白酒生產(chǎn)儲存防火技術探討與研究

馮維

摘要：本文分析了白酒生產(chǎn)存儲的火災危險性，并綜述了近年來白酒企業(yè)在靜電預防、通風系統(tǒng)優(yōu)化、滅火技術等方面的新技術和新進展，通過這些綜述和分析，提出了以往研究內(nèi)容、方法及結論的一些不足之處，為提升白酒行業(yè)的消防安全管理水平、預防和減少白酒生產(chǎn)企業(yè)火災提供了理論參考，并對今后白酒生產(chǎn)儲存防火技術的主要研究方向及內(nèi)容作了展望。

關鍵詞：防火技術;白酒企業(yè);火災危險性

中圖分類號：U298.4? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：2096-1227（2021）04-0044-02

白酒是中國特有的酒類，在中國傳統(tǒng)文化中占有很重要的地位。截止至2019年底，我國共有白酒企業(yè)18000余家，2019年實現(xiàn)年產(chǎn)量786萬千升。隨著白酒產(chǎn)量逐年上升，生產(chǎn)規(guī)模越來越大，白酒企業(yè)的火災現(xiàn)象時有發(fā)生，給國家和企業(yè)都帶來了嚴重的損失。對于眾多擁有上萬噸基酒庫存的白酒廠來說，研究白酒企業(yè)在生產(chǎn)和儲存過程中的防火技術問題是必要的。

本文首先對白酒廠的火災危險性進行分析，然后分別對白酒閃點的計算公式、酒廠的防靜電技術、酒庫車間的通風優(yōu)化方案和酒廠滅火技術等最新研究進行綜述和總結，并提出了自己的觀點和新的構想，為今后酒廠防火工作提供參考，提升白酒行業(yè)的消防安全管理水平，預防和減少白酒生產(chǎn)企業(yè)火災的發(fā)生。

一、酒廠的火災危險性分析

白酒的主要成分是乙醇和水（占總量的98%）。白酒的燃燒危險性是由酒中所含乙醇量的多少來決定，其閃點隨乙醇含量的升高而降低。閃點越低，火災危險性越大。我國生產(chǎn)的白酒酒精度數(shù)多在38度以上，少數(shù)可達到70度。據(jù)實驗測定，52度五糧液閃點為25℃，45度瀘州老窖閃點為26℃，39度劍南春閃點為28℃，其火災危險性都為甲類。

（一）白酒生產(chǎn)工藝火災危險性分析

我國釀酒的生產(chǎn)工藝流程大多采用固態(tài)法，其工藝流程簡化為：原料庫→原料粉碎→制曲→原料拌合→入庫發(fā)酵→蒸餾出酒→原酒儲存→勾兌→包裝出廠。經(jīng)分析（表1），結合工藝流程可以認定：酒庫、灌裝包裝車間是防火的重點部位，而白酒是主要防火對象。

（二）酒廠的火災危險性分析

1.火災荷載大。酒廠里存放了大量的可燃易燃物質(zhì)。除酒庫存放有大量原酒外，糧倉、糧食加工車間等存放了大量的可燃易燃糧食，都是易燃易爆重點部位。

2.燃燒猛烈，易流淌，蔓延迅速。白酒閃點低，熱值高，高溫燃燒易使存酒容器爆裂而產(chǎn)生大面積流淌火，導致火災迅速蔓延。

3.容易發(fā)生爆炸事故。白酒的爆炸極限為3.5%-19.0%，常溫下酒氣蒸發(fā)即可達到爆炸極限范圍，一旦遇到點火源就可能爆炸。

4.火災撲救困難。撲救白酒類火災只能用抗溶性泡沫，直流水在撲救白酒火災時的冷卻和窒息效果差，射流的沖擊力會擊破陶罐、玻璃等儲酒器具，造成更大的立體火災。

二、酒廠防火技術研究現(xiàn)狀

（一）白酒輸送過程中的防靜電危害技術

靜電是引發(fā)酒蒸汽、糧食粉塵爆炸的重要原因之一。2005年，四川宮闕老窖酒廠發(fā)生爆炸燃燒，其最終原因認定為輸酒工人操作不當致使靜電放電引發(fā)的酒蒸氣爆炸。公安部行業(yè)標準GA/T812《火災原因調(diào)查指南》指出產(chǎn)生企業(yè)靜電爆炸的條件：裝置對地電阻大于106Ω和大氣濕度小于70%。但宮闕酒廠發(fā)生爆炸時空氣濕度大于70%，與標準相違背。于是專家們重新研究了靜電爆炸的發(fā)生條件。專家針對這起爆炸事故進行了深入的分析，認為酒泵泵酒流速過高是白酒的靜電產(chǎn)生的主要原因，兩根塑料管同時輸酒也增加了酒液噴濺摩擦的機會;罐頂灌酒也能增加酒液間的摩擦;加之員工的違規(guī)操作等綜合原因引發(fā)了宮闕酒廠爆炸的慘案。同時，專家用實驗模擬了宮闕酒廠爆炸事故，實驗證明液體流動產(chǎn)生的靜電能量足以點燃乙醇蒸氣。實測輸酒管出口的靜電電壓達4.5-4.8kV，而乙醇的最小點燃能量值約為0.21mJ，靜電電位為3kV時，放電量即可到達0.45mJ。實驗也證實了在裝置對地電阻小于106Ω或大氣濕度大于70%的環(huán)境條件下，仍可能產(chǎn)生造成災害的靜電。原因在于對表面不易形成水膜的物資，大氣濕度對其靜電的積累現(xiàn)象影響并不明顯。

以上研究都提到白酒輸送速度的安全臨界值，但是都沒有確定計算白酒輸送速度安全臨界值的方法，只是初步認定為3m/s。如何科學的確定酒類液體輸送速度的安全臨界值;在不同輸送環(huán)境（例如溫度、濕度、氣壓等）、用不同材料輸送是否有不同的要求，這都是值得進一步研究的問題。

（二）酒廠通風系統(tǒng)的有效性分析

現(xiàn)許多大型酒廠生產(chǎn)量劇增，大量的原酒、成品酒集中存在一個庫房里，單個酒廠白酒儲存量超過一萬噸。白酒在常溫下蒸發(fā)速率快，揮發(fā)的酒蒸氣在酒庫內(nèi)彌漫，如果通風條件差，會大大增加了火災危險性。因此，通風系統(tǒng)效果的好壞直接決定著酒廠的安全指數(shù)。

我國相關酒廠規(guī)范對廠房庫房的通風系統(tǒng)要求并不明確?，F(xiàn)有的通風系統(tǒng)都是安在建筑屋頂，僅通風量滿足規(guī)范要求，并沒有考慮通風效果好壞，以及能不能及時排除白酒蒸氣來避免爆炸危險。設計人員曾利用FDS軟件模擬設計了4個通風場景，模擬計算通風系統(tǒng)的換氣效率，，具體如表2所示。

設計人員通過改變風機的組合方式分別測試局部和整體區(qū)域酒精濃度超標場景下的通風排氣效率。在利用FDS模擬計算后，結果表明在A、B兩組場景中，由于自然通風和風機的共同作用，酒精蒸氣濃度會不斷下降，但到20分鐘時，其濃度仍高于酒精濃度爆炸下限3.3%，存在著爆炸危險性。且局部酒精濃度超標時風機的氣體置換效果更差。但在酒庫南北兩側加上補風風機后，酒精濃度下降速率高于原通風系統(tǒng)。20分鐘時，整個酒庫的酒蒸氣濃度均在爆炸極限以下，大大降低了爆炸危險。最后，得出結論，合理的在酒庫側面增加風機進行補風后，可提高風機換氣效率，增加酒蒸氣的排出量，降低火災爆炸危險性。

但只用FDS軟件對一個特定酒庫進行了通風模擬沒有代表性，缺乏說服力。且不同的酒庫有不同的結構，例如自然洞穴酒庫、人工洞酒庫、山地酒庫等不同地域不同環(huán)境下酒庫的通風要求是不盡相同的，對此應加強不同地域的酒庫通風研究。此外，糧倉和原料粉碎等車間在工作、運輸過程中極易產(chǎn)生可燃固體揚塵，通風除塵是有很必要，其通風系統(tǒng)的優(yōu)化設計也是一個有待解決的問題。

（三）酒廠的滅火技術

《可燃氣體、蒸汽、粉塵火災危險性參數(shù)手冊》中指出直流水撲救乙醇火災無效，需要用抗溶泡沫。白酒是水溶性液體，雖然水可以稀釋它的濃度，但直流水在撲救白酒火災時冷卻和窒息效果差，滅火效果不理想，且射流的強沖擊力能擊碎陶瓷和玻璃儲酒容器，導致火災的擴大。

一些專家曾做過模擬實驗，試驗結果表明水噴霧滅火系統(tǒng)撲救白酒初期火災是可行的;2007年，四川省地方標準DB51/T5050《白酒廠設計防火規(guī)范》首次明確了可采用水噴霧滅火系統(tǒng)作為白酒庫的固定滅火系統(tǒng)，并提出了具體的設計參數(shù)：用于滅火時，設計噴霧強度不應小于20L/（min·m2），持續(xù)噴霧時間不應小于0.5h，水霧噴頭的工作壓力不應小于0.4MPa，滅火響應時間不應大于45s;專家在后來的實驗中驗證了DB51/T5050《白酒廠設計防火規(guī)范》設計參數(shù)是可行有效的。研究人員使用ZSTW53.5-120水霧噴頭，噴頭流量特征系數(shù)53.3，霧化角度120?，設計噴霧強度W=20L/（min·m2），選用60度白酒作為燃料，燃燒盤面積分別為0.5m2、1.0m2、2.0m2，在白酒充分燃燒三分鐘后滅火，滅火時間分別取1min、3min（其實驗數(shù)據(jù)如下表3）。

但是，研究人員實驗載體是油盤，失去了白酒燃燒的流動特性，這對撲救白酒火災的指導性有局限。同時，研究人員也提到相同水噴霧系統(tǒng)的不同噴霧角、水滴粒徑等對系統(tǒng)滅火性能有一定影響，但并未詳細闡述如何影響以及最優(yōu)滅火效能的組合。隨著水噴霧滅火系統(tǒng)在白酒企業(yè)的推廣應用，分析和比較相同系統(tǒng)的不同噴霧角、水滴粒徑等對其滅火性能的影響和系統(tǒng)防腐等問題都是下階段有待研究和解決的。

三、結語

白酒閃點低，生產(chǎn)流程復雜，稍有不慎容易釀成嚴重火災或爆炸事故。目前規(guī)范對白酒生產(chǎn)儲存的相關規(guī)定并不明確，例如白酒輸送的安全臨界值的確定，酒廠不同車間通風換氣系統(tǒng)的優(yōu)化組合，酒廠的滅火技術等問題都有待進一步的研究。

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