文/國防科技大學指揮軍官基礎教育學院 周明安
謹防煙花爆竹生產“連環爆炸”
文/國防科技大學指揮軍官基礎教育學院 周明安
2011年1月14日,湖南婁底市某鞭炮廠的生產工房發生安全事故,沿山坡上下平行布局修建的兩條鞭炮生產線六間工房發生“連環爆炸”,正在生產的6名工人除一人幸免遇難外,其余5人死亡,多棟建筑物受損。那么,哪些因素容易導致煙花爆竹生產過程中的“連環爆炸”?如何避免煙花爆竹生產“連環爆炸”事故?本期特邀國防科技大學指揮軍官基礎教育學院周明安教授,為大家講解相關知識。
我國是世界煙花爆竹的發源地,煙花爆竹在我國有著悠久的歷史和豐富的文化內涵,它不僅能給人們帶來愉悅的精神享受,也能為社會經濟發展做出較大的貢獻。我國也是世界上最大的煙花爆竹生產、消費和出口國,據統計,我國每年的煙花爆竹生產和消費量占世界總量的90%,出口貿易額占世界總量的 70%以上,但同時,我國也是一個煙花爆竹事故頻發的國家,2010年僅湖南省煙花爆竹行業就發生生產安全事故32起,造成42人死亡。煙花爆竹生產作為勞動密集型的高危行業,生產、儲存、運輸、燃放等環節都可造成事故。近些年,我國煙花爆竹安全管理法律、法規不斷完善健全,煙花爆竹的監管力度不斷加大,事故發生率有所下降,但安全事故依然難以完全避免,特別是煙花爆竹廠一處工房發生爆炸后引起其他工房的殉爆,即發生“連環爆炸”引發的群死群傷事故還時有發生。例如,2011年1月14日發生在湖南婁底市某鞭炮廠的生產工房“連環爆炸”事故,沿山坡上下平行布局修建的兩條鞭炮生產線六間工房發生連環爆炸,正在生產的6名工人除一人幸免遇難外,其余5人死亡,多棟建筑物受損。
那么,哪些因素容易導致煙花爆竹生產過程中的“連環爆炸”?如何避免煙花爆竹生產的“連環爆炸”事故,使煙花爆竹產業更好的服務于經濟社會建設?筆者認為要從五個方面進行考慮。
煙花爆竹生產工房、儲存倉庫之間按設計規范均要保證一定的外部距離、內部距離,且有嚴格的限藥量規定。其目的是確保一處工房或倉庫發生爆炸,不會引起相鄰工房、火藥倉庫的殉爆,即“連環爆炸”,以減少事故損失。影響炸藥發生殉爆的因素是主發裝藥的藥量、性質及被發裝藥的感度。煙花爆竹炸藥的感度較大,殉爆距離相對較小,因此嚴格限制藥量是控制連環爆炸的根本舉措。而在實際生產過程中,由于疏于管理,生產搶進度,加工好的半成品不及時中轉,超限藥量生產的違規現象時有發生,造成“連環爆炸”事故隱患。

歷史上因為對限藥量控制不嚴格導致的“連環爆炸”曾有過多次過血的教訓。如2003年發生在遼寧省鐵嶺市昌圖縣“12·30”特大煙花爆炸事故,造成42人死亡、32人受傷,而造成如此悲慘的結果的一個主要原因就是各工序的滯留藥量嚴重超標,在混藥間一次攪拌藥量達25kg,造粒間存放藥物最多時竟達1000kg之多。今年發生在婁底的“1·14”爆炸事故也有類似原因,經現場勘查,確定第一爆炸點在上生產線裝藥工房,爆炸的直接原因是因藥物的摩擦感度高,達90%(標準60%),操作過程的摩擦作用導致爆炸。因此,超限藥量存放藥物,爆炸產生的沖擊波、爆破拋擲物的作用,是導致其他工房“連環爆炸”的原因。從第一爆炸點裝藥工房的兩個炸坑、工房損毀情況推算,工房內有藥物及沒有及時中轉的藥餅,存放的藥量在15kg左右,而限藥量為1.5kg。
煙花爆竹的生產,必須要嚴于管理,堅決按規范操作,要特別注重控制各個工序過程中的藥量,藥物混好后要通過中轉到裝藥工房,應及時將半成品送入中轉庫。
防護屏障能降低爆炸空氣沖擊波的強度,限制低角度爆破飛散物的飛散距離。可靠的防護屏障是避免因“連環爆炸”而造成事故后果擴大的重要手段。如2005年9月15日發生在湖南省安化縣江南鎮某花炮廠的爆炸事故,因未按照規定設置安全防護屏障,致使周邊工房發生連環爆炸,造成了13人死亡、4人受傷,工房損毀12間。
《煙花爆竹工廠設計安全規范》規定的防護屏障有兩種,一種是防護土堤,一種是鋼筋混凝土擋墻。對于防護土堤的建設標準設計規范中有明確的規定。鋼筋混凝土擋墻適合修建于地形狹窄處,但因設計規范中沒有明確規定其結構尺寸及材料,只是提到應根據裝藥量設計,而這種設計只有很專業的人員才可完成,由此造成實施過程中標準不一,防護作用的效果不盡相同。如有的用磚或空心水泥磚砌體,加少量鋼筋,就作為鋼筋混凝土防護擋墻。只有鋼筋混凝土防護擋墻才能夠起有效防護作用。筆者建議其結構如圖1所示。

圖1 鋼筋混泥土防護擋墻建設示意圖
鋼筋混凝土防護擋墻需用C20以上的混凝土,兩層鋼筋網,豎筋為Φ16以上的鋼筋。防護擋墻頂部厚度不小于20cm,底部厚度不小于40cm,且地下要有基礎(基礎寬度不小于100cm,高度不小于30cm),使其具備一定的抗剪能力,在擋墻內側可堆砌一定高度的砂(土)袋,消弱空氣沖擊波的強度。
生產煙花爆竹的炸藥具有較高的摩擦、撞擊、靜電火花等感度,在操作中要防摩擦、防沖擊、防靜電。生產實踐中,作業人員對防摩擦、防沖擊都較為重視,往往忽視了引起煙花爆竹爆炸燃燒的另外一個無形黑手——靜電,這也導致了很多本可避免的事故發生,如遼寧省鐵嶺市昌圖縣“12·30”特大煙花爆炸事故的直接原因就是工人在混藥間混合藥物時,藥物粉塵達到爆炸極限,非防爆電氣設備產生靜電火花,引起藥物粉塵爆燃,并連續引爆了造粒、烘干車間及倉庫存放的藥物和原料等。
靜電是由物體間的相互摩擦或感應而產生的,它看不見摸不著,易被忽視,而又往往是產生爆炸事故的直接原因。在煙花爆竹的生產過程中,產生靜電的主要原因有三個:一是操作人員的著裝。大多數操作人員為了防靜電產生會穿著防靜電工作服,如棉質外套,但是卻忽略了毛衣、內衣等大多是易產生靜電的化纖材質,這些材質的衣物會在生產過程中造成靜電積累;二是裝藥的盆。現在煙花爆竹手工作業中,大多是塑料藥盆,有的工人在配送藥物時還有將藥物從一個藥盆倒入另一藥盆的不良習慣,盆與藥物間的摩擦易產生靜電,建議裝藥的盆采用銅、鋁等金屬材料;三是天氣。干燥天氣,空氣濕度小易產生靜電,秋季、冬季是煙花爆竹進度生產的旺季,也是特別注重防靜電的時候。
煙花爆竹產業作業人員素質低、技能培訓不到位、崗位資質認證不完善等人為因素,也是造成煙花爆竹產業生產安全事故頻發的原因之一。據統計超過85%以上的煙花爆竹安全事故都是人為因素造成的。尤其是對于一些企業主,為了眼前的經濟利益,因無知而無謂,盲目的組織超人員、超藥量突擊生產,往往會引發重特大事故的發生。如2003年廣西壯族自治區欽州市浦北縣“10·4”特別重大煙花爆竹爆炸事故,直接原因就是鞭炮廠為了趕進度,違反安全生產規范,擅自改變工房用途,并超人員、超藥量突擊生產;2003年湖南省臨澧縣“1·18”事故,也是由于煙花爆竹廠為趕進度,違反規定要求職工加班加點、超能力生產,發生爆炸的包裝車間應為單人單間操作,當時卻有5人在同一車間操作,致使事故造成14人死亡,9人受傷。
要杜絕煙花爆竹產業中導致安全事故的人為因素。一是建立企業完善的用人、用工制度。對于從事煙花爆竹生產、經營、儲存、運輸、燃放的人員,要經過嚴格的培訓取得相應的資格證書后,方可上崗, 且不準從事于與取得的認證資格不相符的工種、工序;二是增加逃生、自救、互救訓練;三是要嚴格監管,對于違反操作規程的行為要堅決制止,監管不力者要追究經濟及法律責任;四是逐步實行信息化管理,對每個作業工序實行全程監管。

圖2 煙花爆竹生產工房及應急通道分布圖

煙花爆竹工廠發生“連環爆炸”時,爆炸的時間間隔有數秒,人員沿正確的路線及時逃離或利用地形地物隱蔽有逃生的機會。如湖南婁底“1·14”爆炸事故中,唯一一名幸存的工人是在爆炸發生后迅速跳入工房附近的稻田并臥倒才幸免于難,而另外一名工人沿著道路疏散,途經另一工房時,該工房發生了殉爆,該工人當場遇難。可見,有效、合理的應急疏散通道,能夠減少“連環爆炸”事故的人員傷亡。
煙花爆竹工廠設計時,要把設置合理的的疏散通道,作為一項重要的設計內容,確保萬一發生爆炸、火災突發事件人員在最短的時間逃離現場。疏散通道設計應注意以下幾點:
應急通道數量要足夠,盡可能避開臨近另一危險性工房、倉庫;應急通道距離要盡可能短,確保人員能在最短的時間逃離現場。圖2所示某廠工房只有一條應急通道(白色標志),可根據現場地形增加如圖紅色標志所示的向上、向下應急疏散通道,并設置掩體。
應急通道設置應注重效果,不要墨守陳規,而應根據工廠的實際地形、工房布局情況,采用多樣化的設計,如有的工廠受地形限制,應急通道設置受限,可改造地形設置土坑、土坎、掩體等,人員利用土坑、土坎、掩體或地形地物隱蔽,相對于暴露人員可有效減少爆炸的傷害作用。還應定期組織突發情況處置、應急疏散演練。
煙花爆竹不僅能夠綻放五彩繽紛的色彩,給人們帶來精神的愉悅,也蘊含著巨大的破壞威力。在煙花爆竹的生產過程中,更加要心存敬畏,謹小慎微,尤其要以百般的小心,謹防煙花爆竹生產過程中的“連環爆炸”。

本期專家 / 周明安
河南信陽人,國防科技大學指揮軍官基礎教育學院野戰工程系副主任、教授,現為中國爆破行業專家庫專家,湖南省第二屆安全生產專家委員會火工與煙花爆竹安全專業組專家,湖南省公安廳特聘反爆炸恐怖專家,國防科技大學危險品安全管理評估專家,湖南省爆破學會常務理事。從教27年來,主編出版教材、專著9部,完成課題研究30余項,發表學術論文50余篇。近年來,多次參加煙花爆竹企業安全評估、產品論證工作;參加爆炸現場的勘察、處置、爆炸事故的認定工作10余次;參加重大活動安檢工作20次;完成200多噸爆炸物鑒定、風險評估及銷毀工作40次;參與抗洪搶險、抗擊冰災、抗震救災任務30多次。
■責任編輯 林 潔