爆燃之禍

文/阿碧

爆燃之禍

Burning Explosion

文/阿碧

2013年6月7日，福建省廈門市一輛BRT公交車在行駛過程中突然遭遇人為縱火而爆燃，造成47人死亡、30余人受傷。6月3日，吉林省德惠市寶源豐禽業(yè)有限公司生產(chǎn)車間因液氨泄漏發(fā)生特大爆燃事故，結(jié)果導(dǎo)致120人遇難。6月2日，中石油大連石化分公司發(fā)生油渣罐爆燃事故，造成2人失蹤，2人重傷。那么，究竟什么是爆燃？有哪些因素會(huì)導(dǎo)致爆燃？我們?cè)撊绾畏婪侗迹?/p>

爆燃有哪些類型

查閱新聞，我們發(fā)現(xiàn)，2013年6月初以來我國不少省份發(fā)生了多起爆燃事故。6月18日，廣西柳州市兩名少年在一艘漁船上做飯時(shí)突然遭遇煤氣爆燃，兩名少年跳船逃生，但遭到不同程度被燒傷。6月16日，湖北省106國道上一輛運(yùn)載35桶甲醇及混合劑原料的貨車發(fā)生側(cè)翻，化學(xué)品泄漏后爆燃，事故造成2人受傷。6月12日，江蘇南京市一居民家中發(fā)生燃?xì)獗际鹿?，女主人臉部和頸部被炸傷，所幸沒有生命危險(xiǎn)。

通過以上案例我們可以發(fā)現(xiàn)，爆燃往往會(huì)發(fā)生于密閉的空間內(nèi)，另外這個(gè)空間內(nèi)還要有易燃?xì)怏w。發(fā)生爆燃的密閉空間通常有以下幾種類型：（1）密閉的罐或缸體。汽車爆燃往往就是發(fā)生在內(nèi)燃機(jī)的缸體內(nèi)；一些油罐車的爆燃是因?yàn)槊骰鹨蚬迌?nèi)，或者罐內(nèi)因靜電起火；一些化工廠的氣罐或家用煤氣罐也會(huì)因?yàn)榉N種原因起火爆燃。（2）比較密閉的車廂。包括轎車車廂、公交車車廂、地鐵車廂、火車車廂等。這類爆燃往往是燃油泄漏引起的。（3）比較密閉的工廠車間?，F(xiàn)在許多工廠出于滅菌、防塵甚至出于管理方便的需要，往往會(huì)緊閉門窗。一旦易燃?xì)怏w泄漏，就可能會(huì)引發(fā)爆燃。（4）除車間以外的其他建筑物也會(huì)形成密閉的空間。也是由于空調(diào)的普及，不少建筑內(nèi)的房間會(huì)緊閉門窗，一旦發(fā)生煤氣、天然氣等燃?xì)庑孤蜁?huì)發(fā)生爆燃。

從責(zé)任者來分析，爆燃事故可分為以下幾種類型：（1）生產(chǎn)責(zé)任事故。這是一類比較常見的爆燃事故，可能引起重大的人員傷亡。這類事故是由于工廠管理不善造成的，沒有定期安檢或者安檢不嚴(yán)格，就容易造成安全隱患。（2）人為縱火造成爆燃。這類性質(zhì)比較惡劣，造成的社會(huì)影響較大，是嚴(yán)重的刑事犯罪。這類事故有的發(fā)生于交通工具內(nèi)，最近的廈門BRT和2009年的成都公交車爆燃事故，都屬于此類。還有的人為縱火發(fā)生于建筑物內(nèi)，犯罪分子點(diǎn)燃人為泄漏的煤氣引發(fā)爆燃。（3）人為非故意造成燃?xì)庑孤┮l(fā)爆燃。有時(shí)人們使用燃?xì)鈺r(shí)不小心，比如走出家門后忘記關(guān)閉燃?xì)庠?，結(jié)果燃?xì)庑孤┮l(fā)爆燃。有的自殺者的本意是用燃?xì)饨Y(jié)束自己的生命，如果此時(shí)出現(xiàn)明火或靜電火花，就可能引發(fā)爆燃，殃及左鄰右舍。（4）產(chǎn)品質(zhì)量事故。汽車內(nèi)燃機(jī)質(zhì)量有問題，就可能引發(fā)爆缸或爆燃。家里的燃?xì)庠罨蛉細(xì)夤迺?huì)因質(zhì)量問題泄漏燃?xì)猓l(fā)爆燃。

爆燃是如何發(fā)生的

究竟什么是爆燃？按照我國《消防基本術(shù)語》(GB5908-86)中的規(guī)定，爆燃是以亞音速傳播的爆炸。由于物質(zhì)急劇氧化或分解反應(yīng)，溫度、壓力增加或兩者同時(shí)增加的現(xiàn)象稱為爆炸。爆燃是氣體爆炸的一種，是氣體爆炸性混合物在接近或達(dá)到爆炸濃度下限或上限時(shí)的爆炸。

為什么氣體會(huì)發(fā)生爆炸？氣體爆炸必須要有三個(gè)條件，即爆燃三要素，缺一不可。一是有燃料和助燃空氣的積存；二是燃料和空氣混合物達(dá)到了爆燃的濃度；三是有足夠高溫度的火源。爆燃由于發(fā)生在瞬間，加上火焰?zhèn)鞑ニ俣确浅？?，達(dá)每秒數(shù)百米至數(shù)千米，火焰呈球狀向四方傳播，在百分之幾至十分之幾秒內(nèi)燃盡，這就等于燃料同時(shí)被點(diǎn)燃，煙氣容積突然增大，這樣造成的煙氣阻力也非常大，因而來不及泄出而發(fā)生爆炸。

上面的分析可能稍稍理論了些，我們可以通過最近發(fā)生的案例來了解爆燃的三要素。在吉林省德惠市寶源豐禽業(yè)公司發(fā)生的液氨泄漏爆燃事故中，爆燃的第一要素是作為燃料的液氨和廠房內(nèi)的空氣。由于大型禽類加工設(shè)施面積大，可達(dá)幾千平方米甚至上萬平方米，如此大容量需冷空間和全冷鏈生產(chǎn)物流序列都是封閉、低溫運(yùn)行，因此需要大量液氨完成制冷任務(wù)。一般上規(guī)模的肉食加工企業(yè)，都會(huì)有幾噸或者更多的液氨儲(chǔ)備。由于禽類冷凍加工和殺菌的需要，這些車間密閉性較好，液氨泄漏之后揮發(fā)成氨氣積聚在廠房內(nèi)，和空氣充分混合。

在許多肉食加工行業(yè)，都會(huì)用到液氨作為冷卻劑和殺菌劑。盡管肉食加工企業(yè)通常有液氨泄漏，但是大多不會(huì)引發(fā)爆燃事故，這是因?yàn)闆]有達(dá)到爆燃的第二個(gè)要素：燃料和空氣混合達(dá)到一定濃度。常溫下氨是一種可燃性氣體，最易引燃濃度為17%，最易爆燃的濃度范圍為16%～25%。一般微小的管道性破損都難以令液氨到達(dá)“危險(xiǎn)濃度”，因此不少肉食加工企業(yè)對(duì)液氨泄漏的警惕性不高，相關(guān)的安檢工作也比較馬虎，最終釀成爆燃災(zāi)難。

氨氣爆燃還需要第三個(gè)要素：溫度足夠高的火源。當(dāng)室內(nèi)氨氣濃度達(dá)到20%以上時(shí)，如果出現(xiàn)600攝氏度以上的明火，就會(huì)立即引發(fā)爆燃。600攝氏度聽起來似乎很高，其實(shí)生活中的許多火源都可以達(dá)到這個(gè)溫度，比如一個(gè)被丟棄的煙頭如果還在燃燒，其中心溫度就可以達(dá)到700～800攝氏度。即使車間內(nèi)沒有人吸煙，也沒有其他人為點(diǎn)火，也可能出現(xiàn)火源，因?yàn)榻饘僮矒艋蛘哽o電都可能產(chǎn)生高溫火花。1992年5月1日，湖北化肥廠尿素合成氨車間因液氨泄漏發(fā)生大火，幸好值班工人迅速關(guān)閉液氨閥并及時(shí)滅火，才沒有釀成大禍。事后技術(shù)人員分析，這次事故因液氨泵墊圈損壞而泄漏液氨，泄漏的液氨在空氣中氣化，又快速吸收水汽形成霧狀液滴，產(chǎn)生噴射帶電，帶出的靜電火花導(dǎo)致局部爆燃，并引起火災(zāi)。

通常情況下，液氨泄漏后并不容易發(fā)生爆燃，因?yàn)楦鶕?jù)安全生產(chǎn)要求，液氨一直作為危險(xiǎn)化學(xué)品受到嚴(yán)格監(jiān)管。一旦有液氨泄漏，車間內(nèi)的監(jiān)測(cè)報(bào)警器會(huì)立即報(bào)警。出現(xiàn)少量液氨泄漏時(shí)，企業(yè)往往都能采用已經(jīng)十分成熟的維修手段予以解決，把危險(xiǎn)消滅在萌芽狀態(tài)。然而，企業(yè)不能因?yàn)橛辛藞?bào)警器和維修技術(shù)就高枕無憂。如果在高溫或撞擊等特殊條件下，管道或高壓儲(chǔ)罐可能爆炸性崩裂，瞬間就會(huì)有大量液氨泄出，立即揮發(fā)成氣體，并和空氣混合。此時(shí)如果遇到火源，會(huì)發(fā)生爆燃。

肉食加工企業(yè)的安全意識(shí)往往比化工企業(yè)要弱一些，更容易釀成大的事故。肉食加工企業(yè)在使用液氨的過程中，或多或少有一些泄漏，因此不少肉食加工企業(yè)的車間有刺鼻的氨水味?？諝庵兄灰?.1%的氨氣，就可能形成這種刺鼻氣味。雖然0.1%的氨氣不會(huì)造成急性中毒，但是長期吸入也會(huì)有損人體健康。這些慢性氨中毒者會(huì)出現(xiàn)鼻炎、咽炎、氣管炎、支氣管炎，患者有咽灼痛、咳嗽、咳痰或咯血、胸悶和胸骨后疼痛等癥狀。由于低濃度氨氣不會(huì)引發(fā)安全事故，工廠管理者往往就有意或無意地忽視了這樣的安全隱患。工人們長期處于這樣的環(huán)境中也會(huì)形成一種嗅覺上的適應(yīng)性，當(dāng)出現(xiàn)危險(xiǎn)性的泄漏時(shí)也難以立即引起他們的警覺和重視，這樣就因沒有及時(shí)逃生而加重了傷亡程度。

液氨等有毒氣體的爆燃是非常恐怖的，它不僅會(huì)令受害者遭受到爆炸和燃燒的傷害，更會(huì)迅速擴(kuò)散泄漏的氨氣，令原本可以逃生的人也吸入大量有毒氨氣而中毒死亡。因此，寶源豐禽業(yè)公司液氨泄漏事故發(fā)生后，有關(guān)部門采取了立即疏散工廠工人和周圍群眾的明智做法。急性氨中毒主要表現(xiàn)為呼吸道黏膜刺激和灼傷。其癥狀根據(jù)氨的濃度、吸入時(shí)間以及個(gè)人感受性等而輕重不同。嚴(yán)重吸入中毒可出現(xiàn)喉頭水腫、聲門狹窄以及呼吸道黏膜脫落，可造成氣管阻塞，引起窒息。吸入高濃度可直接影響肺毛細(xì)血管通透性而引起肺水腫。據(jù)醫(yī)護(hù)人員介紹，在寶源豐液氨事故中，人員受傷或死亡的原因有燒傷、氨氣中毒等，其中致死最主要的原因是氨氣中毒引發(fā)的呼吸道水腫。

如何探測(cè)容易引發(fā)爆燃的物質(zhì)

容易引起爆燃的物質(zhì)往往是易燃?xì)怏w，或者是容易揮發(fā)成易燃?xì)怏w的液體或固體。常見的易燃物質(zhì)有汽油、柴油、酒精、煤氣、天然氣、氫氣、氨氣、沼氣等。目前，科學(xué)家和工程技術(shù)人員根據(jù)不同可燃物質(zhì)的特性，開發(fā)出不同的探測(cè)手段。

在類似廈門BRT的爆燃事故中，違法犯罪分子采用汽油等易燃物質(zhì)危害公共安全。對(duì)于這些違法犯罪活動(dòng)，可采用易燃液體檢查儀來監(jiān)測(cè)。易燃液體是指在常溫下容易燃燒的液態(tài)物質(zhì)。易燃液體種類繁多，使用范圍十分廣泛。凡是閃點(diǎn)在45攝氏度以下的液態(tài)物質(zhì)均屬于可燃液體。易燃液體檢查儀采用準(zhǔn)靜態(tài)計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)，通過測(cè)定待測(cè)液體揮發(fā)出來的微量液滴的介電常數(shù)和電導(dǎo)率，從而判斷其易燃易爆性。該探測(cè)儀能夠在不直接接觸液體的情況下將液體炸藥、汽油、丙酮、乙醇等易燃易爆液體與水、可樂、牛奶、果汁等安全液體區(qū)分開。采用這種方法探測(cè)液體時(shí)，探測(cè)儀與待測(cè)液體所在容器尺寸無關(guān)，探測(cè)儀與容器間的空氣間隙不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。

由于民用燃?xì)夤薅喟l(fā)爆燃事故，福建省福州市液化氣管理處現(xiàn)已要求所有鋼瓶燃?xì)饨?jīng)營企業(yè)“必須在兩個(gè)月之內(nèi)建立鋼瓶電子監(jiān)控系統(tǒng)”，以杜絕不合格的燃?xì)夤?。該系統(tǒng)通過電子管理平臺(tái)和移動(dòng)終端，可以實(shí)現(xiàn)燃?xì)怃撈康臋n案信息（編號(hào)、檢查日期、生產(chǎn)日期、所屬單位）和氣瓶流轉(zhuǎn)信息（充裝單位、充裝時(shí)間、配送門店、配送時(shí)間、配送工人等）實(shí)時(shí)查詢。建立起鋼瓶電子監(jiān)控體系之后，在縱向上，企業(yè)可以與主管部門實(shí)時(shí)共享鋼瓶檔案盒流轉(zhuǎn)信息，方便監(jiān)管；在橫向上，企業(yè)可以快捷掌握鋼瓶的檔案和實(shí)時(shí)掌握鋼瓶的流向軌跡，方便管理。從源頭管控鋼瓶，對(duì)液化氣的質(zhì)量監(jiān)管會(huì)起到更加有效的作用。

對(duì)于工廠和日常生活中不時(shí)出現(xiàn)的煤氣、天然氣等可燃?xì)怏w泄漏事故，可采用燃?xì)馓綔y(cè)器。這種探測(cè)器一般分為催化、半導(dǎo)體和自然擴(kuò)散等三種類型，可探測(cè)單一或多種可燃?xì)怏w。

催化型可燃?xì)怏w探測(cè)器是利用難熔金屬鉑絲加熱后的電阻變化來測(cè)定可燃?xì)怏w濃度 。當(dāng)可燃?xì)怏w進(jìn)入探測(cè)器時(shí)，在鉑絲表面引起氧化反應(yīng)（無焰燃燒），其產(chǎn)生的熱量使鉑絲的溫度升高，而鉑絲的電阻率便發(fā)生變化。

半導(dǎo)體可燃?xì)怏w探測(cè)器采用靈敏度較高的氣敏半導(dǎo)體元件，它在工作狀態(tài)時(shí)，遇到可燃?xì)怏w，半導(dǎo)體電阻下降，下降值與可燃?xì)怏w濃度有對(duì)應(yīng)關(guān)系。自然擴(kuò)散式探測(cè)器吸入環(huán)境中的可燃物進(jìn)行燃燒來分析可燃物是否達(dá)到警戒值。燃燒所需空氣不是依靠風(fēng)機(jī)或其他強(qiáng)制供風(fēng)方式供給氧氣，而是依靠自然通風(fēng)或燃料本身的壓力引射空氣來獲得助燃氧氣。

對(duì)于以前我們不太關(guān)注的液氨，技術(shù)人員也開發(fā)出多種檢測(cè)儀。有種便攜式氨氣泄漏檢測(cè)儀就可以用于工廠車間的定期安檢，可連續(xù)檢測(cè)作業(yè)環(huán)境中氨氣濃度。氨氣檢測(cè)儀采用了電化學(xué)傳感器，可用自然擴(kuò)散方式檢測(cè)氨氣濃度。工廠車間還可按照固定式氨氣檢測(cè)探頭，它由報(bào)警控制器和氨氣探測(cè)器組成，報(bào)警控制器可放置于值班室內(nèi)，主要對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行控制，氨氣探測(cè)器安裝于氣體最易泄漏的地點(diǎn)，其核心部件為內(nèi)置的氣體傳感器，傳感器檢測(cè)空氣中氣體的濃度。探測(cè)器將傳感器檢測(cè)到的氨氣濃度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過線纜傳輸?shù)娇刂破鳎瑲怏w濃度越高，電信號(hào)越強(qiáng)，當(dāng)氣體濃度達(dá)到或超過報(bào)警控制器設(shè)置的報(bào)警點(diǎn)時(shí)，報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并可啟動(dòng)電磁閥、排氣扇等外聯(lián)設(shè)備，自動(dòng)排除隱患。

對(duì)于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可能出現(xiàn)的爆燃，可以采用爆燃傳感器來監(jiān)測(cè)。爆燃傳感器用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)是否爆燃，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)爆燃時(shí)，傳感器便產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)，并輸送給電子控制器，使電子控制器通過點(diǎn)火推遲的方法消除發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃。主要有壓電式和磁電式兩種類型。為了避免因干擾引起的誤判，根據(jù)點(diǎn)火時(shí)刻設(shè)定了一個(gè)判定區(qū)間。

欄目主持人：劉雨濛 lymjcfy@163.com

鏈接：如何應(yīng)對(duì)有毒化學(xué)藥品泄漏事故

我國已生產(chǎn)和上市銷售的現(xiàn)有化學(xué)物質(zhì)大約有4.5萬種，其中危險(xiǎn)化學(xué)品約有3700種，劇毒化學(xué)品300多種。如果生活中遭遇液氨等有毒化學(xué)藥品泄漏事故，我們?cè)撊绾螒?yīng)對(duì)？

（1）平時(shí)應(yīng)注意了解生活區(qū)域周圍3～5公里內(nèi)是否常有運(yùn)載化學(xué)品的貨運(yùn)船只、卡車或火車通過，以確定自己是否處于可能突發(fā)化學(xué)事故的危害區(qū)域內(nèi)。如果在相關(guān)區(qū)域，則應(yīng)加強(qiáng)樹立防護(hù)化學(xué)事故危害的意識(shí)。

（2）可根據(jù)空氣中是否有異味、小鳥是否大量非正常死亡等異?，F(xiàn)象，再了解周邊有關(guān)化工廠、化學(xué)品倉庫、交通線路上是否出現(xiàn)事故，快速判斷是否發(fā)生化學(xué)品污染，然后報(bào)警并采取相應(yīng)的防護(hù)措施。

（3）當(dāng)生活區(qū)域上風(fēng)方向化學(xué)事故擴(kuò)散的毒氣影響時(shí)，首先應(yīng)立即就地取材，帶上家中自備的防毒面具，或防護(hù)口罩及游泳眼鏡，也可用家中的毛巾、衣物沾濕水后捂住口鼻，然后快速離開住所

（4）撤離化學(xué)品泄漏污染區(qū)時(shí)，要向側(cè)風(fēng)方向快速撤離。不能向迎風(fēng)或順風(fēng)方向撤離，迎風(fēng)會(huì)誤入高濃度毒氣污染區(qū)，順風(fēng)會(huì)花費(fèi)很長時(shí)間才能逃出毒氣危害區(qū)。

（5）撤離出毒氣污染區(qū)后的居民，如果發(fā)現(xiàn)皮膚、眼睛中毒，可用干凈的清水沖洗。應(yīng)根據(jù)化學(xué)事故危害通過呼吸道吸入或從口中攝入的危害特點(diǎn)，注意做好呼吸道防護(hù)和避免飲食污染的水源。如果出現(xiàn)惡心、嘔吐、呼吸困難，可用凈水漱口，喝一些干凈的水，并向醫(yī)務(wù)人員尋求治療。