爆燃之祸

文/阿碧

爆燃之祸

Burning Explosion

文/阿碧

2013年6月7日，福建省厦门市一辆BRT公交车在行驶过程中突然遭遇人为纵火而爆燃，造成47人死亡、30余人受伤。6月3日，吉林省德惠市宝源丰禽业有限公司生产车间因液氨泄漏发生特大爆燃事故，结果导致120人遇难。6月2日，中石油大连石化分公司发生油渣罐爆燃事故，造成2人失踪，2人重伤。那么，究竟什么是爆燃？有哪些因素会导致爆燃？我们该如何防范爆燃？

爆燃有哪些类型

查阅新闻，我们发现，2013年6月初以来我国不少省份发生了多起爆燃事故。6月18日，广西柳州市两名少年在一艘渔船上做饭时突然遭遇煤气爆燃，两名少年跳船逃生，但遭到不同程度被烧伤。6月16日，湖北省106国道上一辆运载35桶甲醇及混合剂原料的货车发生侧翻，化学品泄漏后爆燃，事故造成2人受伤。6月12日，江苏南京市一居民家中发生燃气爆燃事故，女主人脸部和颈部被炸伤，所幸没有生命危险。

通过以上案例我们可以发现，爆燃往往会发生于密闭的空间内，另外这个空间内还要有易燃气体。发生爆燃的密闭空间通常有以下几种类型：（1）密闭的罐或缸体。汽车爆燃往往就是发生在内燃机的缸体内；一些油罐车的爆燃是因为明火引向罐内，或者罐内因静电起火；一些化工厂的气罐或家用煤气罐也会因为种种原因起火爆燃。（2）比较密闭的车厢。包括轿车车厢、公交车车厢、地铁车厢、火车车厢等。这类爆燃往往是燃油泄漏引起的。（3）比较密闭的工厂车间。现在许多工厂出于灭菌、防尘甚至出于管理方便的需要，往往会紧闭门窗。一旦易燃气体泄漏，就可能会引发爆燃。（4）除车间以外的其他建筑物也会形成密闭的空间。也是由于空调的普及，不少建筑内的房间会紧闭门窗，一旦发生煤气、天然气等燃气泄漏，就会发生爆燃。

从责任者来分析，爆燃事故可分为以下几种类型：（1）生产责任事故。这是一类比较常见的爆燃事故，可能引起重大的人员伤亡。这类事故是由于工厂管理不善造成的，没有定期安检或者安检不严格，就容易造成安全隐患。（2）人为纵火造成爆燃。这类性质比较恶劣，造成的社会影响较大，是严重的刑事犯罪。这类事故有的发生于交通工具内，最近的厦门BRT和2009年的成都公交车爆燃事故，都属于此类。还有的人为纵火发生于建筑物内，犯罪分子点燃人为泄漏的煤气引发爆燃。（3）人为非故意造成燃气泄漏引发爆燃。有时人们使用燃气时不小心，比如走出家门后忘记关闭燃气灶，结果燃气泄漏引发爆燃。有的自杀者的本意是用燃气结束自己的生命，如果此时出现明火或静电火花，就可能引发爆燃，殃及左邻右舍。（4）产品质量事故。汽车内燃机质量有问题，就可能引发爆缸或爆燃。家里的燃气灶或燃气罐会因质量问题泄漏燃气，引发爆燃。

爆燃是如何发生的

究竟什么是爆燃？按照我国《消防基本术语》(GB5908-86)中的规定，爆燃是以亚音速传播的爆炸。由于物质急剧氧化或分解反应，温度、压力增加或两者同时增加的现象称为爆炸。爆燃是气体爆炸的一种，是气体爆炸性混合物在接近或达到爆炸浓度下限或上限时的爆炸。

为什么气体会发生爆炸？气体爆炸必须要有三个条件，即爆燃三要素，缺一不可。一是有燃料和助燃空气的积存；二是燃料和空气混合物达到了爆燃的浓度；三是有足够高温度的火源。爆燃由于发生在瞬间，加上火焰传播速度非常快，达每秒数百米至数千米，火焰呈球状向四方传播，在百分之几至十分之几秒内燃尽，这就等于燃料同时被点燃，烟气容积突然增大，这样造成的烟气阻力也非常大，因而来不及泄出而发生爆炸。

上面的分析可能稍稍理论了些，我们可以通过最近发生的案例来了解爆燃的三要素。在吉林省德惠市宝源丰禽业公司发生的液氨泄漏爆燃事故中，爆燃的第一要素是作为燃料的液氨和厂房内的空气。由于大型禽类加工设施面积大，可达几千平方米甚至上万平方米，如此大容量需冷空间和全冷链生产物流序列都是封闭、低温运行，因此需要大量液氨完成制冷任务。一般上规模的肉食加工企业，都会有几吨或者更多的液氨储备。由于禽类冷冻加工和杀菌的需要，这些车间密闭性较好，液氨泄漏之后挥发成氨气积聚在厂房内，和空气充分混合。

在许多肉食加工行业，都会用到液氨作为冷却剂和杀菌剂。尽管肉食加工企业通常有液氨泄漏，但是大多不会引发爆燃事故，这是因为没有达到爆燃的第二个要素：燃料和空气混合达到一定浓度。常温下氨是一种可燃性气体，最易引燃浓度为17%，最易爆燃的浓度范围为16%～25%。一般微小的管道性破损都难以令液氨到达“危险浓度”，因此不少肉食加工企业对液氨泄漏的警惕性不高，相关的安检工作也比较马虎，最终酿成爆燃灾难。

氨气爆燃还需要第三个要素：温度足够高的火源。当室内氨气浓度达到20%以上时，如果出现600摄氏度以上的明火，就会立即引发爆燃。600摄氏度听起来似乎很高，其实生活中的许多火源都可以达到这个温度，比如一个被丢弃的烟头如果还在燃烧，其中心温度就可以达到700～800摄氏度。即使车间内没有人吸烟，也没有其他人为点火，也可能出现火源，因为金属撞击或者静电都可能产生高温火花。1992年5月1日，湖北化肥厂尿素合成氨车间因液氨泄漏发生大火，幸好值班工人迅速关闭液氨阀并及时灭火，才没有酿成大祸。事后技术人员分析，这次事故因液氨泵垫圈损坏而泄漏液氨，泄漏的液氨在空气中气化，又快速吸收水汽形成雾状液滴，产生喷射带电，带出的静电火花导致局部爆燃，并引起火灾。

通常情况下，液氨泄漏后并不容易发生爆燃，因为根据安全生产要求，液氨一直作为危险化学品受到严格监管。一旦有液氨泄漏，车间内的监测报警器会立即报警。出现少量液氨泄漏时，企业往往都能采用已经十分成熟的维修手段予以解决，把危险消灭在萌芽状态。然而，企业不能因为有了报警器和维修技术就高枕无忧。如果在高温或撞击等特殊条件下，管道或高压储罐可能爆炸性崩裂，瞬间就会有大量液氨泄出，立即挥发成气体，并和空气混合。此时如果遇到火源，会发生爆燃。

肉食加工企业的安全意识往往比化工企业要弱一些，更容易酿成大的事故。肉食加工企业在使用液氨的过程中，或多或少有一些泄漏，因此不少肉食加工企业的车间有刺鼻的氨水味。空气中只要有0.1%的氨气，就可能形成这种刺鼻气味。虽然0.1%的氨气不会造成急性中毒，但是长期吸入也会有损人体健康。这些慢性氨中毒者会出现鼻炎、咽炎、气管炎、支气管炎，患者有咽灼痛、咳嗽、咳痰或咯血、胸闷和胸骨后疼痛等症状。由于低浓度氨气不会引发安全事故，工厂管理者往往就有意或无意地忽视了这样的安全隐患。工人们长期处于这样的环境中也会形成一种嗅觉上的适应性，当出现危险性的泄漏时也难以立即引起他们的警觉和重视，这样就因没有及时逃生而加重了伤亡程度。

液氨等有毒气体的爆燃是非常恐怖的，它不仅会令受害者遭受到爆炸和燃烧的伤害，更会迅速扩散泄漏的氨气，令原本可以逃生的人也吸入大量有毒氨气而中毒死亡。因此，宝源丰禽业公司液氨泄漏事故发生后，有关部门采取了立即疏散工厂工人和周围群众的明智做法。急性氨中毒主要表现为呼吸道黏膜刺激和灼伤。其症状根据氨的浓度、吸入时间以及个人感受性等而轻重不同。严重吸入中毒可出现喉头水肿、声门狭窄以及呼吸道黏膜脱落，可造成气管阻塞，引起窒息。吸入高浓度可直接影响肺毛细血管通透性而引起肺水肿。据医护人员介绍，在宝源丰液氨事故中，人员受伤或死亡的原因有烧伤、氨气中毒等，其中致死最主要的原因是氨气中毒引发的呼吸道水肿。

如何探测容易引发爆燃的物质

容易引起爆燃的物质往往是易燃气体，或者是容易挥发成易燃气体的液体或固体。常见的易燃物质有汽油、柴油、酒精、煤气、天然气、氢气、氨气、沼气等。目前，科学家和工程技术人员根据不同可燃物质的特性，开发出不同的探测手段。

在类似厦门BRT的爆燃事故中，违法犯罪分子采用汽油等易燃物质危害公共安全。对于这些违法犯罪活动，可采用易燃液体检查仪来监测。易燃液体是指在常温下容易燃烧的液态物质。易燃液体种类繁多，使用范围十分广泛。凡是闪点在45摄氏度以下的液态物质均属于可燃液体。易燃液体检查仪采用准静态计算机断层扫描技术，通过测定待测液体挥发出来的微量液滴的介电常数和电导率，从而判断其易燃易爆性。该探测仪能够在不直接接触液体的情况下将液体炸药、汽油、丙酮、乙醇等易燃易爆液体与水、可乐、牛奶、果汁等安全液体区分开。采用这种方法探测液体时，探测仪与待测液体所在容器尺寸无关，探测仪与容器间的空气间隙不会影响测量结果。

由于民用燃气罐多发爆燃事故，福建省福州市液化气管理处现已要求所有钢瓶燃气经营企业“必须在两个月之内建立钢瓶电子监控系统”，以杜绝不合格的燃气罐。该系统通过电子管理平台和移动终端，可以实现燃气钢瓶的档案信息（编号、检查日期、生产日期、所属单位）和气瓶流转信息（充装单位、充装时间、配送门店、配送时间、配送工人等）实时查询。建立起钢瓶电子监控体系之后，在纵向上，企业可以与主管部门实时共享钢瓶档案盒流转信息，方便监管；在横向上，企业可以快捷掌握钢瓶的档案和实时掌握钢瓶的流向轨迹，方便管理。从源头管控钢瓶，对液化气的质量监管会起到更加有效的作用。

对于工厂和日常生活中不时出现的煤气、天然气等可燃气体泄漏事故，可采用燃气探测器。这种探测器一般分为催化、半导体和自然扩散等三种类型，可探测单一或多种可燃气体。

催化型可燃气体探测器是利用难熔金属铂丝加热后的电阻变化来测定可燃气体浓度 。当可燃气体进入探测器时，在铂丝表面引起氧化反应（无焰燃烧），其产生的热量使铂丝的温度升高，而铂丝的电阻率便发生变化。

半导体可燃气体探测器采用灵敏度较高的气敏半导体元件，它在工作状态时，遇到可燃气体，半导体电阻下降，下降值与可燃气体浓度有对应关系。自然扩散式探测器吸入环境中的可燃物进行燃烧来分析可燃物是否达到警戒值。燃烧所需空气不是依靠风机或其他强制供风方式供给氧气，而是依靠自然通风或燃料本身的压力引射空气来获得助燃氧气。

对于以前我们不太关注的液氨，技术人员也开发出多种检测仪。有种便携式氨气泄漏检测仪就可以用于工厂车间的定期安检，可连续检测作业环境中氨气浓度。氨气检测仪采用了电化学传感器，可用自然扩散方式检测氨气浓度。工厂车间还可按照固定式氨气检测探头，它由报警控制器和氨气探测器组成，报警控制器可放置于值班室内，主要对各监测点进行控制，氨气探测器安装于气体最易泄漏的地点，其核心部件为内置的气体传感器，传感器检测空气中气体的浓度。探测器将传感器检测到的氨气浓度转换成电信号，通过线缆传输到控制器，气体浓度越高，电信号越强，当气体浓度达到或超过报警控制器设置的报警点时，报警器发出报警信号，并可启动电磁阀、排气扇等外联设备，自动排除隐患。

对于汽车发动机可能出现的爆燃，可以采用爆燃传感器来监测。爆燃传感器用于检测发动机是否爆燃，当发动机出现爆燃时，传感器便产生相应的电信号，并输送给电子控制器，使电子控制器通过点火推迟的方法消除发动机爆燃。主要有压电式和磁电式两种类型。为了避免因干扰引起的误判，根据点火时刻设定了一个判定区间。

栏目主持人：刘雨濛 lymjcfy@163.com

链接：如何应对有毒化学药品泄漏事故

我国已生产和上市销售的现有化学物质大约有4.5万种，其中危险化学品约有3700种，剧毒化学品300多种。如果生活中遭遇液氨等有毒化学药品泄漏事故，我们该如何应对？

（1）平时应注意了解生活区域周围3～5公里内是否常有运载化学品的货运船只、卡车或火车通过，以确定自己是否处于可能突发化学事故的危害区域内。如果在相关区域，则应加强树立防护化学事故危害的意识。

（2）可根据空气中是否有异味、小鸟是否大量非正常死亡等异常现象，再了解周边有关化工厂、化学品仓库、交通线路上是否出现事故，快速判断是否发生化学品污染，然后报警并采取相应的防护措施。

（3）当生活区域上风方向化学事故扩散的毒气影响时，首先应立即就地取材，带上家中自备的防毒面具，或防护口罩及游泳眼镜，也可用家中的毛巾、衣物沾湿水后捂住口鼻，然后快速离开住所

（4）撤离化学品泄漏污染区时，要向侧风方向快速撤离。不能向迎风或顺风方向撤离，迎风会误入高浓度毒气污染区，顺风会花费很长时间才能逃出毒气危害区。

（5）撤离出毒气污染区后的居民，如果发现皮肤、眼睛中毒，可用干净的清水冲洗。应根据化学事故危害通过呼吸道吸入或从口中摄入的危害特点，注意做好呼吸道防护和避免饮食污染的水源。如果出现恶心、呕吐、呼吸困难，可用净水漱口，喝一些干净的水，并向医务人员寻求治疗。