[实验分析]从天津爆炸看易燃液体是如何燃爆的?

天津滨海新区危险品仓库爆炸事故最新伤亡人数公布

截至8月13日中午期12时，此次爆炸事故共造成44人死亡，其中包括12名消防官兵；住院治疗520人，其中重症伤员66人。

看看深圳曾经发生的“蘑菇云"爆炸事故案例

深圳市安贸公司“8．5”特大爆炸火灾事故

1993年8月5日13时26分，深圳市安贸危险物品储运公司清水河化学危险品仓库发生特大爆炸事故。爆炸引起大火，l小时后着火区又发生第二次强烈爆炸，造成更大范围的破坏和火灾。深圳市政府立即组织数千名消防、公安、武警、解放军指战员及医务人员参加抢救灾工作。这起事故造成15人死亡，873人受伤，其中重伤136人;烧毁、炸毁建筑面积39000平方米和大量化学物品，直接经济损失约2.5亿元。据国外媒体报道，这次爆炸是“二战”以后，世界上第二次大规模的化学危险物品爆炸。

危险品燃爆实验分析

上述两例安全生产特大事故都是因危险品储存不当或使用不当造成的，危险化学品的使用范围遍及各个领域，然而现实中并不是每个危险化学品使用、储存场所都会发生火灾和爆炸事故，那么危险化学品在什么情况下才会发生火灾和爆炸呢？为了搞清这个问题，本人特同朋友一起研制了一款安全教育屋实验分析装置——易燃液体火爆实验仪，通过实验来分析总结易燃液体燃烧爆炸的原理和构成要素，进而通过实验来分析总结出危险化学品火灾、爆炸事故的预防措施和防范方法。

实验工具：易燃液体火爆实验仪、99.8%酒精1瓶；

(图为安博士与朋友研制的易燃液体燃爆试验仪平面图)

实验一：

实验步骤：1、打开易燃液体火爆实验仪电源开关锁；2、将10毫升酒精滴入火爆试验仪点火槽内；3、启动易燃液体火爆实验仪点火按钮；4、盖上点火槽盖；5、盖上点火槽盖再启动点火按钮；6、打开点火槽盖再启动点火按钮直至烧完；7、重复试验2-3次；

实验现象：1、启动点火按钮后发现酒精很快被点燃；2、当盖上点火槽盖后火焰迅速熄灭；3、当盖上点火槽盖再启动点火按钮，发现酒精不能被点燃；4、当打开点火槽盖再启动点火按钮发现酒精又被点燃；当酒精被完全烧完时，火焰熄灭。5、重复试验2-3次得到同样

实验分析：酒精是易燃液体，空气是助燃物，点火针电弧火花是点火源；三者是构成燃烧的三个必要条件，三者同时具备时酒精就被点燃了；当盖上点火槽盖后，由于槽内缺少助燃气体氧气，即使再次点火酒精仍然不能被点燃；当打开点火槽盖再启动点火按钮后，发现酒精又重新被点燃；当酒精被完全烧完时，因为没有了易燃液体，因此火焰熄灭。

实验结论：可燃物、助燃物、着火源是构成物质燃烧的三个要素，物质燃烧三要素缺一不可。

实验二：

实验步骤：1、打开易燃液体火爆实验仪电源开关锁；2、将10毫升酒精滴入点火槽内；3、启动点火按钮；4、盖上点火槽盖后启动易燃液体火爆实验仪点火按钮；5、重复试验2-3次；

实验现象：滴入酒精启动点火按钮，发现酒精只能被点燃不会发生爆炸；当滴入酒精盖上点火槽盖后，点火槽发出“嘭”的爆炸声，点火槽盖被点燃的气浪抬高约0.5㎝高后又落下重新盖上点火槽（点火槽内仍有酒精）；盖上点火槽盖再启动点火按钮，发现点火槽既点不燃也点不爆，盖紧点火槽盖放置1-2分钟后，重新启动点火按钮，发现点火槽又发出“嘭”的爆炸声，点火槽盖被点燃的气浪抬高约0.5㎝高。

实验分析：当滴入酒精启动点火按钮时，因为没有形成密闭空间因此不会爆炸；当滴入酒精盖上点火槽盖后，形成了一个密闭空间，易燃蒸汽在密闭空间内被电弧点火即很快被点燃;当爆燃一次后盖上点火槽盖再启动点火按钮却点不燃，这是因为挥发的易燃气体因爆燃消耗殆尽所致；当盖紧点火槽盖让易燃液体放置1-2分钟后，重新启动点火按钮发现点火槽又发出“嘭”的爆炸声，这是因为在这1-2分钟内挥发的易燃气体和空气又形成了达到爆炸极限的混合气体，在密闭空间内遇引爆能量重新被点爆；

实验结论：易燃液体爆炸也有五要素即：易燃液体、空气/氧气、易燃液体蒸汽与空气混合达到爆炸极限范围内、密闭空间、达到着火点的引爆能量（着火源），该五要素是易燃液体发生爆炸的五个必要条件。

综合以上易燃液体燃爆实验现象、实验分析和实验结论，我们可以得出预防易燃液体燃爆的基本原理其实就是破坏燃烧和爆炸三要素的同时出现，具体的防范措施如下：

预防易燃液体火灾的安全措施1）控制着火源。即控制易燃液体使用、储存场所的着火源，这些火源有明火、烟火、静电火花、电器火花、火星、雷电火花、铁制工具摩擦火花、热源等。因此，预防该类危险化学品使用储存场所火灾的具体措施有：⑴严禁携带烟火、明火；⑵电器要整体防爆；⑶安防雷电设施；⑷容易产生静电火花的危险品设备和容器要接静电夹；⑸烟囱或烟管增加阻火帽；⑹隔离热源或日光；（7）避免使用易产生静电火花的塑料容器盛装易燃液体等。

2）控制易燃液体。⑴使用后的易燃液体要及时加盖防止挥发；⑵泄漏的易燃液体要及时清理；⑶加强易燃液体的强制排风时间；⑷安装易燃液体泄漏报警仪，当有易燃液体泄漏时能及时启动通风装置排出易燃液体蒸汽等。

3）控制助燃物。因空气是引起火灾最常见的助燃物，因此隔绝空气往往成为灭火的一种常用的灭火原理，比如二氧化碳窒息法。干粉灭火器也是通过干粉将燃烧物质与空气隔绝的原理来灭火，泡沫灭火器也是通过泡沫与空气隔绝能扑灭易燃液体火灾等等，这些灭火原理都是通过隔绝助燃物来达到灭火效果的。

预防易燃液体爆炸的安全措施有：1）控制易燃易爆危险品场所形成密闭空间。即预防易燃液体或易燃气体使用或储存场所形成密闭空间，具体的措施有：⑴尽量减少易燃液体或易燃气体在密闭空间的使用；如果必须要在密闭空间使用，应尽量开窗，让易燃气体与外界流通；⑵在盛放易燃液体或气体的容器或空间内增设排气孔；⑶在密闭空间内开凿泄压口，通过增加泄压口降低爆炸的危害程度等。

2）控制易燃易爆危险品和空气混合达到爆炸极限。具体安全措施有：⑴加强易燃液体或易燃气体使用或储存场所的通风和强制排风措施，将易燃气体的浓度降到爆炸极限以下；⑵使用高纯易燃气体或易燃液体，只要不与空气混合就不会引起爆炸；（3）安装可燃气体浓度报警装置，当达到易燃液体蒸汽的爆炸浓度范围内后，可燃气体浓度报警装置会报警，此时就可以迅速采取通风措施降低易燃液体蒸汽的浓度以降低至爆炸下限内；（4）防止易燃液体泄漏或挥发等。

3）控制着火源或引爆能量。具体防范措施有：⑴严禁携带烟火、明火；⑵电器要整体防爆；⑶安装防雷设施；⑷安装防静电设施；⑸严禁在易燃易爆场所打手机、脱衣服等容易产生静电火花的动作；⑹隔离热源或防止日光暴晒等。

总结

毛主席说得好“没有调查就没有发言权”，本文通过实验现象、分析总结出以下结论：

1、物质燃烧必须要有可燃物、助燃物和着火源，物质燃烧三要素缺一不可；因此预防物质发生火灾或灭火的控制措施就可以从破坏物质燃烧三要素着手，即从控制或取代可燃物、隔绝助燃物、限制着火源三方面着手；而预防易燃液体着火的主要安全措施可以从本质上禁止产生着火源、防止易燃液体泄漏和挥发着手；而易燃液体的灭火控制措施可以从隔绝助燃物（空气）着手。

2、易燃液体蒸汽爆炸必须要在一定的密闭空间内，必须有一定的引爆能量；而且易燃液体蒸汽必须和空气混合达到一定的爆炸极限范围。也可以说封闭空间、混合达到爆炸极限范围、引爆能量是易燃液体蒸汽爆炸的三要素，易燃液体蒸汽爆炸此三者缺一不可；因此预防易燃液体或易燃气体爆炸的安全措施也可以从破坏其爆炸三要素着手，主要措施可以通过加强排风、开排气孔、泄压口等方式控制易燃液体蒸汽或易燃气体与空气混合的比例不在其爆炸极限范围内；另外一个重要措施就是消除引爆能量（着火源）或通过安装防爆设施减弱引爆能量；

“安全生产、预防为主”，危险化学品种类繁多，危险化学品安全事故也复杂多样，危险化学品事故安全监管和隐患治理的道路也很漫长，只要我们愿在这条道路上肯钻研、肯动手、肯动脑，我们就能在危险化学品事故背后找到预防事故发生的措施和办法，就能将安全事故遏制在萌芽状态。

参考文献

[1]《危险化学品安全技术全书》/周国泰主编,化学工业出版社 ，1997，

[2]《危险化学品安全技术管理》/周长江、王同义主编，中国石化出版社，2004，

[3] 《危险化学品生产安全技术与管理》/张广华主编，中国石化出版社，2004，

[4]《防火防爆技术》/冀和平编著，化学工业出版社，2004.3

[5]《电气火灾监控系统设计、施工及验收规范》（DJB/T15-77-2010）

[6]《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）

作者：都松江

声明：此文节选自《广东安全生产》杂志（总第196期）和国家级《安全》杂志（第2012年第10期）发表，转载请备注作者和出处！