三乙基鋁的火災(zāi)危險(xiǎn)性及消防對(duì)策

張東成，唐 偉（中國(guó)石油廣西石化公司，廣西 欽州 535008）

安全生產(chǎn)

三乙基鋁的火災(zāi)危險(xiǎn)性及消防對(duì)策

張東成，唐 偉
（中國(guó)石油廣西石化公司，廣西 欽州 535008）

綜合三乙基鋁的化學(xué)特性、存儲(chǔ)要求，泄漏時(shí)發(fā)生燃燒、爆炸、中毒等化學(xué)危險(xiǎn)性的特點(diǎn)，提出在運(yùn)輸、存儲(chǔ)、工藝和消防等方面的對(duì)策和控制措施。

三乙基鋁；火災(zāi)危險(xiǎn)性；消防對(duì)策

三乙基鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑，易燃、易爆。三乙基鋁火災(zāi)的發(fā)生主要是設(shè)備或管道發(fā)生泄漏而形成的。在生產(chǎn)過程中，因?yàn)槿一X儲(chǔ)罐及管道內(nèi)加有一定的壓力，一旦出現(xiàn)泄漏，三乙基鋁與空氣接觸就會(huì)發(fā)生燃燒，如不及時(shí)撲滅，就會(huì)釀成大火。消防滅火禁用水，接觸水會(huì)發(fā)生爆炸，因而要滅火和避免發(fā)生復(fù)燃，應(yīng)選用專用的D類干粉滅火劑。

1　三乙基鋁的化學(xué)危險(xiǎn)性

三 乙 基 鋁（Triethylaluminium，Aluminium triethyl TEAL）用于外延成長(zhǎng)、聚合反應(yīng)催化劑、有機(jī)合成、火箭發(fā)射燃料、鍍鋁原料、化學(xué)氣相淀積等。三乙基鋁在常溫常壓下為無(wú)色液體，能與飽和的碳?xì)浠衔锵嗷旌?，與鹵代烴、醇類、含氧化合物發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)。在空氣中自燃，有時(shí)還發(fā)生爆炸，遇水發(fā)生爆炸性分解并燃燒?！禛B 13690-1992 常用危險(xiǎn)化學(xué)品的分類及標(biāo)志》將該物質(zhì)劃為第4.2類自燃物品。三甲基鋁接觸皮膚會(huì)引起組織破壞和燒傷，在空氣中自燃時(shí)發(fā)出對(duì)人體有害的一氧化碳、二氧化碳、氧化鋁煙霧。這種煙霧能刺激和腐蝕眼、皮膚和呼吸道黏膜，人吸入后氣管和肺受損傷，嚴(yán)重時(shí)能引起肺水腫。急性中毒時(shí)出現(xiàn)對(duì)眼和上呼吸道的刺激作用，抑制神經(jīng)系統(tǒng)（無(wú)麻醉作用），降低耗氧量，大腦和內(nèi)臟充血，肺氣腫，嚴(yán)重染毒能引起死亡，死亡病例發(fā)生在中毒后36～72h。

2　消防對(duì)策

2.1 三乙基鋁的運(yùn)輸、存儲(chǔ)對(duì)策

運(yùn)輸時(shí)運(yùn)輸車輛應(yīng)配備專用的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備，車輛排氣管須有阻火裝置。運(yùn)輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴(yán)禁與氧化劑、酸類、醇類、食用化學(xué)品等混裝混運(yùn)。運(yùn)輸途中應(yīng)防曝曬、雨淋，防高溫。中途停留時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離火種、熱源。運(yùn)輸用車、船必須干燥，并有良好的防雨設(shè)施。車輛運(yùn)輸完畢應(yīng)進(jìn)行徹底清掃。鐵路運(yùn)輸時(shí)要禁止溜放。

儲(chǔ)存時(shí)必須用充有惰性氣體或特定的容器包裝，用N2、Ar等惰性氣體保護(hù)。保護(hù)氣中的含水量及含氧量均應(yīng)小于20×10-6。應(yīng)儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房，遠(yuǎn)離火種、熱源。庫(kù)溫不超過25℃，相對(duì)濕度不超過75%。包裝要求密封，不可與空氣接觸。應(yīng)與氧化劑、酸類、醇類等分開存放，切忌混儲(chǔ)。采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急救援對(duì)策

吸入：建議在醫(yī)護(hù)人員指導(dǎo)下給輸氧。就醫(yī)。

皮膚接觸：立即用大量流動(dòng)清水徹底沖洗至少15min，脫去污染的衣著。不要用化學(xué)溶液中和。馬上就醫(yī)。

眼睛接觸：立即提起眼瞼，用流動(dòng)清水沖洗至少15 min。不要用化學(xué)溶液中和。馬上就醫(yī)。不要將藥油或藥膏點(diǎn)入眼內(nèi)。

食入：飲足量水，不要催吐。就醫(yī)。

發(fā)生泄漏時(shí)，迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū)，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限制出入。切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防毒服。不要直接接觸泄漏物。盡可能切斷泄漏源。小量泄漏時(shí)，用干砂土或其它不燃材料吸附或吸收。大量泄漏時(shí)，構(gòu)筑圍堤或挖坑收容。用防爆泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)Ｓ檬占鲀?nèi)，回收或運(yùn)至廢物處理場(chǎng)所處置。

2.3 工藝防護(hù)對(duì)策

由于三乙基鋁（TEAL）在空氣里有易自燃的危險(xiǎn)性，TEAL設(shè)置為密閉系統(tǒng)。TEAL系統(tǒng)里所有的放空氣都送至TEAL密封罐中，進(jìn)行油洗處理。當(dāng)TEAL與礦物油（異戊烷、己烷、庚烷等）按一定比例要求混合時(shí)，可形成不自燃的、相對(duì)安全的混合物，故在裝置里設(shè)置有礦物油系統(tǒng)，用于TEAL系統(tǒng)維修前的沖洗。設(shè)置TEAL密封油回收泵，將含烷基鋁的沖洗油以極低的流量送入反應(yīng)系統(tǒng)，以逐漸消耗這些含烷基鋁的沖洗油，避免直接向界區(qū)外排放。

由于三乙基鋁的高危險(xiǎn)性，在三乙基鋁助催化劑配置系統(tǒng)里設(shè)置了一套停車系統(tǒng)，以便在事故狀態(tài)下將三乙基鋁儲(chǔ)罐與反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行隔離、泄壓。在設(shè)備和管路周圍纏繞儀表空氣熔融探測(cè)管，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，熔融管受熱破裂，由此產(chǎn)生儀表空氣壓力低探測(cè)信號(hào)，該信號(hào)通過SIS系統(tǒng)使泄壓閥處于故障-安全狀態(tài)，關(guān)閉三乙基鋁出口閥門，將管路里的三乙基鋁泄到密封罐，從而實(shí)現(xiàn)三乙基鋁罐的泄壓保護(hù)。

2.4 滅火劑選擇對(duì)策

應(yīng)采用干粉、干砂滅火，禁止用水和泡沫滅火。D類干粉滅火劑主要成分是NaCl和純堿（Na2CO3），主要用于撲滅金屬類火災(zāi)，包括鈉、鉀、鋁、鎂等金屬（不能用于鋰火災(zāi)）。之所以能有效撲滅金屬火災(zāi)，是因?yàn)镹aCl在火中能產(chǎn)生NaOH，和金屬在表面反應(yīng)產(chǎn)生致密的保護(hù)層，隔絕空氣與金屬的接觸，從而達(dá)到滅火的效果。采用的滅火藥劑為MET-L-KYL干粉，是專門用于撲滅烷基鋁火災(zāi)的滅火劑，其滅火原理為：打斷燃燒的化學(xué)反應(yīng)鏈，吸附流散燃料，以阻止再次點(diǎn)燃剩余的燃料。

三乙基鋁火災(zāi)的突出問題是復(fù)燃。對(duì)于烷基類物質(zhì)的火災(zāi)，普通的干粉也能撲滅可燃液體的燃燒火焰。但由于普通干粉對(duì)可燃液體并沒有吸附功能，當(dāng)火焰撲滅后，殘余的可燃液體遇空氣后會(huì)再次燃燒。而MET-L-KYL干粉可吸附流散的三乙基鋁燃料，以阻止剩余物料的復(fù)燃。

2.5 滅火系統(tǒng)選擇對(duì)策

固定干粉滅火系統(tǒng)包括啟動(dòng)裝置、驅(qū)動(dòng)氮?dú)馄拷M、穩(wěn)壓閥、干粉罐、選擇閥組、管路系統(tǒng)及固定干粉噴嘴等。固定干粉系統(tǒng)與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及控制系統(tǒng)通過干粉滅火控制盒實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)。聯(lián)鎖啟動(dòng)該啟動(dòng)裝置，開啟驅(qū)動(dòng)氮?dú)馄拷M，氮?dú)馄拷M內(nèi)的高壓氮?dú)饨?jīng)穩(wěn)壓閥減壓后，氮?dú)膺M(jìn)入干粉罐。隨著罐內(nèi)壓力的升高，部分干粉滅火劑隨氮?dú)獗凰偷焦潭ǜ煞鄣某隹陂y門處，當(dāng)壓力達(dá)到一定值后沖破膜片，通過管道將壓力能迅速轉(zhuǎn)化為速度能，這樣高速的氣粉流便從干粉噴嘴中噴出，射向火源，隔絕空氣，破壞燃燒鏈，起到迅速熄滅火焰并防止二次火災(zāi)的目的。

2.5.1 干粉量需求計(jì)算

為了使META-TROXIN干粉形成有效的保護(hù)層，滅火劑的用量可按公式（1）計(jì)算：

其中：m為所需的干粉滅火劑的質(zhì)量，kg；n為設(shè)計(jì)安全系數(shù)，取1.3；k1為干粉滅火劑覆蓋厚度，取0.03m；ρ為干粉滅火劑密度，950 kg·m-3；S為保護(hù)區(qū)面積，m2。

2.5.2 鋼瓶量需求計(jì)算

驅(qū)動(dòng)瓶用量可按公式（2）計(jì)算：

其中：Q為驅(qū)動(dòng)氣瓶個(gè)數(shù)；V1為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下每kg干粉所需的體積，取V1=20；m為干粉滅火劑的儲(chǔ)量，kg；n2為充裝系數(shù)，取n2=1.2；P為驅(qū)動(dòng)氣瓶充裝壓力，P=15MPa；V0為驅(qū)動(dòng)氣瓶容積，V0=70L；K=1.02，查表得出。

2.5.3 固定式干粉滅火系統(tǒng)的啟動(dòng)方式

固定式干粉滅火系統(tǒng)具有自動(dòng)、手動(dòng)、機(jī)械應(yīng)急3種啟動(dòng)方式。1）當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，通過現(xiàn)場(chǎng)火焰探測(cè)器，將2個(gè)獨(dú)立的火災(zāi)探測(cè)信號(hào)送至廠區(qū)報(bào)警控制盤，報(bào)警控制盤將系統(tǒng)火災(zāi)信號(hào)傳送至干粉滅火系統(tǒng)控制盤，延遲30s后自動(dòng)聯(lián)鎖啟動(dòng)干粉滅火系統(tǒng)。2）當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)人員目測(cè)到火情時(shí)，可通過就地電氣手動(dòng)按鈕啟動(dòng)干粉滅火系統(tǒng)。3）上述方式均失效的情況下，干粉滅火設(shè)備上的機(jī)械應(yīng)急啟動(dòng)裝置可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急啟動(dòng)。手動(dòng)啟動(dòng)裝置應(yīng)明顯地標(biāo)示出其對(duì)應(yīng)的防護(hù)區(qū)或保護(hù)對(duì)象名稱。

2.6 火災(zāi)報(bào)警和滅火控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)對(duì)策

棚庫(kù)、儲(chǔ)罐和聚丙烯裝置的儲(chǔ)罐和管道選點(diǎn)設(shè)置針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)所，分別采用相應(yīng)的火災(zāi)探測(cè)方式，主要采用“光波分析”、“煙霧監(jiān)測(cè)”和“人工報(bào)警”手段進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)消滅火災(zāi)隱患，防患于未“燃”?；馂?zāi)檢測(cè)報(bào)警和干粉滅火系統(tǒng)通過干粉滅火控制盤進(jìn)行聯(lián)動(dòng)連接，一旦檢測(cè)系統(tǒng)報(bào)警再經(jīng)確認(rèn)后，迅速啟動(dòng)干粉滅火系統(tǒng)進(jìn)行滅火。

2.7 注意事項(xiàng)

1）泄漏發(fā)生火災(zāi)，可以使用專用D類干粉滅火器進(jìn)行滅火；或保護(hù)周邊讓其燃盡。2）使用金屬用干粉滅火器，必須使用特殊減壓噴嘴，勿靠近火源。3）煙霧對(duì)呼吸道、皮膚和眼睛有灼傷、腐蝕和刺激作用，所以要做好滅火救援人員的個(gè)人防護(hù)，使用全面罩的空氣呼吸器。穿戴氯乙烯或氯丁橡膠防護(hù)服，皮或者尼龍的手套，高腰膠靴，護(hù)目鏡，耐燃工作服或消防衣和手套，以防溶融金屬火花四濺的危險(xiǎn)。4）完全熄火時(shí)尚須充分冷卻，以免再次發(fā)生燃燒。5）遇到吸入氧化鋁煙霧的患者，應(yīng)立即轉(zhuǎn)移至無(wú)污染區(qū)，安置休息并保持溫暖和舒適，并速請(qǐng)醫(yī)診治。眼睛和皮膚接觸后，立即用大量水充分沖洗后就醫(yī)。進(jìn)入口內(nèi)時(shí)立即漱口并急送醫(yī)院搶救。

3　小結(jié)

綜合三乙基鋁的基本化學(xué)特性、燃燒性、爆炸性、中毒性等化學(xué)危險(xiǎn)性，提出在運(yùn)輸、存儲(chǔ)、工藝和消防等方面應(yīng)采取的對(duì)策和控制措施，防止因泄漏發(fā)生火災(zāi)、爆炸、中毒等事故，從而避免造成更大的事故。

［1］ 朱慧軍，陳仕林.三乙基鋁火災(zāi)的預(yù)防與撲救［J］.消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2006（9）：34-36.

［2］ http://www.lnepb.gov.cn/hbj/web/html/100086/2007123/1196657389567.shtml.2007-12-03.

［3］ http://www.cntcw.com/vbooks/ShowSubject.asp?SubjectID=4694.

［4］ http://www.hbsafety.cn/article/33/409/200610/9722.shtml.

［5］ 王朝暉.三乙基鋁的安全使用及消防滅火［J］.石油化工安全技術(shù)，2005（4）：41-44.

［6］ 宋旭東，石秀芝.D類干粉滅火系統(tǒng)調(diào)研報(bào)告［J］.消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2003（3）：23-24.

［7］ http://chem-online.net/msds/show.asp?id=2203.

Fire Hazard and Fire Prevention Measures of AlEt3

ZHANG Dong-cheng， TANG Wei
（Guangxi Petrochemical Company， CNPC， Qinzhou 535000， China）

TQ 086.3

B

1671-9905（2016）07-0068-03

2016-05-20