炸藥防爆攻略
炸藥(Explosive material),能在極短時間內(nèi)劇烈燃燒(即爆炸),是在一定的外界能量的作用下,由自身能量發(fā)生爆炸的物質(zhì)。一般情況下,炸藥的化學及物理性質(zhì)穩(wěn)定,但不論環(huán)境是否密封,藥量多少,甚至在外界零供氧的情況下,只要有較強的能量(起爆藥提供)激發(fā),炸藥就會對外界進行穩(wěn)定的爆轟式作功。炸藥爆炸時,能釋放出大量的熱能并產(chǎn)生高溫高壓氣體,對周圍物質(zhì)起破壞、拋擲、壓縮等作用。當前,炸藥因其具有成本低廉、節(jié)省人力,并能加快工程建設的優(yōu)點和在特殊環(huán)境下作功的特性,應用已愈來愈廣泛。但是對于普通公眾而言,失控的炸藥卻是極其危險的。了解炸藥的特性和應急處置方法,對于公民安全十分必要。本期,周明安教授從貴州福泉“11·1”事故談起,跟大家講一講炸藥防爆的具體措施。
2011年11月1日,貴州福泉,兩輛炸藥運輸車裝載約70噸炸藥,私自變更運輸路線,違規(guī)停放在福泉市馬場坪收費站附近,由燃燒引起炸藥爆炸,致使9人死亡,300余人受傷。受爆炸沖擊波影響,周邊部分房屋玻璃震碎,房屋受損。爆炸波及范圍大約有一個標準400米跑道的足球場大小,發(fā)生爆炸的收費站房屋基本只剩下框架結(jié)構(gòu)。
對爆炸物品的運輸,我國有明確的法律法規(guī)規(guī)定。《爆破安全規(guī)程》中規(guī)定:“炸藥的運輸必須使用專用車輛,車輛須具備防雷擊、防靜電等功能”;“嚴格按照既定路線行駛。如果中途??炕蛘哕囕v故障,也應該向公安機關報告”;“車輛??繒r,盡量遠離人員密集場所和城區(qū)、風景名勝區(qū)等,兩輛運送炸藥的車輛必須間隔一定距離停放”?!兜缆肺kU貨物運輸管理規(guī)定》中要求:“運輸劇毒、爆炸、易燃危險貨物的,應當具備罐式車輛或廂式車輛、專用容器,車輛應當安裝行駛記錄儀或定位系統(tǒng)” ;“運輸劇毒、爆炸、強腐蝕性危險貨物的非罐式專用車輛,核定載質(zhì)量不得超過10噸”。
沿不該走的路線行駛,在不該停車的區(qū)域停車,超量的危險貨物……一道道“禁區(qū)”被輕易突破,發(fā)生如此嚴重的爆炸事故,也就變得不那么偶然了。
炸藥在儲存、運輸時因燃燒引起的爆炸事故在我國發(fā)生過多次,因此了解炸藥化學變化的基本形式,掌握炸藥起火時的應急處置措施,對每個人來說都十分必要。
(一)炸藥化學變化的基本形式
炸藥化學變化基本形式有四種:熱分解、燃燒、爆炸和爆轟。
◎熱分解
炸藥在常溫或受熱作用下,會發(fā)生緩慢的分解并放出熱量,隨著熱量積累或熱分解產(chǎn)物的催化劑作用,分解速度會自行加快。因此,炸藥的熱分解性能影響炸藥的貯存運輸安全。如車內(nèi)或庫房的溫度和藥箱堆放數(shù)量與方式都會對炸藥熱分解產(chǎn)生影響。因此,藥箱不應過多,堆放不應過高,箱堆間要有適當間隙,要注意通風,防止溫度升高時熱分解加劇而引起燃燒或爆炸事故。
◎燃燒
燃燒是一種伴有發(fā)熱、發(fā)光劇烈的化學反應。燃燒是火藥爆炸變化的一種主要形式。炸藥在熱能作用下,會發(fā)生燃燒。
◎爆炸
一種急劇的化學變化過程,該反應以沖擊波的形式在炸藥中高速傳播,傳播速度很快且可變。
◎爆轟
沖擊波在炸藥中高速傳播,傳播速度保持在穩(wěn)定、最大值的過程稱爆轟,且傳播速度與外界的壓力、溫度等條件無關。
(二)炸藥化學變化的四種形式間的關系
炸藥化學變化的上述四種基本形式在性質(zhì)上雖有不同之處,但它們之間卻有著非常密切的聯(lián)系。它們均是放熱的化學反應,在一定的條件下存在互相轉(zhuǎn)化關系。炸藥的熱分解在一定的條件下可以轉(zhuǎn)變?yōu)槿紵ㄋ幦紵^程中隨溫度和壓力的增加又可能發(fā)展轉(zhuǎn)變?yōu)楸?,直至過渡到穩(wěn)定的爆轟。外界條件對炸藥化學變化形式之間的轉(zhuǎn)化至關重要。了解分析這些變化形式就在于針對各種不同的實際情況,有目的地控制外界條件,使其按照人們的需要來“駕馭”炸藥的變化形式,可以預防事故的發(fā)生。
燃燒具有三個特征:放熱、發(fā)光、生成新物質(zhì)。普通燃料燃燒需三個條件:可燃物、助燃物、引燃源。如C+O2=CO2,H2+Cl2=2HCl等。
炸藥是可(易)燃物質(zhì),炸藥的燃燒不同于一般物質(zhì)燃燒,它不需要空氣中的氧。這是因為炸藥是含氧的化合物或是由可燃劑與氧化劑組成的混合物,能夠依靠身所含的氧進行燃燒。炸藥燃燒速度受外界條件(特別是壓力)的影響很大,壓力升高,燃速顯著增加,達到一定條件即可轉(zhuǎn)變?yōu)楸ɑ虮Z。大量堆積的炸藥、倉庫內(nèi)或車內(nèi)儲存的炸藥,燃燒時因放出大量熱能聚集而無法快速釋放,壓力增高,極易由燃燒轉(zhuǎn)為爆炸。
(一)普通火災滅火
滅火基本原理:冷卻、窒息、隔離和化學抑制。
滅火基本措施:控制可燃物、隔絕助燃物、消除點火源、阻止火勢蔓延。
(二)炸藥的滅火
炸藥發(fā)生燃燒非常危險,不僅因燃燒熱能聚集會導致爆炸,建筑物因燃燒發(fā)生倒塌、物體跌落導致撞擊也可引發(fā)爆炸。
炸藥發(fā)生燃燒救火時,一方面應迅速查明炸藥的種類、數(shù)量,采取恰當?shù)姆绞窖杆贉缁?,全力制止發(fā)生爆炸的可能。另一方面要迅速疏散人員,劃定警戒區(qū)。指揮員應根據(jù)現(xiàn)場情況,迅速準確做出判斷,火勢嚴重已無法控制或有發(fā)生爆炸征兆時,應立即下達撤退命令,滅火人員應迅速撤離到安全地點,來不及撤離時,應就地臥倒。
炸藥的滅火可分兩種情況。一是炸藥儲存庫外圍火災、或運輸車外起火,即其它物質(zhì)發(fā)生的燃燒,炸藥還沒燃燒。此種情況可采用常規(guī)滅火方法滅火,轉(zhuǎn)移爆炸物品,開設隔離帶,阻止火勢蔓延,確保炸藥不發(fā)生燃燒。
二是炸藥起火。要選擇正確的滅火劑,炸藥滅火通常采用水。水是一種常用的滅火劑,主要起到冷卻的作用。嚴禁采用沙、石等覆蓋窒息的方法滅火,也不能采用蒸汽和酸堿泡沫滅火劑滅火。因為炸藥的燃燒不需空氣中的氧,覆蓋不僅不能使火熄滅,還會造成熱量的積聚和壓力增大,加快燃燒速度,最終導致燃燒轉(zhuǎn)爆炸或爆轟。庫房內(nèi)或車廂、船倉內(nèi)炸藥起火,要迅速將門窗、箱門、艙蓋打開。
水作為滅火劑,可以四種形態(tài)出現(xiàn),直流水、開花水(滴狀水)、噴霧水(霧狀水)和蒸汽水。炸藥滅火時通常采用前三種形態(tài)。撲救炸藥堆垛時,水流應采用吊射,避免強力水流直接沖擊堆垛,以免倒塌撞擊造成炸藥爆炸。
另外,滅火人員應采取自我保護措施,防止有毒氣體及炸藥發(fā)生爆炸后產(chǎn)生的空氣沖擊波傷害。炸藥燃燒會產(chǎn)生大量的有毒氣體,滅火時盡量在上風方向;盡量利用地形地物如土坎、墻體、樹干等作為掩體,可采用低姿或臥姿射水,減弱一旦發(fā)生爆炸后空氣沖擊波的傷害。
值得注意的是,并不是所有的炸藥著火都可用水滅火,如遇濕易燃易爆物品,能與水發(fā)生化學反應,產(chǎn)生可燃氣體和熱量,有時即使沒有明火也能自動著火或爆炸。含有鎂粉、鋁粉等可燃金屬粉的炸藥,遇水易產(chǎn)生高熱的化學反應,由燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)楸ā_@類炸藥禁止采用水、泡沫、酸堿滅火器等濕性滅火劑撲救。
總之,避免炸藥因燃燒發(fā)生爆炸事故,應堅決貫徹執(zhí)行“安全第一、預防為主”的安全生產(chǎn)方針,重在預防火災的發(fā)生。炸藥的儲存運輸要注意通風散熱,防止熱分解造成炸藥的自燃。注意做好外圍防火,炸藥儲存庫要有防火隔離帶,防止山火造成炸藥倉庫失火。運輸炸藥的車輛停靠時,遠離人員密集場所和城區(qū)的目的,一方面是防止萬一發(fā)生爆炸減少損失,另一方面是防止外圍火源引起炸藥車起火。
炸藥燃燒的滅火必須注重時效,最佳滅火時機稍縱即逝。消防設施要齊全,倉庫管理人員、司機、押運人員必須熟悉滅火知識,發(fā)生火災時第一時間把火撲滅。
本期專家
周明安
國防科技大學指揮軍官基礎教育學院野戰(zhàn)工程系副主任、教授,現(xiàn)為中國爆破行業(yè)專家?guī)鞂<?,湖南省第二屆安全生產(chǎn)專家委員會火工與煙花爆竹安全專業(yè)組專家,湖南省公安廳特聘反爆炸恐怖專家,國防科技大學危險品安全管理評估專家,湖南省爆破學會常務理事。從教27年來,主編出版教材、專著9部,完成課題研究30余項,發(fā)表學術論文50余篇。近年來,多次參加煙花爆竹企業(yè)安全評估、產(chǎn)品論證工作;參加爆炸現(xiàn)場的勘察、處置、爆炸事故的認定工作10余次;參加重大活動安檢工作20次;完成200多噸爆炸物鑒定、風險評估及銷毀工作40次;參與抗洪搶險、抗擊冰災、抗震救災任務30多次。
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