“闪爆”的成因__危害及避免_黄元彬.pdf

8 2图 1 对于易燃气体、粉尘的定性理解“闪爆”的成因 危害及避免黄元彬（海洋石油富岛有限公司化肥二部，海南 东方 572600）0 引言近些年来，有关媒体上经常出现爆燃、燃爆、闪爆等事故的相关报道，引起人们的高度重视。比如：2022 年“621”天津宝坻区燃气爆燃事故,2021 年滁州“47”闪爆事故、辽宁省瓦房店市“1024”燃气闪爆事故等。那什么是“闪爆”“爆燃”“燃爆”呢？特别是“闪爆”，在生产、生活、经营等各方面，发生频率较高，危害较大，“闪爆”有哪些特点？我们又该如何避免“闪爆”的发生呢？1 闪爆的概念和特点为对闪爆的概念有更深的理解，先了解爆燃和燃爆。爆燃：通常指“爆炸性燃烧”，属于“爆引起燃”，即爆炸性气体混合物火焰波以亚音速传播的燃烧过程，往往发生的时间突然，会在短时间内形成巨大火球、蘑菇云等现象，爆燃时产生的温度极高。但一般情况下，压力不激增，爆燃和爆炸有明显区别，即没有爆炸特征的巨大响声及冲击波。燃爆：化工行业燃爆事故的发生极为常见。燃爆通常指“燃烧性爆炸”。属于“燃引起爆”，通常是可燃液体先着火燃烧，其可燃蒸气浓度达到爆炸极限后，由于存在点火源（已经在燃烧），从而发生爆炸。也就是先燃烧，在燃烧过程中发生爆炸。当然，也可以因为燃烧再引发周围爆炸性物质（气体、液体或固体）发生爆炸。1.1 闪爆的概念GB/T 5907.12014 消 防 词 汇 第 1 部 分：通用术语 是没有闪爆的定义的。只有 2.21 燃烧（combustion）；2.29 闪 燃（flash）；2.38 爆 炸（摘要：闪爆是多发事故，危害较大，闪爆有它特殊的形成机理，本文通过案例分析，从闪爆的成因、生产要素、风险管控、作业过程等层面分析，从而避免闪爆的形成和发生。关键词：闪爆；预防措施；风险管控中图分类号：X932 文献标志码：Bexplosion）。燃烧由火焰形成，一般情况下火焰会在可燃气体中传播。燃烧极限是针对火焰是否在其混合气体中传播而定义的。而由爆炸极限引起的化学爆炸是指在气体存在的整个空间内瞬间(极短时间)产生燃烧的现象，其不管火焰在空气中传播的形态。闪爆的各种特征则介于燃烧和爆炸两者之间。闪爆是当易燃气体、粉尘在一个空气不流通的空间里，聚集到一定浓度后，一旦遇到明火或电火花等火源就会立刻燃烧膨胀发生爆炸。一般情况只是发生一次性爆炸，如果易燃气体能够及时补充还将多次爆炸。闪爆的威力相对比较大。闪爆介于燃烧和爆炸之间，但威力比闪燃要大，这里的界限不是绝对的清晰，不能硬性区分，个人认为对于易燃气体、粉尘，可以定性理解为闪爆属于燃烧和爆炸的重叠共有属性（见图 1）。研究与探讨1.2 闪爆的特点1）在一个有限空间中。2）有可燃物（气体或粉尘）。8 3研究与探讨工程的施工人员在作业前没有清理干净后开始进行切割拆除作业，使用可产生高温及火花的电动切割工具进行动火作业，造成管道内粉尘产生阴燃。在起重机起吊过程中，管道内残留的粉尘扩散形成粉尘云，发生粉尘爆炸。2021 年 10 月 24 日 5 时 30 分许，辽宁省瓦房店市铁东街道办事处 271 号居民楼发生燃气闪爆事故。事故造成 2 人死亡，7 人受伤，原因为使用不合格灶具连接胶管，且胶管使用年限超期，在较低温度下，出现脆性开裂，致使燃气泄漏室内形成闪爆气体，电气的自动工作引爆了处于爆炸极限范围内的燃气空气混合物引发爆炸。现场调查发现，504 室厨房边有冰箱，推断冰箱的自动工作为闪爆发生的最有可能的点火源。3 如何避免发生闪爆避免闪爆可从多角度探讨，在各个环节做好识别，做好预防措施和控制措施，但实际过程是交叉的，不能够人为的切割开来，在这里分别讨论的目的是为了理解得更透彻。3.1 从闪爆的成因来避免在实际工作和生活中该如何预防闪爆事故呢？最好的方法就是采取一切可能的措施阻断闪爆发生的条件。闪爆与燃烧发生的条件有几点共性。如上所述闪爆的发生条件同燃烧一样，需要有可燃物、助燃物和着火源。在日常条件下，助燃物一般无法控制和预防，控制好可燃物（易燃气体、粉尘）和火源是思路，是完全可以做到的。1）控制好易燃气体、粉尘。避免或减少排放、消除泄漏、加入阻燃剂、混合气避免进入爆炸区域、避免超温超压、强制通风避免易燃气体和粉尘集聚等，设置可燃气体报警器，报警值设定在爆炸下限的 25%或 30%，有警报时，及时查漏并应急处理等等。2）控制好火源。控制明火、避免撞击、避免产生静电、消除静电、管控好电源（特别是临时电源）、使用防爆电动工具、避免电线裸露和破损、车辆管控使用阻火器、在危险区域不使用非防爆电子产品、做好防雷接地措施等。3.2 从生产相关要素（人、机、料、法、环）来避免人员。领导的重心和决心、作业相关人员的工作能力、安全技能、合规取证、工作状态、着装、责任心、3）瞬时威力大。4）通常持续时间短，闪爆突发性强，事发之前常无明显征兆，从发生到结束的整个反应过程甚至不到 0.1 秒。1.3 闪爆的成因和危害1.3.1 闪爆的成因闪爆与燃烧发生的条件有几点共性，燃烧发生的条件有三个，分别是：可燃物、助燃物和着火源，而闪爆也离不开上面三点。在通常条件下，可燃物和助燃物混合构成爆炸性介质（在爆炸极限内），遇到着火源即发生闪爆，这里需要强调的是能量足够的概念，隐含的条件为触发能量一般是满足的。1）点火源。明火、静电、雷电、电火花、热辐射、高温表面、摩擦、机械撞击、化学反应热等。2）达到爆炸极限的气体或粉尘混合物。常见易燃气体或者粉尘与空气混合达到爆炸极限。3）通风不良的有限空间（受限空间）。工厂的各种设备内部（炉、塔釜、罐、仓、池、槽车、管道、烟道等）和城市（包括工厂）的隧道、下水道、沟、坑、井、池、涵洞、阀门间、污水处理设施等封闭、半封闭的设施及场所（船舱、地下隐蔽工程、密闭容器、长期不用的设施或通风不畅的场所等）、厨房 、沼气池等。1.3.2 闪爆的危害1）燃烧的危害：高温灼烧。2)爆炸的危害：冲击波等对周围的破坏。3)次生的危害：引起周围的垮塌、次生燃烧、爆炸等。2 闪爆的案例及简要分析2016 年 7 月 24 日，靖江市华鑫船舶修理有限公司在油船检维修油漆作业时，发生闪爆事故，造成 3人死亡、1 人受伤。造成此次事故的直接原因是事发当日气温较高，舱室内油气挥发快且达到爆炸区限，当潜水泵水带出水时，绑扎在水带出水端的金属丝与铁悬梯相互摩擦和撞击产生火花，引爆舱室内爆炸性混合气体（油气）。2016 年 12 月 22 日，大岭山镇东莞宏盛工艺制品有限公司厂区内在拆除粉尘收集管时遇到生锈腐蚀的螺丝，使用手持电动切割机将螺丝切断时发生闪爆事故，造成 4 人受伤，其中 1 人因伤过重于抢救无效死亡。直接原因为管道内残留着可燃易爆的木质粉尘，拆除8 4研究与探讨培训教育、风险判别、应急处置等。机器设备。消除泄漏、使用等级高的密封、定期检验合格、接地良好、性能可靠等。原料。使用不容易燃爆的原料、对危化品管控好、介质不混合进入爆炸范围、特殊情况能及时切断易燃易爆介质原料等。方法。使用成熟工艺、使用新的工艺减少可燃介质使用和排放、控制好工艺介质流速、装车的密闭作业、尾气回收、联锁及监控检测设施齐备正常投入等。环境：通风良好、避免高温、避免台风、远离不安全区域等。3.3 从风险管控机制来避免 危险源识别，到防范和化解风险，到隐患排查治理等环节。（见图 2、图 3）1）人的不安全行为例如：不正确佩戴或使用安全防护用品、冒险进入危险区域、易燃易爆区域使用普通电子产品、使用非防爆工器具敲击管线设施、在有可燃气泄漏的区域违规动火、长时间打开可燃气取样排放阀、违规排放可燃气体、设备设施超压操作、穿带钉鞋进入现场、“三违”等。2）物的不安全状态例如：现场存在“跑、冒、滴、漏”、联锁防护、保险、报警等设施缺乏或有缺陷、设备带病运行、超温超压、超期服役、未检验或检验不合格、可燃介质排放途径是地沟、绝缘不良、电线裸露等。3）管理上的缺陷例如：人员培训不够、组织不合理、制度不健全、标识标牌不明显、劳动防护投入不足、生产检查没有进行或存在形式主义、对员工提出的安全生产建议没有反馈或置之不理、隐患整改不力，检查和考核不到位等。4）环境上的原因现场狭窄、通风不良、不良天气、噪声大、气温高、现场交叉作业多等。3.4 从作业及管理过程来避免事前、事中（过程管理）、事后。1）事前。人员培训、完善制度、现场勘查、风险识别和评估、安全技术交底、安全防范措施、方案、工器具准备、人员配备、票证办理等。2）事中。做好过程管理，做好提示和警示、落实好监管、监护、巡回检查、清理火源（切割、焊渣等）、远离可燃介质、异常终止、应急处置等。3）事后。“工完、料净、场地清”、现场清理不留隐患、总结提高、修复特定工作所做的变更、修正工作流程及工作内容提示等。4 小结 闪爆是多发的危害性较大的事故现象，如同其他的生产安全事故一样，风险一直存在，不可能全部消除，做好风险识别、预防措施和过程管控，采取风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制等措施，从多个层面防范和化解，生产经营企业落实好全员生产责任制，“闪爆”的事故是可以预防和有效避免的。安编辑 陈百兵实施危险源管理是预防事故的源头管理，即危险源的辨识、风险评价以及风险控制措施的策划与实施。比如危险源及风险辨识、建立台账、制定方案、体系建设、制度建设、分级管控、落实措施、分清“六个责任”（主体责任、第一责任、管理责任、监督责任、直接责任、岗位责任）、预警、应急处置等。事故隐患排查与治理是事故预防预控的末端环节，是避免事故发生的最后关口，这里重点介绍事故隐患的识别。图 3“双重预防机制”核心图 2 风险管控（重大风险）屏障示意