危化品火灾为何难扑灭
■张奇
8月12日晚天津港国际物流中心区域内瑞海公司所属危险品仓库发生爆炸,数公里外可见蘑菇云。截至目前,此次爆炸事故的原因尚无定论。
问:从目前能够获得的信息来分析,天津港国际物流中心区域发生爆炸的可能原因有哪些?
答:据此次涉事的天津东疆保税港区瑞海国际物流有限公司官网显示,该公司仓储业务的商品类别有:压缩气体和液化气体(氩气、压缩天然气等);易燃液体(甲乙酮、乙酸乙酯等);易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品(硫磺、硝化纤维素、电石、硅钙合金等);氧化剂和有机过氧化物(硝酸钾、硝酸钠等);毒害品(氰化钠、甲苯二异氰酸酯等);腐蚀品、杂类(甲酸、磷酸、甲基磺酸、烧碱、硫化碱等)等多个种类。发生爆炸的原因有可能是:化合物高温分解后自燃、吸湿分解热自燃、混储产生燃烧、某些液体高温形成BLEVE爆炸、挥发或泄漏产生气体扩散遇高温或火源发生燃烧爆炸,如果有摩擦、撞击等作用,某些危险化学品也可能发生燃烧甚至爆炸。具体原因还需后续调查,有了官方公布的信息后才能进一步分析确认。
问:TNT是指什么?化学品为什么会有如此大强度、连续的爆炸?
答:首先TNT是典型炸药,常作为爆炸能量的参照物。化学品爆炸时常吸收空气参与反应,单位质量能量比炸药更高,连续爆炸的原因目前还缺乏充分的科研依据。
问:危化品发生火灾为什么难以扑灭?
答:危化品的性质不同,消防的方法也不同。比如有些易燃固体燃烧迅猛,扑救困难,发生火灾时可用雾状水、砂土、二氧化碳或干粉灭火剂灭火。许多危险化学品氧化剂极不稳定,当受到摩擦、震动、碰撞或热积累就会激烈反应或加速分解,放出大量的气体和热量,强氧化剂与还原剂若接触也会燃烧或爆炸。有些危险化学品火灾禁止用水、泡沫、二氧化碳,可用干沙、干土、干粉等来灭火。还有重要的一点,凡是吸收空气中水蒸气或接触到水分时能迅速分解产生高温、并放出易燃气体而引发燃烧的物品称遇水燃烧物。金属氢化物如氢化锂、氢化钠、氧化钙等与水接触也发生易燃的氢气。所以有的危化品爆炸用水很难扑灭,甚至会助长火势并引起爆炸,危化品发生火灾时,常用的一个方法就是用沙土掩盖。化学品爆炸肯定会产生有毒及有害物质,这与化学品数量及气象条件有关,需要有关部门及时监控。
问:不同的危化品事故的紧急救治措施是什么?
答:紧急救治措施应依据应急预案,危险物质及其存放场所都必须有应急预案。此外,压缩气体和液化气体、易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品、毒害品、腐蚀品也都要根据具体种类制定详细措施,即便同是压缩气体,不同气体性质及措施也差异很大,如LNG和LPG。
问:常用的防爆措施有什么?
答:具体的防爆措施需要考虑这些因素:1.根据危险物质本身性质,储存温度、湿度控制;2.存放堆积量控制;3.分类存放;4.控制库房结构,考虑泄爆可能性,一旦发生事故,可以降低危害效应;5.库房应布设自动预警系统、快速消防系统;6.存放环境(安全距离)控制,不过爆炸往往发生在毫秒量级,人难以反应过来;如果来得及应背对爆源卧倒;避免接触高温和燃烧产物、烟气中毒及通常的防火措施。(作者为北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室教授、全国危险化学品管理标准化技术委员会委员 科普中国微平台供稿)
所有的教训都是血与泪换来的,一线科研人员忠告:
高校化学实验室须警惕!
实验人员不可能像惊弓之鸟一样对一丁点风吹草动都保持警惕,实验过程中,他们的注意力会集中到实验目标上。加上长时间实验会消耗大量体力,人在疲倦的情况下,认知能力下降,极易出现操作失误的情况。正是因为人为因素的存在,实验室中小型事故时有发生。
■铬天青
8月12日深夜,天津市滨海新区一处化学品仓库发生爆炸,截至8月14日晚,事故已致55人死亡,700余人受伤。与一般火灾相比,化学品火灾具有危害途经多、持续时间长、波及范围大等特点。同时由于化学品本身及其燃烧(包括不完全燃烧)产物大多具有较强的毒害性和腐蚀性,部分化学品(活泼金属等)无法使用常规手段扑灭,化学品一旦发生火灾,扑救难度很大。
化学实验室由于储存有大量易燃、易爆和有毒化学品,面临着类似的安全风险。加之化学实验过程中使用的各类电气设备常处在高温、高压状态,因而发生火灾的概率要高于一般的实验室。正因为如此,高校化学实验室一直都是消防安全重点单位。一旦接到实验室的报警电话,消防局就如临大敌,不敢掉以轻心。
笔者作为化学实验室的一名科研人员,经历过数起大大小小的安全事故。尽管实验室的事故规模与后果并不足以和天津滨海新区爆炸事故相提并论,但起因或有某些相似之处。安全事故的发生无外乎三点原因:人的不安全行为、物的不安全状态和管理缺陷。对于化学实验室和化学品仓库而言,物的不安全状态无法避免,安全工作的重点集中在规范人员操作、提高安全意识、加强日常管理之上。
基于这样的考虑,化学院的所有学生和教职工都必须在参加安全培训并考核合格后才能够进入实验室。然而这些培训并不能达到理想中的效果。在培训结束后的短时间内,大家可能会严格地遵守规章制度,但时间稍长,人心倦怠,也就没有人当回事了,毕竟严格的规范操作会带来某些不便。比如说清洗试管,如果要求洁净度很高,那么要用洗衣粉洗过后自来水冲三遍,蒸馏水涮一遍,丙酮涮一遍,但很少有人遵照执行。
所有的教训都是血与泪换来的。2008年12月,加州大学洛杉矶分校(UCLA)研究助理Sangji(桑吉 音译)在实验室取用丁基锂的过程中,因注射器活塞滑脱,导致药品暴露在空气中发生自燃。
惊慌失措的桑吉又不慎将一瓶敞口的己烷碰倒,溶剂洒出着火,引燃了她的衣服。尽管实验室中有紧急淋浴装置,但桑吉却没有去使用它灭火,她尖叫着在实验室中来回奔跑。同实验室的博士后Weifeng Chen(陈伟风 音译)想要用一件实验服去扑灭她身上的火,但当实验服也着火后,他不得不将实验服丢掉,开始从旁边的水槽中取水向瘫坐在地板上的桑吉泼去。
邻实验室另一名博士后听到桑吉的尖叫跑来查看情况,在看到桑吉身上着火后他迅速返回自己实验室拨打了911。两点五十四分警局接到报警,七分钟后医护人员赶到,三点零六分火势扑灭。
桑吉由于全身大面积烧伤被送往医院紧急救治,但由于伤情过于严重,18天后医治无效去世,年仅23岁。桑吉所在实验室的导师Harran(哈然)也成为美国首个因实验室事故而面临刑事指控的有机化学家。他需要向Sangji接受治疗的烧伤病房支付1万美元,并在5年的时间内履行以下条款才可能避免牢狱之灾:设置实验室安全培训课程作为其所教授的有机化学课的一部分;告知即将入学的UCLA新生实验室安全的重要性;在医院进行800个小时的与教学无关的社区服务。
本科时,有次课程实验要用到钠丝进行除水。因为钠性质活泼,表面已经被氧化,所以使用前需要将表皮切除。一位同学将切下来的钠皮随意丢到水池中,在一声巨响过后,实验室弥漫着浓浓的白烟,久久没能散去。这次小事故也能反映出隐藏在此类事件背后的共同问题——违规操作(随意丢弃实验药品)加上管理漏洞(实验室未能保持良好通风)。
常在河边走,哪能不湿鞋。毕业设计所在课题组有次失火就是因为麻痹大意造成的。实验室所用油浴锅中的矿物油燃点较高,极少出现燃烧现象。于是很多人为了节约时间,会在晚上使用油浴锅进行控温反应,这样第二天到实验室后就可以直接去处理产品。但这种行为违反了学院规定,因为消防守则中明确规定了“人走电断”,不允许加热设备单独过夜。油浴锅开启加热后无人看管,由于控温失效,加热持续进行,最终导致矿物油着火。所幸周围并无可燃物,最终只是烧坏了一张实验台。
防灾重于救灾,尽管小事故难以避免,但大型事故是可以通过管理和技术手段扼杀在摇篮里的。技术上可以安装各类消防设施,不同类型的火灾报警器复合使用以第一时间发现火情,各种型号的灭火器以应对不同类型的小型火灾,紧急淋浴器可以保证实验人员衣物着火后迅速将火扑灭,A级防火卷帘防止火势的蔓延,消防电梯和消防通道保证人员的紧急疏散和救援,水幕排烟系统保证在火灾发生时人员不会出现窒息状况。
管理上则可以通过制定和实施严格的规章制度避免人为失误。例如,取用危险等级较高的化学药品时需要有其他人员陪同;不准夜间单独在实验室进行实验;药品分类储存,易燃易爆药品远离热源,仪器设备定期检修等。对于实验室人员而言,提高安全意识、遵守规章制度、了解常见事故处置方法是保证人身安全的基本要求。佩戴防护眼镜,根据实验选择合适的手套,穿实验服(进行放射化学操作时穿铅衣),穿长裤和不露脚面的鞋子,长发束起等都是自我保护的基本手段。而一旦发生事故,大家应保持冷静,及时进行自救或者寻求救援。以人身着火为例,着火后切勿奔跑,就近利用水源淋水或者选择卧倒滚动身体压灭火焰。
化学实验室就是这样一个充满了危险的地方,空间狭小、人员密集,面临各种安全隐患。除了常见的火灾、爆炸事故外,还可能面临化学试剂腐蚀毒害,放射性照射,电气设备漏电,玻璃制品破碎割伤等大小事故。但只要保持安全意识,养成良好安全习惯,我们就能在安全中享受化学带来的乐趣。生命不可儿戏,不要等到事故发生追悔莫及。(作者单位:北京大学应用化学系“赛先生”供稿)
如何抢得爆炸时的一线生机?
8月12日晚11时20分,天津港国际物流中心区域内瑞海公司所属危险品仓库发生爆炸,数公里外可见蘑菇云。爆炸连绵不绝,威力相当于53枚战斧导弹。随着救援进展,死伤人数还在增加,医院人员爆满,一个汽车仓储场千辆汽车被摧毁。周围住宅小区也损毁严重。距离爆炸地直线距离约1公里的万科海港城小区,发现现场散发出一股难闻的臭味,小区内很多玻璃被震碎、墙壁被炸裂,滨海高速公路隔音板被震掉散落在地上,路灯被炸裂折在马路上。
爆炸是如何给人体造成伤害的?作为普通市民,一旦发生这样的爆炸事故,我们应该如何自救呢?
可怕的爆炸冲击波
爆炸物在空中爆炸时,形成高温高压的气体,挤压其周围邻近的空气层形成密区,层层向外推进,这就是爆炸冲击波。普通炸药在空中爆炸,当冲击波超压为0.1大气压时,就会引致门窗损坏、玻璃破碎;超压为0.5大气压时,能使屋顶掀盖;超压为1大气压时,会造成房屋倒塌。0.1大气压的超压相当于每平方厘米受0.1公斤的力,粗看起来,这个力很小,可是当它作用在长、宽各1米的玻璃窗上时,受力竟达1000公斤,虽然这个力的作用时间很短,但这么大的冲击力仍能产生相当可观的破坏作用。
对于人体而言,冲击波超压为0.5大气压时,人的耳膜破裂,内脏受伤;超压为1大气压时,作用在人体整个躯干的力可达4至5千公斤,在这么大的冲击力挤压下。人体内脏器官严重损伤,尤其会造成肺、肝、脾破裂,以至导致人员死亡。
爆炸威力有多大?
爆炸威力最大的爆炸品自然是炸弹。历史曾发生过严重得多的炸弹爆炸事故。1917年12月6日,加拿大新斯科舍省哈利法克斯,法国货船SS Mont-Blanc满载炸药,与挪威船舶SS伊莫在海峡发生碰撞,海峡与哈利法克斯港及贝德福德盆地相接。
大约二十分钟后,法国货船炸弹爆炸,摧毁哈利法克斯列治文区。大约有2000人死于泥石流,火灾和建筑物倒塌,近9000人受伤。这次爆炸是核武器发展前最大的人造爆炸,估算约相当于2.9万吨烈性炸药。
这次天津港爆炸,中国地震台网官方微博发布了波形记录,并称从波形记录结果看,第一次爆炸发生在8月12日23时34分6秒,近震震级ML约2.3级,相当于3吨TNT,第二次爆炸在30秒种后,近震震级ML约2.9级,相当于21吨烈性炸药。
爆炸发生如何自救
爆炸发生时要背朝冲击波传来的方向迅速卧倒,脸部朝下,头放低,胸腔不要完全趴在地面上,因为沿地面传导的冲击波可能会损伤你的内脏,如果在室内,可就近躲在结实的桌椅下。
同时张开口,避免强大的爆炸冲击波击穿耳膜,引起永久性耳聋。初级爆震性损伤通常表现有鼓膜破裂,在足以引起肺和肠损伤的爆震性损伤中,几乎都有鼓膜破裂的表现,但是带护耳器具的人可以免受其害。爆炸瞬间还要屏住呼吸,以低姿势逃生,并用毛巾或衣物捂住口鼻。
同时,在爆炸发生后,众多救援力量需要时间到达现场,在此时间内,现场危险系数非常高,仍有活动能力的人一定要就近救助失去行动能力的人将其带离现场。一般我们选择朝盛行风向相反的方向撤离。
撤离时注意弯腰前行、上风口方向绕行爆炸物、如有浓烟用湿毛巾或防毒面具遮住口鼻、避免乘坐电梯扶梯。爆炸很可能还有后续,所以不要围观!
如果不幸被烧伤,应尽快脱去伤员衣物,最大限度减少化学物质吸收导致的损伤。用机械的方法去除黏性液体(如用压舌板或小木条刮去)弄破水疱终止烧伤进程,因为水疱里通常含有化学物质。然后用水充分洗涤受影响区域,包括眼睛。对皮肤进行彻底的去污染处理后,用干净床单覆盖烧伤处。(教育报 综合报道)
延伸阅读:
经梳理中国化学品安全协会官网所载的近5年内2400条国内外化学品爆炸致死致伤事故后发现:
造成1人以上死亡或重大损失的事故多达209起,占调查数据的8.7%;一次事故造成5人以上死亡的有37起,占人员伤亡事故的17.7%。通过数据发现,美国、英国等发达国家事故中人员死亡率明显低于我国,造成1人以上死亡的仅为8起,说明只要有效地加强安全管理,我们仍然可以有效的减少伤亡。
另外,根据1992年发布并实施的《化学危险物品安全管理条例实施细则》第十条内容规定:“凡距离下列地区1000米内范围内不得规划和兴建剧毒化学危险物品生产厂(即厂点围墙到上述区域边界不少于1000米)。” 其中就包含居民区在内。
中国科学院预测科学研究中心6月发布的2015年集装箱运输业前景分析报告显示,公布了全球20大集装箱港口排名,其中上海、深圳、香港等港口跻身前十,天津就在其中。
中国教育报 2015-8-16



