火災是一種在失控條件下發(fā)生的對社會威脅較大而且也很頻繁的災害。我國每年發(fā)生幾千起火災,造成的經濟損失在數十億元,傷亡人數達數百人。由于液化石油氣本身具有閃點低、易擴散、受熱后迅速汽化,強熱時劇烈汽化而噴發(fā)遠射、燃燒值大、燃燒溫度高、爆炸范圍較寬且爆炸下限低等特點。因此,一旦發(fā)生液化石油氣火災事故,除直接破壞財產引起人員傷亡外,還會發(fā)生爆炸、建筑物與設備塌崩飛散和引起火情進一步擴大等繼生災害,造成更加嚴重的后果。為了有效地防范液化石油氣火災和爆炸事故的發(fā)生,需要對火災火源、液化石油氣火災特征和消除火災的措施及消防器材的使用等知識加以了解和掌握。
一、火源的分類
眾所周知,燃燒必須同時具備以下三個條件:要有可燃物質;要有助燃物質;要有引火源。這三個條件稱;之為燃燒的“三要素”。在液化石油氣的生產操作環(huán)境中,前兩個條件在多數場合下總是同時存在,無法避免的,火源則是引起可燃物燃燒的主要災源。因此,了解火源分類,加以控制和消除引火源是防火、防爆的關鍵。
1.根據火源性質分類
火源按其性質分,有如下4類。
(1)機械性火類撞擊、摩擦火源;壓縮熱(如氣體壓縮過程中產生的高熱體)。
(2)熱火源類高溫物體(t≥100℃的設備和鐵件);熱射線(如陽光、鋼水的熱射線)。
(3)電火源類電氣火花;靜電火花。
(4)化學火源類明火(煙火、爐火等);自燃火源(物質自燃著火形成的火源)。
2.按火源的用途分類
(1)工藝加熱用火如工業(yè)爐火、焙燒窯火等。在液化石油氣站內,這類火源本身是不存在的,但要注意周圍工礦企業(yè)中這類火源對液化石油氣站造成的威脅。
(2)維修用火如焊接、切割、噴燈和熬制用火等。這種火源造成的事故居多,不可忽視。凡在液化石油氣站生產區(qū)內動火,均應按規(guī)定辦理動火手續(xù),嚴禁隨意動火。
(3)電氣火源如電氣火花、靜電放電火花等。這也是液化石油氣站常見的致災火源。電氣接觸點在啟動時或斷開時產生的火花溫度可達幾千度,電氣火源多見于電氣設備不符合規(guī)格要求或老化、線路超負荷、電氣短路、接觸電阻增大等原因所致。電火花所擊穿的空間,最高溫度達上萬攝氏度,因而危害很大。
靜電火花的危害也是不可忽視的。靜電的特性之一,就是電量小而電壓高,一旦形成條件,易發(fā)生靜電放電火花,成為火災、爆炸的火源。因此必須將其導入地下。
(4)其他火源如煙火、撞擊摩擦火花、自燃著火、高溫物體等。因此類火源引起的火災、爆炸事故也不少見,尤其吸煙危害極大,煙頭的煙火溫度高達800℃,足以點燃易燃易爆物質,煙頭陰燃時間長,往往待人離開或空氣混合物達到爆炸濃度后才引發(fā)火災爆炸事故。
二、液化石油氣的火災危害
根據我國對可燃性液體火災危險等級的劃分,液化石油氣屬一級易燃易爆危險品, 是最高的危險等級,其危險性主要表現在以下幾個方面。
1.極易燃燒和爆炸
液化石油氣的閃點很低,其主要成分的閃點都在-60℃以下。
液化石油氣氣體的最小引燃能量為0.2~0.3mJ(毫焦耳),是極易著火的一種可燃物質。不論在寒冬還是盛夏,都無需加熱,遇有火種便可燃燒。同時液化石油氣的爆炸范圍在2%~10%之間,其爆炸下限低,爆炸范圍寬,受熱、承受沖擊或遇電火花,接觸強氧化劑都能引起燃燒爆炸。因此,相對于汽油、煤油、酒精等易燃物質來說,液化石油氣的易燃易爆性更大。液化石油氣-氧氣混合的燃燒范圍見表2-3-1。
2.火勢猛,災害損失大
序號
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液化石油氣在混合氣體中的體積分數/%
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燃燒爆炸情況
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1
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3.2
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爆炸聲音微弱
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2
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6.0
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有爆炸聲
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3
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6.7
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有爆炸聲
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4
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12.9
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有爆炸響聲
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5
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19.1
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爆炸聲音較響
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6
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33.1
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爆炸有音響
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7
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36.2
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爆炸聲音響
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8
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43
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爆炸聲音響、震
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9
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51.5
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爆炸聲音響、震,并強烈發(fā)光
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10
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64
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爆炸聲音響、震,并強烈發(fā)光
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液化石油氣的爆炸速度為200~3000m/s,火焰溫度高達2000℃,沸點低于-50℃,自燃點為446~480℃。當一有火情,即便在遠方的液化石油氣也會起燃,形成長距離大范圍的火區(qū),災害異常猛烈。液化石油氣液體發(fā)熱值為46.1mJ/kg,氣體低發(fā)熱值為92.1~108.9mJ/m3,約為焦爐煤氣的6倍多,由于其燃燒熱值大,四周的其他可燃物也極易被引燃。不少的火災案例中,都有建筑物被燒塌,混凝土構件被燒熔的情況。如此猛烈的火勢,給現場撲救人員的作業(yè)和裝備的使用,也造成一定的困難。
3.易揮發(fā),且事故具有隱蔽性
液化石油氣在常溫常壓下極易揮發(fā),1L液態(tài)石油氣泄漏出來的體積能迅速揮發(fā)擴大成250L以上的氣體。由于氣態(tài)石油氣的密度比空氣大1.5~2.0倍,往往停滯積聚在地板下面的空隙、電纜溝、下水道等低洼處,一時不易被吹散。即使在平地上,也能沿地隨風漂流而不易逸散到空中。所以,遠處的明火也能將滲漏出來的石油氣點燃而引起燃燒爆炸,使事故的隱蔽性增大,極大地增加了火災的危險性。
4.極限濃度低,繼生災害嚴重
1L液化石油氣與空氣混合,含量達到2%時,能形成體積為12.5m3的爆炸性混合物,使具有爆炸危險的范圍大大擴大,一遇明火,除產生爆炸外,極易導致周圍儲罐或罐車因受高溫的烘烤而引發(fā)物理爆炸,大量的液化石油氣從爆炸破裂的容器中涌噴到四周較遠地域,繼而汽化著火,使火災延伸到周圍遠處的建筑物,從而引發(fā)惡性火災事故,造成更加嚴重的災情。