王媛原

摘要：本文分析電爐法進(jìn)行黃磷生產(chǎn)的技術(shù)工藝，闡釋黃磷儲(chǔ)罐種類以及火災(zāi)事故的特征，且針對(duì)黃磷儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi)的具體情況，探究撲救火災(zāi)的有效對(duì)策等。

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)區(qū);黃磷儲(chǔ)罐;火災(zāi)撲救;有效對(duì)策

黃磷是一種化工原料，在化肥、軍工產(chǎn)品以及農(nóng)藥等的實(shí)際生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。當(dāng)前我國(guó)是黃磷產(chǎn)出口大國(guó)，每年的產(chǎn)出量都非常多。黃磷屬于性質(zhì)極為活潑的一種化學(xué)物質(zhì)，在空氣中會(huì)自燃，稍有不慎就會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的火災(zāi)事故。黃磷火災(zāi)撲救難度高，危險(xiǎn)性大。通過(guò)分析生產(chǎn)區(qū)黃磷儲(chǔ)罐的火災(zāi)危險(xiǎn)性，探究火災(zāi)撲救的有效對(duì)策是十分必要的。

1 黃磷的生產(chǎn)工藝、黃磷儲(chǔ)罐類型以及危險(xiǎn)性

1.1生產(chǎn)工藝

黃磷的電爐法制作工藝流程為：配料—加料—電爐加熱1500℃制磷—爐氣除塵—磷氣冷凝—爐氣排放—粗磷精制70-80℃—精磷存儲(chǔ)灌裝[1]。

1.2黃磷儲(chǔ)罐的種類

在制造生產(chǎn)黃磷的整個(gè)工藝流程當(dāng)中，為了能夠滿足保溫、灌裝以及虹吸輸轉(zhuǎn)的需要，黃磷儲(chǔ)罐會(huì)被設(shè)計(jì)成為很多不同的種類。按照用途進(jìn)行劃分，可分為集磷槽、預(yù)沉槽、精制槽、成品槽、泥磷槽等。按照容量進(jìn)行劃分，可分為容量十幾噸的預(yù)沉槽、精制槽等，同時(shí)也有容量超幾千噸的成品儲(chǔ)罐等。按照儲(chǔ)罐外形進(jìn)行劃分，可分為圓柱罐、立式罐、臥式罐等，其中還包含架空設(shè)計(jì)并未安裝到鋼架之上的錐體罐，比如精磷罐與泥磷罐等。

1.3可燃物料

生產(chǎn)區(qū)當(dāng)中的黃磷儲(chǔ)罐可燃物料通常就是黃磷、泥磷。

1.3.1黃磷

常溫狀態(tài)之下黃磷是白、黃顏色的蠟狀固體，有濃郁的大蒜臭味，在水中不溶解，溶于CS2，其相對(duì)密度在20℃的時(shí)候?yàn)?.82，熔點(diǎn)是44.1℃，沸點(diǎn)是280℃，自燃點(diǎn)是34℃左右，一般都需要浸在水中進(jìn)行保存。其有劇毒，經(jīng)口的半數(shù)致死量是1mg/kg，在空氣當(dāng)中的最大容許濃度是0.03mg/m3。為了有助于黃磷的輸送，所有裝有黃磷的儲(chǔ)罐、輸送管道中都要設(shè)計(jì)成夾層結(jié)構(gòu)的，使用蒸汽、熱水加熱的方式進(jìn)行加熱處理，將溫度保持在70-80℃的范圍之內(nèi)，黃磷則能夠一直處于液態(tài)。因?yàn)檫@個(gè)溫度會(huì)比其自燃點(diǎn)高出很多，因此如果儲(chǔ)罐當(dāng)中的液態(tài)黃磷產(chǎn)生滴、漏、冒、跑等情況，遇到空氣就會(huì)馬上自燃，當(dāng)泄漏量比較大的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生流淌火災(zāi)[2]。因?yàn)辄S磷的自燃點(diǎn)比較低，同時(shí)其燃燒速度比較快，因此火場(chǎng)當(dāng)中的黃磷無(wú)法變成磷蒸汽的爆炸性混合物，所以固態(tài)和液態(tài)的黃磷雖然會(huì)快速而猛烈的燃燒，但是并不會(huì)發(fā)生爆炸。

1.3.2泥磷

在生產(chǎn)黃磷的時(shí)候，磷爐氣當(dāng)中摻雜著很多雜質(zhì)，比如礦塵以及焦炭等，在經(jīng)過(guò)洗氣塔水洗冷卻之后，會(huì)于收磷槽當(dāng)中和黃磷變成乳狀混合物，也就是泥磷。熔融狀態(tài)之下，泥磷在水層與磷層之間，但其同磷層并不存在明顯界面?；谒淳频姆绞剑屇嗔缀途啄軌?qū)崿F(xiàn)分離，泥磷就會(huì)被運(yùn)輸?shù)侥嗔撞郛?dāng)中儲(chǔ)存起來(lái)。通常來(lái)講，完成1t黃磷的生產(chǎn)就會(huì)產(chǎn)生350kg的泥磷。精制程度的不同會(huì)影響泥磷當(dāng)中的含磷量，通常含磷比為5%-40%，其中很多雜質(zhì)，比如SiO2，CaO，C，F(xiàn)e2O3，Al2O3等多種成分。

1.4火災(zāi)特征

1.4.1倒塌

因?yàn)辄S磷儲(chǔ)罐屬于夾層結(jié)構(gòu)，其基于底部架空而實(shí)現(xiàn)支撐，儲(chǔ)罐特別容易倒塌。為了能保溫會(huì)讓黃磷處在液體狀態(tài)，黃磷儲(chǔ)罐都會(huì)被設(shè)計(jì)成為夾層結(jié)構(gòu)，基于鋼管焊接把內(nèi)層與外層都隔開，夾層之間連接有蒸汽管，能夠進(jìn)沖入熱水實(shí)現(xiàn)保溫的目標(biāo)。為了有助于虹吸輸轉(zhuǎn)的便利性，黃磷儲(chǔ)罐通常會(huì)基于架空設(shè)計(jì)，在鋼架的承重構(gòu)件上進(jìn)行安裝，管底和地面的落差一般要超過(guò)2m[3]。如果黃磷儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi)卻沒有及時(shí)進(jìn)行冷卻，鋼架就會(huì)因?yàn)槭軣岫a(chǎn)生嚴(yán)重變形，失去原有的支撐力，致使罐體產(chǎn)生倒塌。

1.4.2堵漏困難

黃磷儲(chǔ)罐的管件連接非常多，進(jìn)行堵漏施救非常困難。為了能夠?yàn)橐后w黃磷的虹吸輸轉(zhuǎn)提供便利，很多企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中都會(huì)在儲(chǔ)罐的底部位置上安裝管道與閥門，以此對(duì)黃磷進(jìn)行輸送。黃磷儲(chǔ)罐的泄漏事故當(dāng)中，因?yàn)辄S磷、泥磷、熱水回流、排水管等存在阻攔的情況，堵漏工具無(wú)法靠近泄漏的位置，這也會(huì)導(dǎo)致堵漏施救的方式難以及時(shí)開展。

1.4.3施救困難

黃磷火災(zāi)一般都是流淌火，會(huì)產(chǎn)生立體形式的燃燒，滅火施救的難度非常大，黃磷在34℃的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生自燃，因此如果液體黃磷產(chǎn)生泄漏，遇到空氣之后就會(huì)立即著火，燃燒溫度至少在1000℃以上，著火的過(guò)程當(dāng)中還會(huì)產(chǎn)生有毒的濃煙，主要成分是P2O5。如果儲(chǔ)罐中的黃磷儲(chǔ)量比較多，會(huì)使黃磷泄漏量被動(dòng)增加。從泄漏位置噴射出來(lái)的黃磷，會(huì)在泄漏位置與地面間的空間持續(xù)泄漏，同時(shí)還會(huì)一邊滴落一邊燃燒，流到哪里就會(huì)在哪里燃燒，形成面積非常大的流淌火，這樣的情況會(huì)導(dǎo)致整個(gè)火場(chǎng)變成立體形式蔓延、燃燒的形式。

1.4.4危害施救人員

黃磷火災(zāi)屬于流淌火，且在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有毒有害氣體，對(duì)施救人員的生命安全產(chǎn)生嚴(yán)重危害，黃磷燃燒時(shí)產(chǎn)生有毒的白色煙霧，主要成分是P2O5，會(huì)嚴(yán)重威脅滅火人員的生命安全，導(dǎo)致火災(zāi)撲救無(wú)法有序開展，更會(huì)將現(xiàn)場(chǎng)滅火救援隊(duì)員灼傷。如果被黃磷灼傷，其深度可達(dá)骨骼，血磷增高。有黃磷接觸史或其煙霧吸入史者，局部創(chuàng)面有大蒜樣臭氣的煙霧，于暗處可見有熒光出現(xiàn)，燒傷創(chuàng)面呈棕褐色或黑色。伴有呼吸道損傷時(shí)，血?dú)夥治鲇械脱跹Y、高碳酸血癥表現(xiàn)。

1.4.5污染環(huán)境

含磷廢水會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生污染，同時(shí)還會(huì)形成新的火點(diǎn)，導(dǎo)致嚴(yán)重的人員燒傷。黃磷燃燒中如果遇到水會(huì)窒息而熄滅，但滅火過(guò)程當(dāng)中如果沒有對(duì)含磷廢水進(jìn)行及時(shí)收集，則會(huì)流淌到河流湖泊當(dāng)中，對(duì)水體產(chǎn)生極為嚴(yán)重的污染，導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染事故。如果生產(chǎn)區(qū)的器材裝備以及人員沾染到黃磷廢水，水分完全蒸發(fā)之后，暴露在空氣當(dāng)中的黃磷就會(huì)自燃而起火，產(chǎn)生新的起火點(diǎn)，同時(shí)會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員產(chǎn)生灼傷。

2 撲救黃磷儲(chǔ)罐火災(zāi)事故的有效對(duì)策探討

2.1對(duì)流淌火進(jìn)行有效管控

在黃磷儲(chǔ)罐的火災(zāi)事故中，黃磷一般都是在持續(xù)泄漏、滴落、流淌和燃燒的，火場(chǎng)的燃燒面積會(huì)非常大。如果沒有對(duì)流淌火進(jìn)行及時(shí)有效的管控，流淌火不僅會(huì)對(duì)儲(chǔ)罐的支撐構(gòu)件進(jìn)行持續(xù)加熱，更會(huì)讓罐體有嚴(yán)重的坍塌危險(xiǎn)。在對(duì)黃磷儲(chǔ)罐的泄漏火災(zāi)進(jìn)行處理的時(shí)候，一定要在儲(chǔ)罐泄漏位置的下方進(jìn)行圍堰注水，對(duì)流淌火進(jìn)行有效管控，這樣才能夠?yàn)閾渚裙ぷ鞯拈_展奠定有效基礎(chǔ)。圍堰一般可以是砂袋、水泥、磚石以及泥土等諸多材料，圍堰的構(gòu)筑要求就是要有良好的強(qiáng)度與保水密封性，保證其不會(huì)產(chǎn)生潰堤垮壩的情況。

2.2冷卻保護(hù)

對(duì)于鋼骨架支撐的強(qiáng)度來(lái)講，溫度的影響是非常大的，當(dāng)溫度在400℃左右的時(shí)候，鋼鐵就會(huì)逐漸軟化，溫度達(dá)到700℃的時(shí)候，其就會(huì)喪失支撐力。生產(chǎn)區(qū)黃磷儲(chǔ)罐的火災(zāi)事故中，黃磷的持續(xù)燃燒就會(huì)產(chǎn)生高溫，會(huì)威脅儲(chǔ)罐承載系統(tǒng)。所以，在對(duì)黃磷火災(zāi)進(jìn)行撲救的時(shí)候，需要使用開花水流、噴霧水對(duì)儲(chǔ)罐的稱重鋼架實(shí)施持續(xù)不斷的冷卻保護(hù)，以免鋼架出現(xiàn)倒塌[4]。

2.3對(duì)泄漏源進(jìn)行有效管控

黃磷儲(chǔ)罐停止泄漏才能夠把火災(zāi)事故完全撲滅，倘若未能對(duì)黃磷泄漏情況進(jìn)行有效處理，只是使用水、配合滅火器等進(jìn)行噴射，是不能將黃磷火災(zāi)完全撲滅的。所以在流淌火得以有效控制之后，要遵照黃磷儲(chǔ)罐的泄漏情況使用有效措施處理泄漏源。

2.3.1工藝堵漏

使用關(guān)閥、斷料、停止供熱和及時(shí)補(bǔ)水等方式，想法讓黃磷儲(chǔ)罐能夠不再泄漏和燃燒。

2.3.2黏土堵漏

當(dāng)泄漏點(diǎn)位置比較小，泄漏源靜壓也比較低的時(shí)候，可使用稀泥土等帶有黏性的物質(zhì)在泄漏位置進(jìn)行粘堵，讓黃磷儲(chǔ)罐不再滴漏著火。

2.3.3抽吸堵漏

泄漏位置距離黃磷液面非常近，就可以用吸管將黃磷抽走，轉(zhuǎn)移至其他容器當(dāng)中，使黃磷液面比泄漏口的位置低，實(shí)現(xiàn)止漏滅火的目標(biāo)。

2.3.4填埋窒息

針對(duì)距離地面較近的儲(chǔ)罐泄漏位置，當(dāng)儲(chǔ)量較大、泄漏口距離黃磷液面較遠(yuǎn)，可使用砂石、土對(duì)泄漏位置進(jìn)行埋填，這樣黃磷泄漏會(huì)由于窒息而熄滅，使用抽吸的方式進(jìn)行后續(xù)處理。

2.3.5倒罐輸轉(zhuǎn)

如果黃磷儲(chǔ)罐泄漏事故不具備上述幾項(xiàng)操作的條件，要增加倒罐輸轉(zhuǎn)的處理力度，使用多臺(tái)黃磷抽吸設(shè)備，將產(chǎn)生泄漏的黃磷儲(chǔ)罐中剩余的黃磷及時(shí)輸轉(zhuǎn)至安全罐當(dāng)中，這樣也能夠?qū)崿F(xiàn)止漏、撲救火災(zāi)的目標(biāo)，避免產(chǎn)生更為嚴(yán)重的安全事故。

2.4強(qiáng)化提升安全防護(hù)和急救意識(shí)

參加滅火救援的人員一定要聽從指揮，佩戴好防毒面具，穿防護(hù)服，同時(shí)不要接觸到含磷的廢水，以免被燒傷。提升施救人員的環(huán)境保護(hù)意識(shí)，滅火過(guò)程當(dāng)中及時(shí)對(duì)廢水進(jìn)行收集與處理，以免產(chǎn)生環(huán)境污染事故。人員被燒傷時(shí)， 應(yīng)立即滅火，脫去已污染的衣服，并用大量流動(dòng)清水沖洗創(chuàng)面。如口腔、眼部沾有磷時(shí)，可用高錳酸鉀漱口或清洗。轉(zhuǎn)運(yùn)傷員時(shí)，創(chuàng)面用蘇打水或清水濕敷料覆蓋，以隔絕空氣，切不可用油脂性敷料包扎。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，生產(chǎn)區(qū)黃磷儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi)是一種非常典型的危險(xiǎn)化學(xué)品安全事故，國(guó)際經(jīng)濟(jì)、科技的快速發(fā)展，更多新的技術(shù)工藝、材料等被廣泛應(yīng)用，危險(xiǎn)化學(xué)品事故發(fā)生的頻率也在不斷增加。危險(xiǎn)化學(xué)品事故的應(yīng)急救援要求具有良好的專業(yè)性，故對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品事故的應(yīng)急救援處置技術(shù)、方式等進(jìn)行深入探究與分析，有助于消防救援人員提升其危險(xiǎn)化學(xué)品事故的應(yīng)急處置能力和水平，確保國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

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