所謂金屬火災(zāi)是指化學(xué)元素周期表中化學(xué)分子量相對較低,化學(xué)性質(zhì)相對較活潑的鈉(Na)、鋰(Li)等堿金屬和鎂(Mg)、鋁(Al)等輕金屬在時間和空間上失去控制的燃燒所造成的災(zāi)害。該類火災(zāi)由于發(fā)生機率較少而往往被人們忽視對它的研討,以至于在《執(zhí)勤中隊訓(xùn)練》(戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練手冊)及其他消防刊物上均未見此內(nèi)容。然而,在現(xiàn)代各類火災(zāi)中,輕金屬火災(zāi)的發(fā)生卻是屢見不鮮的。比如:1992年5月16日,云南嵩明縣“云松鋁粉廠”拋光車間發(fā)生鋁粉爆炸燃燒火災(zāi),致使1人死亡,直接經(jīng)濟損失五萬余元(以下簡稱“5.16”火災(zāi));1998年9月18日凌晨2時10分,“云松鋁粉廠”拋光車間再次發(fā)生鋁粉燃燒火災(zāi)(以下簡稱“9.18”火災(zāi)),筆者時任嵩明縣消防中隊中隊長,親自組織指揮官兵和職工成功地撲滅了該起火災(zāi)。由于措施有力戰(zhàn)術(shù)得當(dāng),該起火災(zāi)僅造成三千余元的火災(zāi)損失,保住了十余萬元的機器設(shè)備及車間廠房。在現(xiàn)代化工生產(chǎn)中,工業(yè)鋁粉被廣泛地用于顏料、油漆及煙花爆竹的生產(chǎn)之中,因此,鋁粉火災(zāi)在輕金屬火災(zāi)中具有典型的代表意義。本文通過對“5.16”和“9.18”兩起火災(zāi)案例進行分析對比,旨在和廣大消防指戰(zhàn)員共同探討輕金屬火災(zāi)的特點及其撲救對策,以便為官兵今后撲救類似的火災(zāi)提供一定的理論和實踐依據(jù)。
一、“5.16”及“9.18”火災(zāi)情況及分析
?。ㄒ唬?.16”火災(zāi)情況及分析
1992年5月16日下午15時21分,嵩明縣“云松鋁粉廠”拋光車間發(fā)生鋁粉粉塵爆炸燃燒火災(zāi),當(dāng)場炸死一名車間職工?;馂?zāi)原因系拋光機器工作時與一顆鐵釘磨擦產(chǎn)生火星,從而引爆車間內(nèi)已形成的爆炸性混合粉塵所致。接到報警后,縣公安局消防科干警駕駛一輛水罐車趕到火場救火,時任縣長梅國韋等縣領(lǐng)導(dǎo)聞訊后也立即趕赴現(xiàn)場指揮撲救。然而,當(dāng)水槍出水后,燃燒區(qū)域立即發(fā)生局部爆炸,水槍手當(dāng)即嚇得棄水槍后撤,梅縣長驚問其故,消防干警不知所云。因燃燒區(qū)溫度較高,輻射熱較強,人員無法接近,該火災(zāi)任鋁粉燒盡后自然熄滅。分析:鋁粉系輕金屬,其相對分子量為26.97,相對密度(水=1)為2.72;常溫下不溶于水。遇酸堿化學(xué)物質(zhì)會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生氫氣(H2),易引起爆炸。飛揚的鋁粉末(直徑1-150微米)與空氣混合達到爆炸濃度下限(35毫克/升),遇火星易引起爆炸燃燒(最低引爆能量為20mJ)。該起火災(zāi)系上述原因所致。出水滅火時之所以發(fā)生爆炸是因為鋁粉遇水在高溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生大量氫氣(H2)。其化學(xué)反應(yīng)式為:Al(鋁粉)+H20(水)+高溫=AL(OH)3(氫氧化鋁)+H2(氫氣)+Q(熱量),產(chǎn)生的氫氣(H2)瞬時又與空氣中的氧氣(O2)混合,形成爆炸性混合氣體(爆炸濃度極限為4.1%-74.2%),從而再一次發(fā)生氣混爆炸。“5.16”火災(zāi)撲救,暴露出參戰(zhàn)消防干警未從理論上了解掌握金屬鋁粉的理化性質(zhì),從而盲目地錯誤選用滅火劑,導(dǎo)致火場情況突然變化,造成次生災(zāi)害和損失。
?。ǘ?.18”火災(zāi)情況及分析
1998年9月18日凌晨2點10分,嵩明縣“云松鋁粉廠”拋光車間發(fā)生火災(zāi)。接到報警后,中隊值班隊長(排長)讓通訊員向筆者(時任中隊長)報告的同時,和大隊值班參謀帶領(lǐng)中隊6名戰(zhàn)士駕乘一輛戰(zhàn)斗車第一出動趕赴火場。筆者接到報告后,立即帶領(lǐng)留守的2名戰(zhàn)斗員前往增援。筆者于2點20分趕到現(xiàn)場后,遠望拋光車間火光熊熊,該廠職工大部分已撤出廠門外遠觀,指揮員(排長)擔(dān)心發(fā)生爆炸,下令第一到場的官兵全部在大門外待命,大隊參謀已掉轉(zhuǎn)消防車頭正準備往回行駛,筆者問其要干什么,回答是趕回縣城拉干粉滅火器。見此情景,筆者當(dāng)即命令全部官兵及戰(zhàn)斗車輛原地待命。只身前往火情偵察,在判明面積近10平方的鋁粉正處于穩(wěn)定燃燒,排除粉塵爆炸的可能性,也無人員被圍困,但價值十余萬元的機器設(shè)備正面臨著火勢的嚴重威脅后,當(dāng)即下令全部參戰(zhàn)官兵及該廠職工,進入廠內(nèi)充分利用鏟子、水桶、臉盆等工具從距著火車間20米遠的沙池里搬運沙土覆蓋窒息滅火。由于燃燒溫度將近3000℃,燃燒區(qū)域被覆蓋近10cm厚的沙土后,部分沙土仍被燒開裂,竄出少許火苗。筆者令官兵繼續(xù)朝裂縫處補充沙土,直至燃燒物(鋁粉)完全與空氣隔絕。同時令職工將車間四周門窗全部打開,讓空氣對流散熱。經(jīng)過近3小時的逐步散熱降溫,火災(zāi)終被窒息撲滅。挽回了近十余萬元的經(jīng)濟損失。分析:“9.18”火災(zāi)的原因系拋光車間地面堆放的鋁粉受潮后,發(fā)生反應(yīng),釋放出氫氣和熱量,積熱不散自燃引起。第一出動力量到場后,指揮員未冒然下令出水滅火是正確的,但未經(jīng)火場偵察便估計可能會發(fā)生爆炸則是盲目判斷。大隊參謀欲回車調(diào)運干粉滅火器更是屬明顯失誤之舉。因為移動式干粉滅火器是不能撲滅火勢已蔓延擴大之金屬火災(zāi)。如近距離噴射,則氣粉壓力反而會把穩(wěn)定燃燒的金屬粉末吹散,造成火勢擴大,甚至燒傷噴射者。據(jù)事后該廠職工反映,火災(zāi)初期,他們試圖用配置的干粉滅火器救火,結(jié)果不但無濟于事,火勢反而越噴越大,嚇得職工們跑到廠門外等候消防車來救。這便有力地證明了用干粉滅火劑撲救金屬火災(zāi)效果是不明顯的。尤其是當(dāng)火勢擴大蔓延后,移動式干粉滅火器更是杯水車薪,無濟于事,甚至起反作用。筆者之所以首先選用沙土覆蓋窒息滅火,是因為該廠及消防隊均未配備原位膨脹石墨、石粉及7150等專用于撲救金屬火災(zāi)的滅火劑。