生產(chǎn)區(qū)黃磷儲罐火災(zāi)的撲救對策探討

王媛原

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

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)區(qū);黃磷儲罐;火災(zāi)撲救;有效對策

黃磷是一種化工原料，在化肥、軍工產(chǎn)品以及農(nóng)藥等的實際生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。當(dāng)前我國是黃磷產(chǎn)出口大國，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)，在空氣中會自燃，稍有不慎就會引發(fā)嚴(yán)重的火災(zāi)事故。黃磷火災(zāi)撲救難度高，危險性大。通過分析生產(chǎn)區(qū)黃磷儲罐的火災(zāi)危險性，探究火災(zāi)撲救的有效對策是十分必要的。

1 黃磷的生產(chǎn)工藝、黃磷儲罐類型以及危險性

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℃—精磷存儲灌裝[1]。

1.2黃磷儲罐的種類

在制造生產(chǎn)黃磷的整個工藝流程當(dāng)中，為了能夠滿足保溫、灌裝以及虹吸輸轉(zhuǎn)的需要，黃磷儲罐會被設(shè)計成為很多不同的種類。按照用途進行劃分，可分為集磷槽、預(yù)沉槽、精制槽、成品槽、泥磷槽等。按照容量進行劃分，可分為容量十幾噸的預(yù)沉槽、精制槽等，同時也有容量超幾千噸的成品儲罐等。按照儲罐外形進行劃分，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，其相對密度在20℃的時候為1.82，熔點是44.1℃，沸點是280℃，自燃點是34℃左右，一般都需要浸在水中進行保存。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，所有裝有黃磷的儲罐、輸送管道中都要設(shè)計成夾層結(jié)構(gòu)的，使用蒸汽、熱水加熱的方式進行加熱處理，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)。因為這個溫度會比其自燃點高出很多，因此如果儲罐當(dāng)中的液態(tài)黃磷產(chǎn)生滴、漏、冒、跑等情況，遇到空氣就會馬上自燃，當(dāng)泄漏量比較大的時候就會產(chǎn)生流淌火災(zāi)[2]。因為黃磷的自燃點比較低，同時其燃燒速度比較快，因此火場當(dāng)中的黃磷無法變成磷蒸汽的爆炸性混合物，所以固態(tài)和液態(tài)的黃磷雖然會快速而猛烈的燃燒，但是并不會發(fā)生爆炸。

1.3.2泥磷

在生產(chǎn)黃磷的時候，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)過洗氣塔水洗冷卻之后，會于收磷槽當(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。基于水洗精制的方式，讓泥磷和精磷能夠?qū)崿F(xiàn)分離，泥磷就會被運輸?shù)侥嗔撞郛?dāng)中儲存起來。通常來講，完成1t黃磷的生產(chǎn)就會產(chǎn)生350kg的泥磷。精制程度的不同會影響泥磷當(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

因為黃磷儲罐屬于夾層結(jié)構(gòu)，其基于底部架空而實現(xiàn)支撐，儲罐特別容易倒塌。為了能保溫會讓黃磷處在液體狀態(tài)，黃磷儲罐都會被設(shè)計成為夾層結(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，能夠進沖入熱水實現(xiàn)保溫的目標(biāo)。為了有助于虹吸輸轉(zhuǎn)的便利性，黃磷儲罐通常會基于架空設(shè)計，在鋼架的承重構(gòu)件上進行安裝，管底和地面的落差一般要超過2m[3]。如果黃磷儲罐發(fā)生火災(zāi)卻沒有及時進行冷卻，鋼架就會因為受熱而產(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

黃磷儲罐的管件連接非常多，進行堵漏施救非常困難。為了能夠為液體黃磷的虹吸輸轉(zhuǎn)提供便利，很多企業(yè)在實際生產(chǎn)當(dāng)中都會在儲罐的底部位置上安裝管道與閥門，以此對黃磷進行輸送。黃磷儲罐的泄漏事故當(dāng)中，因為黃磷、泥磷、熱水回流、排水管等存在阻攔的情況，堵漏工具無法靠近泄漏的位置，這也會導(dǎo)致堵漏施救的方式難以及時開展。

1.4.3施救困難

黃磷火災(zāi)一般都是流淌火，會產(chǎn)生立體形式的燃燒，滅火施救的難度非常大，黃磷在34℃的時候就會產(chǎn)生自燃，因此如果液體黃磷產(chǎn)生泄漏，遇到空氣之后就會立即著火，燃燒溫度至少在1000℃以上，著火的過程當(dāng)中還會產(chǎn)生有毒的濃煙，主要成分是P2O5。如果儲罐中的黃磷儲量比較多，會使黃磷泄漏量被動增加。從泄漏位置噴射出來的黃磷，會在泄漏位置與地面間的空間持續(xù)泄漏，同時還會一邊滴落一邊燃燒，流到哪里就會在哪里燃燒，形成面積非常大的流淌火，這樣的情況會導(dǎo)致整個火場變成立體形式蔓延、燃燒的形式。

1.4.4危害施救人員

黃磷火災(zāi)屬于流淌火，且在燃燒過程中會產(chǎn)生有毒有害氣體，對施救人員的生命安全產(chǎn)生嚴(yán)重危害，黃磷燃燒時產(chǎn)生有毒的白色煙霧，主要成分是P2O5，會嚴(yán)重威脅滅火人員的生命安全，導(dǎo)致火災(zāi)撲救無法有序開展，更會將現(xiàn)場滅火救援隊員灼傷。如果被黃磷灼傷，其深度可達骨骼，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，血氣分析有低氧血癥、高碳酸血癥表現(xiàn)。

1.4.5污染環(huán)境

含磷廢水會對周圍環(huán)境產(chǎn)生污染，同時還會形成新的火點，導(dǎo)致嚴(yán)重的人員燒傷。黃磷燃燒中如果遇到水會窒息而熄滅，但滅火過程當(dāng)中如果沒有對含磷廢水進行及時收集，則會流淌到河流湖泊當(dāng)中，對水體產(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)中的黃磷就會自燃而起火，產(chǎn)生新的起火點，同時會對現(xiàn)場人員產(chǎn)生灼傷。

2 撲救黃磷儲罐火災(zāi)事故的有效對策探討

2.1對流淌火進行有效管控

在黃磷儲罐的火災(zāi)事故中，黃磷一般都是在持續(xù)泄漏、滴落、流淌和燃燒的，火場的燃燒面積會非常大。如果沒有對流淌火進行及時有效的管控，流淌火不僅會對儲罐的支撐構(gòu)件進行持續(xù)加熱，更會讓罐體有嚴(yán)重的坍塌危險。在對黃磷儲罐的泄漏火災(zāi)進行處理的時候，一定要在儲罐泄漏位置的下方進行圍堰注水，對流淌火進行有效管控，這樣才能夠為撲救工作的開展奠定有效基礎(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度與保水密封性，保證其不會產(chǎn)生潰堤垮壩的情況。

2.2冷卻保護

對于鋼骨架支撐的強度來講，溫度的影響是非常大的，當(dāng)溫度在400℃左右的時候，鋼鐵就會逐漸軟化，溫度達到700℃的時候，其就會喪失支撐力。生產(chǎn)區(qū)黃磷儲罐的火災(zāi)事故中，黃磷的持續(xù)燃燒就會產(chǎn)生高溫，會威脅儲罐承載系統(tǒng)。所以，在對黃磷火災(zāi)進行撲救的時候，需要使用開花水流、噴霧水對儲罐的稱重鋼架實施持續(xù)不斷的冷卻保護，以免鋼架出現(xiàn)倒塌[4]。

2.3對泄漏源進行有效管控

黃磷儲罐停止泄漏才能夠把火災(zāi)事故完全撲滅，倘若未能對黃磷泄漏情況進行有效處理，只是使用水、配合滅火器等進行噴射，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、停止供熱和及時補水等方式，想法讓黃磷儲罐能夠不再泄漏和燃燒。

2.3.2黏土堵漏

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

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，實現(xiàn)止漏滅火的目標(biāo)。

2.3.4填埋窒息

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

2.3.5倒罐輸轉(zhuǎn)

如果黃磷儲罐泄漏事故不具備上述幾項操作的條件，要增加倒罐輸轉(zhuǎn)的處理力度，使用多臺黃磷抽吸設(shè)備，將產(chǎn)生泄漏的黃磷儲罐中剩余的黃磷及時輸轉(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強化提升安全防護和急救意識

參加滅火救援的人員一定要聽從指揮，佩戴好防毒面具，穿防護服，同時不要接觸到含磷的廢水，以免被燒傷。提升施救人員的環(huán)境保護意識，滅火過程當(dāng)中及時對廢水進行收集與處理，以免產(chǎn)生環(huán)境污染事故。人員被燒傷時， 應(yīng)立即滅火，脫去已污染的衣服，并用大量流動清水沖洗創(chuàng)面。如口腔、眼部沾有磷時，可用高錳酸鉀漱口或清洗。轉(zhuǎn)運傷員時，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

綜上所述，生產(chǎn)區(qū)黃磷儲罐發(fā)生火災(zāi)是一種非常典型的危險化學(xué)品安全事故，國際經(jīng)濟、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，危險化學(xué)品事故發(fā)生的頻率也在不斷增加。危險化學(xué)品事故的應(yīng)急救援要求具有良好的專業(yè)性，故對危險化學(xué)品事故的應(yīng)急救援處置技術(shù)、方式等進行深入探究與分析，有助于消防救援人員提升其危險化學(xué)品事故的應(yīng)急處置能力和水平，確保國家和人民的生命財產(chǎn)安全。

參考文獻：

[1] 湯澄，江淼，李福才.黃磷集裝箱罐檢驗技術(shù)的研究[J].當(dāng)代化工研究，2019（12）：116-118.

[2] 孫志立，問立寧.中國黃磷工業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展之路[J].化肥工業(yè)，2018，45（03）：1-6+30.

[3] 莫志和.黃磷燒傷創(chuàng)面這樣處理[N].健康報，2018-02-06（007）.

[4] 李楓.我國黃磷工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析[J].當(dāng)代化工研究，2017（12）：130-131.