炸药防爆攻略
炸药(Explosive material),能在极短时间内剧烈燃烧(即爆炸),是在一定的外界能量的作用下,由自身能量发生爆炸的物质。一般情况下,炸药的化学及物理性质稳定,但不论环境是否密封,药量多少,甚至在外界零供氧的情况下,只要有较强的能量(起爆药提供)激发,炸药就会对外界进行稳定的爆轰式作功。炸药爆炸时,能释放出大量的热能并产生高温高压气体,对周围物质起破坏、抛掷、压缩等作用。当前,炸药因其具有成本低廉、节省人力,并能加快工程建设的优点和在特殊环境下作功的特性,应用已愈来愈广泛。但是对于普通公众而言,失控的炸药却是极其危险的。了解炸药的特性和应急处置方法,对于公民安全十分必要。本期,周明安教授从贵州福泉“11·1”事故谈起,跟大家讲一讲炸药防爆的具体措施。
2011年11月1日,贵州福泉,两辆炸药运输车装载约70吨炸药,私自变更运输路线,违规停放在福泉市马场坪收费站附近,由燃烧引起炸药爆炸,致使9人死亡,300余人受伤。受爆炸冲击波影响,周边部分房屋玻璃震碎,房屋受损。爆炸波及范围大约有一个标准400米跑道的足球场大小,发生爆炸的收费站房屋基本只剩下框架结构。
对爆炸物品的运输,我国有明确的法律法规规定。《爆破安全规程》中规定:“炸药的运输必须使用专用车辆,车辆须具备防雷击、防静电等功能”;“严格按照既定路线行驶。如果中途停靠或者车辆故障,也应该向公安机关报告”;“车辆停靠时,尽量远离人员密集场所和城区、风景名胜区等,两辆运送炸药的车辆必须间隔一定距离停放”。《道路危险货物运输管理规定》中要求:“运输剧毒、爆炸、易燃危险货物的,应当具备罐式车辆或厢式车辆、专用容器,车辆应当安装行驶记录仪或定位系统” ;“运输剧毒、爆炸、强腐蚀性危险货物的非罐式专用车辆,核定载质量不得超过10吨”。
沿不该走的路线行驶,在不该停车的区域停车,超量的危险货物……一道道“禁区”被轻易突破,发生如此严重的爆炸事故,也就变得不那么偶然了。
炸药在储存、运输时因燃烧引起的爆炸事故在我国发生过多次,因此了解炸药化学变化的基本形式,掌握炸药起火时的应急处置措施,对每个人来说都十分必要。
(一)炸药化学变化的基本形式
炸药化学变化基本形式有四种:热分解、燃烧、爆炸和爆轰。
◎热分解
炸药在常温或受热作用下,会发生缓慢的分解并放出热量,随着热量积累或热分解产物的催化剂作用,分解速度会自行加快。因此,炸药的热分解性能影响炸药的贮存运输安全。如车内或库房的温度和药箱堆放数量与方式都会对炸药热分解产生影响。因此,药箱不应过多,堆放不应过高,箱堆间要有适当间隙,要注意通风,防止温度升高时热分解加剧而引起燃烧或爆炸事故。
◎燃烧
燃烧是一种伴有发热、发光剧烈的化学反应。燃烧是火药爆炸变化的一种主要形式。炸药在热能作用下,会发生燃烧。
◎爆炸
一种急剧的化学变化过程,该反应以冲击波的形式在炸药中高速传播,传播速度很快且可变。
◎爆轰
冲击波在炸药中高速传播,传播速度保持在稳定、最大值的过程称爆轰,且传播速度与外界的压力、温度等条件无关。
(二)炸药化学变化的四种形式间的关系
炸药化学变化的上述四种基本形式在性质上虽有不同之处,但它们之间却有着非常密切的联系。它们均是放热的化学反应,在一定的条件下存在互相转化关系。炸药的热分解在一定的条件下可以转变为燃烧,而炸药燃烧过程中随温度和压力的增加又可能发展转变为爆炸,直至过渡到稳定的爆轰。外界条件对炸药化学变化形式之间的转化至关重要。了解分析这些变化形式就在于针对各种不同的实际情况,有目的地控制外界条件,使其按照人们的需要来“驾驭”炸药的变化形式,可以预防事故的发生。
燃烧具有三个特征:放热、发光、生成新物质。普通燃料燃烧需三个条件:可燃物、助燃物、引燃源。如C+O2=CO2,H2+Cl2=2HCl等。
炸药是可(易)燃物质,炸药的燃烧不同于一般物质燃烧,它不需要空气中的氧。这是因为炸药是含氧的化合物或是由可燃剂与氧化剂组成的混合物,能够依靠身所含的氧进行燃烧。炸药燃烧速度受外界条件(特别是压力)的影响很大,压力升高,燃速显著增加,达到一定条件即可转变为爆炸或爆轰。大量堆积的炸药、仓库内或车内储存的炸药,燃烧时因放出大量热能聚集而无法快速释放,压力增高,极易由燃烧转为爆炸。
(一)普通火灾灭火
灭火基本原理:冷却、窒息、隔离和化学抑制。
灭火基本措施:控制可燃物、隔绝助燃物、消除点火源、阻止火势蔓延。
(二)炸药的灭火
炸药发生燃烧非常危险,不仅因燃烧热能聚集会导致爆炸,建筑物因燃烧发生倒塌、物体跌落导致撞击也可引发爆炸。
炸药发生燃烧救火时,一方面应迅速查明炸药的种类、数量,采取恰当的方式迅速灭火,全力制止发生爆炸的可能。另一方面要迅速疏散人员,划定警戒区。指挥员应根据现场情况,迅速准确做出判断,火势严重已无法控制或有发生爆炸征兆时,应立即下达撤退命令,灭火人员应迅速撤离到安全地点,来不及撤离时,应就地卧倒。
炸药的灭火可分两种情况。一是炸药储存库外围火灾、或运输车外起火,即其它物质发生的燃烧,炸药还没燃烧。此种情况可采用常规灭火方法灭火,转移爆炸物品,开设隔离带,阻止火势蔓延,确保炸药不发生燃烧。
二是炸药起火。要选择正确的灭火剂,炸药灭火通常采用水。水是一种常用的灭火剂,主要起到冷却的作用。严禁采用沙、石等覆盖窒息的方法灭火,也不能采用蒸汽和酸碱泡沫灭火剂灭火。因为炸药的燃烧不需空气中的氧,覆盖不仅不能使火熄灭,还会造成热量的积聚和压力增大,加快燃烧速度,最终导致燃烧转爆炸或爆轰。库房内或车厢、船仓内炸药起火,要迅速将门窗、箱门、舱盖打开。
水作为灭火剂,可以四种形态出现,直流水、开花水(滴状水)、喷雾水(雾状水)和蒸汽水。炸药灭火时通常采用前三种形态。扑救炸药堆垛时,水流应采用吊射,避免强力水流直接冲击堆垛,以免倒塌撞击造成炸药爆炸。
另外,灭火人员应采取自我保护措施,防止有毒气体及炸药发生爆炸后产生的空气冲击波伤害。炸药燃烧会产生大量的有毒气体,灭火时尽量在上风方向;尽量利用地形地物如土坎、墙体、树干等作为掩体,可采用低姿或卧姿射水,减弱一旦发生爆炸后空气冲击波的伤害。
值得注意的是,并不是所有的炸药着火都可用水灭火,如遇湿易燃易爆物品,能与水发生化学反应,产生可燃气体和热量,有时即使没有明火也能自动着火或爆炸。含有镁粉、铝粉等可燃金属粉的炸药,遇水易产生高热的化学反应,由燃烧转变为爆炸。这类炸药禁止采用水、泡沫、酸碱灭火器等湿性灭火剂扑救。
总之,避免炸药因燃烧发生爆炸事故,应坚决贯彻执行“安全第一、预防为主”的安全生产方针,重在预防火灾的发生。炸药的储存运输要注意通风散热,防止热分解造成炸药的自燃。注意做好外围防火,炸药储存库要有防火隔离带,防止山火造成炸药仓库失火。运输炸药的车辆停靠时,远离人员密集场所和城区的目的,一方面是防止万一发生爆炸减少损失,另一方面是防止外围火源引起炸药车起火。
炸药燃烧的灭火必须注重时效,最佳灭火时机稍纵即逝。消防设施要齐全,仓库管理人员、司机、押运人员必须熟悉灭火知识,发生火灾时第一时间把火扑灭。
本期专家
周明安
国防科技大学指挥军官基础教育学院野战工程系副主任、教授,现为中国爆破行业专家库专家,湖南省第二届安全生产专家委员会火工与烟花爆竹安全专业组专家,湖南省公安厅特聘反爆炸恐怖专家,国防科技大学危险品安全管理评估专家,湖南省爆破学会常务理事。从教27年来,主编出版教材、专著9部,完成课题研究30余项,发表学术论文50余篇。近年来,多次参加烟花爆竹企业安全评估、产品论证工作;参加爆炸现场的勘察、处置、爆炸事故的认定工作10余次;参加重大活动安检工作20次;完成200多吨爆炸物鉴定、风险评估及销毁工作40次;参与抗洪抢险、抗击冰灾、抗震救灾任务30多次。
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□责任编辑 林 洁