高娜娜,程 昊

(1.重慶順安天力達(dá)爆破器材有限公司,重慶400721;2.中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司,重慶400037;3.瓦斯災(zāi)害監(jiān)控與應(yīng)急技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶400037)

1 民爆物品的種類和火災(zāi)事故起因

民用爆炸物品(以下簡(jiǎn)稱“民爆物品”)最大的危險(xiǎn)特性是易燃、易爆,在其生產(chǎn)制造、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用和銷毀等各環(huán)節(jié)的生命周期內(nèi),發(fā)生火災(zāi)事故的風(fēng)險(xiǎn)極大,一旦著火,就有可能造成災(zāi)害和災(zāi)難。了解和掌握該類物品的客觀,對(duì)事故正確應(yīng)對(duì)、科學(xué)施救,可以減少事故損失,防止無(wú)謂犧牲。

1.1 民爆物品的基本種類

民爆物品是指用于非軍用的、列入民用爆炸物品名表的各類火藥、炸藥及其制品和雷管、導(dǎo)火索等點(diǎn)火、起爆器材。民爆物品的基本種類如下[1]:

工業(yè)炸藥及制品:硝化甘油炸藥、銨梯類炸藥、多孔粒狀銨油炸藥、改性銨油炸藥、膨化硝銨炸藥、其他銨油類炸藥、水膠炸藥、膠狀乳化炸藥、粉狀乳化炸藥、乳化粒狀銨油炸藥、粘性炸藥、含退役火藥炸藥、震源藥柱、起爆具等品種。

工業(yè)雷管:火雷管、電雷管、導(dǎo)爆管雷管和電子雷管等[2]。

索類火工品:導(dǎo)爆索、塑料導(dǎo)爆管、引火線等。

主要原材料:梯恩梯、黑索今、太安、苦味酸、奧克托金、起爆藥、硝酸銨等。

1.2 民爆物品火災(zāi)事故起因

為了正確處置民爆物品火災(zāi)事故,首先應(yīng)判斷火災(zāi)的起因。從宏觀角度分析,起火原因有以下兩種:

1)外部因素引起的火災(zāi)。外來(lái)明火、雷電、人類活動(dòng)等都會(huì)引起民爆物品火災(zāi),如存放爆炸物品的廠房、庫(kù)房、庫(kù)區(qū)、運(yùn)輸車輛等周圍的雜草、易燃物品等著火均會(huì)引燃民爆物品[3-4]。

2)內(nèi)部因素引起的火災(zāi)。民爆物品制造需要火炸藥,這些藥劑無(wú)論以何種形態(tài)存在,均屬于不穩(wěn)定物質(zhì),在其儲(chǔ)存過(guò)程中始終在發(fā)生氧化還原反應(yīng),并放出熱量,放熱和散熱的速度與藥劑自身的性質(zhì)、周圍環(huán)境等因素有關(guān),當(dāng)放熱速度大于散熱速度時(shí),就會(huì)造成熱積累而引起物品燃燒爆炸。

2 不同危險(xiǎn)特性民爆物品火災(zāi)特點(diǎn)分析

民爆物品火災(zāi)事故最基本的特點(diǎn)是燃燒劇烈,放出大量氣體和熱量,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為爆炸,從而造成周邊人身、財(cái)產(chǎn)損失;或者由于火災(zāi)引起民爆物品爆炸,爆炸產(chǎn)生沖擊波、熱浪、飛散物等進(jìn)一步造成附近可燃物品二次火災(zāi)。對(duì)于不同品種民爆物品,火災(zāi)事故的危險(xiǎn)是不同的,現(xiàn)將常見(jiàn)的民爆物品危險(xiǎn)特點(diǎn)分析如下:

1)起爆藥類:該藥劑遇火瞬間(幾十微秒或幾毫秒)發(fā)生爆炸,毋須燃燒過(guò)程。起爆藥是制造工業(yè)雷管最重要的藥劑,其火焰感度、機(jī)械感度極高,無(wú)論何種形態(tài)存在,也無(wú)論量大量小,遇火將立即發(fā)生整體爆炸。對(duì)周圍環(huán)境以沖擊波、地震等傷害為主[5]。起爆藥是雷管類生產(chǎn)過(guò)程常用火工藥劑之一。

2)單質(zhì)炸藥類:遇火迅速發(fā)生燃燒,極短時(shí)間內(nèi)(幾秒或幾十秒)就可能轉(zhuǎn)化成爆炸。其中對(duì)于少量(上限為幾公斤)裸露空氣中薄層攤放的炸藥,一般只是穩(wěn)定燃燒,不會(huì)轉(zhuǎn)化成爆轟;對(duì)于大量堆積的散裝炸藥,一般在幾秒至幾十秒鐘之內(nèi)就可能發(fā)生整體爆炸。單質(zhì)炸藥的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,物料內(nèi)部起火的可能性極小。外來(lái)明火引燃炸藥包裝箱或烘烤炸藥是引燃單質(zhì)炸藥的最大危險(xiǎn)。最常見(jiàn)的單質(zhì)炸藥按其燃燒轉(zhuǎn)爆轟的難易程度由高至低依次為:太安、黑索今、奧克托今(前三種炸藥為敏感型炸藥)、梯恩梯、苦味酸(這兩種炸藥感度相當(dāng)于粉狀工業(yè)炸藥)。對(duì)周圍環(huán)境以沖擊波、有毒氣體、地震等傷害形式為主。單質(zhì)炸藥是起爆具、聚能射孔彈、震源藥柱等產(chǎn)品生產(chǎn)的主要原料之一。

3)工業(yè)雷管類:用于制造工業(yè)雷管的主要成分是起爆藥和單質(zhì)炸藥,但由于其特殊結(jié)構(gòu),外來(lái)明火對(duì)于不同雷管而言風(fēng)險(xiǎn)是不一樣的,其中火雷管(目前市場(chǎng)上已經(jīng)被禁止直接用于工程爆破)遇火將瞬間即爆炸,并極易形成整體爆炸;而對(duì)于其他雷管,遇火一般需要有一段時(shí)間延遲期才能發(fā)生爆炸,而且受雷管裝配結(jié)構(gòu)、包裝方式等因素影響,也不一定發(fā)生整體爆炸,未發(fā)生爆炸的剩余產(chǎn)品有可能被拋擲四周;此類爆炸很有可能造成周圍物品的二次火災(zāi),且被拋擲的剩余產(chǎn)品在其他易燃物品燃燒熱的烘烤下再次發(fā)生爆炸。對(duì)周圍環(huán)境以沖擊波、地震、飛片等傷害形式為主。

4)粉狀類工業(yè)炸藥類:遇火迅速發(fā)生燃燒,在條件滿足下極易轉(zhuǎn)化成爆炸。其中對(duì)于少量(一般上限為幾十公斤)薄層裸露攤放的炸藥,通常只是穩(wěn)定燃燒,不會(huì)轉(zhuǎn)化成爆轟;對(duì)于大量堆積狀態(tài)下,在幾分鐘至幾十分鐘之內(nèi)就可能發(fā)生整體爆炸。粉狀類工業(yè)炸藥一般都是由硝酸銨、木粉、礦物油(蠟)等材料混制而成,較單質(zhì)炸藥的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性較差,內(nèi)外部因素引發(fā)炸藥燃燒風(fēng)險(xiǎn)很大。粉狀工業(yè)炸藥燃燒轉(zhuǎn)爆炸的快慢與藥劑性質(zhì)、堆放狀態(tài)、空間密封程度等因素有關(guān),即藥劑越敏感,堆量越大,越密閉,燃燒轉(zhuǎn)爆炸就越快。這些炸藥按其敏感程度由高至低依次為:粉狀乳化炸藥、膨化硝酸銨炸藥、改性銨油炸藥、多孔粒狀銨油炸藥。對(duì)周圍環(huán)境以沖擊波、有毒氣體、地震等傷害形式為主[6]。

5)含水工業(yè)炸藥類。裸露狀態(tài)下對(duì)火焰極不敏感,足夠易燃材料引燃下或在大熱量烘烤或密閉空間內(nèi)持續(xù)加熱能穩(wěn)定燃燒,并有可能轉(zhuǎn)化成爆炸。常見(jiàn)的含水工業(yè)炸藥有乳化炸藥、水膠炸藥、含火藥含水炸藥等。對(duì)周圍環(huán)境以沖擊波、地震等傷害形式為主[7]。

6)導(dǎo)爆索類。導(dǎo)爆索均由單質(zhì)炸藥制成。遇火迅速發(fā)生燃燒,在大量堆積或密閉空間內(nèi)極易轉(zhuǎn)化成爆炸。其中對(duì)于少量(一般上限為幾十公斤)薄層裸露攤放的導(dǎo)爆索,通常只是穩(wěn)定燃燒,不會(huì)轉(zhuǎn)化成爆轟;對(duì)于大量堆積狀態(tài)下,在幾分鐘至幾十分鐘之內(nèi)就可能發(fā)生整體爆炸。燃燒時(shí)將放出大量有害氣體。對(duì)周圍環(huán)境以沖擊波、有毒氣體、地震等傷害形式為主。

7)塑料導(dǎo)爆管。類似普通塑料遇火發(fā)生穩(wěn)定燃燒,在大量堆積或密閉空間內(nèi)也會(huì)發(fā)生爆炸。燃燒時(shí)將放出大量有害氣體。

3 事故案例

1)工業(yè)粉狀炸藥生產(chǎn)設(shè)備火災(zāi)事故。2010年10月9日19:27 左右,青海某民爆公司膨化硝酸銨炸藥生產(chǎn)車間混藥工序連續(xù)碾混機(jī)突然起火,內(nèi)部物料燃燒壓力將碾混機(jī)上設(shè)置的自動(dòng)泄壓蓋打開(kāi)(如圖1 所示),大火把正在看護(hù)設(shè)備的操作工燒成重傷(后死亡),當(dāng)班其他員工發(fā)現(xiàn)后立即打開(kāi)消防雨淋進(jìn)行滅火,約1 min 后,設(shè)備內(nèi)部物料全部被燒毀,未發(fā)生爆炸。

圖1 設(shè)備泄壓蓋被自動(dòng)打開(kāi),炸藥燃燒

事故應(yīng)急處置經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn):工業(yè)炸藥燃燒是有規(guī)律的,敞口情況少量粉狀工業(yè)炸藥不會(huì)立即引起爆炸;易發(fā)事故的專用生產(chǎn)設(shè)備有必要設(shè)置自動(dòng)泄壓口。現(xiàn)場(chǎng)有三名員工參與滅火,打開(kāi)消防雨淋滅火很及時(shí),但是未安排人將設(shè)備出料口的一車炸藥迅速移走,由于滅火時(shí),已經(jīng)將炸藥表面淋濕,僅僅局部起火,未引起爆炸。

2)車輛內(nèi)部炸藥燃燒至爆炸[8]。2011年11月1日10 點(diǎn)半左右,貴州省黔南州福泉市馬場(chǎng)坪匝道口修理廠違規(guī)停放的兩輛裝有72 噸用改性銨油炸藥運(yùn)輸車,其中一車突然冒煙,接著發(fā)生起火燃燒,如圖2 所示。現(xiàn)場(chǎng)值守人員發(fā)現(xiàn)后,立即用水桶提水撲救,結(jié)果火勢(shì)越來(lái)越旺,經(jīng)過(guò)20 余分鐘燃燒后發(fā)生爆炸,進(jìn)而引爆了相鄰的另一車36 噸同類炸藥。事故造成9 人死亡,約有200 余人受傷,直接經(jīng)濟(jì)損失8000 余萬(wàn)元。

事故應(yīng)急處置經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn):敞口情況下大量堆積的炸藥燃燒一段時(shí)間后引起爆炸的可能性極大;滅火時(shí)水量不足,難以撲滅初期火源;未立即將另一輛車移走,造成事故擴(kuò)大;未立即報(bào)警,未封閉周圍所有交通道路,疏散周圍人員。

圖2 裝有改性銨油炸藥的車輛發(fā)生自燃

4 不同場(chǎng)所民爆物品火災(zāi)事故救援注意事項(xiàng)

民爆物品火災(zāi)事故可能發(fā)生在生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和銷毀等各環(huán)節(jié)中,應(yīng)急救援基本原則是:本著以人為本、科學(xué)施救的原則,迅速撲滅火災(zāi)或控制火勢(shì),防止火災(zāi)事故轉(zhuǎn)化成爆炸事故,一旦爆炸事故發(fā)生要防止引起周圍物品二次火災(zāi)和二次爆炸事故的發(fā)生。

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處置的基本方法是:迅速摸清現(xiàn)場(chǎng)爆炸物品種類、數(shù)量、存放狀態(tài)、周圍環(huán)境及可利用的施救條件,因地制宜,果斷采取有效的救援措施。禁止采用砂、石、土等壓蓋方式滅火;隔絕氧氣的滅火方式對(duì)于內(nèi)部起火的火炸藥不起作用[9]。

以下針對(duì)生產(chǎn)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)中最易發(fā)生火災(zāi)的場(chǎng)所,建議采取相應(yīng)的應(yīng)急救援措施。

4.1 生產(chǎn)過(guò)程中火災(zāi)事故救援注意事項(xiàng)

民爆生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)或庫(kù)房是火災(zāi)事故高發(fā)場(chǎng)所,由于生產(chǎn)工藝較復(fù)雜,本文不能完全歸納所有場(chǎng)景,以下僅敘述生產(chǎn)工(庫(kù))房、設(shè)備、易燃物料儲(chǔ)罐這三類易發(fā)火災(zāi)事故場(chǎng)所的施救注意事項(xiàng):

4.1.1 生產(chǎn)工(庫(kù))房著火

按照上述應(yīng)急處置基本方法查清基本數(shù)據(jù),確定應(yīng)對(duì)方案;

1)根據(jù)工(庫(kù))房危險(xiǎn)等級(jí),如1.1 級(jí)工(庫(kù))房(均有防護(hù)土堤),有可能發(fā)生整體爆炸,原則上施救人員應(yīng)在安全防護(hù)土堤外或企業(yè)事先設(shè)置的應(yīng)急預(yù)案安全區(qū)域內(nèi)進(jìn)行救援;

2)若火災(zāi)是外因即工(庫(kù))房或周邊(內(nèi)部)易燃物引起的,確認(rèn)工(庫(kù))房?jī)?nèi)民爆物品無(wú)起爆藥、單質(zhì)炸藥、雷管等高危物品,且爆炸物尚未著火的話,首先用常規(guī)滅火方法滅火或控制火勢(shì),防止火源傳導(dǎo)到存放民爆物品處,救援人員一邊滅火的同時(shí),應(yīng)迅速組織有安全經(jīng)驗(yàn)的人員將民爆物品搬運(yùn)至安全地帶;否則,應(yīng)立即疏散人員至安全地帶;

3)若判定工(庫(kù))房?jī)?nèi)危險(xiǎn)物品是內(nèi)部起火,如果是起爆藥、單質(zhì)炸藥、雷管類物品,則應(yīng)立即將所有人員撤離現(xiàn)場(chǎng)至安全地帶;如果是硝銨類工業(yè)炸藥,應(yīng)立即打開(kāi)消防水滅火,同時(shí),設(shè)法迅速將存放危險(xiǎn)物品工房的門(mén)窗等通風(fēng)口全部打開(kāi);當(dāng)采取滅火措施后,火勢(shì)仍得不到有效控制,救援人員應(yīng)立即撤離至安全地帶。

4.1.2 設(shè)備內(nèi)物料著火

生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)備內(nèi)的危險(xiǎn)物料著火是大概率事件。應(yīng)急處置需要注意以下幾點(diǎn):

1)關(guān)閉電源,打開(kāi)設(shè)備上所有可泄壓的蓋子,使其盡可能敞口;

2)打開(kāi)設(shè)備內(nèi)和工房?jī)?nèi)的消防雨淋水開(kāi)關(guān)滅火降溫;

3)切斷上下道工序之間的物料傳遞,封閉應(yīng)急隔火通道或打開(kāi)雨幕開(kāi)關(guān);

4)當(dāng)采取滅火措施后,火勢(shì)仍得不到有效控制的情況下,救援人員應(yīng)立即撤離至安全地帶。

4.1.3 易燃物料儲(chǔ)罐著火

民爆物品生產(chǎn)過(guò)程中最有可能發(fā)生火災(zāi)的物料儲(chǔ)存罐有三種:硝酸銨水溶液儲(chǔ)罐(生產(chǎn)工業(yè)炸藥的主要原料)、乳化基質(zhì)儲(chǔ)罐(乳化炸藥半成品)和油料儲(chǔ)罐(生產(chǎn)工業(yè)炸藥的主要原料,一般都是柴油或機(jī)油和石蠟的混合物)。發(fā)生火災(zāi)時(shí),應(yīng)慎重施救:

1)硝酸銨水溶液火災(zāi)[10-11]。采取措施:立即打開(kāi)儲(chǔ)罐頂上的所有泄壓口;打開(kāi)應(yīng)急排料閥,將物料排入應(yīng)急水槽;在安全地帶遠(yuǎn)距離大水量滅火;根據(jù)儲(chǔ)罐中物料存量,疏散附近所有人員至安全地帶。

2)乳化基質(zhì)儲(chǔ)罐火災(zāi)。采取措施:立即打開(kāi)儲(chǔ)罐頂上的所有泄壓口;在安全地帶遠(yuǎn)距離大水量滅火;根據(jù)儲(chǔ)罐中物料存量,疏散附近所有人員至安全地帶。

3)儲(chǔ)油罐火災(zāi)。除按照油罐火災(zāi)滅火的常規(guī)方法撲火外,注意火場(chǎng)周邊是否有民爆物品或其他易燃易爆物品存在,防止發(fā)生次生災(zāi)害事故。

4.2 運(yùn)輸過(guò)程中火災(zāi)事故救援注意事項(xiàng)

裝有爆炸物品的運(yùn)輸車發(fā)生火災(zāi)可能有兩種情況,一是外因起火,最常見(jiàn)的起火原因有:車輛交通事故、發(fā)動(dòng)機(jī)著火、油箱著火、爆胎著火、車輪轂與護(hù)欄等摩擦發(fā)火、人為帶進(jìn)火種等;二是內(nèi)因起火,主要是因藥劑自身不穩(wěn)定受到環(huán)境溫度升高、通風(fēng)不暢等影響而發(fā)火。救援注意事項(xiàng):

1)無(wú)論何種原因著火,首先應(yīng)將汽車盡最大可能開(kāi)離人員密集地區(qū);

2)立即疏散危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)人員至安全地帶,封閉區(qū)域內(nèi)交通,設(shè)置警戒線;

3)如果是車輛內(nèi)民爆物品內(nèi)部著火,應(yīng)立即打開(kāi)車箱門(mén)泄壓,視裝載的危險(xiǎn)物品種類再施救,屬于雷管或太安、黑索今等敏感類單質(zhì)炸藥,應(yīng)立即棄車撤離至安全地帶,或?qū)ふ腋浇鼫锨⑼量驳茸钃鯖_擊波的掩體內(nèi);

4)如果是發(fā)動(dòng)機(jī)、油箱、輪胎等著火,應(yīng)按照常規(guī)方法進(jìn)行滅火,若火勢(shì)無(wú)法控制,立即撤離現(xiàn)場(chǎng)至安全地帶。