汪继刚
摘要:现场混装炸药车安全风险主要包括爆炸、物料混合性、静电、高温排气与防火以及应急响应与救援等方面。针对这些风险,本文提出了具体的风险防控策略,旨在通过加强消防设备的配备与维护、发动机排气管防火处理等措施,有效提升现场混装炸药车的安全管理水平,降低事故发生概率,保障人员和设备安全。
关键词:现场混装炸药车;消防视角;安全风险;风险防控
引言
现场混装炸药车是一种高度集成的爆破施工设备,在矿山开采、建筑基础挖掘等大规模土石方移除工程中发挥重要作用。然而,由于炸药车在使用过程中需要处理易燃、易爆材料,使得工程现场存在一定的安全风险。为保障炸药车的安全运行,减少发生火灾和爆炸等事故,本文基于消防视角对现场混装炸药车的安全风险进行了深入分析,并提出了相应的风险防控措施,旨在为相关行业提供参考。
一、现场混装炸药车概述
现场混装炸药车是一种高度集成的爆破施工设备,用于在爆破现场直接混合原材料制备炸药并装入炮孔。它整合了原料的运输、炸药的现场混制和装药过程,从而省去了传统的炸药生产、运输和储存环节,降低了相关的安全风险。该车辆配备有自动化的上料输送系统、液态和干料供应系统以及高效的混合系统,能在短时间内将原材料转化为可用的炸药,直接通过螺杆泵送设备将炸药注入炮孔。
二、消防视角下的现场混装炸药车安全风险
(一)爆炸风险
炸药车使用的混装炸药通常包含硝酸铵和燃油混合物等敏感的化学成分,在环境互动条件下化学成分极易引发化学反应导致爆炸,具有较强的不稳定性。炸药的不稳定性在温度波动、机械撞击或误操作的情况下将持续增加。例如,硝酸铵与燃料油的混合物(ANFO)在受到过度压缩或摩擦时,可能会意外爆炸。此外,爆炸的冲击波能够摧毁近距离的设备和建筑,甚至引发连锁反应,增加次生灾害风险[1]。
(二)物料混合性风险
在炸药车中混合不同种类的原料,错误的比例或不均匀的混合,可能造成炸药性能不稳定或失效,需要精确控制比例和混合均匀性。混合过程中的安全隐患包括操作错误、设备故障和环境因素。其中,操作错误多指计量不准确、添加顺序错误等。例如,过量的氧化剂或燃料会引起不稳定反应,增加爆炸风险。
(三)静电风险
在现场混装炸药车装填和混合炸药时,炸药粒子之间的摩擦、设备与炸药材料的相对运动以及环境中的低湿度,会产生静电。静电的危害性在于它的不可预测性和潜在的引爆能力,当静电积累到足以产生电火花时,就会出现放电现象,从而引燃或触发炸药爆炸。例如,在处理高度敏感的硝酸铵基炸药,会产生大量火花。在操作炸药车时,静电引起的一次小火花就足以引发全面爆炸。
(四)高温排气与防火风险
炸药车发动机在运行时,会排放出高温气体,如果气体未经妥善处理,可能会成为引燃炸药的热源,这种风险在车辆靠近炸药装填区域或在环境温度较高的地区尤为突出。因此,高温排气管靠近易燃炸药时,其表面温度将达到足以引发炸药或其他易燃物质燃烧的温度。此外,炸药车配备自动灭火系统(如图1),以在初期火灾发生时迅速扑灭火势。
(五)应急响应与救援风险
为在各种潜在事故情景下保障炸药车安全操作,应基于实际操作环境和具体风险评估,制定应急预案,预案中需要包含爆炸、火灾和化学泄漏等操作步骤。然而,预案的制定和实施面临诸多挑战,如操作人员培训的充分性、预案更新的及时性以及现场通信设施的可靠性。在发生事故时,救援过程本身也存在诸多风险。例如,救援人员必须面对复杂的现场环境,现场有可能存在化学污染、易燃火点和不稳定的炸药。
三、消防视角下的现场混装炸药车风险防控
(一)加强消防设备配备与维护
1.灭火器材配备与使用要求
在操作现场混装炸药车时,灭火器材的选择和配备至关重要。MF/ABC6型灭火器适用于处理多种类型的初期火灾,包括木材、纸张等固体物质燃烧、液体或油类、溶剂等气体燃烧以及电气设备火灾。正确选择灭火器,能迅速控制火势,减少错误使用灭火器带来的二次伤害或设备损害。因此,炸药车应根据其运营的具体环境和潜在风险配备相应类型的灭火器,并在车辆显眼处标注灭火器位置,确保在紧急情况下操作人员可以迅速、准确找到并使用灭火器。
2.消防设备的定期检查与维护制度
为保证灭火器材始终处于可用状态,必须建立完善的消防设备定期检查和维护制度。该制度应包括每月的视觉检查、半年进行一次实际操作检测以及每年的专业检验。其中,视觉检查内容应包括检查灭火器是否完好无损、安全阀是否到位以及压力表指示是否正常。在实际操作检测时,需要模拟使用情景,确保灭火器能够正常喷射。由资质齐全的专业人员负责检查灭火剂是否需要更换,确保灭火器的整体性能符合安全标准。
(二)防静电措施
1.静电接地装置的安装与使用
静电接地是防止静电积累引发爆炸的关键。在现场混装炸药车中,所有可能接触易燃化学品的设备部分应接地,如搅拌器、输送带和装药管道。接地装置必须根据国家标准GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》以及GB/T 50303-2013《电气装置的接地设计规范》进行设计和安装,以确保其在所有操作环境下的有效性、适宜性。例如,接地系统应采用具有良好电导性和耐腐蚀性的铜或铝材质的导线;接地点的选择应考虑设备布局和操作流程,以保证在任何时候都不会出现因设备移动或使用不当导致接地功能失效。
2.防止静电积累的方法与技巧
除安装静电接地装置外,还应使用抗静电材料制造操作工具、工作服以及操作面板等,防止静电积累。例如,操作人员的工作服和手套可以采用抗静电面料,减少因人体移动产生的静电。此外,工作区域的地面应铺设抗静电地板,以减少由于设备和人员移动引起的静电[2]。
(三)发动机排气管防火处理及安全间距设置
1.防火处理的方法与效果评估
防火处理旨在减少发动机排气管的表面温度,避免高温直接接触可燃材料,通常使用隔热材料包裹排气管进行防火处理。其中,隔热材料,如高温陶瓷纤维包层,具有良好的隔热效果,还能抵抗恶劣环境下的磨损和腐蚀。此外,排气管的隔热层设计应考虑热扩散和长期使用下的耐久性。完成上述操作后,应定期进行温度监测和热成像检测,帮助确定隔热层是否存在破损或性能下降,确保隔热效果持续有效。
2.安全间距的设置原则与实施方案
根据发动机的型号和输出特性,制定具体的安全间距指南。例如,针对大型混装炸药车,考虑炸药车在不同操作环境下的热辐射变化,可能需要更大的安全间距。此外,应考虑操作区的通风条件和环境温度,减轻对热量扩散和积聚的影响。在实施方案时,应详细规划设备的布局和操作路径,确保所有高温部件与易燃物质保持必要距离,同时提供充足的空间为紧急情况下的撤离提供便利。
(四)安全警示与防撞措施
1.安全标志的设置要求与作用
在现场混装炸药车的操作中,安全标志可以提供必要的安全信息和警告,帮助操作人员和其他现场工作人员了解潜在的危险和正确的操作程序。按照GB13392-2023的规定,安全标识应使用醒目的颜色和符号,包括易燃、易爆和其他危险性信息的警示,确保在任何光线条件下都能清晰可见,同时指示出紧急切断开关和消防设备的位置。此外,应选择耐候性强的材料制作安全标志,以适应各种外部环境条件,保证长期的可读性和耐用性。
2.防撞护栏的安装与使用效果评估
在现场混装炸药车周围安装防撞护栏,应考虑足够的机械强度和冲击吸收能力,使用钢材或高强度合成材料制作,能保护设备免受意外撞击,还能作为安全边界,指引车辆和重型机械在安全距离内操作。实施方案时,应根据操作场地的车流密度和操作区域的空间布局,定制护栏的高度和布局,还需定期对防撞护栏进行强度测试和完整性检查,确保其持续提供有效的防护[3]。
(五)人员培训与应急预案的制定
1.人员消防安全培训与演练计划
消防安全培训内容应覆盖基本的消防知识、特定的操作安全指南以及紧急情况下的应对措施,每位新员工在开始操作前都应接受培训,定期参加复训,以保证知识和技能不断更新。培训方法可以包括理论课程、视频教学、模拟演练和现场实操。在模拟演练中,应尽可能模拟真实操作环境和紧急情况,如火灾和爆炸事故(如图2),以提高员工的应急反应能力和操作熟练度。
2.应急预案的制定与实施要求
应急预案的制定应基于风险评估结果,从应急步骤、责任分配、通信协议和疏散路线等方面入手,多角度考虑火灾、化学泄漏、爆炸等所有可能的紧急情况。此外,应急预案的有效实施依赖于所有相关人员的熟悉程度,因此需要定期组织培训和演练,保证每位员工都能迅速、准确执行预案。预案还应定期根据操作环境或法规的变更进行更新,确保其始终适应当前的操作条件和最佳实践。
(六)实时监控与预警系统的建立与完善
1.传感器与监测设备的选型与安装位置确定
在操作现场混装炸药车时,需要实时监控系统,以提高安全管理水平并预防事故发生。对此,应基于详细的风险评估和设备制造商的指导,选择适当的传感器和监测设备,实时检测关键的安全参数,如温度、压力、化学气体浓度和静电水平,以保证监控系统的有效性。例如,应在发动机排气管、化学混合区和炸药储存区安装温度传感器,以监测区域温度变化是否超出安全阈值;应在炸药压缩部件附近放置压力传感器,监测是否存在潜在的压力异常[4]。
2.预警机制的建立与实施效果评估
建立预警机制,通过集成的软件平台实时分析所有传感器数据,并设置具体的警报阈值,一旦监测到参数超出预设的安全范围,系统会自动触发警报,立即通知现场管理人员和操作人员。此外,预警系统还应链接现场紧急响应措施,如自动启动消防系统或紧急停机措施。为评估预警机制的实施效果,应定期进行系统测试和模拟紧急情况,确保所有组件在实际操作中能够及时、准确执行其功能,从而提高对突发事件的响应速度和处理能力,减少可能的人员伤害和财产损失。
结语
通过强化消防设备的配备及其维护,执行有效的防静电措施,对发动机排气管进行防火处理并确保安全间距,增强安全警示和防撞设施,实施全面的员工培训,制定紧急预案,建立实时监控和预警系统,严格控制人员进出,可以提高炸药车的安全管理水平,减少事故发生概率。未来,为保证人员与设备安全,应持续关注、融入并发展新技术、新方法,以不断优化炸药车安全防控体系。
参考文献
[1]卢太平.建筑施工现场消防安全管理及火灾防范策略研究[J].水上安全,2023(13):125-127.
[2]刘纬天.灭火救援现场消防通信存在的问题及对策探讨[J].今日消防,2023,8(08):42-44.
[3]欧恩国,何晓武,王雷.现场混装炸药车在掘进爆破中的应用[J].采矿技术,2020,20(04):170-171+177.
[4]李航.现场混装炸药车地面制备技术[J].科学技术创新,2019(16):176-177.