20名艾伯特市志愿消防部門的消防人員和2名縣政府代表在23時21分首先到達農(nóng)場,消防人員發(fā)現(xiàn)2個最初的火源地點:儲罐的西端和儲罐頂端的安全閥、管道斷裂處。據(jù)1名消防人員說,儲罐西端,靠近斷裂液體管線的一端迅速被大火吞沒,另1名說丙烷儲罐全部被大火吞沒,火焰沖天,高達70~100米。由于火勢太大,消防人員無法到達斷裂管道的手動截止閥處,無法關掉閥門停止丙烷的外泄,因此大火繼續(xù)燃燒,無法控制。消防人員形容安全閥發(fā)出的聲音就像站在一架噴氣式飛機旁,而其發(fā)動機像被什么東西全部卡住那樣的感覺。
市消防部門的滅火計劃是讓火自行燃盡,同時用水潑灑儲罐臨近的建筑物。2組消防隊在距燃燒的儲罐北側(cè)27m建筑物附近的不同位置。消防隊員沒有用水噴灑儲罐,而是用消防水車噴灑周圍的建筑,以防建筑物著火。由于農(nóng)場沒有消防用水源,不得不派出1輛消防車外出取水。
大約23時28分,儲罐爆炸。1名救援人員描述道,他看到儲罐在爆炸之前先是膨脹,隨后聽到一聲巨大的爆炸聲。
儲罐和管道附件至少被炸成36片。一片較大的碎片向西北方向飛去,擊中并砸死2名志愿消防隊員。同時,使7名應急救援人員受到不同程度的擦傷、砸傷和燒傷。農(nóng)場的建筑物遭到破壞,直接經(jīng)濟損失大約24萬美元。
此次救援在技術上存在重大錯誤,即當火焰已經(jīng)包圍丙烷儲罐,消防人員沒有對罐體特別是著火部位進行噴水,而是只對周圍的建筑噴水保護;當聽到安全閥發(fā)出的聲音就像站在一架噴氣式飛機旁,而其發(fā)動機像被什么東西全部卡住那樣的感覺,也即儲罐即將發(fā)生爆炸之時,距離儲罐很近的消防隊員沒有立即撤退逃生,是導致這次應急救援行動出現(xiàn)重大人員傷亡的根本原因。
這起爆炸事故是典型的沸騰液體擴散蒸氣爆。當盛裝在容器中的可燃液體暴露于火源時,液體擴散蒸氣爆就可能會發(fā)生?!吨圃欤庸ぃ┕I(yè)損失的預防》(美)一書對液體擴散蒸氣爆是這樣描寫的:
當裝有一定壓力液體的容器暴露于火源中時,這種液體就會被加熱,蒸氣壓力升高,容器內(nèi)的壓力增加。當壓力達到安全閥設定的壓力,閥門打開,將蒸氣釋放到大氣中,容器中的液面下降,液體對它接觸的那部分的容器壁有一定的冷卻作用,但蒸氣卻沒有這種作用。當液體繼續(xù)汽化,被液體冷卻的儲罐表面積的比例也就逐漸減少,不一會兒,沒有被液體冷卻的儲罐金屬暴露于火源,金屬變熱,然后爆裂。
液體擴散蒸氣爆的基本特點:(1)容器損壞;(2)如果容器內(nèi)的液體是可燃的,容器損壞導致來自超熱液體的蒸氣突然燃燒;(3)蒸氣燃燒并形成火球。
因此,當毀壞的丙烷液體管道泄漏的丙烷一旦著火,大火就會吞沒儲罐。當火焰燃燒時,火焰加熱液面以上的儲罐的罐壁,引起儲罐材料性能的變化;同時,液面以下的罐壁將熱量迅速傳遞給丙烷,引起丙烷沸騰。丙烷沸騰后,由于蒸氣膨脹,容器內(nèi)的壓力上升。從著火開始大約10分鐘,壓力就開始上升,迫使安全閥打開泄壓。18分鐘后,當過熱的儲罐壁失去足夠的強度不再有抗內(nèi)壓能力,儲罐開始破裂。由于儲罐頂部沒有液體丙烷來吸收熱量,破裂最可能在液面以上的部位開始,原因是這個部位儲罐壁溫度最高。
當儲罐壁破裂開始之后,下列事件就會瞬間發(fā)生:儲罐內(nèi)剩余的丙烷迅速向周圍大氣中散發(fā),并瞬間汽化;當液體和氣體溢出,儲罐壁繼續(xù)撕裂,更多的丙烷溢出,丙烷燃燒,隨之發(fā)生爆炸,儲罐的碎片向四周飛散。
按照美國石油學會的研究結果表明,這種類型的儲罐直接在火焰上燒10~30分鐘,如果沒有用水冷卻,通常就會發(fā)生劇烈爆裂。美國石油學會還發(fā)現(xiàn),有的儲罐被燒10分鐘后就會爆炸。因此消胗人員在可能發(fā)生液體擴散蒸氣爆的丙烷儲罐火災救援時速度要快是非常重要的。如果已經(jīng)拖延了較長的時間,消防人員這時最好的行動是撤離到安全的區(qū)域。在這次事故中,從911報警到液體擴散蒸氣爆發(fā)生只有18分鐘。
因此,對于此種火災的正確救援方式就是,如果火焰已經(jīng)燒向儲罐,必須使用大量的水直接噴灑燃燒的地方,以防發(fā)生液體擴散蒸氣爆;有條件的話,使用無人滅火管道系統(tǒng)(自動消防系統(tǒng)),能更好地避免爆炸對救援人員的傷害。
如果供水系統(tǒng)跟不上,或者儲罐處于火海之中已經(jīng)超過20分鐘;或者發(fā)現(xiàn)即將爆炸的前兆,即聽到氣體刺耳的嘯叫,罐體劇烈地抖動,都要立即放棄救援,撤退逃生,并加大隔離范圍。