钢铁冶金企业几种常见火灾爆炸及其防治对策.pdf

　 　制 的 参 考 文 献 :\[1 \]　 胡 克 旭 ,李 金 宝 . 室 内 火 灾 轰 燃 研 究 的 动 态 述 评 . 四 川 建筑 科 学 研 究 . 2004. 3(1) :11.\[2 \]　 张 银 花 ,王 志 刚 ,等 . 服 装 火 灾 特 性 实 验 . 消 防 科 学 与 技术 . 2001. 3(2) :3.\[3 \]　 陈 爱 平 ,张 云 明 ,等 . 室 内 火 灾 升 温 速 率 的 实 验 研 究 . 火 灾科 学 . 2004. 1(1) :58262.\[4 \]　 宋 虎 ,扬 中 立 ,等 . 火 源 和 壁 面 材 料 对 轰 燃 影 响 的 数 值 模拟 . 自 然 灾 害 学 报 . 2002. 2(1) :91296.\[5 \]　 杜 兰 萍 ,马 一 太 ,等 . 标 准 房 间 火 灾 轰 燃 特 性 的 实 验 研 究 .热 科 学 与 技 术 . 2006. 3(1) 69274.\[6 \]　 李 晋 ,盛 问 克 ,等 . 在 标 准 房 间 ,火 灾 荷 载 及 排 烟 送 风 对 轰燃 的 影 响 的 研 究 . 消 防 科 学 与 技 术 . 2001. 9(5) :7210.\[7 \]　 贺 海 军 . 商 场 通 风 系 统 与 机 械 排 烟 系 统 的 设 计 技 术 . 中 国· 湖 南 商 场 灭 火 救 援 论 坛 2005. 7.收 稿 日 期 :2007204212 ;修 回 日 期 :2007210223作 者 地 址 :湖 南 省 株 洲 市 红 旗 南 路电 话 : (0733) 8492825钢 铁 冶 金 企 业 几 种 常 见 火 灾 爆 炸 及 其 防 治 对 策丁 显 孔(北 京 清 华 城 市 规 划 设 计 研 究 院 消 防 科 学 技 术 研 究 所 ,北 京 　 102209)摘 要 : 通 过 对 钢 铁 冶 金 企 业 润 滑 油 及 液 压 站 、 煤 粉 、 蒸 气 这 几 种 常 见 火 灾 的 火 灾 特 性 、 爆 炸 特 征 进 行 分 析 和 理 论 探 讨 ,进行 了 针 对 这 些 火 灾 的 灭 火 、 报 警 系 统 设 计 选 型 要 求 的 说 明 和 阐 述 ,简 要 说 明 了 这 些 火 灾 的 扑 救 措 施 和 在 硬 件 建 设 方 面 需要 注 意 的 问 题 。

关 键 词 : 润 滑 油 ; 液 相 爆 炸 ; 煤 粉 ; 火 灾 防 治1 　 引 言现 代 钢 铁 厂 是 一 个 工 艺 复 杂 的 建 (构 ) 筑 物 群 ,钢铁 厂 区 大 多 建 (构 )筑 物 内 存 在 高 电 压 、 大 电 流 ,因 此 这些 场 所 的 辐 射 电 磁 场 都 较 强 ;钢 铁 厂 内 灰 尘 和 粉 尘 量大 ,且 难 以 维 持 洁 净 ;有 些 场 所 存 在 高 温 、 空 气 湿 度 大 ;钢 铁 厂 地 下 油 库 、 蓄 电 池 间 、 发 电 机 房 等 场 所 油 污 和 腐蚀 性 气 体 比 较 严 重 在 这 种 条 件 下 应 依 据 钢 铁 厂 的 实际 情 况 和 被 保 护 场 所 特 点 ,选 择 适 合 钢 铁 厂 环 境 和 火灾 特 点 的 火 灾 自 动 报 警 系 统 在 灭 火 系 统 选 型 及 设 计 上 ,应 注 意 钢 铁 厂 生 产 工艺 流 程 连 续 性 强 、 火 灾 种 类 较 多 、 各 工 段 和 区 域 灭 火 保护 对 象 的 特 点 ,在 选 用 灭 火 系 统 及 其 技 术 时 ,充 分 依 靠正 确 的 危 险 性 分 析 结 论 ,以 达 到 对 火 灾 特 性 有 准 确 的了 解 和 认 识 ,实 现 灭 火 设 施 先 进 、 适 用 、 环 保 、 安 全 和 便于 维 护 ,同 时 ,也 可 以 针 对 钢 铁 厂 内 自 有 资 源 加 以 充 分利 用 并 做 到 创 新 设 计 。

2 　 冶 金 企 业 三 种 常 见 火 灾 特 性 分 析211 　 润 滑 油 、 液 压 站 火 灾 特 征润 滑 油 站 、 液 压 站 是 钢 铁 冶 金 企 业 动 力 传 输 系 统的 重 要 组 成 部 分 ,其 中 贮 存 的 润 滑 油 、 液 压 油 具 有 很 高的 火 灾 危 险 性 ,其 中 润 滑 油 为 B 类 可 燃 液 体 ,闪 点180～ 210 ℃ 润 滑 油 着 火 爆 炸 有 先 燃 烧 后 爆 炸 和 先 爆炸 后 燃 烧 两 种 情 况 如 1976 年 6 月 19 日 14 时 35 分 ,发 生 在 唐 山 钢 铁 公 司 中 型 轧 钢 厂 地 下 油 池 的 爆 炸 事故 ,造 成 死 亡 24 人 ,重 伤 2 人 ,轻 伤 21 人 ,直 接 经 济 损失 22 万 多 元 的 重 大 事 故 除 点 火 源 外 ,润 滑 油 、 液 压 油 着 火 或 爆 炸 需 要 达 到其 本 身 的 爆 炸 浓 度 极 限 或 爆 炸 温 度 极 限 这 个 客 观 条件 ,而 润 滑 油 、 液 压 油 的 爆 炸 温 度 范 围 越 大 ,发 生 爆 炸的 机 会 就 越 多 。

冶 金 企 业 润 滑 油 、 液 压 油 一 般 设 在 地下 ,在 储 存 或 使 用 条 件 上 有 以 下 特 点 :空 气 温 度 一 般 较稳 定 ,空 气 流 速 也 较 稳 定 ,气 流 速 度 较 小 ,空 气 压 力 不易 发 生 大 的 变 化 但 贮 存 的 润 滑 油 、 液 压 油 以 管 道 形式 输 送 ,在 管 道 输 送 过 程 中 易 导 致 泄 漏 或 在 运 输 过 程中 与 容 器 、 杂 质 、 水 等 物 质 碰 撞 摩 擦 造 成 静 电 积 聚 并 形成 跳 火 引 发 爆 炸 润 滑 油 、 液 压 油 属 于 多 组 分 混 合 液体 ,燃 烧 速 度 往 往 呈 先 快 后 慢 趋 势 ,在 燃 烧 时 ,先 蒸 发出 来 的 是 低 沸 点 组 分 ,燃 烧 速 度 快 ,随 着 燃 烧 继 续 ,液体 中 的 高 沸 点 组 分 相 对 增 加 ,密 度 、 黏 度 、 闪 点 相 对 增高 ,蒸 发 速 度 降 低 ,燃 烧 速 度 会 逐 渐 减 慢 212 　 煤 粉 火 灾 及 其 爆 炸煤 粉 是 矿 物 性 粉 尘 ,也 是 一 种 可 燃 粉 尘 ,其 爆 炸 下限 值 为 35～ 45 gPm3 ,最 大 爆 炸 压 力 可 达 0131 MPa。

一定 浓 度 的 煤 粉 在 空 气 中 形 成 可 燃 粉 尘 积 聚 并 逐 渐 达 到45 丁 显 孔 :钢 铁 冶 金 企 业 几 种 常 见 火 灾 爆 炸 及 其 防 治 对 策 2007 年 第 11 期 　爆 炸 极 限 时 ,接 触 到 明 火 的 煤 粉 气 流 随 时 会 产 生 爆 炸 煤 粉 愈 细 ,爆 炸 的 危 险 性 就 愈 大 粗 煤 粉 爆 炸 的 可 能性 小 ,当 煤 粉 粒 度 大 于 011 mm时 几 乎 不 会 爆 炸 当 煤粉 浓 度 大 于 3～ 4 kg(煤 粉 )Pm3 (空 气 ) 或 小 于 0132～0147 kg(煤 粉 )Pm3 (空 气 )时 不 易 引 起 爆 炸 因 为 煤 粉浓 度 太 高 ,氧 浓 度 小 ;煤 粉 浓 度 太 低 ,缺 少 可 燃 物 只有 煤 粉 浓 度 为 112～ 2 kgPm3时 最 易 产 生 爆 炸 钢 铁 冶 金 企 业 煤 粉 着 火 或 爆 炸 事 故 的 主 要 危 害 是其 产 生 的 灾 害 效 应 比 较 突 出 ,如 煤 粉 爆 炸 后 产 生 的 爆破 作 用 直 接 毁 坏 建 (构 ) 筑 物 和 生 产 设 备 ,并 对 人 产 生伤 害 ,同 时 也 易 引 燃 可 燃 物 导 致 火 灾 。

213 　 蒸 气 火 灾 及 其 爆 炸水 蒸 气 爆 炸 属 于 液 相 爆 炸 ,是 由 于 过 热 发 生 快 速蒸 发 引 起 的 爆 炸 ,当 高 温 液 体 与 水 接 触 时 发 生 化 学 变化 ,由 于 过 热 快 速 蒸 发 产 生 大 量 气 体 ,同 时 水 蒸 气 气 体体 积 以 40 万 倍 剧 增 ,突 发 性 膨 胀 向 外 扩 张 ,这 个 过 程虽 不 产 生 火 焰 ,但 破 坏 力 很 大 ,有 时 还 能 形 成 冲 击 波 水 蒸 气 爆 炸 的 条 件 是 少 量 的 水 与 大 量 的 高 温 熔 融 物 相接 触 当 炽 热 的 物 体 与 水 接 触 时 \[1 \] ,高 温 物 体 上 的 薄 层水 立 即 发 生 膜 态 沸 腾 ,使 得 大 部 分 水 不 能 与 高 温 物 体接 触 ,但 当 高 温 物 的 表 面 温 度 降 至 某 临 界 点 时 ,大 量 水可 直 接 接 触 高 温 物 表 面 ,在 极 短 的 时 间 内 ,接 触 面 上 的水 被 加 热 成 过 热 状 态 ,这 种 处 于 过 热 状 态 的 水 膜 迅 速蒸 发 成 水 蒸 气 ,开 始 时 由 于 蒸 发 水 量 较 少 ,只 会 产 生 较弱 的 冲 击 性 爆 炸 ,高 温 物 会 在 这 种 弱 的 冲 击 压 力 作 用下 破 碎 ,和 水 的 接 触 面 大 为 增 加 ,进 而 使 大 量 的 水 汽化 ,产 生 猛 烈 的 水 蒸 气 爆 炸 。

熔 化 的 铁 水 、 钢 水 不 能 用水 扑 救 ,因 铁 水 、 钢 水 温 度 约 在 1 600 ℃ ,水 蒸 气 在1 000 ℃ 以 上 时 能 分 解 出 氢 和 氧 ,有 引 起 爆 炸 的 危 险 客 观 地 说 ,钢 水 铁 水 遇 水 发 生 爆 炸 只 是 钢 水 铁 水事 故 的 一 种 特 殊 情 况 (见 表 1) ,钢 水 铁 水 泄 漏 及 蔓 延燃 烧 的 后 果 通 常 比 爆 炸 更 严 重 ,由 于 钢 水 、 铁 水 在 泄 漏时 呈 流 体 ,到 处 流 淌 ,这 种 携 带 高 温 的 流 体 四 处 传 播 会引 燃 大 量 可 燃 物 并 导 致 火 灾 因 此 ,防 治 蒸 汽 爆 炸 事故 的 重 点 应 是 防 范 钢 水 、 铁 水 泄 漏 后 对 其 周 边 可 燃 物的 影 响 3 　 防 治 对 策311 　 润 滑 油 、 液 压 站 火 灾 防 治 措 施许 多 灭 火 经 验 都 证 实 \[2 \] ,高 倍 数 泡 沫 灭 火 系 统 是扑 救 油 类 火 灾 的 有 效 措 施 ,泡 沫 灭 火 系 统 在 扑 救 润 滑油 、 液 压 站 火 灾 时 ,经 历 了 由 温 度 逐 渐 降 低 而 最 终 使 火熄 灭 的 复 杂 过 程 \[3 \]。

一 般 油 料 的 火 焰 温 度 在 1 050～表 1 　 部 分 钢 铁 冶 金 企 业 蒸 气 爆 炸 事 故 案 例事 故 时 间 事 故 过 程 及 后 果1962 年 5 月 23 日 昆 明 钢 铁 公 司 炼 钢 厂 发 生 电 炉 钢 水 包 坠 落 ,导 致钢 水 爆 炸 ,伤 亡 23 人 ,其 中 7 人 死 亡2001 年 11 月 9 日英 国 克 鲁 斯 钢 铁 公 司 炼 钢 厂 的 高 炉 发 生 爆 炸 ,导致 铁 水 外 溢 并 引 发 大 火 ,爆 炸 引 发 了 大 火 并 导 致熔 化 的 铁 水 严 重 外 溢2004 年 1 月 14 日广 东 省 河 源 市 连 平 县 元 善 镇 穗 连 钢 铁 厂 一 车 间 的密 封 管 破 裂。