煤粉生产防火防爆安全技术规范

煤粉生产防火防爆安全技术规范（共6篇）（共6篇）

1.煤粉生产防火防爆安全技术规范 篇一

煤粉制备系统防火防爆管理制度 目的

煤粉是煤的微小颗粒，它的表面积与同量的煤块比较要大得多，与空气接触后比煤块更易氧化，也容易自燃。粉煤在80℃以上就开始干馏产生一氧化碳气体，随温度升高，产生的一氧化碳的量随之增加，如果不能有效的控制一氧化碳的生成速度，造成一氧化碳的聚集并达到煤粉燃点时，将引起煤粉的燃烧。如果在一定条件下就会发生爆炸，将造成整个煤粉制备系统的破坏，并使火焰外喷、烧伤人员、烧坏设备。为了杜绝此类现象发生、保护职工人身和公司财产安全，特制定本制度。2 适用范围

适用于千业水泥公司煤粉制备系统。3 职责

武保部为主管部门，熟料一分厂、熟料二分厂负责本分厂煤粉制备系统的防火防爆工作。4 工作程序 4.1 管理

4.1.1 煤粉制备系统的操作人员和巡检人员，需经公司安全生产和煤粉防火防爆知识教育，进行技术和业务培训且经考试合格取得岗位操作证方能上岗。禁止穿着能产生静电火花的化纤织物工作服和带铁钉的鞋。

4.1.2 煤粉制备系统区域内严禁烟火。

4.1.3 煤粉制备系统处各种警示牌、禁火标志悬挂醒目齐全。4.1.4 煤粉制备系统的接头、检查门、挡板、泄爆口盖等均应封闭严密，不得局部泄露煤粉。煤磨系统设备接地应良好，应使用防爆电机、防静电袋收尘器。

4.1.5 煤粉制备系统的设备和管盖的外表面，应定期进行清扫，防止粉尘聚集（不允许使用压缩空气进行吹扫）。

4.1.6 煤粉制备系统的各种检测安全装置和灭火装置（防爆门、防爆阀、温度监控仪、CO气体检测分析仪、CO2自动灭火系统、泄重阀等）要定期检查，始终保持完好（班组每班检查一次，分厂每月检查一次，公司生产部、设备部、安监部每季度检查一次）。

4.1.7 在煤磨制备系统操作中，操作人员要严密监视磨煤机入口温度，使其控制在规定范围以内：严格控制煤粉仓内温度，以及出口温度，严禁在煤粉内火源未清除前，向煤粉仓内送粉。

4.1.8 在运行中的制粉系统管道上禁止动火，以防止制粉系统发生爆炸。

4.1.9 在制粉系统、管道检修和清除煤粉作业中，要严格控制煤尘浓度，防止局部空间煤粉混合浓度超标，遇火源发生爆炸。此外，还要及时清理漏出的煤粉。

4.1.10 严格控制煤粉仓内的存量，严禁过量储存煤粉，同时注意煤粉在仓内贮存时间不宜过长。

4.1.11 在煤粉制备系统和场所内严禁动火。由于工作需要必须动火的，应严格执行《动火审批制度》，动火作业前必须办理《动火许可

证》，采取切实有效的防范措施后方可作业，并且在作业现场设置专人监护。并遵守以下规定。

4.1.11.1 有安全负责人批准作业证明。

4.1.11.2 动火作业前，应彻底清除动火作业场所内可燃粉尘，并配置足够数量的干粉灭火器（8kg 4件或4kg 8件）。

4.1.11.3 进行动火作业期间和随后的冷却期间，严禁有粉尘进入动火作业场所。

4.1.11.4 进行动火作业的区段，必须与设备的其他区段分开或隔开。

4.1.11.5 动火作业后，必须清理现场，清除火种，确认火种清除后，才能恢复生产。

4.1.12 煤粉制备系统发生燃烧爆炸时的补救

4.1.12.1 迅速通知中控人员，关闭磨煤机入口热风门，必要时停止磨煤机的运行。

4.1.12.2 向发生故障处通入二氧化碳灭火剂灭火。

4.1.12.3 如磨煤机出口处有火星，可采取加大给煤的办法，关闭热风门，熄灭后，再停止磨煤机，并小心地把堆煤清除干净。4.1.12.4 如煤仓着火，应迅速停止向仓内进粉。同时用二氧化碳灭火剂进行灭火。

4.2 煤粉制备系统火灾爆炸应急预案 4.2.1 煤粉制备系统概况

煤粉制备系统是水泥生产过程中，将原煤通过磨机加工成煤粉的一道

工序，该部位有煤磨一台，袋收尘器2台，原煤仓1个，转子秤2台、煤粉仓2个、罗茨风机3台、管道2套（窑头、窑尾分解炉管道）。4.2.2 该部位的危险特性

煤粉在制备过程中，煤粉悬浮在输送管道中，达到一定的条件时就会发生燃烧。无论是封闭的空间、还是煤粉制备系统的设备内、或煤粉仓内，只要遇到明火便会引起爆炸，其危险性很大。4.2.3 该部位周围的消防水源及灭火器材情况

该部位配有消防箱及自动灭火装置2套，每层楼室内有2个消防箱及水带枪头。

4.2.4 紧急应变过程中的操作步骤

该部位一旦发生火灾、爆炸事故，在岗员工要立即报告单位领班、中控调度、以及单位值班领导，同时中控调度报告公司值班领导。4.2.5 首先扑救组进行现场观察，将火灾爆炸部位的基本情况弄清楚后向指挥组汇报，听从指挥组的命令。

4.2.6 扑救组应首先抢救受伤人员，并立即送往医院救治，在抢救人员的同时进行灭火。抢救物质，扑救的具体方法是：

4.2.6.1 迅速通知中控人员，关闭磨煤机入口热风门，必要时停止磨煤机的运行。如果是煤磨一层着火，可以打开一层两个消防箱用水进行灭火，同时使用手提式8型干粉灭火器，如火势较大，需要增援的消防队从南北门进行灭火；如果是磨内着火爆炸，可启用JB-TBL-J2000型CO2自动灭火系统进行灭火，如火势较大、可拨打119求助。

4.2.6.2 如果是煤粉仓着火爆炸，应迅速停止向仓内进粉。启用JB-TBL-J2000型CO2自动灭火系统。

4.2.6.3 如果是袋式收尘器着火爆炸，同样启用JB-TBL-J2000型CO2自动灭火系统；同时每一层配备有消防箱、水袋、水枪以备用。4.2.7 紧急应变过程中应注意的事项

4.2.7.1 所有参战员工必须高度注意应急时的安全，切勿莽撞行事。4.2.7.2 首先应注意防滑、防触电、防坠落等事项。

4.2.7.3 在扑灭煤磨房大面积火灾时，要首先注意冷却、承重、结构、防止塌落伤人。

4.2.7.4 观察火情、采取应急灭火措施，要听从有关工程技术人员的意见，切勿盲目行动。

2.煤粉生产防火防爆安全技术规范 篇二

关键词：煤粉制备系统,安全防爆,措施

众所周知, 煤粉制备系统在煤烧或者是气煤混烧回转窑活性石灰的生产线当中始终发挥着重要的作用。目前阶段, 虽然已经采取了现代化的技术以及新型的材料和设备, 但是, 此系统在活性石灰的整个生产线当中仍然是出现事故最频繁的, 轻的会损坏设备, 导致生产受到影响, 而严重的则会引起人员的伤亡。由此可见, 对系统事故的预防已经成为当前生产厂煤粉制备车间工人亟待解决的问题。

1 粉煤的特性与自然爆炸条件

所谓的煤粉制粉系统, 其实是具有代表性的一种燃料粉碎系统。其中, 所生产的煤粉主要是不规则形状颗粒所组成的, 其具体的尺寸在0-50μm[1]。因为煤粉本身流动性比较好, 所以, 能够在极小孔隙当中流过。如果是积存煤粉同空气当中的氧进行长期地接触并出现氧化, 就会出现发热的现象, 使得温度不断升高, 进而加快煤粉氧化。一旦散热情况不理想, 就会导致氧化的过程加剧, 最终温度达到煤燃点引发煤粉自燃。对设备造成严重损坏, 影响生产, 出现严重的人员伤亡。

然而, 煤粉爆炸其本质就是强烈燃烧, 在短时间内大量的煤粉燃烧, 出现大量的高温烟气, 并且由于急速的膨胀而出现压力波和冲击力等。对粉煤爆炸产生影响的因素有很多, 像煤粉的细度、温度与湿度、气粉混合物浓度等等。通常情况来讲, 如果挥发分含量不超过10%并不存在爆炸的隐患, 但是, 一旦超过25%就很容易引起自燃, 也在一定程度上增加了爆炸的可能。

如果煤粉过细就更容易引发自燃或者是爆炸, 若是粗煤粉, 其爆炸的几率就不会很大, 煤烟的粒度如果超出0.1mm就极其不容易爆炸。

其中, 对于煤粉爆炸产生较大影响的因素就是粉煤浓度。根据实践可以表明, 最危险的粉煤浓度就是1.2 ~2.0kg/m3, 如果不在此范围内就能够降低爆炸几率[2]。然而, 在实际的运行过程当中, 必然会遇到危险浓度, 而且制粉设备当中所沉积的煤粉, 其自燃性通常都是引发爆炸的火源。

根据燃烧以及爆炸的具体条件, 只有在氧化剂、可燃性物质以及点燃源同时具备的情况下才能够引发燃烧或者是爆炸。由此可见, 爆炸条件有三个:第一, 积存一定的燃料与助燃空气;第二, 空气与燃料混合物浓度处于爆炸的极限范围内;第三, 点火能源充足。所以, 只要在实际的生产过程当中, 采取具体的措施避免以上三个条件的同时存在, 就能够有效地避免制粉系统发生爆炸。

2 煤粉制备系统爆炸的原因

第一, 煤粉的细度、燃煤成分以及煤风浓度。在煤粉爆炸前期通常都是自燃。如果一定浓度煤风气流同积粉的自燃点相接触, 就是加快自燃速度, 进而出现燃烧现象。同时, 与明火接触的煤风气流, 其爆炸的几率相当高。此外, 出现流动煤粉爆炸现象的主要原因就是煤风气流含氧量和混合物浓度与温度以及煤粉的细度。

第二, 磨煤机入口的积煤自燃。一般情况下, 磨煤机处的积煤主要位于入口的上部管道、热风管道以及动态选粉机返粉的接口位置, 在运行的过程中, 很难通过人工来对积煤进行清除。而在制粉系统停止运行的时候, 就会因为磨煤机的入口风门不严密, 使得漏出的热风将磨煤机入口处的温度超过100 摄氏度, 进而导致积煤引发燃烧的几率增加, 而燃烧煤进入到磨煤机以后必然会出现爆炸。此外, 因为磨煤机的入口光滑程度不高, 甚至有夹层, 所以也同样会导致积煤燃烧[3]。

第三, 热风门出现内漏。如果密封制备的系统, 其启动与停止相对频繁, 就很容易导致热风的阀门出现磨损。甚至有时候, 磨机停车的时候只能将热风门关闭三成到四成左右, 导致大量的热风出现内漏现象, 使得磨煤机内部的存煤出现自燃, 而后再次启动的时候就会使得制粉系统出现爆炸。

第四, 动态选粉机的积粉出现自燃。动态选粉机的积粉通常情况下存在于选粉机的入口与出口处。其入口因为流通的面积增加, 而风粉的气流流速不断下降, 所以, 提高了积粉自燃的几率。而在出口处, 如果煤粉收粉器同选粉机连接管道相对平缓, 而且不会在收粉器入口上侧来进风, 所以, 很容易形成积粉。如果磨煤机的出口温度超标, 就会引起爆炸。

第五, 煤粉仓与收粉器以及煤风管道系统的漏风。因为煤粉自身流动性比较好, 所以能够流过极小空隙。如果上述系统的密封效果不理想, 就很容易在缝隙位置形成积粉, 若条件配备齐全, 很容易导致煤粉的爆炸。

第六, 防爆门的设计问题。如果防爆门的面积比较小, 其结构的设计不理想, 一旦制粉的系统出现爆炸, 爆炸气流导出就具有一定的难度, 如果开口的方向相面对近距离的电缆, 就很容易出现事故, 对设备造成严重的损坏, 甚至是人员的伤亡。

第七, 运行工作人员的操作不合理。在制粉系统实际运行的过程中, 如果运行工作人员对磨煤机出口的风粉混合物温度控制的不合理, 就会频繁出现超温的情况。因为磨煤机运行的过程是变工况的运行, 所以, 一旦出口的温度控制不合理, 就会导致温度超出极限而引发粉煤爆炸。

3 煤粉制备系统的安全防爆措施

要想确保煤粉制备系统的安全, 改变煤粉流性质是不可能的, 所以, 只有保证不出现火源, 才能够实现磨煤机系统防爆。以下是具体的安全防爆措施。

在煤粉制备系统实际运行的过程中, 不允许启动近路风, 并且将磨煤机的出口温度控制在60 ~70℃范围内[4];煤粉制备系统的运行应重视磨煤机的电流以及风温和风压变化情况, 避免磨煤机在异常的工况之下进行运行;在煤粉制备系统启动之前或者是对其入口积煤进行清理的时候, 一定要保证入口不存在积煤并且着火以后再进行;一旦发现入口积煤着火, 则应该停止机器的运行, 并向其供煤, 将火压住, 若压火的作用没有效果, 需要通过蒸汽消防, 而后对入口的积煤进行处理;若粉煤制备的系统停止运行, 一定要将磨煤机的入口温度控制在150℃以下, 给煤机停止运行, 开始抽粉, 并且时间至少是15 分钟, 而且抽粉的时候应该控制机器出口温度, 应低于70℃ ;每班需要对粉煤制备系统进行至少一次的全面检查, 一旦发现问题应及时进行检修处理, 进而确保煤粉制备系统的严密;在粉仓正常运行的过程中, 其平均粉位应高于下料位计, 如果粉仓的温度达到72℃, 应及时将氮气充入或者是进行降粉处理, 保证粉仓处于理想状况运行;在制粉系统的运行过程中, 应始终保证粉仓的吸潮管通畅, 并且吸潮阀门的开关正常, 使其处于全开的位置, 只要制粉系统或者是粉仓降粉的时候, 一定要保证吸潮阀关闭;煤粉的细度应被控制在规定范围之内;严格监督并且不允许外来的火源进入[5];积极贯彻并落实停窑粉仓的放空等制度;保证煤粉制备车间清洁工作的质量, 避免制粉系统或者是煤粉仓爆炸之后喷出热气而出现二次爆炸的现象;检查以及处理积粉的时候, 需要工作人员佩戴防护用品, 缓慢地打开孔门;对磨煤机的入口积煤情况进行定期地检查;如果煤粉仓放粉或者是由煤粉在粉仓外堆放, 一定要注重巡视与监护工作, 不允许明火作业, 并将积粉进行及时清除。

4 结语

综上所述, 煤粉制备系统的生产操作具有一定的危险性, 所以, 一旦进行生产或者是使用的时候, 应强化生产管理的工作, 并且遵循具体的操作规程进行。与此同时, 还应该在实际生产的过程中, 对安全隐患进行检查与整改, 将设备不安全因素彻底消除掉, 确保生产过程的安全。

参考文献

[1]李九狮, 李为良, 许瑞杰, 等.浅谈煤粉制备系统的安全防爆措施[C]//2012年冶金石灰技术交流会议论文集.2012:66-69.

[2]张必辉.开式煤粉制备系统运行安全分析与隐患防治[J].洁净煤技术, 2012, 18 (6) :80-83.

[3]陆红梅, 赵茂鑫.煤粉制备系统中防爆阀的布置与选型[J].水泥工程, 2013, (3) :10-13.

[4]陈猛, 尹日新, 马成魁等.煤粉制备系统防燃防爆的技改措施[J].水泥, 2015, (2) :25-27.

3.喷煤车间防火防爆安全措施 篇三

喷煤最大危险源为粉尘爆炸，喷煤煤粉是呈细粉状态的固体物质，具有可燃和爆炸性，可燃性粉尘以适当的浓度在空气中悬浮预明火即可产生爆炸。喷煤车间通过以下措施保证安全；

一硬件方面；

1制粉系统采用氮气保护，在磨机入口、收粉器、煤粉仓设有紧急冲氮系统，在系统温度超过100度、含氧量超过12%时，自动开启紧急冲氮，起到降温和控制系统含氧量的目的。

2喷吹系统煤粉采用氮气冲压、输送确保安全。喷吹系统开始采用氮气冲压、压缩空气输送，随着喷吹煤粉挥发份由10%上升到18%，输送介质由压缩空气改为氮气保证安全。

3喷煤管线与高炉可靠断开，喷煤管线在出分配器后与喷煤枪之间采用橡胶软管进行连接，喷煤发生故障后，高炉热风回串烧断橡胶软管，断开喷煤管线与高炉的联系防止高炉热风回串到喷煤产生爆炸，造成事故扩大。

4喷煤车间电器开关选用防爆开关，防止产生火花，引发安全事故。

5收粉器布袋材质选用防静电材质，车间内部管线之间均设有静电导出连接线，防止静电积累。6配备灭火装置，车间每层均配有消防栓。在主控室、车间一层、给煤机层、机头层设有灭火器。二 软件方面；

1加强车间卫生清理，规定每周日，对车间地面卫生进行冲洗，如遇生产故障产生粉尘污染地面，当班必须清理冲洗干净。对换烟煤与洗精煤收料斗位置减少扬尘、对系统漏粉点进行密封改造例如密封性差的木屑分离器改为密封性好的振动筛、改用木质塑料锹代替铁锹等措施，减少粉尘爆炸可能性。

2在车间入口增加警示牌、起到提示作用。车间入口有严禁烟火、禁止吸烟、小心爆炸、进入现场必须穿戴好劳保用品、非岗位人员禁止入内、小心防爆等标识牌，设置吸烟点，除吸烟点外其他位置严禁吸烟。

3每周对车间危险源点进行检查，对安全隐患整改、煤气报警仪检查，并进行专项记录。

4每年对严防粉尘爆炸五项规定进行培训学习，并进行考试，考试结果记录在案。

4.幼儿园冬季防火防爆安全自查报告 篇四

1.加强学校治安安全工作领导，召开安全专题会议，成立了学校安全隐患大排查工作领导小组：

组长：曹庆卫

副组长：司甜甜、崔娟

成员：孙艳开、于庆庆、王兰兰、郭瑞、杨春宁

2.确定目标，责任到人

为确保安全自查工作具体落实，将学校安全自查工作落实到人。幼儿园进行了网格化责任分区，做到人人参与安全管理，做到安全管理无缝隙。

3.广泛开展冬季安全宣传教育，增强安全防范意识

对师生进行冬季安全宣传，各班级组织幼儿学习“防火、交通安全、防冬季滑冰溺水等相关知识教育”。做好冬季安全宣传工作，营造冬季安全防范氛围。

二、层层开展隐患排查工作

幼儿园安全委员会成员对幼儿园全面进行安全工作检查，安全办、总务处联合各班主任对校园进行校园安全大检查活动：

1.校园安全隐患排查工作：我园不存在危险物品，各类安全制度、消防安全责任制、消防安全工作档案健全，应急预案齐全，每学期不定期开展消防安全演练和消防安全知识讲座、防踩踏、防震演练等。

2.园舍隐患排查工作：我园定期对幼儿教室寝室、食堂餐厅、图书室、科学发现室、多功能室、户外大型玩具等进行了全面排查；校舍安全职责落实明确，责任到人。

3.幼儿园“三防”建设：安全防护、应急处置装置齐全，监控设备覆盖全园，无死角，安全管理制度完善，各类应急演练方案齐全，每学期不定期的开展演练。

4.校园周边防控情况：结合胜园派出所的警力和家长志愿护学岗、中层执勤确保幼儿入离园的安全。

5.上下学交通安全和校车安全工作：我园无校车，通过家长会形式了解幼儿的来园方式，针对幼儿上下学的来园方式进行统计，无乘坐私人校车现象。我们还利用家长会形式向家长传授交通安全知识、冬季安全注意事项并且就相关安全注意事宜。

6.安全教育开展情况：将安全教育列入班级教育教学计划中，借助安全平台和幼儿安全用书，及时向教师、幼儿和家长传授安全教育知识。

7.消防用电安全管理情况：冬季来临，用电量增加，容易引起火灾，联系维保单位对线路、插座、开关及各种用电器材进行检修，以免线路及用电器由于老化引起火灾。我园还与滨海消防签订维保合同，专门负责我园燃气、消防器材的维修保养。

8.校园周边环境：对校大门及周边环境进行了检查。

三、通过自查发现的问题

1.学校教学楼的楼道狭窄，容易造成学生拥挤,实行错时段放学，缓解入离园拥挤情况。

2.电路需要定期维护检修，已联系维保单位进行维护。

5.防爆安全员安全生产责任制 篇五

一、按制度规定对入井的防爆电气设备和小型电器的防爆性能进行入井前检查，凡未经检查和粘贴“入井许可证”者，不准入井使用。

二、对井下供电系统、防爆设备（包括小型电器）、电气三大保护、煤电钻综合保护、局扇风电闭锁、电缆及各种电气安全保护设施等进行监督检查。

三、检查各种防爆电气设备的防爆性能，各种电气的保护装置、安全供电三大保护、煤电钻综合保护、局扇风电闭锁、电机综合保护等是否坚持使用，并对整定值进行检查校核。

四、电气防爆员要对检查中发现的问题和事故隐患，要提出处理意见，对不符合防爆标准要求的防爆电气设备应拒绝发致井下使用，对井下在用的失去防爆性能或存在隐患，危及人身和生产安全的电气设备有权停止使用，对井下电气工作中的违章指挥和违章作业有权制止。

五、电气防爆员每周对全矿防爆电气设备进行一次全面的巡回检查，发现问题立即通知相关单位整改，并作好检查、处理、整改记录；每月对基层队的防爆自检记录进行一次检查、考核并建立电气失爆统计台帐。

6.酒厂防火防爆关键技术研究及应用 篇六

截至2009年, 我国有白酒生产企业1.8万余家、啤酒生产企业510余家、葡萄酒 (含白兰地) 生产企业600余家、黄酒生产企业700余家。其中, 白酒、啤酒的生产规模和年产量均居世界第一。白酒、葡萄酒、白兰地酒、黄酒和啤酒的主营业务收入、利税总额分别占全国饮料酒的97.3%、98.0%。我国规模以上酒厂概况见表1。

1 研究酒厂防火防爆技术是酒类行业可持续发展需要

近年来, 随着酒厂生产规模的迅速扩大, 昔日小作坊式的手工生产为机械化、半机械化的大规模工业化生产所取代, 但由于国内外没有专门的酒厂防火技术规范, 防火防爆技术仍然停滞在小作坊式的手工生产阶段, 酒厂的防火防爆设计、消防设施设备的运行维护和日常的消防安全管理只能参照相关规范执行, 加之管理不严或操作不当等原因, 导致酒厂火灾、尤其是白酒厂火灾时有发生, 且后果十分严重, 成为影响该行业可持续发展的突出问题。据不完全统计, 仅1985年到1990年6年间, 在我国最重要的白酒产区川黔两省就发生白酒火灾27起, 死伤48人。2005年8月4日四川宫阙老窖集团公司在向酒罐注酒作业过程中因静电放电引发白酒蒸气爆炸, 见图1所示。这次火灾导致6人死亡, 1人重伤 (送医后不治死亡) 。泄漏的白酒和扑救火灾的泡沫液及消防用水在一定地域范围内造成了严重的环境污染。灾后工厂濒临倒闭, 大批工人失业引发了不容忽视的社会问题。专题研究酒厂的防火防爆技术, 对促进我国酒类行业的可持续发展是十分必要的。

四川省公安消防总队从酒类行业消防安全的现实需求出发, 立足自身技术力量, 组成课题组完成了酒厂防火防爆技术专题研究。整个研究工作前后历时18年, 主要研究对象涉及四川、贵州、山西、山东、浙江和江苏等6省酒厂, 覆盖了中国最重要的饮料酒产区。主要研究成果改写了三部国家标准和一部行业标准的相关结论, 制订了四川省地方标准DB51/T5050-2007《白酒厂设计防火规范》 (备案号J11087-2007) 并完成了国家标准《酒厂设计防火规范》报批稿, 填补了我国酒类工程建设规范的相关空白, 为四川省和全国酒类行业的安全生产和可持续发展提供了极为重要的科学依据和技术保障。研究成果自2006年推广应用以来, 四川省的酒厂至今未发生较大以上火灾或爆炸事故。显著的社会效益得到了酒类生产企业、设计单位和政府相关部门的一致认可和高度评价, 主要研究成果《白酒厂防火防爆技术研究》获四川省2009年科技进步一等奖, DB51/T5050-2007获2010年中国标准创新贡献二等奖。

2 主要研究内容

课题组主要对白酒、葡萄酒、白兰地、黄酒的火灾危险性属类、适用于白酒库的灭火系统、酒厂灭火器配置场所危险等级、防爆和生产工艺装置防静电、陶坛酒库的建筑防火设计参数以及白酒厂消防站的设置和消防装备的配置等专题进行了研究。

2.1 白酒、葡萄酒、白兰地、黄酒的火灾危险性属类

课题组首先要解决的关键技术问题是确定酒厂产品生产和储存的火灾危险性。我国根据液体的闪点划分其火灾危险性属类。闪点指在规定的试验条件下, 液体挥发的蒸气与空气形成的混合物, 遇火源能够闪燃的液体最低温度, 是判定液体火灾危险性最重要的技术参数。

2.1.1 白 酒

白酒为中国独创, 由于国外饮用酒多为40度以下低度酒, 其火灾危险性与我国白酒不具可比性。此前国内外均无专业的白酒厂防火规范, 没有可供借鉴的技术、标准和成熟经验。因此, 确定白酒的火灾危险性属类是我国消防工程领域中的一个独特课题。

酒精度是指乙醇在饮料酒中所占的体积百分比。乙醇是白酒的主要成分, 一般占白酒体积50%～60%左右。乙醇与汽油的火灾危险性参数见表2。

GB50016-2006《建筑设计防火规范》未测定白酒的闪点, 直接将60度及以上的划归甲类, 将大于50度、小于60度的划为丙类 (见表3) , 使得甲、丙类之间缺失了乙类的合理连续过渡, 并产生了极为严重的问题。因为, 60度以下白酒所适用的防火防爆措施偏于不安全, 导致爆炸和火灾时有发生。

经研究分析白酒所含物质的火灾危险性, 发现酸、酯、醛等微量物质对白酒火灾危险性属类的影响可忽略不计, 而乙醇的含量, 即酒的度数是决定性因素。经实验, 测得了不同品牌、不同度数白酒的闪点以及不同度数乙醇水溶液的闪点, 并运用数学分析方法, 解决了白酒火灾危险性属类这一关键技术问题。其主要技术路径是:

(1) 测定不同品牌、不同度数白酒的闪点, 见表4。

(2) 建立白酒闪点-度数学模型, 见式 (1) :

undefined (1)

式中:x为白酒度数, x∈[38, 60];undefined为闪点, ℃。

(3) 测定不同度数乙醇水溶液的闪点, 见表5。

(4) 建立乙醇水溶液闪点-度数学模型, 见式 (2) :

undefined (2)

式中:x为乙醇水溶液度数, x∈[5];undefined为闪点, ℃。

(5) 比较白酒和乙醇水溶液的闪点-度数学模型, 见图2所示。

(6) 对比分析国外液体火灾危险性的分类原则。在运输、废物处理、贮存以及紧急情况的处置中, 国外对液体的火灾危险性一般以液体的闪点Tf和沸点Tb为基础进行分类。目前常见的分类体系有化学品的分类与标注全球协调系统GHS、美国消防协会NFPA、美国交通部门DOT系统、美国国家标准研究院ANSI系统等。在美国, 常见的分类系统是NFPA出版的NFPA30《可燃和易燃液体法规》。NFPA对液体和化学品遵照NFPA325《易燃液体、气体与易挥发固体的火灾危险性指南》和NFPA49《危险化学品数据》进行分类, 见表6。

其中, IBP为起始沸点;Tb为沸点;Tf为闭杯闪点;Tig为着火温度。NFPA型30/704中, 对于单组分液体, 蒸气压力等于一大气压时的温度。对于没有固定沸点的混合物, 根据ASTM E 86, 蒸馏20%时作为沸点。ANSI型Z129.1分类中, 假定沸点为IBP。

结合表4和表6并对比分析可知, 按照GHS所列的指标, 白酒危险性分类应属2～3类之间, 即“非常易燃的液体或蒸气”或“易燃的液体或蒸气”;按 NFPA所列分类指标, 白酒危险性当属IB～IC, 危险性评价3, 仅低于最高危险级4;按DOT所列的分类指标, 白酒危险性应属Ⅱ～Ⅲ级之间;按ANSI分类指标, 白酒危险性水平为“易燃的”。

我国现行标准GB50016-2006对液体生产和储存的火灾危险性则根据其闪点进行分类, 不考虑沸点的影响。

(7) 通过以上分析可知, 38～60度白酒的闪点几乎等同于相同度数乙醇水溶液的闪点。38度及以上白酒的火灾危险性属甲类。白酒闪点-度数学模型在99.9%置信度下, 自变量与因变量之间线性相关显著, 在消防工程中具有应用价值。

2.1.2 葡萄酒、白兰地、黄酒

经测试, 酒精度12度的张裕葡萄酒闪点为47～48 ℃, 酒精度40度的张裕白兰地闪点为28 ℃;酒精度16度的绍兴黄酒闪点为39 ℃。

葡萄酒、白兰地、黄酒的火灾危险性均属乙类。但白兰地陈酿库的酒精度一般为65～70度, 白兰地陈酿库的火灾危险性应划归甲类。

2.2 研发白酒库自动灭火系统

由公安部消防局编写、黑龙江科学技术出版社出版的《可燃气体、蒸气、粉尘火灾危险性参数手册》在乙醇的灭火方法一栏中明确指出:水无效, 需用抗溶泡沫。研究和实验结果证明, 这一结论并非完全正确。如前所述, 乙醇是白酒的主要成分, 而白酒属水溶性液体, 水可以用于扑救白酒火灾, 不过直流水的冷却和窒息效果差, 灭火效果差, 射流可能导致陶瓷和玻璃容器破损, 致使火势扩大。此外, 应注意到白酒能溶解、吸收泡沫的水分, 破坏泡沫的稳定, 从理论上讲, 一般泡沫不宜用于酒类火灾, 只有抗溶泡沫才有较好的灭火效果。干粉、CO2等灭火剂也可用于扑救白酒初起火灾。但选用灭火剂应尽量考虑食品安全要求, 不到万不得已时, 切忌选用化学灭火剂导致酒库和周围环境受到污染。

泡沫灭火剂不符合食品安全要求且灭火后会造成严重的环境污染, 泡沫管枪射流会导致陶坛破损, 易形成大规模流淌火, 见图3所示。扑救四川宫阙老窖集团公司8·4爆炸火灾采用的抗溶泡沫, 就造成了不容忽视的环境污染。因此, 不宜选用泡沫灭火剂灭火, 更不应采用泡沫灭火系统保护价值高达数十亿元的名酒库。

直流水枪射流亦会导致陶坛破损, 致使火势迅速蔓延。扑救贵州福泉酒厂和芙蓉江窖酒厂火灾的失败战例表明, 数千个陶坛在直流水枪的冲击下四分五裂、数百吨白酒四处流淌并迅速构成失控的立体火场, 最后导致重大人员伤亡和酒厂的彻底毁灭。在图4中, 芙蓉江窖酒厂酒库1 241个陶坛被直流水枪毁损, 流淌的白酒火焰烧穿了现浇钢筋混凝土楼梯。

2.2.1 技术路径

水喷雾的灭火机理是:水以细小的雾滴喷射到燃烧物表面, 产生冷却、窒息、乳化和稀释作用。1991年开展该项目研究工作时, 我国尚无水喷雾灭火系统的设计标准和相关配套产品, 当时国内仿效英、美等发达国家仅尝试将水喷雾灭火系统用于灭变压器火和液化石油气储罐的防护冷却。1995年发布的国家标准GB 50219《水喷雾灭火系统设计规范》套用了英、美等国的技术参数, 规定水喷雾灭火系统不能用于扑救闪点低于60 ℃的液体火灾。研究结果证明, 从理论上水喷雾灭火系统用于扑救白酒火灾有冷却、窒息和稀释作用。为此, 笔者通过进一步的实验确认水喷雾灭火系统适用于扑救白酒火灾, 其主要技术路径如下:

(1) 抽样检测结果表明, 白酒的沸点均大于80 ℃。对沸点高于80 ℃的液体, 用水喷雾扑救其火灾可起到冷却作用;水雾可稀释白酒中的醇类;水雾受热汽化后体积扩大1 680倍, 可有效降低燃烧区的氧含量, 抑制或中断燃烧。

(2) 对于白酒火灾, 水喷雾灭火的效果主要取决于水雾的冷却、稀释和窒息的综合效应。灭火所需时间与雾滴直径和响应时间成正比, 与燃烧温度和喷雾强度成反比, 见式 (3) :

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式中:t为灭火所需时间, s;k为常数;d为雾滴平均直径, mm;Y为响应时间, s;W为喷雾强度, L/ (min·m2) ;ΔT为燃烧温度与周围介质的温差, ℃。

(3) 组装系统进行模拟试验, 见图5所示。结果表明, 水喷雾灭火系统用于扑救白酒火灾可行 (见表7) , 雾滴直径为0.4～0.6 mm, 喷雾强度为20～40 L/ (min·m2) 时, 灭火效果最好。

(4) 提出设计参数并建造我国第一套白酒库水喷雾灭火系统。综合考虑雾滴直径、最大有效射程、工作压力和经济技术指标, 1992年设计、1994年投入使用了我国第一套白酒库水喷雾灭火系统 (见图6所示) 。该3层陶坛白酒库建筑面积7 000 m2, 主要设计参数为:雾滴平均直径为0.6 mm, 喷雾强度20 L/ (min·m2) , 喷头实际流量2.5～3.4 L/s, 持续喷雾时间0.5 h, 工作压力0.4 MPa, 响应时间30 s。竣工验收灭火试验证明, 水喷雾灭火系统能够在1～3 min内有效地扑灭白酒库火灾。

(5) 在推广应用过程中优选确定关键设计参数 (见表8) , 并经多次验证试验确认安全可靠性 (见图7所示) 。

在上述研究实验和实践基础上, 经省级建设行政主管部门和公安消防机构组织有关专家多次论证后, 四川五粮液酒厂4万t酒库、全兴酒厂85扩建工程半成品库、丰谷酒业永兴开发区技改工程、剑南春酒厂98技改工程陶瓷坛酒库均设计了自动喷雾灭火系统, 供水强度为20 L/ (min·m2) , 喷头工作压力为0.4 MPa, 响应时间<30 s或<45 s, 水雾喷头的实际流量3.4 L/s或2.5 L/s, 喷头呈矩形布置, 一般的布置为2.8 m×2.5 m或3.3 m×3.5 m不等, 视喷头特性而定。最大防火分区为256、550、582 m2不等, 火灾延续时间按0.5 h考虑。水喷雾灭火系统与泡沫灭火系统、直流水枪扑救白酒火灾对比结果见表9。目前, 水喷雾灭火系统已经在一些国家名酒企业经过实验论证并通过了多年的工程实践, 此系统用于白酒库的灭火、控火是可行的。

2.2.2 解决的问题

(1) 解决了国家标准GB50140《建筑灭火器配置设计规范》灭火器配置的危险等级偏于不安全、且未考虑生产场所的问题。GB 50140划分工业建筑灭火器配置场所危险等级的基本原则主要有三条:一是按照GB 50016对工业建筑中可燃物的火灾危险性分类来划分其配置场所的危险等级 (见表10) 。二是根据配置场所内火灾荷载的大小来确定相应的危险等级。三是根据配置场所内可燃物的火灾蔓延速度来确定相应的危险等级。而国外在考虑液体的危险等级时, 不仅根据其闪点Tf和沸点Tb值进行分级, 同时也需要根据液体的燃烧特性进行分级。GB 50140将60度以上的白酒库房划为严重危险级, 低于60度的白酒库房划分为中危险级的划分方法仅仅参照了前述第一条基本原则, 而没有考虑其余两条重要的划分原则, 更没有考虑液体的燃烧特性。事实上, 38度及以上白酒库、白兰地陈酿库的火灾危险性属甲类, 葡萄酒库、白兰地酒库、黄酒库的火灾危险性均属乙类。所以, 综合分析考虑, 38度及以上白酒库、白兰地陈酿库, 葡萄酒库、白兰地酒库、黄酒库灭火器配置场所的危险等级应划为严重危险级。灭火器类型应选用干粉、抗溶性泡沫、卤代烷、CO2型。每具灭火器最小配置灭火级别为8 B, 最大保护面积为5 m2/B。由于酒库设置了消火栓系统和水喷雾系统, 经计算所得灭火器配置数量可按相关规定减少, 但最低配置数量和最大保护距离均应满足相关配置规定。为有效地抑制和扑灭白酒初起火灾, 可适当考虑配置推车式灭火器。

表11给出了本项目研究成果和GB 50140的灭火器配置危险等级主要技术内容对比情况。

(2) 证明并解决了工艺装置的静电积累与放电导致爆炸事故的问题。此前业内一直认为, 因乙醇的半衰期≪0.012 s, 白酒不能产生静电积累, 在公安部行业标准GA/T812《火灾原因调查指南》和相关教材指出:“大气湿度超过70%, 就不能发生静电积累和放电事故”。而模拟试验表明, 在四川宫阙老窖集团公司“8·4”爆炸案例相同工况和大气湿度77%的环境条件下, 输酒管管口静电电压高达6 000 V以上。研究结果确认:大气湿度超过70%, 白酒在管道输送和喷溅过程中仍有可能发生静电积累和放电事故。对此, 采取了相应的防静电技术措施 (见表12) 。

2.3 确定陶坛白酒库的允许层数、最大允许占地面积和防火分区最大允许建筑面积

对全部采用陶坛存放白酒的陶坛酒库, 储存物品的火灾危险性为甲类, 如果全部按现行国家标准GB 50016规定的甲类仓库的层数、占地面积和防火分区建筑面积要求, 实际执行有困难, 也不符合酒厂现状。经调研, 陶坛酒库储存的白酒大都在70度左右, 最低也在52度以上, 但一般储存周期较长, 酒的进出作业相对较少。其建筑有单层和多层两种形式, 建筑规模较大, 占地面积可达6 000 m2左右, 酒库内设有水喷雾等自动灭火设施, 防火分区面积约为200～700 m2。因此, 结合酒厂现状, 在采用分组存放、设置不燃烧体隔堤、事故排酒口、事故存液池和其他防止液体流散、防止火灾蔓延措施, 以及设置自动报警、自动灭火设施等条件下, 对陶坛酒库单独作出规定, 既能适当顾及现状, 又能最大限度地保证安全。

2.4 确定白酒厂消防站的设置和消防装备的配置

根据对全国最重要白酒产区的调研, 结合白酒厂的生产经营条件和企业的经济实力, 确定常储量大于等于10 000 m3的白酒厂应建立消防站;当常储量大于等于1 000 m3, 小于10 000 m3的白酒厂位于城市消防站接到火警后5 min内能够抵达火灾现场的区域时, 可不建消防站。课题组参照建设部、国家发展和改革委员会批准的《城市消防站建设标准》 (建标[2006]42号) 普通消防站建设标准, 规定了白酒厂消防站及消防车的设置原则。考虑到抗溶性泡沫对于扑救白酒火灾特别是流淌火灾效果显著, 规定白酒厂消防站应配备一定数量的泡沫消防车。

3 主要技术参数与同类技术先进性对比

研究成果首次建立了用白酒度数求闪点的数学模型, 提出了新的白酒火灾危险性分类;确定了葡萄酒、白兰地、黄酒的火灾危险性属类;确认水喷雾适用于扑救白酒火灾, 建成了我国第一套白酒库水喷雾灭火系统, 优选提出并验证了系统的关键设计参数;重新确定、完善了白酒厂灭火器配置场所的危险等级;确认白酒在管道输送和喷溅过程中有可能发生静电积累和放电事故并提出了相应防范措施;结合酒厂现状确定了陶坛酒库的建筑防火设计参数;确定了白酒厂消防站的设置和消防装备的配置。研究成果改写了三部国家标准和一部行业标准的相关结论, 制订了一部地方标准, 该标准被应用于编制一部国家标准。

四川省科技厅组织的成果鉴定认为 “该项目研究成果国内首创, 整体技术水平国内领先。”泸州市人民政府指出:“该项目研究成果解决了多年来无专门酒类防火技术标准的难题, 使白酒生产企业的消防安全工作有章可循, 有法可依, 是确保泸州酒业安全快速发展的重要技术标准。”公安部消防局评价DB 51/T 5050-2007“是全国第一部关于白酒厂设计防火的消防技术标准, 为国内白酒厂防火设计提供了重要的技术参照。”

与相关国家标准对比, 研究成果的主要技术参数在11个方面体现了先进性, 见表13。

4 应用概况

项目研究成果推动了酒类行业防火防爆技术的进步, 促成了国家标准《酒厂设计防火规范》的编制。自研究成果逐步推广以来, 极大地推动了四川省常储量100 m3及以上的白酒厂 (占全省取得生产许可证的白酒厂的63%) 的消防安全技改工作, 全省218家规模以上白酒厂均严格执行DB51/T5050-2007。尤其是汶川“5·12”地震之后, 剑南春酒厂投资20亿元的灾后重建项目全部按照DB51/T5050-2007进行防火防爆设计。消防机构将DB51/T5050-2007作为监督酒厂消防工作的重要技术法规。两年来, 检查发现、整改酒厂火灾隐患8 700余起。尤其是防静电研究成果的应用, 彻底避免了类似四川宫阙老窖集团公司“8·4”爆炸惨剧的再次发生, 避免了灾后工人失业、尤其是死伤带来的社会问题, 为酒类行业可持续发展、构建和谐社会提供有力的消防安全技术保障。

近两年来, 先后有多个省、自治区的酒厂、消防和建设行政管理部门专程赴四川考察学习。相关国家标准修订、制订时已采纳或正在借鉴本项目研究成果, 整合相关技术内容。由住房和城乡建设部批准立项的国家标准《酒厂设计防火规范》日前已完成报批稿, 发布后必将为全国酒类产业的安全生产和可持续发展提供有力的消防安全技术保障。

摘要：论述饮料酒的火灾危险性属类、适用于酒库的灭火系统和关键设计参数、酒厂灭火器配置场所的危险等级、电气防爆和生产工艺装置防静电、陶坛酒库的建筑防火设计参数以及酒厂消防站和消防装备的配置等关键技术, 对比分析主要技术参数与相关国家标准同类技术之间的先进性, 并简介研究成果的推广应用概况。