白酒生产储存防火技术探讨与研究

冯维

摘要：本文分析了白酒生产存储的火灾危险性，并综述了近年来白酒企业在静电预防、通风系统优化、灭火技术等方面的新技术和新进展，通过这些综述和分析，提出了以往研究内容、方法及结论的一些不足之处，为提升白酒行业的消防安全管理水平、预防和减少白酒生产企业火灾提供了理论参考，并对今后白酒生产储存防火技术的主要研究方向及内容作了展望。

关键词：防火技术;白酒企业;火灾危险性

中图分类号：U298.4      文献标识码：A       文章编号：2096-1227（2021）04-0044-02

白酒是中国特有的酒类，在中国传统文化中占有很重要的地位。截止至2019年底，我国共有白酒企业18000余家，2019年实现年产量786万千升。随着白酒产量逐年上升，生产规模越来越大，白酒企业的火灾现象时有发生，给国家和企业都带来了严重的损失。对于众多拥有上万吨基酒库存的白酒厂来说，研究白酒企业在生产和储存过程中的防火技术问题是必要的。

本文首先对白酒厂的火灾危险性进行分析，然后分别对白酒闪点的计算公式、酒厂的防静电技术、酒库车间的通风优化方案和酒厂灭火技术等最新研究进行综述和总结，并提出了自己的观点和新的构想，为今后酒厂防火工作提供参考，提升白酒行业的消防安全管理水平，预防和减少白酒生产企业火灾的发生。

一、酒厂的火灾危险性分析

白酒的主要成分是乙醇和水（占总量的98%）。白酒的燃烧危险性是由酒中所含乙醇量的多少来决定，其闪点随乙醇含量的升高而降低。闪点越低，火灾危险性越大。我国生产的白酒酒精度数多在38度以上，少数可达到70度。据实验测定，52度五粮液闪点为25℃，45度泸州老窖闪点为26℃，39度剑南春闪点为28℃，其火灾危险性都为甲类。

（一）白酒生产工艺火灾危险性分析

我国酿酒的生产工艺流程大多采用固态法，其工艺流程简化为：原料库→原料粉碎→制曲→原料拌合→入库发酵→蒸馏出酒→原酒储存→勾兑→包装出厂。经分析（表1），结合工艺流程可以认定：酒库、灌装包装车间是防火的重点部位，而白酒是主要防火对象。

（二）酒厂的火灾危险性分析

1.火灾荷载大。酒厂里存放了大量的可燃易燃物質。除酒库存放有大量原酒外，粮仓、粮食加工车间等存放了大量的可燃易燃粮食，都是易燃易爆重点部位。

2.燃烧猛烈，易流淌，蔓延迅速。白酒闪点低，热值高，高温燃烧易使存酒容器爆裂而产生大面积流淌火，导致火灾迅速蔓延。

3.容易发生爆炸事故。白酒的爆炸极限为3.5%-19.0%，常温下酒气蒸发即可达到爆炸极限范围，一旦遇到点火源就可能爆炸。

4.火灾扑救困难。扑救白酒类火灾只能用抗溶性泡沫，直流水在扑救白酒火灾时的冷却和窒息效果差，射流的冲击力会击破陶罐、玻璃等储酒器具，造成更大的立体火灾。

二、酒厂防火技术研究现状

（一）白酒输送过程中的防静电危害技术

静电是引发酒蒸汽、粮食粉尘爆炸的重要原因之一。2005年，四川宫阙老窖酒厂发生爆炸燃烧，其最终原因认定为输酒工人操作不当致使静电放电引发的酒蒸气爆炸。公安部行业标准GA/T812《火灾原因调查指南》指出产生企业静电爆炸的条件：装置对地电阻大于106Ω和大气湿度小于70%。但宫阙酒厂发生爆炸时空气湿度大于70%，与标准相违背。于是专家们重新研究了静电爆炸的发生条件。专家针对这起爆炸事故进行了深入的分析，认为酒泵泵酒流速过高是白酒的静电产生的主要原因，两根塑料管同时输酒也增加了酒液喷溅摩擦的机会;罐顶灌酒也能增加酒液间的摩擦;加之员工的违规操作等综合原因引发了宫阙酒厂爆炸的惨案。同时，专家用实验模拟了宫阙酒厂爆炸事故，实验证明液体流动产生的静电能量足以点燃乙醇蒸气。实测输酒管出口的静电电压达4.5-4.8kV，而乙醇的最小点燃能量值约为0.21mJ，静电电位为3kV时，放电量即可到达0.45mJ。实验也证实了在装置对地电阻小于106Ω或大气湿度大于70%的环境条件下，仍可能产生造成灾害的静电。原因在于对表面不易形成水膜的物资，大气湿度对其静电的积累现象影响并不明显。

以上研究都提到白酒输送速度的安全临界值，但是都没有确定计算白酒输送速度安全临界值的方法，只是初步认定为3m/s。如何科学的确定酒类液体输送速度的安全临界值;在不同输送环境（例如温度、湿度、气压等）、用不同材料输送是否有不同的要求，这都是值得进一步研究的问题。

（二）酒厂通风系统的有效性分析

现许多大型酒厂生产量剧增，大量的原酒、成品酒集中存在一个库房里，单个酒厂白酒储存量超过一万吨。白酒在常温下蒸发速率快，挥发的酒蒸气在酒库内弥漫，如果通风条件差，会大大增加了火灾危险性。因此，通风系统效果的好坏直接决定着酒厂的安全指数。

我国相关酒厂规范对厂房库房的通风系统要求并不明确。现有的通风系统都是安在建筑屋顶，仅通风量满足规范要求，并没有考虑通风效果好坏，以及能不能及时排除白酒蒸气来避免爆炸危险。设计人员曾利用FDS软件模拟设计了4个通风场景，模拟计算通风系统的换气效率，，具体如表2所示。

设计人员通过改变风机的组合方式分别测试局部和整体区域酒精浓度超标场景下的通风排气效率。在利用FDS模拟计算后，结果表明在A、B两组场景中，由于自然通风和风机的共同作用，酒精蒸气浓度会不断下降，但到20分钟时，其浓度仍高于酒精浓度爆炸下限3.3%，存在着爆炸危险性。且局部酒精浓度超标时风机的气体置换效果更差。但在酒库南北两侧加上补风风机后，酒精浓度下降速率高于原通风系统。20分钟时，整个酒库的酒蒸气浓度均在爆炸极限以下，大大降低了爆炸危险。最后，得出结论，合理的在酒库侧面增加风机进行补风后，可提高风机换气效率，增加酒蒸气的排出量，降低火灾爆炸危险性。

但只用FDS软件对一个特定酒库进行了通风模拟没有代表性，缺乏说服力。且不同的酒库有不同的结构，例如自然洞穴酒库、人工洞酒库、山地酒库等不同地域不同环境下酒库的通风要求是不尽相同的，对此应加强不同地域的酒库通风研究。此外，粮仓和原料粉碎等车间在工作、运输过程中极易产生可燃固体扬尘，通风除尘是有很必要，其通风系统的优化设计也是一个有待解决的问题。

（三）酒厂的灭火技术

《可燃气体、蒸汽、粉尘火灾危险性参数手册》中指出直流水扑救乙醇火灾无效，需要用抗溶泡沫。白酒是水溶性液体，虽然水可以稀释它的浓度，但直流水在扑救白酒火灾时冷却和窒息效果差，灭火效果不理想，且射流的强冲击力能击碎陶瓷和玻璃储酒容器，导致火灾的扩大。

一些专家曾做过模拟实验，试验结果表明水喷雾灭火系统扑救白酒初期火灾是可行的;2007年，四川省地方标准DB51/T5050《白酒厂设计防火规范》首次明确了可采用水喷雾灭火系统作为白酒库的固定灭火系统，并提出了具体的设计参数：用于灭火时，设计喷雾强度不应小于20L/（min·m2），持续喷雾时间不应小于0.5h，水雾喷头的工作压力不应小于0.4MPa，灭火响应时间不应大于45s;专家在后来的实验中验证了DB51/T5050《白酒廠设计防火规范》设计参数是可行有效的。研究人员使用ZSTW53.5-120水雾喷头，喷头流量特征系数53.3，雾化角度120?，设计喷雾强度W=20L/（min·m2），选用60度白酒作为燃料，燃烧盘面积分别为0.5m2、1.0m2、2.0m2，在白酒充分燃烧三分钟后灭火，灭火时间分别取1min、3min（其实验数据如下表3）。

但是，研究人员实验载体是油盘，失去了白酒燃烧的流动特性，这对扑救白酒火灾的指导性有局限。同时，研究人员也提到相同水喷雾系统的不同喷雾角、水滴粒径等对系统灭火性能有一定影响，但并未详细阐述如何影响以及最优灭火效能的组合。随着水喷雾灭火系统在白酒企业的推广应用，分析和比较相同系统的不同喷雾角、水滴粒径等对其灭火性能的影响和系统防腐等问题都是下阶段有待研究和解决的。

三、结语

白酒闪点低，生产流程复杂，稍有不慎容易酿成严重火灾或爆炸事故。目前规范对白酒生产储存的相关规定并不明确，例如白酒输送的安全临界值的确定，酒厂不同车间通风换气系统的优化组合，酒厂的灭火技术等问题都有待进一步的研究。

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