珍珠棉生产企业火灾事故处置研究

陈文博 冯磊 虢正强 许战 颜健

0 引言

珍珠棉（EPE）是聚乙烯发泡棉的俗称，由于其隔水防潮、防震、隔音、保温、可塑性能佳、韧性强、可循环再造、环保等优点，以及较稳定的化学性能，成为包装、填充、装修装饰材料的理想产品。近年来，随着我国环保要求不断提高、绿色发展理念不断深入，珍珠棉材料应用日趋广泛，珍珠棉生产企业呈星火燎原之势迅速发展。与此同时，由于缺少行业安全规范和标准依据，珍珠棉生产企业安全管理水平参差不齐，一些珍珠棉生产单位安全管理水平低下，导致火灾事故时有发生。表1 列举了近五年来十起典型的珍珠棉生产企业火灾事故案例，其中，河北省石家庄市无极县天泽鑫珍珠棉厂“11·12”爆炸事故[1]，引起了国家安全管理部门的高度重视，敲响了珍珠棉生产行业的安全生产警钟，也对消防救援工作提出了新的要求。

1 火灾危险性

1.1 生产工艺简述

珍珠棉生产工艺是以聚乙烯（PE）颗粒为主要原料，加入滑石粉作为填充剂，搅拌后，通过提升料斗加入到挤出机内，经挤出机内螺杆混合、塑化熔融均化，与高压泵注入的丁烷和单甘酯在适宜的温度条件下充分接触、混合、均化，经定径装置吹胀、冷却定径、剖开、展平后切割成定型产品。生产工艺流程见图1。

表1 近年来典型珍珠棉生产企业火灾事故案例统计

图1 珍珠棉生产工艺流程图

1.2 物料参数分析

珍珠棉生产工艺主要涉及的物料有丁烷、聚乙烯、单甘脂、滑石粉和珍珠棉产品，有关物料参数分析见表2。丁烷的火灾危险性为甲类，属于危险化学品，一旦泄漏与空气接触或混合，极易发生燃烧或爆炸[2]；聚乙烯、单甘脂和珍珠棉的火灾危险性均为丙类，在高温和火源条件下燃烧，产生浓烟；滑石粉为硅酸镁盐类矿物滑石，化学性质稳定，不燃。但是，值得注意的是刚生产出来的珍珠棉产品会缓慢释放出丁烷气体，遇静电、火源等极易引发爆燃。

1.3 火灾风险分析

珍珠棉生产企业的火灾风险主要来源于生产和仓储环节，其中主要风险点在于挥发与积聚的丁烷气体。丁烷在珍珠棉生产过程中只用于物理发泡，不发生化学变化，高压液态注入挤出机，在挤出机内与物料混合，挤出后在物料中迅速气化起到发泡作用。丁烷气体在生产过程中部分扩散到生产车间，部分残存在珍珠棉产品中并缓慢释放。扩散的丁烷气体部分由挤出机上部的抽风装置收集，通过废气排风管道至环保设施净化处理后排入大气；部分由门窗扩散。因丁烷气体密度大于空气，容易在溢出或缓释的区域聚集，此外，丁烷钢瓶、管线等设备设施的泄漏，也易积聚低洼处，与空气形成爆炸混合气体，遇静电、明火，发生爆燃。

2 火灾特点

2.1 火势蔓延快

珍珠棉生产车间和仓库堆放的可燃物数量多。一些企业生产车间和仓库在同一区域内，甚至在单层厂房中搭建夹层，用作原料或半成品仓储，货物堆放密度大，火灾荷载大。也有些企业在生产区、仓储区和办公区之间的通道，搭建连廊顶棚，防火分区不明显，空间相对密闭[3][4]。一旦火灾发生，火势迅速蔓延，形成全面燃烧，初期火灾扑救难度大。

2.2 火场排烟难

珍珠棉生产企业属于一般工贸类企业，安全管理普遍水平不高，火灾监测和消防技防手段落后，导致初期火灾很难被第一时间发现，且密闭空间致使燃烧产生的大量高温有毒烟气沿屋顶向四周扩散，排烟困难，能见度迅速下降，不利于人员疏散。如果火场排烟不及时，浓烟易导致人员中毒窒息，高温烟气条件下也会造成轰燃，灭火救援极为困难。

2.3 坍塌风险大

一些珍珠棉仓储库房采用钢结构厂房，耐火性能较差，通常在600 ℃以上的高温条件下，会在短时间内失去支撑能力。从表1 宁波市4 起珍珠棉生产企业火灾事故调查来看，一旦钢结构仓库全面燃烧，钢结构或钢架顶棚基本垮塌。钢结构或钢棚屋架的仓库长时间处于高温会使钢柱、钢梁等结构强度降低，失去承重能力，导致仓库倒塌、落顶[5]。

表2 珍珠棉生产有关物料参数分析表

2.4 爆炸危险高

丁烷钢瓶库区一般要求独立设置，但是有些企业负责人安全意识淡薄，将库区设置在生产区或仓储区边上，生产区或仓储区一旦发生火灾，火势威胁丁烷钢瓶库区，丁烷钢瓶、管线等设备设施随时存在爆炸危险。另外，丁烷钢瓶、管线等设备设施发生泄漏，未设置可燃气体监测报警仪，或没有及时检测、警报，也容易造成火灾爆炸。

3 事故处置要点

对于珍珠棉生产企业的初期火灾，第一时间采用干粉、二氧化碳、泡沫等灭火药剂灭火自救，并及时关停生产设备，开启喷淋、排烟等固定消防设施，是最高效的应急措施。要提高初期火灾自救能力，就需要企业不断加强安全管理、员工培训和应急预案等方面工作。根据宁波市数起珍珠棉生产企业火灾事故处置经验来看，如果初期火灾不能得到控制，一旦扩散，火势蔓延极为迅速，燃烧猛烈，产生大量可燃有毒烟气，灭火救援行动将非常艰难。当消防救援力量赶到现场处置时，往往是火灾的发展期，处置要点如下：

3.1 优化力量调集

评估事故等级，按照编程调派力量。优先调集大流量、大载液量泡沫消防车、高喷车（多节臂）、排烟车、远程供水系统等车辆，携带移动炮、无人机、消防机器人、氧气呼吸器、救生照明线、导向绳、红外热像仪、可燃（有毒）气体监测仪、测温仪、化学氧（过滤式）自救呼吸器、排烟机、中继台、防爆对讲机、单兵定位器等器材装备。联动调集医疗、建筑、公安、应急、大型破拆机械等单位到场处置。

3.2 到场精准研判

第一到场力量，须第一时间了解火灾部位和丁烷钢瓶库区位置。指挥员、安全员和企业安全负责人成立侦查小组，对事故现场做好全面侦查，调取事故单位的视频监控、总平面布置图和建筑结构图等，核查事故区域是否已处于断电状态；是否已采取关阀断料措施；是否已开启喷淋、排烟等固定消防设施；丁烷钢瓶、管线等是否存在泄漏。珍珠棉生产企业火灾荷载大，若已发展成立体火灾，严禁组织内攻灭火。

3.3 开展科学施救

如果有人员被困，指挥员要结合现场系侦查情况，联医疗、建筑专家等，科学评估火灾发展态势和构筑物的承载能力，在开辟救援通道后，救援人员编组成立攻坚抢险组和紧急救助小组，在企业知情人引导下，携带防护装备、救生照明线等，明确撤退路线和指令后，开展救援。内攻搜救被困人员时，必须在水枪掩护下进行，使用安全绳连接，禁止采取前后拉拽的方式，严禁随意改变进入的水带线路。

3.4 冷却先于灭火

珍珠棉生产企业的火场空间相对密闭，内部情况复杂，猛烈燃烧阶段，不建议总攻灭火。应优先采用高喷车、移动炮、消防机器人等，上、中、下全方位开展冷却，进行控火堵截。集中力量对建筑主体、承重钢构件进行冷却，冷却产生水蒸气可以提高火场的湿度，降低火场环境温度，防止建筑快速坍塌。重点保护丁烷钢瓶库区，采用水幕水带、屏风水枪或雾状水进行冷却保护、稀释防爆，必要时进行转移。

3.5 破拆排烟并重

确定起火建筑物无倒塌风险后，合理选择破拆位置，避开梁、柱、板，利用工程机械对通风口、采光窗、非承重墙或无承重构件的彩钢瓦等薄弱部位进行破拆，并用举高喷射车冷却掩护，一方面冷却防止高温烟气影响；另一方面加强排烟提高能见度，为总攻创造有利条件。开展内攻灭火救援任务前，须先采用可燃有毒气体探测仪、红外测温仪对火场内部进行侦查，确保可燃有毒烟气浓度低于限值；火场温度进入下降趋势，方具备内攻条件。

4 注意事项

4.1 确认到场安全

消防车辆到场停靠，应避开建筑易坍塌范围，远离丁烷钢瓶库区，保持安全处置距离。及时确认厂房内部设备设施断电、关阀断料等情况，防止触电、爆炸事故。

4.2 严禁盲目内攻

火灾进入发展、猛烈燃烧阶段时，严禁人员进入厂房或仓库内部侦查。内部物资堆放密集，大量高温烟气充斥相对密闭空间后，短时间内会导致轰燃。

4.3 使用灭火药剂

聚乙烯、珍珠棉分解会持续产生大量热，因此采用干粉灭火后容易复燃，使用A 类泡沫灭火剂效果更佳。明火扑灭后，继续用喷雾或开花水枪进行冷却，防范复燃。

4.4 冷却建筑要点

对于起火钢结构建筑承重部位的冷却射水要均匀、全面，不宜用直流水，防止钢结构承重部件局部骤冷后，急剧收缩变形，破坏预应力，导致坍塌、落顶。

4.5 谨防建筑坍塌

火灾时间超过起火建筑主体结构的耐火极限后，屋顶破拆排烟不可取，破拆后新鲜空气迅速补充进入火场，会导致加速燃烧或回燃，可能造成建筑物整体性坍塌。

4.6 做好通信保障

大跨度钢混或钢结构厂房、仓库存在通讯信号自然屏蔽现象。开展内攻前，必须开展全方位火情侦查，确认建筑主体安全，搭建通信中继站，做好通信保障。

5 结语

回顾国内珍珠棉生产企业火灾案例，违章作业、电气线路故障、防爆措施不到位和静电消除不及时等，是造成珍珠棉生产企业火灾频发的主要原因。为此，地方安全监管部门要进一步落实企业安全主体责任，加强现场安全管理；强化员工安全培训，完善事故应急预案，建立源头治理机制。本文从典型案例着手，分析火灾危险性，归纳火灾特点，并总结了事故处置要点和安全注意事项，为确保消防指战员生命安全的前提下，科学、高效地开展灭火救援工作提供参考。