基于“4M”理论粮库磷化氢熏蒸作业火灾事故危险源辨识

任丽辉，林 琳，王 赫，郝立群，周钢霞，刘国辉，李 玉

（辽宁省粮食科学研究所，国家粮食-玉米干燥工程中心，沈阳 110032）

作为拥有14亿人口的大国，粮食是关系到国家安全和人民生活的重要战略物资。近10年间，各类粮食年产量达到六亿多吨，随着粮食产量的增长，我国粮食仓储企业实现了跨越式发展,已经达到3.7亿t仓容。在粮食储藏过程中最大的威胁来源于害虫的侵害，为保证粮食储藏过程中的储粮安全和粮食品质，通常通过化学熏蒸的方式有效杀灭粮仓内储粮害虫，控制粮堆内菌类繁殖。

磷化氢是储粮害虫防治的主要熏蒸剂，在我国每年有70%以上（约2亿t）的储备粮依赖其进行熏蒸杀虫，按照储粮熏蒸有关标准规范，我国每年磷化铝的使用量约1 500 t，如果不及时熏蒸，即使只产生1%的虫害损耗，其损失（200万t）也将是巨大的，会直接影响到我国储粮数量和质量安全。磷化氢熏蒸作业通常是在密闭条件下，在粮堆中投埋一定量的磷化铝等药剂，药剂吸收粮堆空隙与粮食中的水分，发生化学反应，释放出磷化氢剧毒气体，以达到杀死粮堆中的各种害虫成虫或虫卵的效果。磷化氢熏蒸作业火灾事故是粮食仓储企业重大灾害之一，诱发磷化氢火灾事故的因素多种多样，事故会造成人员伤亡，使得大量的仓储设备被破坏，同时也将使得相关的储备粮食品质下降，甚至造成粮食损毁。因此找到诱发磷化氢火灾事故发生的关键因素，为粮食仓储企业制定防治火灾的措施提供准确的理论支撑有着重大的意义。本文采用“4M”理论对引起火灾事故发生的人、物、管理、环境四大因素进行危险源辨识，从而找到改进的措施和方法，以减少和避免粮库磷化氢熏蒸作业火灾事故的发生。

1 磷化氢的反应机理

1.1 磷化氢的反应机理

磷化氢是当前世界范围内应用最普遍的熏蒸剂，被广泛应用在粮食﹑烟草﹑干果﹑药材等储藏物的杀虫处理，磷化氢属于一级易燃气体，在空气中会发生自燃，自燃温度约为38 °C，且通常发生在潮湿空气中。

磷化铝通常作为磷化氢的发生材料，在适当条件下，磷化铝吸收空气中的水分发生化学反应生成磷化氢气体，同时在反应过程中释放一定的热量，反应式如下：

磷化铝主要剂型分为粉剂﹑片剂﹑丸剂和缓释剂，应用最为普遍的是磷化铝片剂，其中磷化铝原药的含量在56%±2.5%，并且添加了氨基甲酸铵和石蜡等惰性成分来减少潜在的自燃风险，进一步保证磷化氢在熏蒸过程中的安全使用。

1.2 磷化氢的特点

（1）具有扩散性，穿透性强，能有效杀灭粮层深处和内部的害虫。

（2）沸点低，熏蒸后易散气。

（3）生产成本低，经济性好。

（4）熏蒸后基本无残留,保证粮食品质不受影响。

2 磷化氢熏蒸作业火灾事故的危险源辨识

2.1 “4M”理论

日本学者西岛茂一对连锁反应理论进行深层次的分析和总结，提出事故发生的四大致因分别为人为致因Man、设备致因Machine、作业及环境致因Media、管理致因Management。

人为致因是指导致安全事故发生的与人有关的风险因素，就是指由于人的不安全行为造成人员伤亡、财产损失、环境破坏等；设备致因是指在作业过程中所使用的设备和材料出现不安全的状态从而导致安全事故的发生；作业及环境致因分为：自然环境包括水文、气候、地质机构的不安全条件，以及作业现场环境的毒气、粉尘等有害因素；管理致因是指管理人员在作业过程中贯穿其中的计划、指挥、协调、控制等管理行为存在缺陷从而导致安全事故的发生。具体见图1。

图1 “4M”理论示意图

2.2 粮库磷化氢熏蒸作业火灾事故危险源分析

粮库磷化氢熏蒸作业是一个非常专业和复杂的系统工程，其中任何一个环节产生错误和疏漏，都极易引发火灾事故，造成不可挽回的后果。本文采用“4M”理论对粮库熏蒸作业的火灾事故进行危险源辨识，从人为因素、管理因素、设备因素和环境因素四个方面，结合层次分析法对诱发熏蒸作业火灾事故的影响因素进行分析，找到危险源，尽最大可能地避免火灾事故的发生。图2为针对目标层、准则层和指标层建立的熏蒸作业火灾事故层次分析模型。

图2 熏蒸作业火灾事故层次分析模型

磷化氢熏蒸作业由于其特殊性，通常需要专业人员配备专门的器具进行操作，同时每个作业流程都要严格遵守操作规程。雷电、雨水等特殊天气可能引发磷化氢燃爆，粮仓内设备电气火花、粮食粉尘、人体静电火花等也是极大的火灾隐患，所以对熏蒸作业火灾事故危险源的辨识至关重要。

3 改进措施

根据以上粮库熏蒸作业火灾事故危险源辨识和分析，要防止和避免熏蒸作业火灾事故的发生，主要从人、设备、管理和环境等方面考虑，制定改进措施，以降低和控制火灾事故的发生。

随着粮食行业主体的多元化发展，许多不具备相关资格和经验的人员也参与到了熏蒸作业过程中，在作业过程中易忽略磷化氢气体的可燃性，极大可能引发火灾事故的发生，所以在作业过程中应加强对人员的管控措施。磷化氢熏蒸作业，包括作业前、作业中、作业后等三个阶段，熏蒸前的准备、熏蒸施药以及密闭和散气等每个作业环节都需要严格按照操作流程执行，以避免火灾事故的发生。

（1）加强人员的专业技术和安全管理教育培训，提高人员安全意识。

（2）熏蒸作业人员必须实行持证上岗，严禁无证上岗作业。

（3）管理人员和熏蒸作业人员应随时密切关注天气变化情况，遇雷雨等极端天气要及时更改作业计划，以免磷化铝药剂遇水引发火灾事故。

（4）管理人员和熏蒸作业人员应严格遵守熏蒸作业操作规程，严禁违章作业。

（5）梳理和完善熏蒸作业流程，严禁热粮入仓，同时做好熏蒸场所的人员管控和隔离防护。

（6）合理制定安全生产应急预案，一旦发生熏蒸事故，所有人员必须服从现场指挥部的统一指挥，科学施救，严禁擅自进入事故现场施救。

（7）严禁在夜间或雷雨等极端天气进行施药和散气，严防仓房漏雨或结露。

4 结论

随着磷化氢环流熏蒸技术在我国大面积普及，以及我国仓房设施的改善和储粮技术的发展，储粮熏蒸作业的效率得到了极大的提升，并带来了显著的社会效益和经济效益。与此同时，国内外目前还没有化学熏蒸的有效替代方法，对于开发新型熏蒸剂而言，仍是一个长期的过程，因此在今后很长时间里，磷化氢都将是粮食保管过程中常用的储粮熏蒸剂。科学的进行熏蒸作业危险源辨识和分析，并针对危险源制定有效的防控措施，是保证熏蒸作业安全进行的最有效的办法。