爆燃之禍

文/阿碧

爆燃之禍

Burning Explosion

文/阿碧

2013年6月7日，福建省廈門市一輛BRT公交車在行駛過程中突然遭遇人為縱火而爆燃，造成47人死亡、30余人受傷。6月3日，吉林省德惠市寶源豐禽業有限公司生產車間因液氨泄漏發生特大爆燃事故，結果導致120人遇難。6月2日，中石油大連石化分公司發生油渣罐爆燃事故，造成2人失蹤，2人重傷。那么，究竟什么是爆燃？有哪些因素會導致爆燃？我們該如何防范爆燃？

爆燃有哪些類型

查閱新聞，我們發現，2013年6月初以來我國不少省份發生了多起爆燃事故。6月18日，廣西柳州市兩名少年在一艘漁船上做飯時突然遭遇煤氣爆燃，兩名少年跳船逃生，但遭到不同程度被燒傷。6月16日，湖北省106國道上一輛運載35桶甲醇及混合劑原料的貨車發生側翻，化學品泄漏后爆燃，事故造成2人受傷。6月12日，江蘇南京市一居民家中發生燃氣爆燃事故，女主人臉部和頸部被炸傷，所幸沒有生命危險。

通過以上案例我們可以發現，爆燃往往會發生于密閉的空間內，另外這個空間內還要有易燃氣體。發生爆燃的密閉空間通常有以下幾種類型：（1）密閉的罐或缸體。汽車爆燃往往就是發生在內燃機的缸體內；一些油罐車的爆燃是因為明火引向罐內，或者罐內因靜電起火；一些化工廠的氣罐或家用煤氣罐也會因為種種原因起火爆燃。（2）比較密閉的車廂。包括轎車車廂、公交車車廂、地鐵車廂、火車車廂等。這類爆燃往往是燃油泄漏引起的。（3）比較密閉的工廠車間。現在許多工廠出于滅菌、防塵甚至出于管理方便的需要，往往會緊閉門窗。一旦易燃氣體泄漏，就可能會引發爆燃。（4）除車間以外的其他建筑物也會形成密閉的空間。也是由于空調的普及，不少建筑內的房間會緊閉門窗，一旦發生煤氣、天然氣等燃氣泄漏，就會發生爆燃。

從責任者來分析，爆燃事故可分為以下幾種類型：（1）生產責任事故。這是一類比較常見的爆燃事故，可能引起重大的人員傷亡。這類事故是由于工廠管理不善造成的，沒有定期安檢或者安檢不嚴格，就容易造成安全隱患。（2）人為縱火造成爆燃。這類性質比較惡劣，造成的社會影響較大，是嚴重的刑事犯罪。這類事故有的發生于交通工具內，最近的廈門BRT和2009年的成都公交車爆燃事故，都屬于此類。還有的人為縱火發生于建筑物內，犯罪分子點燃人為泄漏的煤氣引發爆燃。（3）人為非故意造成燃氣泄漏引發爆燃。有時人們使用燃氣時不小心，比如走出家門后忘記關閉燃氣灶，結果燃氣泄漏引發爆燃。有的自殺者的本意是用燃氣結束自己的生命，如果此時出現明火或靜電火花，就可能引發爆燃，殃及左鄰右舍。（4）產品質量事故。汽車內燃機質量有問題，就可能引發爆缸或爆燃。家里的燃氣灶或燃氣罐會因質量問題泄漏燃氣，引發爆燃。

爆燃是如何發生的

究竟什么是爆燃？按照我國《消防基本術語》(GB5908-86)中的規定，爆燃是以亞音速傳播的爆炸。由于物質急劇氧化或分解反應，溫度、壓力增加或兩者同時增加的現象稱為爆炸。爆燃是氣體爆炸的一種，是氣體爆炸性混合物在接近或達到爆炸濃度下限或上限時的爆炸。

為什么氣體會發生爆炸？氣體爆炸必須要有三個條件，即爆燃三要素，缺一不可。一是有燃料和助燃空氣的積存；二是燃料和空氣混合物達到了爆燃的濃度；三是有足夠高溫度的火源。爆燃由于發生在瞬間，加上火焰傳播速度非常快，達每秒數百米至數千米，火焰呈球狀向四方傳播，在百分之幾至十分之幾秒內燃盡，這就等于燃料同時被點燃，煙氣容積突然增大，這樣造成的煙氣阻力也非常大，因而來不及泄出而發生爆炸。

上面的分析可能稍稍理論了些，我們可以通過最近發生的案例來了解爆燃的三要素。在吉林省德惠市寶源豐禽業公司發生的液氨泄漏爆燃事故中，爆燃的第一要素是作為燃料的液氨和廠房內的空氣。由于大型禽類加工設施面積大，可達幾千平方米甚至上萬平方米，如此大容量需冷空間和全冷鏈生產物流序列都是封閉、低溫運行，因此需要大量液氨完成制冷任務。一般上規模的肉食加工企業，都會有幾噸或者更多的液氨儲備。由于禽類冷凍加工和殺菌的需要，這些車間密閉性較好，液氨泄漏之后揮發成氨氣積聚在廠房內，和空氣充分混合。

在許多肉食加工行業，都會用到液氨作為冷卻劑和殺菌劑。盡管肉食加工企業通常有液氨泄漏，但是大多不會引發爆燃事故，這是因為沒有達到爆燃的第二個要素：燃料和空氣混合達到一定濃度。常溫下氨是一種可燃性氣體，最易引燃濃度為17%，最易爆燃的濃度范圍為16%～25%。一般微小的管道性破損都難以令液氨到達“危險濃度”，因此不少肉食加工企業對液氨泄漏的警惕性不高，相關的安檢工作也比較馬虎，最終釀成爆燃災難。

氨氣爆燃還需要第三個要素：溫度足夠高的火源。當室內氨氣濃度達到20%以上時，如果出現600攝氏度以上的明火，就會立即引發爆燃。600攝氏度聽起來似乎很高，其實生活中的許多火源都可以達到這個溫度，比如一個被丟棄的煙頭如果還在燃燒，其中心溫度就可以達到700～800攝氏度。即使車間內沒有人吸煙，也沒有其他人為點火，也可能出現火源，因為金屬撞擊或者靜電都可能產生高溫火花。1992年5月1日，湖北化肥廠尿素合成氨車間因液氨泄漏發生大火，幸好值班工人迅速關閉液氨閥并及時滅火，才沒有釀成大禍。事后技術人員分析，這次事故因液氨泵墊圈損壞而泄漏液氨，泄漏的液氨在空氣中氣化，又快速吸收水汽形成霧狀液滴，產生噴射帶電，帶出的靜電火花導致局部爆燃，并引起火災。

通常情況下，液氨泄漏后并不容易發生爆燃，因為根據安全生產要求，液氨一直作為危險化學品受到嚴格監管。一旦有液氨泄漏，車間內的監測報警器會立即報警。出現少量液氨泄漏時，企業往往都能采用已經十分成熟的維修手段予以解決，把危險消滅在萌芽狀態。然而，企業不能因為有了報警器和維修技術就高枕無憂。如果在高溫或撞擊等特殊條件下，管道或高壓儲罐可能爆炸性崩裂，瞬間就會有大量液氨泄出，立即揮發成氣體，并和空氣混合。此時如果遇到火源，會發生爆燃。

肉食加工企業的安全意識往往比化工企業要弱一些，更容易釀成大的事故。肉食加工企業在使用液氨的過程中，或多或少有一些泄漏，因此不少肉食加工企業的車間有刺鼻的氨水味。空氣中只要有0.1%的氨氣，就可能形成這種刺鼻氣味。雖然0.1%的氨氣不會造成急性中毒，但是長期吸入也會有損人體健康。這些慢性氨中毒者會出現鼻炎、咽炎、氣管炎、支氣管炎，患者有咽灼痛、咳嗽、咳痰或咯血、胸悶和胸骨后疼痛等癥狀。由于低濃度氨氣不會引發安全事故，工廠管理者往往就有意或無意地忽視了這樣的安全隱患。工人們長期處于這樣的環境中也會形成一種嗅覺上的適應性，當出現危險性的泄漏時也難以立即引起他們的警覺和重視，這樣就因沒有及時逃生而加重了傷亡程度。

液氨等有毒氣體的爆燃是非常恐怖的，它不僅會令受害者遭受到爆炸和燃燒的傷害，更會迅速擴散泄漏的氨氣，令原本可以逃生的人也吸入大量有毒氨氣而中毒死亡。因此，寶源豐禽業公司液氨泄漏事故發生后，有關部門采取了立即疏散工廠工人和周圍群眾的明智做法。急性氨中毒主要表現為呼吸道黏膜刺激和灼傷。其癥狀根據氨的濃度、吸入時間以及個人感受性等而輕重不同。嚴重吸入中毒可出現喉頭水腫、聲門狹窄以及呼吸道黏膜脫落，可造成氣管阻塞，引起窒息。吸入高濃度可直接影響肺毛細血管通透性而引起肺水腫。據醫護人員介紹，在寶源豐液氨事故中，人員受傷或死亡的原因有燒傷、氨氣中毒等，其中致死最主要的原因是氨氣中毒引發的呼吸道水腫。

如何探測容易引發爆燃的物質

容易引起爆燃的物質往往是易燃氣體，或者是容易揮發成易燃氣體的液體或固體。常見的易燃物質有汽油、柴油、酒精、煤氣、天然氣、氫氣、氨氣、沼氣等。目前，科學家和工程技術人員根據不同可燃物質的特性，開發出不同的探測手段。

在類似廈門BRT的爆燃事故中，違法犯罪分子采用汽油等易燃物質危害公共安全。對于這些違法犯罪活動，可采用易燃液體檢查儀來監測。易燃液體是指在常溫下容易燃燒的液態物質。易燃液體種類繁多，使用范圍十分廣泛。凡是閃點在45攝氏度以下的液態物質均屬于可燃液體。易燃液體檢查儀采用準靜態計算機斷層掃描技術，通過測定待測液體揮發出來的微量液滴的介電常數和電導率，從而判斷其易燃易爆性。該探測儀能夠在不直接接觸液體的情況下將液體炸藥、汽油、丙酮、乙醇等易燃易爆液體與水、可樂、牛奶、果汁等安全液體區分開。采用這種方法探測液體時，探測儀與待測液體所在容器尺寸無關，探測儀與容器間的空氣間隙不會影響測量結果。

由于民用燃氣罐多發爆燃事故，福建省福州市液化氣管理處現已要求所有鋼瓶燃氣經營企業“必須在兩個月之內建立鋼瓶電子監控系統”，以杜絕不合格的燃氣罐。該系統通過電子管理平臺和移動終端，可以實現燃氣鋼瓶的檔案信息（編號、檢查日期、生產日期、所屬單位）和氣瓶流轉信息（充裝單位、充裝時間、配送門店、配送時間、配送工人等）實時查詢。建立起鋼瓶電子監控體系之后，在縱向上，企業可以與主管部門實時共享鋼瓶檔案盒流轉信息，方便監管；在橫向上，企業可以快捷掌握鋼瓶的檔案和實時掌握鋼瓶的流向軌跡，方便管理。從源頭管控鋼瓶，對液化氣的質量監管會起到更加有效的作用。

對于工廠和日常生活中不時出現的煤氣、天然氣等可燃氣體泄漏事故，可采用燃氣探測器。這種探測器一般分為催化、半導體和自然擴散等三種類型，可探測單一或多種可燃氣體。

催化型可燃氣體探測器是利用難熔金屬鉑絲加熱后的電阻變化來測定可燃氣體濃度 。當可燃氣體進入探測器時，在鉑絲表面引起氧化反應（無焰燃燒），其產生的熱量使鉑絲的溫度升高，而鉑絲的電阻率便發生變化。

半導體可燃氣體探測器采用靈敏度較高的氣敏半導體元件，它在工作狀態時，遇到可燃氣體，半導體電阻下降，下降值與可燃氣體濃度有對應關系。自然擴散式探測器吸入環境中的可燃物進行燃燒來分析可燃物是否達到警戒值。燃燒所需空氣不是依靠風機或其他強制供風方式供給氧氣，而是依靠自然通風或燃料本身的壓力引射空氣來獲得助燃氧氣。

對于以前我們不太關注的液氨，技術人員也開發出多種檢測儀。有種便攜式氨氣泄漏檢測儀就可以用于工廠車間的定期安檢，可連續檢測作業環境中氨氣濃度。氨氣檢測儀采用了電化學傳感器，可用自然擴散方式檢測氨氣濃度。工廠車間還可按照固定式氨氣檢測探頭，它由報警控制器和氨氣探測器組成，報警控制器可放置于值班室內，主要對各監測點進行控制，氨氣探測器安裝于氣體最易泄漏的地點，其核心部件為內置的氣體傳感器，傳感器檢測空氣中氣體的濃度。探測器將傳感器檢測到的氨氣濃度轉換成電信號，通過線纜傳輸到控制器，氣體濃度越高，電信號越強，當氣體濃度達到或超過報警控制器設置的報警點時，報警器發出報警信號，并可啟動電磁閥、排氣扇等外聯設備，自動排除隱患。

對于汽車發動機可能出現的爆燃，可以采用爆燃傳感器來監測。爆燃傳感器用于檢測發動機是否爆燃，當發動機出現爆燃時，傳感器便產生相應的電信號，并輸送給電子控制器，使電子控制器通過點火推遲的方法消除發動機爆燃。主要有壓電式和磁電式兩種類型。為了避免因干擾引起的誤判，根據點火時刻設定了一個判定區間。

欄目主持人：劉雨濛 lymjcfy@163.com

鏈接：如何應對有毒化學藥品泄漏事故

我國已生產和上市銷售的現有化學物質大約有4.5萬種，其中危險化學品約有3700種，劇毒化學品300多種。如果生活中遭遇液氨等有毒化學藥品泄漏事故，我們該如何應對？

（1）平時應注意了解生活區域周圍3～5公里內是否常有運載化學品的貨運船只、卡車或火車通過，以確定自己是否處于可能突發化學事故的危害區域內。如果在相關區域，則應加強樹立防護化學事故危害的意識。

（2）可根據空氣中是否有異味、小鳥是否大量非正常死亡等異常現象，再了解周邊有關化工廠、化學品倉庫、交通線路上是否出現事故，快速判斷是否發生化學品污染，然后報警并采取相應的防護措施。

（3）當生活區域上風方向化學事故擴散的毒氣影響時，首先應立即就地取材，帶上家中自備的防毒面具，或防護口罩及游泳眼鏡，也可用家中的毛巾、衣物沾濕水后捂住口鼻，然后快速離開住所

（4）撤離化學品泄漏污染區時，要向側風方向快速撤離。不能向迎風或順風方向撤離，迎風會誤入高濃度毒氣污染區，順風會花費很長時間才能逃出毒氣危害區。

（5）撤離出毒氣污染區后的居民，如果發現皮膚、眼睛中毒，可用干凈的清水沖洗。應根據化學事故危害通過呼吸道吸入或從口中攝入的危害特點，注意做好呼吸道防護和避免飲食污染的水源。如果出現惡心、嘔吐、呼吸困難，可用凈水漱口，喝一些干凈的水，并向醫務人員尋求治療。