津灾害的 2 4 ％，可见危害之大。 2 ．2 ． 2 高温高压生产工序的爆炸和燃烧 地震造成突然停 电停水 ， 极易产生爆炸和燃烧。 如由于停电搅拌机停转或失去冷却水的控制而导致 爆炸和燃烧。天津某化工厂氯乙烯单体罐爆炸产生 火灾 。 2 ． 2 ． 3 易燃易爆物质 的爆炸和燃烧 天然气 、煤气 、沼气 、乙炔气 、石油类产品 、 酒类产品 、火柴、弹药等。地震时充满上述物品的 容器可能损坏 ，物品溢出 ，泄漏遇火即燃 ；像弹药 撞击或摩擦产生燃烧或爆炸；有气液体如石油，地 震时因油管或容器的损坏，液体高度流动 ， 产生很 高静电，在喷入空间的瞬间与地面形成很高的电位 差，引起集中放电引燃流体形成爆炸致灾规模大， 损失严重。 国外还有同样 的震例报导 ，1 9 9 4年美国洛杉矶 地震时，煤气管道变形 ，4 5 0点漏气 ，2 8处火灾 ，3 5 处爆炸。1 9 6 4年 日本新泻地震时，油库设备的部件 间摩擦引起油库起火 ，结果带起整个城市的大火灾。 3 石油化工次生灾害防御对策 辽宁 “ 石油化工”居全国重要地位。拥有像抚 顺石化公司 、锦州石化公司、大连石化公司及所属 企业 、还有鞍 山炼油厂和辽 阳化纤厂以及下辽河油 田 采油系列 等大型企业 。因此对辽宁开展防震 减灾对策研究 ，特别是大型石油化企业 的次生灾害 防御对策研究显得尤其重要。 3 ． 1 地震设防 我国不乏设防抗震 的实例 ， 经受住大震 的考验 ， 取得 了明显地抗震效果 。 辽河化肥厂 1 9 7 4年建厂时 按照地震烈度鉴定意见指出设计要注意地震产生 砂基液化 的破坏。因此 ，遵照地震烈度设计规范 ， 总共打了 1 8 7根桩 ，其 中垂直桩 1 3 9根 、斜桩 4 8 根。施建 的造粒塔 6 5 ． 5 m，直径 2 0 m，海城 7 ． 3级 地震后厂区内有 5 4处喷砂 冒水 ，但造粒塔完好无 损 ，是国内至今最成功 的抗震事例。辽阳獯窝水库 是全省大型水库之一 ，下游分布有辽 阳化纤厂 、庆 阳化工厂等企业 ，原无地震设防，工程质量也有一 些问题。1 9 7 5年 1 月进行了抗震加固。地震时坝区 山石滚落 ， 坝体裂缝加大 ， 库区冰面出现 9 0 m长裂 缝 ，但整个大坝安全无恙。庆阳化工厂于 1 9 7 4年 1 2月下旬对库存的 4 9 5 t 易爆产品采取紧急调 出措 施 ，免除了可能因地震引起 的爆炸。 3 ． 2 次生灾害防御 次生地震灾害防御工作要宏观 、 微观双管齐下 ， 环环扣紧，缺一不可。首先 ，必须建立起宏观 防御 体系，即第一道防线是地震监测预报 。目前 ，地震 预报水平不容乐观， 仍处在探索阶段。 俗语说 “ 上 天有路 航天登月 ，入地无门” 。因地震孕育发生 在几公里到几十公里地壳内，超岩石 圈钻探也不过 万米 以上 ，还不触及地壳的皮毛。社会对地震预报 要求是服务性 的， 而地震预报现状是研究探索性的， 实际相差极大。 但 1 9 7 5年海城 7 _ 3 级地震 的成功预 报给人类带来了信心和希望， 亦取得明显社会效果， 它与 2 0 1 0年发生在加勒 比海岛的海地 7 ． 3 级地震仅 就死亡人数进行对比 表 1 ，更会让人触目惊心。 表 1 中国辽宁海城 7 ． 3级与海地 7 ． 3级地震对比表 Ta b l e I Co mp a r i s o n t a b l e o f Ch i n e s e Ha i c h e n g M 7 ． 3 e a r t hq u a k e a n d Ha i t i M 7 ． 3 e a r t h q u a k e 由于海城 7 ． 3级大地震事前的成功预报 ，震 前灾区人 民生命财产得到保护 ，仅 1 3 2 8人遇难 。 而海地同样是 7 _ 3级大地震 ，但人员死亡数是海城 的 1 6 8 倍 ，其中 8名中国维和人员遇难 。 第二道防线是震害防御体系。经常性、常态化 的防范措施是保卫人民生命财产的有效途径。主要 抓好硬件和软件两个环节 的工作 一要切实做好重 大工程地震安全性评价 ，作为可行性的必要条件。 辽宁省地震局 含国家地震局沈阳地震大队 先后 承担近 5 0 0项工程项 目的地震烈度鉴定工作 ， 大 化 工 2 01 5年 5月 3 ． 4 重视设备检测制度化、常规化 设备特点是承载高温、高压 、 耐冷 、易燃易爆 、 有毒有害物质多 二氧化碳、硫化氢、氰气、沥青 尾气 、 石油烃类气体等 ， 安全生产至关重要。 因此 ， 要对重要设备进行制度化 、常规化的检测并及时更 换排除隐患。要具有检测仪器配制、X射线探场、 超声波探场、超声波测厚、化学分析、光谱分析以 及物理 眭能试验 ，以保证机器正常运转。 3 ．5 油气管道专人管理，确保万无一失 管道是油气重要通道， 像人体动脉血管运行流 动 ， 周而复始循环不断。“ 石油化工”的管道担负同样 的使命，因此对其管理更显得十分重要。尤其对管道 的拐弯处 、接头处以及地面下埋与露出地面的区段更 是保护的关键部位。 地震时的纵波 P 引起上下颠簸， 地震横波 S 带来地面前后左右的摇动 ， 这样会对该 部位造成损毁施工时应有相对措施 ，以防破坏。 3 ． 6 砂基液化的处置 辽宁省具有很长海岸线 ，砂岸带远远长于岩岸 带，并且有广阔的退海平原，如下辽河平原。地震 时容易产生喷砂 冒水和砂基液化。使 “ 石油化工” 类设施破坏从而产生地震次生灾害。因此灾区群众 总结 出 “ 上有柱 ，下有桩 ， 抗震最稳当” 。像下辽河 化肥厂用垂直桩和斜桩能起很好的抗震效果。 4 结 语 地震是普通 自然现象 ，像刮风下雨一样。一次 强烈地破坏性地震，不仅直接造成惨重的财产损失 和人员伤亡，由此带来的地震次生灾害不容忽视。 本文 以成功预报了海城 7 ． 3级地震对辽宁省 “ 石油 化工”的次生灾害为例 ，同时也列举国内外同类型 地震事件 ， 并对个别案例进行简单分析 ， 尤其对 “ 石 油化工”中的危险化学品作重点，提出相应的防治 措施。 虽然人们认为 “ 预报”是主动的，“ 防御”是 被动的， 但基于现代科学技术对地震的认识水平， 认真从事防御体系的构成乃是至关重要 的手段。 参考文献 [ 1 ] 辽宁省地方志编纂委员会办公室．辽宁省志 地震志 [ M l 沈 阳 辽宁省科学技术出版社 ，1 9 9 6 ． [ 2] 辽宁省地方志编纂委员会办公室．辽宁省志石油化工志 [ M] ．沈 阳辽宁省科学技术出版社 ，1 9 9 6 ． [ 3] 吴文英，吴炳玉，李进强．城市地震灾害风险分析模型研究一以 福州市为例 [ M] _北京北京理工大学出版社 ，2 0 1 2 ． [ 4]辽宁省地震局．一九七五年海城 7 ．3级地震成功预报回顾图集 [ M] ．沈阳地震出版社，2 0 0 5 ． [ 5] 刘美玲， 石琛， 齐菲．危险化学品的安全管理 [ J ] ．当代化工， 2 0 1 4 ， 4 3 1 2 2 6 6 1 - 2 6 6 2 到红沿河核电站 ，小到鲇鱼湾油港 以及 国家重大工 程项 目；诸如辽阳化纤厂 、大连 5 0万 t 乙烯厂 、抚 顺石化等等 ；二要对一般工业和 民用建筑的抗震设 防。 与此同时， 要大力普及宣传防震知识。 遵照 防 震减灾法 ，承担国民应负的社会责任和义务。 第三道防线是应急救援体系。首先，要有充分 的预案准备和临震决策的正确指挥； 其次，强有力 地救援队伍协调配合， 以及现代化技术设备的武装； 同时，还要有 “ 与时俱进”的地震模拟演习和多方 协调指挥的协作演练 ，方能有效地最大限度减少人 员伤亡及财产的损失。 3 ． 3 微观上要加强管理 ，防微杜渐 针对 “ 石油化工”这种行业的特殊性，仅有宏 观上的防御政策 ，还是不够 的，还要从微观上的工 作人手，步步安营扎寨 ，防微杜渐 ，分兵把手 。 1 铸牢根基 、做好基础工作 “ 预防为主 ，安全第一”始终贯穿企业生产的 全过程。 “ 石油化工的安全管理， 仍处于基础环节薄 弱 ，一旦险隋发生便临时检验 、查找，误失时机。 因此，必须对危险化学品鉴别类型，从根本上建立 起眉 目清楚信息数据库 ，为防御地震次生灾害发 挥作用。 2 进一步修正和完善 危险化学品安全管 理条例 ，使之上升为法律而被重视 “ 石油化工”的毒气、废水、废渣是污染源， 也是环保治理的重点。中国石化公司制定了 “ 以防 为主 、防治结合 、以管促治 ，重点治水 、兼治气 、 渣和噪声 ，努力创建清洁文明工厂” 的方针 。 因此 ， 必须完善危险化学品安全生产法律法规、 技术标准， 尽快修正和完善 危险化学品安全管理条例 使之 上升为 “ 法” ，作为 环境保护法的细化。 3“ 防火”为第一要务 ，“ 重 中之重” “ 防火”必须从细节人手、谨小慎微、踏踏实 实去做。常言到 “ 千米之堤 ，毁于蚁穴” 、“ 星星之 火可以燎原” ，“ 石油化工”防火可谓 “ 重 中之重” 。 由结构重要度大小可知明火 、电火花 、撞击火花和 油气泄露为事故发生的主要因素，据 辽宁省志‘ 石油化工志 1 9 7 5 年石油三厂 2 号循环氢压缩机人 口管线破裂氢气析出，气体爆炸致死 8 人 ，伤人 1 0 人 。辽宁全省建有石油一 、二 、三 、五 、六 、七等 厂，还有鞍钢炼油厂、辽阳化纤厂等等。鉴于此， 每厂都拟建人数不等的消防队，配有现代化灭火器 材 ， 还应成立 “ 依退休工人为志愿者的消防巡逻队” 对 “ 石油化工”进行常态化的监视 。