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高温天气危化品储存要当心(转载中国应急管理报)

2020-08-17 09:51:27 开发人员

高温天气危化品储存要当心

    当地时间8月4日,黎巴嫩首都贝鲁特港口区发生剧烈爆炸,造成严重伤亡。有报道称,此次爆炸可能由2014年存放在港口仓库内的2750吨硝酸铵引起。高温等天气条件对危险化学品的安全储存威胁很大,危险化学品火灾也多发生在炎热的夏季。本期,我们一起学点危险化学品储存安全知识。


硝酸铵是什么

    固态硝酸铵应用在工农业生产中有上百年的历史,在农业上主要用于化肥生产,工业上可以用于火箭等航天飞行器的固体推进剂、炸药等制造领域。

    硝酸铵具有钝性,我们可以将这个性质理解为其爆炸条件十分苛刻,对外界条件的反应不是特别敏感。因此,它也被称为“最难引爆的硝酸炸药”。但在一定条件下,硝酸铵也具有强氧化性,同时又是自反应性物质。

    硝酸铵化合物容易发生分解反应,温度越高,分解速率越快。在常温常压下,硝酸铵也会发生缓慢的分解反应,并在分解过程中释放热量。

   如果硝酸铵大量堆积导致分解过程中产生的热量无法散失,就会导致温度越来越高。温度升高的同时又促进了硝酸铵的进一步分解,于是,热分解越来越快,同时分解的产物一氧化二氮会与硝酸铵发生剧烈的氧化还原反应,该反应具有爆炸性,最终硝酸铵可能会因为过热而发生自燃现象,甚至发生爆炸。


正确储存危化品

    要有合格的危险化学品仓库。危险化学品仓库应采用不导热的耐火材料做屋顶和墙壁的隔热层,屋檐要适当加长,以阻止阳光射入仓库;库墙要适当加厚,设置双层门、双层屋顶;窗户玻璃漆成蓝色或选用磨砂玻璃。

    危险化学品要分类存放。危险化学品要分类、分库、分件、分架存放,严禁把各种性质互相抵触、灭火方法不同、容易引起自燃的物品混放在一处。储存物品时,堆垛不可过高、过大、过密,垛与垛、墙、屋梁、电灯之间应保持一定距离,并留有消防通道,不得超量储存。

    要严格控制温度。应为仓库设贮水屋面或在仓库屋面上设置冷却水管。当仓库气温在30摄氏度以上时,要对屋面进行喷水降温,使温度保持在28摄氏度以下。也可将仓库屋顶、外墙和窗户玻璃涂成白色,以减少对辐射热的吸收。有条件的可安装空调进行降温。有的仓库可在早晚开窗通风,放进冷空气,中午关闭门窗,防止热空气进入。

    露天堆场和储罐要降温。桶装的易燃液体应放在建筑物内,需要临时露天存放时,应用不燃材料搭建遮阳棚,有时需要定时喷水降温。桶内盛装易燃液体应留有5%至10%的空间,这样能防止桶内易燃液体受热膨胀发生燃烧或爆炸。储罐外部应安装降温装置,在气温达到30摄氏度以上时,进行喷淋降温。

    应有防雷设施。危险化学品仓库一般都设在本单位或城市的边缘地区,与周围的其他建筑物保持一定距离,这样,仓库周围就形成了空旷地带,仓库容易遭受雷击。因此,仓库要安装避雷装置,以防止因雷击引起火灾事故。

    加强人员管理。管理危险化学品仓库的人员须接受相关专业培训和安全教育。仓库管理人员要定时对仓库进行巡查,发现问题及时解决,确保安全。

    硝酸铵储存要特别注意。硝酸铵务必储存在阴凉、干燥、通风良好的库房,远离火种、热源。同时,硝酸铵应与易燃物、还原剂、酸类、活性金属粉末分开存放。由于硝酸铵受到撞击以后容易发生爆炸,在存储、搬运的时候严禁撞击、摩擦。


高温易带来哪些问题

    ▶温度升高使危险化学品密闭储罐内压力增大

    温度升高使液体危险化学品气化趋势加大,造成容器内压力增加。储存在密闭容器中的液体危险化学品,受热后造成气化量增加,使容器内压力增大。容器内压力若超过了容器所能承受的压力,就会造成容器超压,甚至炸裂。

    高温季节,盛装易燃液体的铁桶出现的“鼓桶” 现象就是易燃液体受热膨胀所致。如果容器是敞口的,液体气化后形成的蒸气逸出,容易与空气形成爆炸性混合气体,遇火源引发爆炸。对液化气体而言,其相态变化受温度的影响较大。家庭使用液化气时,禁止用沸水加热或烘烤容器。

▶温度升高加速氧化分解和自燃

    受温度、湿度等影响,许多危险化学品受热后容易分解,释放出氧气甚至氧原子,使其他物质氧化,同时放出大量的热。如果通风不良,热量积聚不散,致使温度升高,又会加快化学品的氧化速度,产生更多的热,促使温度继续升高,当温度达到其自燃点时,就会自燃。有些自燃点较低的物质如黄磷(自燃点为30摄氏度),如果不妥善保管,当夏季气温超过它的自燃点时,遇空气就会自燃。

1947年美国硝酸铵爆炸事故

   1947年4月16日,在美国得克萨斯城港口,有一艘已经停留了5天的货轮——格兰德坎普号,上面装着从比利时运来的一些油田器械、钻杆、麻绳和武器弹药。但它最主要的“乘客”,其实是2300吨硝酸铵化肥。

    当天早上8时许,船员正在把剩余的几袋硝酸铵搬运到船舱中,这时一股烟味引起了他们的注意。烟雾似乎是从堆放化肥的4号船舱传出来的。

    或许是哪个无知的船员或码头工人无视禁烟标志,在船上抽烟,引发了火灾。火势很快蔓延到甲板、船体表面,烟雾也越来越大。船员急忙拿起灭火器和消防水带灭火,20多名消防员也及时赶到。

    眼看火势并没有减小的趋势,反而越来越大,船员又想出了另外一个灭火方法。

    救援人员不再用水灭火,而是用板条把货仓封住,盖上防水布,打算通过这种方式挤出舱内的氧气。这样一来,燃烧也就没法继续进行了。

    这种方法在当时是一种常用的货船灭火方法,而船长也在其中夹杂私心——减轻货物被淋湿而造成的损失。

但是人们没有想到的是,对于运输硝酸铵的货轮来说,这种方法是在火上浇油。

硝酸铵虽然耐撞击,但在高温面前十分“脆弱”。当温度达到165℃左右,或者与明火接触,固体硝酸铵会迅速分解产生一氧化二氮。

    而一氧化二氮也会在高温下转化生成氧气,救援人员千方百计想除去的气体又重新出现了。这时候,空气中酝酿的反应就不只是燃烧这么简单了。救援人员费尽心思营造的高温、高压环境,让货仓成了加速爆炸反应的密闭容器。

    人们当时对此还一无所知,只是发现即便出动了强大的救援力量,火势还是大得无法控制。

    8时30分,船长下令放弃格兰德坎普号,承担所有货物的损失。然而他原本只是心疼损失一艘货轮和货物,却没料到这场火灾竟演化成更大的灾难。

    9时12分,从港口传来的一阵轰隆巨响让几乎整个城市为之一颤。

    一个火球直插云霄,把天空映成红色。浓烟窜上610米的高空,并向四处弥散。部分船体随之融化成碎片,从码头喷出。

两架飞机从上空飞过,直接被摧毁坠落。码头边上的爆炸引起方圆160公里的水体波涛汹涌,引发海啸,掀起一波接一波高达4.5米的浪潮,向陆地袭来。这起事故造成至少581人丧生。

▶气体膨胀系数更大

    气体一般都是装在钢瓶或其他压力容器里的,随着温度的升高,钢瓶内的压力增大。例如,氧气瓶内气温为零摄氏度时,瓶内压力为每平方厘米150千克,当温度升高到54摄氏度时,压力就升到每平方厘米180千克。压力过高,钢瓶就有爆炸的危险。温度升高使液体的蒸发速度加快。易燃液体的蒸发性不但与液体本身的性质有关,而且受周围环境的影响,其中温度对它的影响最大。

    温度越高,易燃液体蒸发越快,液面上蒸气浓度越高,蒸气与空气形成爆炸性混合气体的可能性就越大,火灾爆炸的危险性就越大。不同液体的蒸发速度因温度、沸点、比重、压力的不同而不同。易燃液体的蒸发性与它的沸点及蒸气压有关,沸点越低,该液体的蒸发性越强。有些易燃液体的沸点很低,如在常压下,汽油的沸点是50摄氏度,如果环境温度超过其沸点,很容易发生危险。

总结:夏季危险化学品储存,关键是要防热降温。


安全管控措施

    对列入《特别管控危险化学品目录(第一版)》的危险化学品,应针对其产生安全风险的主要环节,在法律法规和经济技术可行的条件下,研究推进实施以下管控措施。

◆建设信息平台,实施全生命周期信息追溯管控

    构建特别管控危险化学品从生产、储存、使用到产品进入物流、运输、进出口环节的全生命周期追溯监管体系,完善信息共享机制。探索在特别管控危险化学品的产品包装及中型散装容器、大型容器、可移动罐柜和罐车上加贴二维码或电子标签,利用物联网、云计算、大数据等现代信息技术手段,逐步实现特别管控危险化学品的全生命周期过程跟踪、信息监控与追溯。

◆研究规范包装管理

    推动规范特别管控危险化学品产品包装的分类、防护材料、标志标识等技术要求及中型散装容器、大型容器、可移动罐柜和罐车的设计、制造、试验方法、检验规则、标志标识、包装规范、使用规范等技术要求,推动实施涉及特别管控危险化学品的危险货物的包装性能检验和包装使用鉴定。

◆严格安全生产准入

    对特别管控危险化学品的建设项目从严审批、严格准入,对不符合安全生产法律法规、标准和产业布局规划的建设项目一律不予审批。

◆强化运输管理

    建立健全并严格执行充装和发货查验、核准、记录制度,加强运输车辆行车路径和轨迹、卫星定位以及运输从业人员的管理,从源头杜绝违法运输行为,降低安全风险。利用危险货物道路运输车辆动态监控,强化特别管控危险化学品道路运输车辆运行轨迹及超速行驶、疲劳驾驶等违法行为的在线监控和预警。加快推动实施道路、铁路危险货物运输电子运单管理,重点实现特别管控危险化学品的流向监控。

◆实施储存定置化管理

    相关单位(港口、学校除外)应在危险化学品专用仓库内划定特定区域、仓间或者储罐定点储存特别管控危险化学品,提高管理水平,合理调控库存量、周转量,加强精细化管理,实现特别管控危险化学品的定置管理。加强港口危险货物储存管理,危险货物港口经营人应当在危险货物专用仓库、堆场、储罐储存特别管控危险化学品,并严格按照有关法律法规标准实施隔离,建立作业信息系统,实时记录特别管控危险化学品的种类、数量、货主信息等,并在作业场所以外备份。


救援注意事项

    扑救危险化学品火灾,要把握火场主要方面,科学决策,严防发生爆炸和中毒。

    危险化学品仓库着火,要根据危险化学品的不同性质,正确选用灭火剂。大多数易燃、可燃液体火灾都能用泡沫扑救。其中水溶性的有机溶剂火灾,如醇、醚类火灾,应使用抗溶性泡沫扑救。

    可燃气体火灾可使用二氧化碳、干粉等灭火剂扑救。遇水燃烧物质火灾,如碱金属、碱土金属火灾,不能用水和二氧化碳扑救,应使用干粉、干沙土或水泥粉等覆盖灭火。

    遇水反应物质,如乙硫醇、乙酰氯,与水或水蒸气接触能发生反应,产生有毒或易燃气体。因此,遇水反应物质火灾应使用二氧化碳、干粉、水泥粉、干沙土等扑救,一般不得使用泡沫灭火剂扑救。

    粉状物品火灾,如硫磺粉、粉状农药火灾,不能用强水流冲击,可用雾状水扑救,以防止发生粉尘爆炸,扩大灾情。

    灭火应保证行动安全。进入危险区域的消防人员,应穿着防化服,并视情使用喷雾射流进行掩护。扑救具有爆炸危险的危险化学品仓库火灾,要设定明确的进攻和撤退信号,保证紧急情况下能撤离现场。

    遵守行动规则,不得随意解除防护装备,不得随意坐下或躺下,不得在有毒有害区进食和饮水等。

    避免环境污染。对火灾事故中流淌的有毒有害液体,要及时筑堤围堵,防止其任意流淌。对灭火流淌水和洗消用水,有条件的,应将其导入到污水处理场处理,防止污染环境。

(应急管理报综合整理,相关资料由中国化学品安全协会提供)