主题颜色

燃爆为何发生?

1997年10月9日下午5时许,南京扬子石化公司烯烃厂的检修人员在检修设备时,管线中的残油从1.5米高处的法兰口泄漏到地面,且异味较重。为清除地面残油、消除异味,监护人员便去打开10米外的高压消防水进行冲洗,顷雇之间就听到“轰”的一声,水到火起,残油突然发生燃爆。结果,当场烧死2人,重伤3人,1名伤者因伤势过重抢救无效,于第二天中午在医院死亡。事故后,经过地方人民政府派出的专家调查组进行认真地调查分析,认定这起事故的直接原因是泄漏残余油中的可燃气体遇到高压消防水后形成的静电云雾产生放电火花引起的。

为什么消防水冲洗落地残油会引起燃爆?只要我们根据静电的性质、静电的放电类型和静电的放电条件来分析,就不难回答和解释这个问题。

当两种不同性质的物体互相磨擦或接触时,由于它们对电子的吸引力大小各不相同,在物体间发生电子转移,使其中一物体因失去一部分电子而带正电荷,另一物体得到一部分电子而带负电荷。如果磨擦分离后对大地绝缘,则电荷无法泄漏,停留在物体的内部或表面呈相对静止状态,这种电荷我们称之为静电。

在通常情况下,静电产生之后并不一定会放电。因为空气中只有少量的带电粒子(如自由电子和正负电子),是个良好的绝缘体,然而在带电体电场的作用下,原有的自由电子发生高速运动,并由此发生电子与原来中性的氧、氮分子碰撞。在一定条件下,可使被碰撞的中性分子发生电离而产生新的电子,这样由碰撞引起的空气电离作用越来越强,带电粒子越来越多,最后就使空气被击穿而成为导体,于是就形成了静电放电。静电放电有电晕放电、刷形放电和火花放电三种类型。电晕放电一般是发生在两极相距较远,带电体表面有尖角的场所,因局部电场强度较大,能将附近的空气电离击穿。这种放电释放的能量较小。

刷形放电的特点是两极间的空气虽被击穿成为通路,但此通路并不集中在某一点上。因为放电不集中,故在单位空间内释放的能量较小。

火花放电时,两电极间的空气被击穿成为通路,一般没有分叉,电极上有明显的放电集中点,放电时有短促爆裂声,在瞬间内放电能量集中释放,因而这种放电的危险性最大。

静电放电引起燃爆,往往是由许多偶然因素同时存在才能发生。

1.易燃易爆物质有浓度必须在燃烧(爆炸)浓度范围内。可燃物过多而氧气不足或氧(空气)充足而可燃物少,都不能维持燃烧。对于石油类气体,其爆炸浓度多在10%以下。

2.带电体表面电场强度必须达到能使空气击穿放电的程度。

3.静电放电的能量必须大于可燃物的最小引燃能量。各种可燃物都有一个数值不同的最小引燃能量,如汽油为0.2毫焦耳,氢气为0.019毫焦耳等。

通过以上分析,我们不难发现该厂用高压消防水冲洗落地残油引起的燃爆事故,是由于当时现场完全具备了静电放电着火爆炸诸多偶然因素造成的。首先具备了静电产生和放电条件:当压力在8~13kg的高压消防水从截面很小的水枪口高速喷出时与喷口产生了激烈的磨擦,同时水流本身的分子之间又相互碰撞,因而产生了大量的静电,理论上称之为喷口静电。当水柱在空中飞行一段距离后,便开始扩展飞散分离,出现了许多由小滴组成的新液面,产生了云雾般的静电电晕层:残油从1.5米高的管线中溅落到地面,形成面积约0.7平方米,厚约0.4厘米的摊积面,不但容易产生静电,而且也容易聚集静电。当消防水从空中溅落时,静电电极击穿空气,发生了电晕放电和刷形放电,产生了放电火花(即着火源)。其次现场当时具备了可燃物和助燃物:从管线中溅落到地面的残油中95%以上是挥发性强的可燃液体,与空气中的氧(助燃物)形成了浓度较高的爆炸性混合物。从现场当时闻到的严重异味判断,其已达到了爆炸极限。第三,当高压消防水从空中射向地面残油时,其产生的静电放电能量完全达到并超过了现场当时形成的爆炸性混合物的最小点火能量0.2毫焦耳,因而引起剧烈地爆燃。

事故是惨痛的,教训是深刻的,尽管目前我国尚无有关禁用消防水冲洗残油的规定,而且此类事故的发生概率不到十万分之一,但它却在提醒人们:消防水冲洗落地残油容易引起爆炸!应在有关消防法规中明令禁止。

感动 同情 无聊 愤怒 搞笑 难过 高兴 路过

责任编辑 :内测2 (易 安 网 版 权 所 有 ,未 经 授 权 禁 止 使 用 ,不 能 转 载 ! )

分享按钮