危险化学品仓库消防设施设置探析
2018-02-07李晨光
李晨光
(1.武警学院 研究生队; 2.廊坊市公安消防支队,河北 廊坊 065000)
近年来,随着我国化学工业生产的快速发展,各种化工产品在生产、生活领域得到了广泛应用。而在仓储行业蓬勃发展的背景下,危险化学品仓库的数量也在逐年增多,一旦发生火灾事故,会造成重大人员伤亡和财产损失。
目前,我国在危险化学品仓库安全管理方面还存在一些不足,有些管理制度落实不严,对货品出入库登记不严,存在瞒报或漏报、灭火剂准备不足或不准确等问题,给防火灭火工作带来了较大的安全隐患。鉴于危险化学品仓库火灾易呈现出爆炸性和危险性,应加强对其火灾特点及扑救对策的研究,进而对危险化学品仓库消防设施的设置开展研究,贯彻早期报警、及时灭火的基本思想,才能有利于快速处置初期火灾,有效控制灾情,降低损失。
一、危险化学品仓库火灾事故原因分析
危险化学品仓库发生火灾事故的原因主要有:
(一)维护管理不善
危险化学品仓库的环境条件达不到储存物品的要求,比如湿度过大、通风不良、漏雨、阳光直射等,使存储物品发生化学变化。内部设施设置不够完善,如防火间距不足,不采取有效防护,使物品挥发、受热;空气湿度控制不足,使物品受潮;物品摆放不稳,容器易碎,造成可相互反应的物品接触,均会引起着火或爆炸。还有一些危险化学品长期堆积,可能由于变质或内部热量聚集引起火灾,如硝化甘油。
(二)违反操作规程
操作工人安全意识淡薄,或没有经过培训,物品堆放过高导致不稳,或发生倒塌;在库内打包、拆卸、修理等不按操作规程操作,产生的静电或火星引燃货物,酿成事故;搬运时不能轻拿轻放,导致包装破损、货物泄漏。
(三)点火源控制不严
点火源主要来自两个方面:一是外来的火种,如附近生产单位的飞火、汽车排气管的火星、烟头等,火星与挥发性气体接触,会引发火灾。二是内部设备老化或操作失误而引起的电火花、撞击火花等。室外堆场由于场地空旷,在夏季也可能造成雷电袭击,因此需安装避雷装置。
二、危险化学品仓库消防设施的设置
危险化学品仓库在设计和建设过程中要严格按照消防技术标准进行设计、施工,并根据仓库的使用性质按规范要求设置火灾自动报警、室内外消防给水系统、自动灭火系统等消防设施,从源头上防止火灾发生和控制灾害的发展。应当依据国家有关消防技术规范和仓库存储危险货物的物理、化学性质,合理设计、配置消防设施和器材,消防设施的设计、配置应具有针对性且确保灭火的安全性与效果,并加强维护保养,使其保持在良好的性能状态;消防器材应当设置在明显易取用地点,周围不准堆放杂物;库区消防车道和仓库的安全出口应保持畅通。
(一)按规范应设置的消防设施
根据国家规范标准的要求,危险化学品仓库应设置的常规消防设施有:
1.火灾自动报警系统
根据《建筑设计防火规范》(GB 50016—2014,以下简称《建规》)的规定要求,占地面积大于1 000 m2的棉、毛、丝、麻、化纤及其制品的仓库,占地面积大于500 m2或总建筑面积大于1 000 m2的卷烟仓库;净高大于2.6 m且可燃物较多的技术夹层,净高大于0.8 m且有可燃物的闷顶或吊顶内应设置火灾自动报警系统[1]。火灾自动报警系统的设置有助于及时发现火灾信号和早期报警,对遏制危险化学品仓库火灾的发生发展具有非常重要的作用。
2.室内消火栓系统
《建规》规定,建筑占地面积大于300 m2的厂房和仓库应设置消火栓系统。其他未规定的建筑或场所,可不设置室内消火栓系统,但宜设置消防软管卷盘或轻便消防水龙;存有与水接触能引起燃烧爆炸的物品的建筑可不设置室内消火栓系统。对于危险化学品仓库来说,应首先熟悉和掌握存储物品的化学性质和燃烧特点,确定是否适于用水扑救。水可用于扑灭一般固体物质火灾,其主要的灭火机理为冷却作用,不能用水扑灭的物质有:能漂浮于水表面的易燃液体物质,如汽油、煤油、柴油等;遇水产生燃烧物的物质,如活泼金属;还有一些物质,如硫酸、盐酸、硝酸,不能用直流水冲击,因为强酸在遇水后会发生飞溅,易使救援人员受伤。在遇到以上忌水化学品时要特别注意,防止误用,导致火势扩大,造成不可挽回的局面。
3.自动喷水灭火系统
《建规》规定,除本规范另有规定和不宜用水保护或灭火的仓库外,下列仓库宜采用自动喷水灭火系统保护:占地面积大于1 000 m2的棉、毛、丝、麻、化纤、毛皮及其制品的仓库;占地面积大于600 m2的火柴仓库;可燃、难燃物品的高架仓库和高层仓库;总建筑面积大于500 m2的可燃物品地下仓库;占地面积大于1 500 m2或总建筑面积大于3 000 m2的其他单层或多层丙类物品仓库[2]。为避免不必要的水渍损失,可设置预作用式系统。
4.固定消防炮系统
对于难以设置自动喷水灭火系统的丙类生产车间、库房等高大空间场所,应设置其他自动灭火系统,并宜采用固定消防炮等灭火系统。固定消防炮系统可以远程控制并自动搜索火源、对准着火点,自动喷洒水或其他灭火剂进行灭火,能与火灾自动报警系统联动,且可实现自动操作,适用于扑救大空间仓库或货场的火灾[2]。对于设置自动喷水灭火系统不能有效发挥早期响应和灭火作用的场所,釆用与火灾探测器联动的固定消防炮或自动跟踪定位射流灭火系统比快速响应喷头更能及时扑救早期火灾。
5.排烟设施
丙类仓库的火灾往往会产生大量浓烟,不仅加速了火灾的蔓延,而且增加了灭火救援和人员疏散的难度。在危险化学品仓库内采取排烟措施,可尽快排除火灾过程中产生的烟气和热量,提高灭火救援的效率。仓库内的排烟设施可结合自然通风、天然采光等要求设置。有爆炸危险的甲、乙类仓库,主要应考虑加强正常通风和事故通风等预防发生爆炸的技术措施。
6.灭火器
危险化学品仓库应根据存储货物的性质,设置相应种类和灭火级别的灭火器[3]。灭火器按照充装的灭火剂种类可分为干粉灭火器、水基灭火器和二氧化碳灭火器。干粉灭火剂按照可扑灭火灾的种类分为BC类干粉、ABC类干粉和D类干粉。其中ABC类干粉灭火剂的适用范围最广,而D类干粉主要适用于可燃金属火灾。灭火器按照其充装量可以分为推车式灭火器和手提式灭火器。考虑到推车式灭火器的灭火能力更强,而手提式灭火器较为轻便,建议两种灭火器均要配备。
(二)建议可设置的消防设施
除上述消防设施外,早期探测报警、气体灭火系统、干粉灭火系统、泡沫灭火系统、高压细水雾灭火装置及灭火砂(沙)等在消防规范标准中未强制使用的消防设施,对在起火初期及时发现和探测火灾,将火灾控制在萌芽阶段,避免和减少次生灾害的发生,保障救援人员的人身安全,同样具有十分重要的作用。具体设计和应用可按照有关行业和专业标准的要求,根据建筑特点、储存危险货品的相关要求,经技术、经济等多方面因素比较后确定。
1.早期探测报警技术
在危险化学品的分解或阴燃阶段,普通的感烟、感温探测器不能产生报警信号,可应用空气采样式早期烟雾探测报警技术。该技术改变了普通探测器等待烟雾扩散的被动探测方式,可实现主动检测。该技术还可与可燃气体浓度探测相结合,从而加强对危险化学品仓库的监控。对于大空间仓库,由于体量大,通风好,火灾产生的烟气难以聚集到达顶部,建议采用红外热成像探测报警系统。红外热成像技术能在火灾尚不被人眼所见的情况下,正确探测并发出报警信号,灵敏度高,为超早期探测火灾提供了有效手段,且可靠性高。
2.气体灭火系统
气体灭火剂灭火主要依靠窒息作用,建设成本较高,且对危险化学品仓库的建筑结构密封性要求较高,因此可适用于保护不宜用水扑救且规模较小的相对密闭仓库。在选择气体灭火剂时应慎重,如二氧化碳灭火剂不适用于扑救硝化纤维、火药等含氧化剂物品的火灾;钾、钠、镁、钛、锆等活泼金属火灾;氢化钾、氢化钠等金属氢化物火灾。七氟丙烷灭火剂与IG541灭火剂的特点类似,不适用于含氧化剂的化学制品及混合物,如硝酸钠等;不适用于能自行分解的化学物质,如过氧化氢、联胺等。
3.干粉灭火系统
以碳酸氢钠或碳酸氢钾为基料的干粉灭火剂,可以用来扑灭易燃液体和易燃气体等火灾。以磷酸胺盐及其混合物为基料的干粉灭火剂,可用于扑救可燃固体、液体、气体的火灾。干粉灭火剂主要通过化学抑制和隔离作用灭火,当大量的粉末以雾状形式喷向火焰时,能吸附和转化火焰中的自由基,使自由基数量急剧减少,致使燃烧反应链中断,最终使火焰熄灭,因此特别适用于危险化学品的防护。采用干粉灭火可以避免水渍损失,可用于局部应用系统,可以不惧设备所在环境温度的变化,可以实现联动控制,配合干粉炮时特别适用于保护室外堆场。
4.泡沫灭火系统
泡沫灭火剂主要用来扑救可燃易燃液体火灾,其灭火原理是在燃烧液体的表面生成泡沫层,将燃烧液体与空气隔离,起到窒息和冷却作用。醚、醇类等有机化学品能够溶于水,扑救时应选用抗溶性泡沫灭火剂。近些年来,固定式压缩空气泡沫灭火装置的发展拓展了泡沫灭火系统的应用范围,使之可用于高空间大型库房,扑救大规模固体深位火灾。
5.灭火砂(沙)
砂土或沙土,因其自身良好的窒息作用和耐火性,一直都是危险化学品仓库和室外堆场初期火灾控制的良好工具。其应用可减少扑救火灾的水量,也可防止水对危险化学品的不良反应造成火势进一步扩大。为满足灭火需要,危险化学品仓库应储存足量的灭火砂(沙),且与被保护对象保持一定的安全距离。