浅谈烟花鞭炮灾害事故灭火救援对策
上栗县位于江西省西部,萍乡市北部,全县南北长45公里,东西宽25公里,辖区面积720.91平方公里,总人口48万,生产烟花鞭炮已经有1300多年的历史。一直以来,烟花鞭炮成为上栗的主导产业,带动上栗县经济发展,造福一方。随着社会的飞速发展,花炮生产工艺流程正逐步植入现代化的科技手段,但还是会或多或少地出现一些生产安全问题。本人在上栗县工作一年多时间,与全体官兵一道参与了烟花鞭炮火灾或爆炸事故的灭火救援和处置,以及与当地如花炮局、安监局等相关部门交流、沟通与探讨,同时查阅相关资料,浅谈烟花鞭炮火灾或爆炸事故灭火救援的切身体会,不到之处,请予以批评指正。
一、烟花鞭炮生产的危险性。
烟花鞭炮的生产中需要黑火药、亮珠、单基管、煤子粉、银粉等一系列危险化学品等原料作为支撑,在生产过程中,易出现爆炸、爆燃、爆震、轰然等一些列的化学反应,给生产带来一定的安全隐患。其中亮珠、黑火药的爆炸威力最大,煤子粉易发生轰然,银粉易发生殉爆。在烟花生产企业生产过程中,亮珠存储量:一个仓库一般为50公斤,一个工厂或企业存量不超过15吨;其他材料存储量:一个仓库一般不会超过500斤。
二、原材料的理化性质:
(一)烟花企业:
原料组成:高氯酸钾,硝酸钾、硝酸钡、氧化铜、氧化铋、红丹、铝渣、碳酸锶、树脂、银粉、硫磺、乙烯、六离子树脂、松木粉漆片、军工粉、亮珠、合金。
用量较大物质:高氯酸钾、硝酸钡、军工粉、亮珠。
较危险:亮珠、银粉。
危险物的理化性质:
1、亮珠:包括红色、绿色和紫色三种,均由内核和外层组成,呈珠状。其制备方法是:1)制备外层混合粉剂;2)根据显色要求确定内核组成,经混合、造粒等工序制得含溶剂的湿亮珠;3)用外层混合粉进行外层制备,经烘干工序,制得亮珠。
其中内核组成质量比分别为:红色的由55%的高氯酸钾、24%的碳酸锶、17%的环氧切片、4%的糊精组成;绿色由50%的硝酸钡、20%的合金粉、7%的酚醛树脂、7%的聚氯乙烯、15%的高氯酸钾、1%的切片组成;紫色由25%的氧化铜、8%酚醛树脂、45%高氯酸钾、8%的聚氯乙烯、8%的合金粉、6%的硫磺组成。用亮珠与无烟发射药粉匹配使用制成的喷花燃放时,有效着火率高,燃放烟雾少,观赏效果良好。
亮珠遇水高速发酵,迅速爆炸,威力极大,所以切忌用水扑救亮珠火灾。
2、银粉:
中文名称:银粉,英文名称:Silver powder,CAS号:7440-22-4,分子式:Ag,分子量:107.87,纯度:≥99.95%
基本性质:白色有光泽的面心立方结构的金属,性柔软,延展性仅次于金,是热和电的优良导体;与水和大气中的氧不起反应,遇臭氧、硫化氢和硫变成黑色;对大多数酸呈惰性,能很快溶于稀硝酸和热的浓硫酸,盐酸能腐蚀其表面,在空气中或氧存在下溶于熔融的氢氧化碱、过氧化碱和氰化碱;多数银盐对光敏感,在许多酸中不溶。
银粉着火发出耀眼的白光,在着火过程中,遇水就会发生殉爆,危及周围人员的安全,所以扑救银粉火灾切忌用水,最好用沙土覆盖,隔绝氧气以达到灭火的效果。
(二)鞭炮企业:
生产原料:高氯酸钾(氧化)、银粉(发光)、硫磺(爆炸)、珍珠盐粉(填充剂)、石灰石粉(固引剂)。
危险场所(部位):引线库(爆炸)、材料库(爆炸)、成品仓库(易燃易爆)、装硝车间(遇火星即爆)。
较危险原料:高氯酸钾、银粉、硫磺
3、军工硝:
原料:硝酸钾(74.0±1.0%)、硫磺(10.4±1.0%)、木炭(15.6±1.0%)。黑火药用75%的硝酸钾、10%的硫和15%的麻杆灰混合制成的火药,黑色,粒状,爆炸时烟雾很大。
危险原料理化性质:
军工硝的组成为硝酸钾(74.0±1.0%)、硫磺(10.4±1.0%)、木炭(15.6±1.0%),燃烧热为5.96kj/g,爆燃速度400m/s(密度1.6);在正常条件下不爆轰,最大爆炸速度约500m/s。不同延滞期的爆发点:0.1s--510℃(无管壳),1s--490℃,5s--427℃,10s--356℃;爆轰气体体积:271~280cm3/g(0℃,760mmHg柱);爆热3.01kj/g;爆燃最高温度:2380℃;在40℃以上时特别敏感。遇明火、撞击、摩擦、高温、静电、雷击有引起燃烧爆炸的危险。
三、烟花爆竹火灾事故的主要特点
(一)先爆炸后燃烧、燃烧引起爆炸,燃烧、爆炸交替进行。烟花爆竹火灾事故,一般是先发生爆炸,再由爆炸引起燃烧,除爆炸点可燃物燃烧外,由于花炮有升高、飞跃、跳动、旋转等特点,会引起一定距离之外的可燃物燃烧,形成大面积火灾。烟花爆竹的纸张、建筑物起火后,引起火药、花炮成品、半成品爆炸。散落在地面上的火药,堆放在工作台上的火药,先发生燃烧,然后引起火药库、花炮成品爆炸。先爆炸、后燃烧的情况大多发生在生产工序,由燃烧引起新的更大的爆炸。而先燃烧、后爆炸大多发生在药库、原料库、成品库,这种爆炸的破坏力更大,往往又会引起大面积的燃烧。
(二)燃烧速度非常快。烟花爆竹工厂的爆炸是在瞬间发生的,爆炸产生的火种到处飞散。由于厂房内到处是纸张和易燃易爆物品,爆炸后在短时间内就能引起大面积燃烧,一般在数分钟内火势就发展到猛烈阶段。
(三)燃烧产物有毒性。烟花爆竹燃烧、爆炸的产物CO、CO2、H2S、NO等都有一定的毒性,赤磷等燃烧时产生有毒烟雾,危害人身安全,妨碍灭火行动。
(四)灭火救援艰难,官兵面临危险。要扑救烟花爆竹火灾,首先应充分认识其危险性,保持清醒头脑,决不盲目冒进;其次要掌握爆炸或着火单位其最真实情况,充分分析和利用地形地貌,采取科学正确的进攻与灭火方法;三要在实战中随机应变。其危险性和困难具体表现在以下几方面:一是烟花爆竹先天特性---易燃易爆决定了其危险性。假如烟花爆竹厂各生产工序发生燃烧、爆炸,在场人员往往来不及逃出而被烧伤、炸伤,甚至死亡;若药库、成品库发生爆炸,其威力更大,会危及灭火人员和附近人员的安全,如江西萍乡上栗县石岭花炮厂发生特大爆炸事故,造成了33人死亡等事例。二是消防安全失去公安消防机构专业的法定监管,建筑防火不符规范要求。就拿上栗县来说,由于历史原因,烟花爆竹产业是当地经济支柱和老百姓的主要经济来源,长期形成家家户户都是作坊,尽管近年来通过县委县政府的大力整治,安全生产条件比以前有提高,但是,仍然大部分厂房建筑设在离村庄、居民区及公路不足百米距离处,厂房多为三级和三级以下耐火等级,甚至有些是易燃建筑,也有些利用简易民房、仓库作为厂房,厂房与厂房之间、厂房与其他建筑物之间的距离较小,一处发生火灾,爆炸会引起连锁反应,形成大面积燃烧,造成严重后果。三是烟花爆竹厂房自备的灭火设施不完备,也是烟花爆竹火灾扑救工作的困难之一。大部分烟花爆竹厂未设置固定式灭火装置、消火栓系统及其他消防给水设施和灭火器、砂箱、覆盖物等消防设施、器材,这给灭火救援工作带来了很大困难。四是烟花爆竹火灾事故中,先爆炸后燃烧、燃烧引起爆炸,燃烧、爆炸交替进行。因此,这就对火场指挥员在掌握烟花爆竹火灾规律、火情侦察精准度、火灾扑救时机的把握上提出了很高的要求。五是易燃易爆物质多,有较多烟花鞭炮企业是混合型,不仅生产烟花,同时生产鞭炮,应针对不同的易燃可燃物品,正确选用灭火剂,既是火灾扑救的关键点又是难点。
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五、烟花鞭炮火灾事故的处置措施
(一)牢记总队、支队关于灭火救援的原则。总队制定的灭火救援行动安全“三个三”规定和灭火救援战斗行动“十五条”规定及支队关于烟花鞭炮火灾灭火救援“三不”原则,同样非常适合烟花鞭炮火灾或爆炸事故的灭火救援工作,我们要牢记在心。
(二)科学制定灭火救援预案。加强指战员对烟花爆竹火灾知识的教育培训,使其了解掌握烟花爆竹火灾发生发展的条件和特点。科学制定好相应的灭火救援预案,定期组织开展灭火救援演练,准确掌握生产、销售、储存烟花爆竹地点的相关情况。
(三)沉着冷静组织火情侦察。发生灾情后,切忌盲目进入灾害现场,一线指挥员要沉着冷静,准确收集现场第一手资料,通过询问技术人员、知情人员和现场勘察,务必做到情况明、底数清。消防车不要盲目驶入火点附近并做好车辆和人员随时撤离的准备。另外,要充分调动社会应急救援联动力量到场参与处置,并搞好协同作战、现场清理和现场移交等工作。
(四)及时疏散转移人员物质。发生灾情后,应及时设置火场警戒区,禁止一切无关人员越过警戒线,在有发生爆炸危险的情况下,第一线灭火人员应尽量减少。如果条件许可,应将火药、成品疏散到安全地点。选择疏散路线应根据最短、充分利用掩护体的原则,迅速安全脱离危险区。对疏散路线要部署力量进行掩护,使之畅通无阻。在疏散危险化学品及花炮半成品、成品时,应轻拿轻放,防止因撞击、拖拽、抛掷、倒垛而发生二次灾害。
(五)正确采用灭火剂和方法。一是正确使用灭火剂。纸张、木炭、材料库等一般可燃物发生火灾,或装有药的成品、半成品纸筒燃烧,均可用水扑救。镁粉、铝粉、锌粉、钛粉等金属粉末火灾不可用水施救,因为金属处在燃烧状态时,温度很高,性质活泼,可与水发生化学反应,禁止使用二氧化碳灭火剂灭火。三硫化四磷、五硫化二磷等硫的磷化物遇水或潮湿空气,可分解产生易燃有毒的硫化氢气体,不可用水施救。烟花爆竹厂的危险化学品往往是多品种混存于一座仓库,扑救时要区别对待,防止顾此失彼。若仓库内同时存有氧化剂和铝粉、镁粉,则不可用水扑救。这时要使用砂土、干粉、7150作灭火剂,既可以扑救氧化剂火灾,也可以扑救铝粉、镁粉火灾。二是采用正确的灭火方法。对有爆炸危险的厂房、仓库着火,应采用移动炮和大口径水枪远程扑救,充分利用就近地形地物作掩护,防止爆炸时伤人。对下风方向的水枪阵地应设在稍偏于侧风的方向,并用喷雾水流加强对前方灭火人员的冷却掩护。在使用大口径水枪射水灭火时,要防止直接冲击花炮和原料堆垛,以免因撞击导致堆垛倒塌而发生爆炸。大口径射流,也不可直射简易厂房结构的承重墙,防止可能倒塌伤人。对粉末原材料的燃烧,不可用直流水枪冲击,以防在水流冲击作用下造成粉尘扬起,形成粉尘的空气混合物。粉尘的表面积大量增加,化学活性增强,可以在没被扑灭的火星甚至火焰作用下发生更剧烈的燃烧、爆炸。烟火剂、火药及其产品禁止用窒息法灭火。烟火药的燃烧在表面现象上与一般燃料在空气中的燃烧很类似,但它们有本质的区别:一般燃料的燃烧需要外界供氧或其他助燃气体,烟火药的燃烧是依靠自身所含的氧进行反应的。烟火剂、火药及其产品一旦着火,一般只要不堆积过高,不装在密封的容器内,散装不一定会形成爆炸。如用沙土等覆盖层压盖会造成爆炸。因为覆盖层根本隔绝不了其自身的供氧,反而造成燃烧产生的大量气体的扩散和大量热量的损失。如果烟火药类物质在房间内着火时,要迅速将门、窗打开,向内射水冷却,不可用窒息法灭火。
(六)及时有效扑灭初期火灾。烟花爆竹工厂可燃物、危险化学品、爆炸品多,及时扑灭初期火灾至关重要。应尽早发现火情,及时分析判断燃烧位置、起火原因、威胁范围,及时确定处置内容、扑救方法,将火灾扑灭于初期。烟花爆竹工厂应在操作台旁放置灭火水桶、砂袋,在工作间门外宜有灭火器,以备急需。单独工作间内的上方宜设置手动控制的水喷淋系统或翻斗水箱,一旦着火可立即起动。也可装设由塑料薄膜制成的简易灭火袋,内装2-5公斤水,挂在工作台上,着火时火可烧破袋子,水即流出灭火。操作人员超过4人、面积超过24m2的工作间内,宜设手动控制的水喷淋系统及水塔或气压水罐供水设备,消防延续时间按30分钟计算;操作人员多于6人、面积超过60m2或存药量大于30㎏的工作间内,宜设自动控制的水喷淋系统,其消防延续时间按1小时计算。
对于烟花鞭炮企业,公安消防机构尽管无履行法定消防安全监管的义务,但有灭火救援的法定职责,在做好灭火救援工作的同时,从保护官兵自身安全长远着想,推动当地政府加强烟花鞭炮产业的行业监管,公安消防机构提供消防安全专业对口服务,确实把烟花鞭炮企业在建筑防火设计、消防设施和器材完善、消防安全管理等方面从源头上把好关,为创造良好的消防安全环境而努力奋斗。