港口硫磺火灾成因及防控对策

2017-08-22■高嵩

水上消防 2017年1期

■ 高嵩

港口硫磺火灾成因及防控对策

■ 高嵩

0 引言

硫磺作为重要的工业原料，广泛生产应用于硫酸、化肥（硫肥）、橡胶、硫化物和制药业等多个领域。我国是全球最大的硫酸生产国，因此也是全球最大的硫磺需求、消耗、进口国。据统计，我国进口硫磺约占全球贸易量的1/3以上。加拿大、中东等国家是全球主要的硫磺出口国，由于地理位置等原因，我国进口硫磺的主要运输途径为海运。我国各大港口码头因此成为硫磺重要的集聚地，而对硫磺火灾的预控工作也就成为了港口安全生产及管理的重要一环。

1 硫磺理化性质及港口硫磺存储现状

硫磺，别名硫、胶体硫、硫黄块，为淡黄色粉末或脆性结晶，有特殊臭味，不溶于水，微溶于乙醇、醚，易溶于二硫化碳。其熔点为119 ℃，沸点为444.6 ℃，相对密度（水＝1）为2.0，爆炸极限：35～1 044mg/m3，闪点为207 ℃，引燃温度为232 ℃。硫磺遇明火、高温易发生火灾危险，燃烧时放出有毒性、刺激性和窒息性气体；与卤素、金属粉末等接触剧烈反应；硫磺为不良导体，在储运过程中易产生静电荷，可导致硫尘起火；粉尘或蒸气可与空气或氧化剂（如硝酸盐、高氯酸盐等）混合形成爆炸性混合物。

作为一种常见的危险货物，根据GB 6944《危险货物分类和品名编号》和GB 12268《危险货物品名表》相关分类，硫磺为第4.1类：易燃固体。《国际海运危险货物规则》（简称《国际危规》）中对易燃固体的定义和特性描述为：易燃固体系指易于燃烧的固体和经摩擦可能起火的固体（包括纤维状、粉末状、颗粒状、糊状等），其危险性不仅来自于火，还来自于有毒的燃烧物质。

目前，我国硫磺的主要集散地为青岛港、南通港、日照港、防城港、天津港等港口，其中青岛港、南通港、防城港是硫磺储存、交易量最大的3个港。港口硫磺的存储形式有固体硫磺和液体硫磺，液体硫磺主要来源于石油冶炼业的副产品，运输过程中必须不断加热，确保其温度保持在135 ℃～140 ℃之间。因对其在储存、运输中的技术要求和监控度较高，危险性远远小于固体硫磺，本文对液体硫磺不再进行细致分析。

根据海上安全委员会第85届会议通过的《国际海运固体散货规则》和第89届会议通过的《国际海运固体散货规则》修订案中把海上运输固体硫磺分为两类。一类是成一定形状的硫横（如颗粒、球状、锭、片等），另一类是粉尘、细粒等硫磺。其中，特别规定细粒状硫磺不能进行散装运输。

2 港口硫磺火灾成因及硫磺管理中存在的问题

近年来，随着标准和规范的不断升级、完善，危险品储存、运输中安全系数不断提高。但由于我国对硫磺的需求量较大，海运又是我国进口硫磺的主要途径，港口硫磺火灾时有发生。

2.1 硫磺火灾成因

根据固体硫磺的理化特性，其发生燃烧致灾的原因主要有以下三种。

1）散装硫磺料场内储存有大量颗粒状硫磺，颗粒状硫磺粒径的不同从而表现出不同的燃烧性能，当受热达到一定温度或是遇到电火花等情况时易发生燃烧而导致火灾。

2）大量堆放的硫磺颗粒或装包硫磺与空气中的氧气接触发生氧化放热反应，热量积累到一定程度又不能及时散发，使硫磺堆垛的温度不断升高而引起自燃。

3）在硫磺装卸中使一些硫磺粉尘逐渐聚集在照明装置、装卸车发动机以及其他机械设备热表面上，导致硫磺粉尘的燃烧。

2.2 硫磺管理中存在的问题

2.2.1 硫磺堆场的选址及布局设置不合理

硫磺作为易燃固体，其堆场在选址和布局上都有着一定的防火规范要求，一些硫磺堆场特别是早期建成的堆场在选址及布局设置方面存在着一些问题。如堆场选择在上风向位置，导致发生火灾以后对下风向的区域造成较大影响；选址时与周边建筑物的间距不足，发生火灾后易威胁到周边的建筑物；与周边道路的间距不足，甚至没有预留出足够的消防车通道等问题；有的堆场在设置上不合理，周边用集装箱或是高墙进行隔离，不能使堆场进行通风散热，导致逐步累积。

2.2.2 硫磺堆场硬件设施配备不足

在防控硫磺火灾中，预防和处置突发事故的设施设备的作用极为重要。一些硫磺堆场没有配备相应的监控设备和应急器材等。

1）防静电、防雷设备。在堆场的进出口没有安装静电消除装置，防雷设备没有按要求配备或是没有定期检测；

2）报警、监控系统。缺少对堆场温度监控的系统，不能及时准确地掌握堆场硫磺温度、粉尘等实时状态，就不能及时发现异常状况并做出早期处置；

3）消防系统。部分堆场周边未设置水喷淋冷却系统和固定灭火设备，在夏季高温期不能对堆垛进行冷却降温，在发生事故后不能保障充足的水源；

4）应急设备的配备。部分硫磺堆场未配备空气呼吸器、防毒面罩等应急设备，发生事故后不能对现场处置人员进行有效保护。

2.3 现场管理不到位

对硫磺堆场的规范化管理是避免事故发生的最重要一环。现场管理方面问题具体表现如下：

1）未制定相关的安全制度，或虽有制度但未按照要求执行。其中包括硫磺堆场周边的动火审批制度，人员进入堆场的禁火要求，从业人员的资格审查制度等。

2）对现场工作人员的管理不到位。没有组织现场操作人员进行安全培训和宣传教育，特殊岗位的人员未持证上岗等。

3）现场安全管理人员对堆场的大小、通风状况、温度状况未能及时掌控。不能定时对堆垛的温度进行实时监控，对不符合要求的堆垛未及时通知现场人员进行分垛、通风等。

2.4 事故应急处置不及时

大量的颗粒硫磺堆积存放时，硫磺堆垛内部一旦发生火灾，在初期不易被发现，容易延误灭火时机，造成较大的危害。在发现初起火灾时，由于火情较小，现场人员重视度不够。如果当班人员平时对应急处置措施掌握不够，极易出现报警不及时或一个人单独处置等情形。硫磺燃烧产物为二氧化硫等有毒气体，硫磺与水在高温中分解还会生成硫化氢。这两种气体对人体的危害度较大，在没有做好个人防护的情况下，往往不能在事故初期对事故进行有效的控制。对初起火灾的处置不及时，也是导致硫磺火灾失控的原因之一。

3 港口硫磺火灾防控对策

港口企业在现有港口全天候生产的实际情况下，应逐步完善对硫磺的各项管理制度、处置措施及预警系统，最大限度地减小硫磺火灾的发生率。

3.1 严抓审核关，确保堆场选址合理规范

《建筑设计防火规范》GB 50016中对甲类仓库以及可燃材料堆场有着明确的防火间距要求。硫磺堆场在选址和布局上要严格遵守相关规范要求。在设计之初，对硫磺堆场选址与周边建筑物、道路的间距情况，周边消防车通道等情况应严格把关。建设单位要完善各项审批手续，确保硫磺堆场合法合规建设，在源头杜绝“先天性”问题的出现。

3.2 加强硫磺堆场的硬件设施设备建设

随着科学技术的迅猛发展，在火灾防控方面的物防、技防作用尤为突出。硫磺堆场要完善视频监控系统和火灾报警系统，并在一定部位增设有毒气体探测仪，检测二氧化硫、硫化氢气体异常增大的情况；在堆场的进出口安装静电消除装置、按要求配备防雷设备，并进行定期检测。由于硫磺颗粒粒径小于150 μm时，易引起粉尘爆炸，应在堆场安装粉尘浓度监测系统。有条件的堆场，可设置一定的水喷淋冷却系统和固定灭火设备，在夏季高温期对堆垛进行冷却降温。堆场相应位置应设置包括空气呼吸器、防毒面罩等在内的应急设施设备，确保在突发火灾事故时，对现场人员进行有效保护。

3.3 完善硫磺堆场的现场管理

对硫磺堆场实行规范化管理，制定符合本单位（堆场）的安全管理规定。管理规定应明确以下几点：

1）明确硫磺作业、堆存操作规程，注意事项等；

2）明确现场安全管理人员；

3）完善硫磺堆场周边的动火审批制度，人员进入堆场的禁火要求，以及从业人员的资格审查制度等。

结合硫磺的理化特性和堆场的特点，制定对堆场的巡查制度，及时掌握堆场的大小、通风状况、温度状况，对异常情况进行及时处置。制作《硫磺作业外来人员周知卡》，提醒外来司机、人员遵守堆场相关规定。进入堆场区域车辆应安装防火罩等防火花装置。

3.4 科学化处置硫磺堆场初起火灾

由于硫磺燃烧后会产生大量有毒气体，火灾发展为猛烈阶段后扑救难度较大。因而，在硫磺火灾的处置中，对初起火灾的扑救极为有效。作为初起火灾扑救的主要实施者，硫磺堆场的经营单位应依法依规制定科学的应急处置预案，加强对堆场管理人员的培训以及对预案的演练工作。根据岗位性质的不同、职责的不同，制定有针对性的现场处置要点，要求现场的每一名工作人员都要清楚了解自己所处岗位在硫磺初起火灾时，需启动的应急流程和处置措施。此外，还应配备充足的应急装备和防护用品，为处置初起火灾提供安全保障。