集裝箱內(nèi)木片自燃火災(zāi)調(diào)查

■ 譯/申健

近年來，隨著環(huán)保意識的提高，再利用物品的流通量增加，發(fā)生了多起看起來與火災(zāi)沒有關(guān)系的物品誘發(fā)的火災(zāi)。作為自燃火災(zāi)的典型案例一般是地面上的產(chǎn)業(yè)廢棄物、牧草以及堆積的肥料等，但這些都是擱置至少1個月以上、時間較長的情況下著火。而本文介紹的燃料用木片（以下簡稱木片）火災(zāi)是從制造到著火僅短短幾個小時就發(fā)生了的火災(zāi)案例。

1 火災(zāi)概要

著火時間——2013年7月17:00左右

著火地點——橫濱市中區(qū)

燒損狀況——木片2 m3，運輸用集裝箱內(nèi)壁若干處燒壞

氣象情況——天氣：晴，風(fēng)速：3.3 m3/s ，風(fēng)向：東南，氣溫：29.7 ℃

相對濕度：64 %，日照時間1h

2 燃料用木片

著火的木片作為鍋爐燃料自橫濱市內(nèi)燃料木片制造廠用敞篷式集裝箱運送，行駛到靜岡縣途中臨時停車時，在中區(qū)內(nèi)的事業(yè)所著火。

加工木片的原材料主要是從拆遷房屋現(xiàn)場將廢棄的木材運回到制造工廠，用破碎機將其打碎。因此，制造過程中有時混雜著沒有清理掉的釘子等金屬碎片及石子等。據(jù)相關(guān)人員口述，前天運來的原材料當天中午被破碎成木片，沒有停滯，11:30左右直接裝上集裝箱，12:30左右裝載完畢，用拖車運送，13:30左右停在著火地點——事業(yè)所內(nèi)。

著火地點原本是運送途中臨時停車的地方，預(yù)計第二天早上到達靜岡縣。該停車場是開放式的，沒有避光的地方，著火當天日照很強。

3 發(fā)現(xiàn)火災(zāi)時的狀況

一名男子通過拖車時發(fā)現(xiàn)有煙冒出，即刻通知事業(yè)所警備員，警備員確認現(xiàn)場后立即通報119，但并未采取初期滅火。

4 滅火活動

到達現(xiàn)場的消防隊從集裝箱上面注水，沒有效果，隨即打開后車門，一邊將里面的木片向外掏，一邊噴水。

5 實況調(diào)查

5.1 木片燒毀狀況

現(xiàn)場燃燒范圍調(diào)查結(jié)果，集裝箱內(nèi)木片燒毀的范圍從集裝箱后面120 cm起，內(nèi)部寬80 cm、長140 cm、高160 cm，呈橢圓形狀。與燒毀范圍大致相同位置的集裝箱內(nèi)壁一面顏色變黑。

5.2 木片制造工廠狀況

首先對工廠內(nèi)的制造狀況、保管狀況及向集裝箱裝載狀況等進行了調(diào)查。木片的制造過程是，先將原材料破碎，然后用帶有磁鐵的機器將參雜在內(nèi)的釘子等金屬碎片清除掉。在制造過程中，為了防止粉塵的擴散，不停地向里面噴水。用數(shù)字溫度計測量破碎后的木片堆溫度，大約插入50 cm深度，測到的內(nèi)部溫度為37 ℃，此時的室內(nèi)溫度是34 ℃。

6 推 斷

首先根據(jù)現(xiàn)場狀況及相關(guān)人員的口述，基本排除了人為放火及由吸煙引起的火災(zāi)。然后采用熱分析方法，驗證木片自燃原因的可能性。試料用的是從火災(zāi)現(xiàn)場取回的木片，在制造過程中吸收了一定的水分，而后在滅火當中又吸收了大量的水分。做分析時，將干燥的木片試料同時進行比較。

6.1 通過熱重量——示差熱同時測定裝置（TG—DTA）進行分析

首先把握水分含量的測定和直到燒完的熱過程。達到接近水沸點100 ℃時，從重量的減少上推斷水分含量為23.76 %。然后分別觀察了從170 ℃到500 ℃幾個階段通過分解和燃燒產(chǎn)生的巨大熱量，搞清楚了燃點大約在300 ℃左右。

6.2 通過雙子型高感度熱量器（C—80）進行分析

對成為蓄熱火災(zāi)著火點的室溫附近做了發(fā)熱測定。觀察到從室溫到將近58 ℃左右時的發(fā)熱高峰，推測這種發(fā)熱是由于微生物的活動引起的。而干燥的木片試料卻沒有觀察到發(fā)熱高峰。

6.3 通過等溫微熱量儀（TAM—Ⅲ）進行分析

保持室溫50 ℃，觀察此時產(chǎn)生的微生物有無發(fā)熱現(xiàn)象以及受發(fā)熱量及發(fā)熱中水分的影響。

從測定開始后12 h出現(xiàn)發(fā)熱高峰，而且從測定開始24 h觀察到的發(fā)熱量為14.10 J/g。干燥的木片未出現(xiàn)發(fā)熱高峰。

7 關(guān)于微生物

將木片裝入密封的容器內(nèi)，放置一定時間后，用氣體色譜質(zhì)量分析裝置進行分析，發(fā)現(xiàn)與一般的空氣作比較，容器內(nèi)的氧氣大量減少，而二氧化碳大量增加。氧氣減少的主要原因推測是木材本身所含的植物油脂的氧化及木材中的微生物活動造成的。植物油脂的氧化一般來說是相對脂肪酸具有的一個雙重結(jié)合，氧氣一個分子結(jié)合，形成不穩(wěn)定的活性氧化物，由此成為自我氧化反應(yīng)的基點，使得不飽和結(jié)合氧化發(fā)熱反應(yīng)反復(fù)進行。而在發(fā)生這種反應(yīng)的時候不產(chǎn)生二氧化碳。另一方面，隨著微生物的呼吸，由于消耗并釋放二氧化碳，使得密封容器內(nèi)的氧氣減少，二氧化碳增加。綜合上述情況，推測試料用木片中有微生物存在。另外，存放1年后的木片已經(jīng)腐爛。

8 由鑒定結(jié)果得出的結(jié)論

可以斷定木片中所含的水分量（約24 %）從正常室溫開始，從產(chǎn)生的熱高峰和溫度范圍（室溫升到58 ℃）及發(fā)熱量（14.10 J/g）直到蓄熱燃燒是有可能的。與以往發(fā)生的因木片大量蓄熱引起火災(zāi)的發(fā)熱量（14.57 J/g）類似。另外，一般來說達到10 J 以上的話，就可能導(dǎo)致火災(zāi)。本次火災(zāi)發(fā)生時的氣溫較高，太陽直射下的狀況。

由于木片的原材料是廢舊木材，因此存在著大量的各類微生物。同時還有供微生物存在和其活動所需的水分，因此，從室溫附近開始發(fā)熱。另外，堆積的木片有空隙，正好提供了微生物活動必需的空氣，而正是因為木片堆積著，阻礙了散熱，致使產(chǎn)生的熱量積蓄下來。

表1 木片在50 ℃時的發(fā)熱量

由于這種熱量的積蓄，木片溫度開始上升，木片中包含的的植物油脂氧化及產(chǎn)生可燃性分解氣體首先引起著火，然后木片碳化。又因碳化物的燃燒，最終變成碳灰。

9 預(yù)防火災(zāi)再次發(fā)生

要防止木片火災(zāi)，必須控制來自室溫附近微生物的活動。方法如下：

1） 進行干燥加工，去除水分；

2） 用酒精等進行消毒，去除微生物；

3）與空氣隔絕；

4）降低木片的溫度。

如果是夏天，可能的話將木片干燥后存放的對策十分有效。另外，將幾種方法組合起來進行溫度管理很有必要。

10 結(jié) 語

木片制造工廠在火災(zāi)發(fā)生后，對于增加噴水量、溫度計、以及去除系統(tǒng)的設(shè)置、磁鐵機器等系統(tǒng)進行了調(diào)整。同時提醒業(yè)界其它團體注意，預(yù)防再次發(fā)生類似火災(zāi)。

消防部門將微生物發(fā)酵、增殖、水分、氣溫、金屬片溫度上升等誘發(fā)此次火災(zāi)的主要原因廣而告之相關(guān)人員，督促人們今后在應(yīng)對方面給予充分的注意，避免類似火災(zāi)的再次發(fā)生。