成新華
(山西省消防總隊防火部指導處,山西 太原 030001)
淺議易燃易爆場所消防安全對策
成新華
(山西省消防總隊防火部指導處,山西 太原 030001)
文章根據(jù)易燃易爆場所的火災現(xiàn)狀,分析了易燃易爆場所的火災特點、發(fā)生規(guī)律,探討了其火災形成的原因及如何科學合理并具有可操作性的防火防爆對策。
易燃易爆;火災原因;對策
隨著國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展、人民生活水平的日益提高,易燃易爆物質(zhì)的生產(chǎn)、使用、儲存場所大量增加,由于這些場所火災載荷大,火災發(fā)生后撲救困難,損失嚴重,加之消防安全管理不到位、消防基礎設施不健全,我國易燃易爆場所的火災形勢比較嚴峻。因此,研究易燃易爆場所火災爆炸事故的特點和發(fā)生規(guī)律,為制定完善的消防安全對策、加強消防安全管理、制定合理的滅火預案具有重大的現(xiàn)實意義。
隨著技術(shù)的不斷進步,易燃易爆場所發(fā)生火災、爆炸事故的原因越來越多,主要有以下幾個方面。
電氣點火源引起的火災主要由電火花和靜電火花造成。電氣設備本身缺乏防爆措施,未采用接地裝置等原因易產(chǎn)生電火花而引發(fā)火災爆炸事故;設備、物體和人體上積累靜電,其放電時也易引燃易燃蒸氣、粉塵和纖維而導致火災及爆炸。
由于對化工生產(chǎn)的控制失靈或化學物質(zhì)與其他物質(zhì)發(fā)生作用,以及非穩(wěn)定的化合物進行分解等產(chǎn)生過多的化學熱往往導致起火。有些可燃物質(zhì)在沒有外來熱源作用的情況下,其本身進行的生物、物理或化學作用也會產(chǎn)生熱,隨著熱量的積累,當易燃物達到一定的溫度和氧量時就會發(fā)生自動的燃燒,即自燃。
發(fā)熱的軸承、失調(diào)或已損壞的部件、原料堵塞或卡住,以及動力驅(qū)動裝置和傳輸裝置的不良配合都能造成摩擦起火,這些可通過定期的檢查、維修和潤滑而加以預防。
在易燃易爆場所的生產(chǎn)中,由于操作人員思想麻痹、用火不慎造成的火災事故占相當大的比例。此外,在禁火區(qū)玩火、在生產(chǎn)場所用放火方式進行破壞等也往往容易引起火災。
制度不健全、工藝設計和技術(shù)有缺陷、設備缺乏檢查和維修保養(yǎng)、化學危險品處理不當?shù)纫彩菍е乱兹家妆瑘鏊馂幕虮ㄊ鹿暑l發(fā)的原因。
當點火源、可燃物和氧氣達到一定濃度時,才能發(fā)生燃燒。因此,防火的出發(fā)點是將三者隔離開或者使氧氣不能達到點燃所需的濃度、點火源的點火能控制在點火范圍內(nèi)。
(1)改進生產(chǎn)工藝。以燃燒爆炸危險性小的物質(zhì)代替燃燒爆炸危險性大的物質(zhì)是改進生產(chǎn)工藝的有效方法。
(2)防止可燃物料泄漏。易燃易爆場所中有些液態(tài)物料具有流動性,氣態(tài)物料和粉塵具有擴散性,在生產(chǎn)、儲存、運輸和使用過程中,因密封不好或誤操作易出現(xiàn)跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。在實際中應采取以下措施:①設置完備的檢測報警系統(tǒng),并盡可能與生產(chǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)和處理裝置聯(lián)鎖,以便減少損失。②火災爆炸危險性比較大的裝置區(qū)以及可能泄漏的部位,應設置可燃氣體檢測儀,以便及時監(jiān)測物料泄漏情況。③日常操作應注意維修和保養(yǎng)。
(3)密閉和通風措施。為了防止易燃氣體、蒸汽或可燃粉塵泄漏與空氣形成可燃體系,設備應該密閉。如果設備或管道密封不良,正壓操作會因可燃物泄漏而使附近空氣達到爆炸下限;負壓操作時會引導吸入空氣而達到可燃物的爆炸上限。對于某些無法密閉的裝置、易存在可燃氣體、蒸汽、粉塵的環(huán)境,設置良好的通風除塵裝置可有效地降低空氣中可燃物的含量。
(4)惰性介質(zhì)保護。存有易燃易爆物料的系統(tǒng)、場所加入惰性氣體,可降低可燃氣及氧氣的濃度,從而降低或消除燃燒爆炸的危險性。工業(yè)生產(chǎn)中常用的惰性介質(zhì)有氮氣、水蒸氣、二氧化碳、煙道氣等。
為防止火災或爆炸事故發(fā)生,控制或消除著火源是消除火災的一個重要措施。在易燃易爆場所中,引起火災或爆炸發(fā)生的能源主要有4種類型,即化學點火源(如明火、自然發(fā)熱、化學反應熱)、電氣點火源(如電火花、靜電火花、雷電)、高溫點火源(如高溫表面、熱輻射)、沖擊點火源(如摩擦撞擊與絕熱壓縮)等。從近年來易燃易爆場所發(fā)生火災的案例來看,其中電氣點火源引發(fā)的火災占大部分。下面重點介紹電氣點火源的控制措施:
電氣火災事故的發(fā)生原因是易燃易爆場所中存在電氣引火源,而在易燃、易爆場所中電氣線路和設備設計、安裝不規(guī)范,采用非防爆電氣設備是造成電氣火災事故最重要的因素,也就是說平常講的電氣設備在本質(zhì)上是不安全的。
(1)消除電火花。電火花是一種電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿某R娨鹪?。電火花的溫度很高,特別是電弧,其溫度可高達3000~6000℃。在易服力燃易爆場所內(nèi),電火花能點燃可燃氣、蒸氣或粉塵與空氣形成的爆炸性混合物。因此,在火災爆炸危險環(huán)境中必須避免產(chǎn)生電氣火花。①根據(jù)具體情況,在不至于引起運行上特殊要求的條件下,應首先考慮把電氣設備安裝在危險場所以外或隔離,并盡量少用便攜式電氣設備。②對電氣設備本身采取各種防爆措施,以供在火災爆炸危險場所使用。③甲級防火防爆環(huán)境,應盡量避免采用電力機械驅(qū)動,否則應安裝在爆炸危險環(huán)境以外或隔離設置。④電氣設備應采用可靠接地裝置,接地電阻應小于3 Ω。
(2)消除靜電火花。近年來,不少化工企業(yè)的油罐在生產(chǎn)過程中都曾因靜電發(fā)生過重大火災爆炸事故,這是由于大多數(shù)易燃易爆場所的化工物料大多具有帶電性導致的。因此,需要采取合理措施消除靜電危害。①靜電接地。靜電接地是消除靜電危害簡單易行而且十分有效的方法。接地可以將帶電體上的靜電荷通過接地裝置或接地體,較迅速地引入大地,從而消除了靜電荷在帶電體上的積聚。②泄漏法。泄漏主要是通過改善消散條件,使靜電盡快消散,如絕緣體上靜電的消失。但由于絕緣體表面電阻和體電阻很大,所以靜電泄漏很慢,因此,一般采用增加空氣濕度、加抗靜電添加劑、適當選用導電性較好的材料等措施來加快靜電泄漏。③采用靜電消除器。靜電消除器是指將氣體分子進行電離,從而產(chǎn)生消除靜電所必需的離子的裝置,它是防止絕緣體帶電的有效設備。當帶電物體的附近安裝靜電消除器時,靜電消除器產(chǎn)生的與帶電物體極性相反的離子便向帶電物體移動,并與帶電物體的電荷進行中和,從而達到消除靜電的目的。④工藝控制法。工藝控制法就是從工藝流程、設備結(jié)構(gòu)、材料選擇和操作管理等方面采取措施,限制靜電的產(chǎn)生或控制靜電的積累,使之達不到危險的程度。工藝控制的方法很多,主要有限制輸送速度、加快靜電電荷的逸散、消除產(chǎn)生靜電的附加源幾種。
(3)防雷電。①采用防雷保護裝置。一套完整的防雷裝置都是由接閃器、引下線和接地裝置3部分組成。防雷裝置所用的金屬材料不僅要有足夠的截面,還要有足夠的機械強度、耐腐蝕性以及足夠的熱穩(wěn)定性,以承受雷電流的破壞作用。②進行防雷裝置檢測,防雷裝置檢測的工作程序。
在危險化學品生產(chǎn)、儲存、運輸、使用過程中,設備、管道受到內(nèi)外介質(zhì)的壓力、溫度、化學與電化學腐蝕的作用,以及結(jié)構(gòu)、材料、制造的缺陷所引起的穿孔、裂縫等局部銹蝕,需要對設備進行頻繁動火檢修。在檢修場所,可燃物、助燃物以及點火源等引起火災的三要素隨時可能具備。因此,在易燃易爆場所動火檢修的火災、爆炸危險性極大,重特大火災、爆炸事故屢見不鮮。對易燃易爆場所設備檢修中的動火作業(yè),研究和采取切實可靠的安全措施,嚴格審查把關(guān),才能有效地避免和減少火災爆炸事故的發(fā)生,在實施過程中需要符合下列要求:
(1)動火檢修之前應對化學危險品濃度進行檢測、分析,并制定施工計劃和作業(yè)程序,明確監(jiān)護人,準備適當?shù)臏缁鹌鞑摹?/p>
(2)金屬焊割作業(yè)動火執(zhí)行人必須由經(jīng)過專門的安全技術(shù)培訓、考核、持有特種作業(yè)人員操作合格證的電焊工擔任。
(3)進入容器、設備內(nèi)作業(yè)需要照明時,使用獨立電源或安全隔離變壓器電源24 V以下的安全電壓的照明燈。
(4)動火時應注意火星飛濺方向,采用不燃或難燃材料做成的擋板控制火星飛濺方向,防止火星落入危險區(qū)域。
(5)如在動火中遇到生產(chǎn)裝置緊急排空或設備、管道突然破裂有可燃物外泄時,監(jiān)護人應立即下令停止動火,待恢復正常,重新分析合格并經(jīng)原批準部門同意后,方可重新動火。
防火防爆安全裝置是指生產(chǎn)系統(tǒng)中為預防事故所設置的各種檢測、控制、聯(lián)鎖、保護、報警等儀器、儀表、裝置的總稱。一般按照其作用的不同,可分為以下幾類:
(1)各種檢測儀器,如壓力表、流量計、超限報警裝置等。
(2)安全閥、爆破片、呼吸閥、放空管等防爆泄壓裝置。
(3)防火控制和隔絕裝置,如阻火器、安全液封、固定式火災報警裝置。
(4)事故通訊、信號及流散照明設施。
(5)緊急制動、聯(lián)鎖裝置,如緊急切斷閥、止逆閥、安全聯(lián)鎖裝置等。
(6)防護裝置和設施,如電氣設備過載保護裝置、防靜電裝置、防雷裝置等。
由于易燃易爆場所火災和爆炸危險性較大,需要采取合理有效的措施把火災或爆炸消除在萌芽狀態(tài)。自動探測、報警系統(tǒng)的應用就能較好地解決這個問題。目前,在我國運用于防爆區(qū)的火災自動報警系統(tǒng)(以下簡稱“防爆型系統(tǒng)”)主要有兩種類型。一種系統(tǒng)的探測器、手動報警按鈕均為本質(zhì)安全防爆型,置于防爆區(qū);本質(zhì)安全回路中的安全柵裝在防爆接口內(nèi),置于安全區(qū)。目前各火災自動報警系統(tǒng)設備生產(chǎn)廠家在防爆型系統(tǒng)中使用此類型的居多。另一種系統(tǒng)的主要特點是:探測器采用本質(zhì)安全和隔爆復合的防爆設計方式,本質(zhì)安全回路中的安全柵裝在探測器的隔爆腔內(nèi),探測器可直接掛接到置于安全區(qū)的火災報警控制器的探測總線上;手動報警按鈕則采用隔爆的防爆設計方式,兩者均置于防爆區(qū)。與第一種系統(tǒng)相比,省去了防爆接口。
比較兩種類型的防爆型系統(tǒng)。前一種系統(tǒng)成本較低,但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜,現(xiàn)場布線、施工工作量大。后一種系統(tǒng)由于推出了本安與隔爆復合的探測器及各類隔爆型模塊等產(chǎn)品,使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡潔,各類現(xiàn)場設備無需再繞到安全區(qū)通過放置在安全區(qū)的各類接口、模塊等再接入火災報警控制器,因此可以節(jié)省設備,簡化現(xiàn)場布線,從而節(jié)約連接電纜的投資和現(xiàn)場施工成本,但產(chǎn)品成本較高,整體投資較大。
因此,在易燃易爆等危險場所選用火災自動報警系統(tǒng)時,要結(jié)合各項目自身的特點來合理選用,從而有效地保護易燃易爆場所安全。
從近年來易燃易爆場所火災或爆炸統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出,易燃易爆物品自燃、用火不慎、違章操作等原因引起的火災占了很大的比例。這主要是由于易燃易爆場所的安全管理存在漏洞造成的,此類原因造成的火災是完全可以減少甚至杜絕的。因此,消防管理人員必須嚴格按照規(guī)定對易燃易爆物品及工作人員進行管理。主要應遵守以下原則:
(1)使用易燃、易爆物品的部門或個人,必須按照物品的性能、燃點進行分類、單獨存放和管理。
(2)必須按實際用量計劃采購、庫存、不準超量長期存放。
(3)使用、管理易燃、易爆物品的人員必須掌握物品的特性、使用、保管方法。
(4)儲存易燃、易爆物品的容器必須牢固、密封,壓力容器必須符合有關(guān)規(guī)定,容器不得破損、變型、泄漏,要定期檢查維修。
(5)使用和存放易燃、易爆物品的部位必須通風、清潔、通道通暢、配電線路性能良好、接頭牢固、隔離火源及其他可燃物。
(6)使用剩余部分必須收回妥善保管,殘渣、殘液不得隨意傾倒,集中安全處理。
(7)辦公場所、教學實驗場所不準存放易燃、易爆物品。
(8)不準在室內(nèi)用汽油清洗設備或其他器具;在清洗中不準接觸火源;清洗場所不準明火作業(yè)。
(9)對不按規(guī)定使用、存放易燃、易爆物品的,要視情節(jié)給予教育、處罰、限期整改。
文章在對近年來易燃易爆場所火災事故統(tǒng)計分析的基礎上,探求易燃易爆場所火災發(fā)生的原因,據(jù)此提出了從易燃易爆物質(zhì)的控制、著火源的控制、動火檢修作業(yè)的安全措施、設置防火防爆安全裝置、加強消防管理等減少易燃易爆場所火災發(fā)生的消防安全對策。
[1]于水軍,潘榮錕,余明高等.2005年全國危險化學品事故統(tǒng)計分析[J].河南理工大學學報,2006,25(6):452-455.
[2]吳建龍.易燃易爆場所的隱形殺手[J].勞動安全與健康,2001(9):10.
[3]鄭雙忠,陳寶智,吳穹等.易燃易爆企業(yè)火災危險性評價及對策[J].東北大學學報,2001,22(6):34-37.
[4]呂化佳.易燃易爆場所靜電的預防和消除[J].工業(yè)企業(yè)技術(shù),1997(5):126-128.
[5]陳南.電氣防火安全技術(shù)[M].內(nèi)蒙古:內(nèi)蒙古人民出版社,1998.
[6]喻學保.易燃易爆場所和設備檢修中的動火安全[J].中國職業(yè)安全衛(wèi)生管理體系認證,2004(5):50-53.
[7]韓潔.爆炸危險性場所作業(yè)靜電安全防護[J].安全、環(huán)境和健康,2004(6):16-18.
Discusses the Flammable Explosive Place Fire Prevention Security Countermeasure
Cheng Xinhua
This article accordingtothe flammable explosive place the fire present situation,the analysis flammable explosive place fire characteristic,has the rule,discusses its fire toform the reason,the discussion science reasonable and has the feasibility fire protection explosion-proofcountermeasure.
flammable explosive;fire reason;countermeasure
X932
A
1000-8136(2011)05-0111-03