【摘要】筆者綜合闡述了危險(xiǎn)化學(xué)品火災(zāi)爆炸事故鑒證工作的重要性,針對(duì)分析鑒定工作中存在的問題和難點(diǎn),提出了鑒證工作的基本程序和方法,包括各種物證(含氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)等物證)的采集、檢材的提取、分析檢驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上,對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸過程進(jìn)行綜合分析,取得事故鑒證的結(jié)論—-查明事故發(fā)生的真實(shí)原因,作為事故處理的技術(shù)依據(jù)。從而不僅查找出導(dǎo)致事發(fā)生的原因,而且可以舉一反三,了解和消除生產(chǎn)過程中存在的問題和隱患,真正做到防患于未然。
【關(guān)鍵詞】危險(xiǎn)化學(xué)品,火災(zāi),爆炸,事故,鑒證
0前言
危險(xiǎn)化學(xué)品火災(zāi)爆炸事故是我國(guó)當(dāng)前安全生產(chǎn)領(lǐng)域里常見、多發(fā)事故;而且一旦發(fā)生,由于事故的連鎖反應(yīng)和可擴(kuò)張性,不僅造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,而且可能污染環(huán)境,甚至引發(fā)社會(huì)恐慌。這是安全生產(chǎn)工作中應(yīng)該高度關(guān)注、密切監(jiān)視、嚴(yán)格控制的惡性事故類型。對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定快速發(fā)展與建設(shè)和諧社會(huì)均會(huì)產(chǎn)生消極作用。
但是一旦發(fā)生了危險(xiǎn)化學(xué)品火災(zāi)爆炸事故,為了迅速控制事態(tài),消除生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸過程中的隱患,避免發(fā)生類似事故,事故鑒證將具有重大現(xiàn)實(shí)意義。筆者從技術(shù)層面對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品火災(zāi)爆炸事故作一點(diǎn)分析與探索。
危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)的原材料、中間體和產(chǎn)品一般具有易燃易爆或者有毒的特性,工藝裝置集中、連續(xù),生產(chǎn)中又需在高溫、高壓或低溫、化學(xué)腐蝕等條件下進(jìn)行,并且具有復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。發(fā)生火災(zāi)爆炸后因其又具有燃燒快、爆炸威力強(qiáng),火場(chǎng)面積大,生產(chǎn)裝置破壞嚴(yán)重,現(xiàn)場(chǎng)物證破壞嚴(yán)重,所以說,危險(xiǎn)化學(xué)品火災(zāi)爆炸事故分析鑒定工作具有相當(dāng)難度。因此,對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品火災(zāi)爆炸事故鑒證工作必需非常慎重。當(dāng)發(fā)生危險(xiǎn)化學(xué)品火災(zāi)爆炸事故后應(yīng)按照程序來進(jìn)行事故鑒證工作。
要對(duì)涉及事故的有關(guān)人員進(jìn)行人證采集,還需對(duì)生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸過程,包括物料、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)反應(yīng)條件、人員操作因素、靜電因素、環(huán)境因素等進(jìn)行綜合分析。同時(shí),應(yīng)該在事故現(xiàn)場(chǎng)立即進(jìn)行物證采集,在物證采集中可采用筆錄、照相、錄像、繪畫等手段以及火災(zāi)爆炸事故后現(xiàn)場(chǎng)物證檢材的收集或采集。檢材包括氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)物證的采集,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集到的檢材采用密封保存、并做好檢材樣品的備份處理,以備復(fù)檢。事故現(xiàn)場(chǎng)物證采集完成以后就可在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢材提取,運(yùn)用各種技術(shù)手段進(jìn)行物證分析,并得出物證鑒證結(jié)果。綜合生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸過程分析結(jié)果和人證分析結(jié)果,就可以得出事故鑒證的結(jié)果,如圖1所示[1]。
圖1事故鑒證程序框圖
1事故物證的采集
1.1氣態(tài)物證的采集
氣態(tài)物證是指事故現(xiàn)場(chǎng)殘留在空氣中殘留的易爆易燃?xì)怏w,易爆易燃液體的蒸氣,易爆易燃固體的蒸氣,物質(zhì)受熱分解出的氣態(tài)產(chǎn)物,爆炸、燃燒產(chǎn)生的氣態(tài)產(chǎn)物和粉塵顆粒。這些物證主要以氣體、蒸氣、氣溶膠等形式存在[2]。
在氣態(tài)物證現(xiàn)場(chǎng)采集時(shí),要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的溫度、壓力、風(fēng)向、破壞情況、生產(chǎn)工藝等具體情況和氣態(tài)物證的理化性質(zhì)進(jìn)行分析來確定采樣位置。必要時(shí)可建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析來確定采樣位置。如圖2所示為南京某化工企業(yè)液氨球罐區(qū)事故擴(kuò)散模擬圖,可以看出液氨事故發(fā)生后在一定時(shí)間范圍內(nèi),易爆易燃?xì)怏w可能擴(kuò)散分布的區(qū)域,通過數(shù)學(xué)模型分析有利于確定采樣位置和地域。
圖2南京某化工企業(yè)液氨球罐區(qū)事故擴(kuò)散模擬圖
采樣點(diǎn)應(yīng)設(shè)在氣態(tài)物證聚集的地方。具體就是密度比空氣大的氣態(tài)物證易聚集在低洼區(qū)域;密度比空氣小的氣態(tài)物證易聚集在房間的最高處或天花板下面。
氣態(tài)物證的采集方法要根據(jù)氣態(tài)物證在空氣中的存在狀態(tài)、濃度以及所用分析方法的靈敏度來靈活掌握。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)氣態(tài)物證濃度很小時(shí),可以以大量的現(xiàn)場(chǎng)氣體通過液體吸收劑和固體吸收劑,將氣體中的被測(cè)物質(zhì)吸收或阻留,使現(xiàn)場(chǎng)氣態(tài)物證濃縮來采集物證,如主要采集氣溶膠物證的固體吸收劑吸收法和主要采集氣態(tài)和蒸氣態(tài)物證的吸收液吸收法。另外現(xiàn)場(chǎng)氣態(tài)物證濃度較高或分析鑒定方法的靈敏度較高情況下可直接采集,如真空瓶采氣,置換采氣,靜電沉降法,塑料袋采氣和注射器采氣等。
1.2液態(tài)物證的采集[3]
液態(tài)物證主要是指液態(tài)的危險(xiǎn)化學(xué)品和液態(tài)的火災(zāi)爆炸事故產(chǎn)生物。由于液體的揮發(fā)性、流動(dòng)性、滲透性等理化特性,導(dǎo)致液態(tài)物證在事故現(xiàn)場(chǎng)通過揮發(fā)、滲透、流動(dòng)而殘留下來。且液體在不同材質(zhì)的表面燃燒后,一般都會(huì)留下不同形狀、顏色和不同炭化程度的痕跡。
液態(tài)物證的采集應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
采集浸漬在地板、泥土、磚瓦、木材、纖維等中的液態(tài)物要連同客體一并采取。
物證采集要注意具有代表性,各個(gè)痕跡部位都要采集。
殘留在玻璃瓶、塑料瓶、鐵罐壁上的殘液的采集時(shí),要將容器用適當(dāng)?shù)娜軇┫此ⅲ杉礈煲骸?/P>
殘留在容器內(nèi)、管道和反應(yīng)器里的液體,可用移液管采集,采集時(shí)注意采集上、中、下層的樣品,使其具有代表性。
從容器外殼底部閥門采集時(shí),應(yīng)將容器底部液體放出一部分,沖掉污垢后再采集。
注意采集空白樣品和對(duì)照樣品。
將采集的液態(tài)樣品密封于玻璃瓶、塑料袋中保存以防揮發(fā)。
1.3固態(tài)物證的采集
固態(tài)危險(xiǎn)化學(xué)品物證的形狀、顏色、氣味、痕跡、質(zhì)量、組成等理化性質(zhì)都可能對(duì)事故原因的認(rèn)定有證明作用。因此,采集時(shí)應(yīng)盡量保持物證原樣,不能損壞和殘缺,并且要輕拿輕放,妥善保管。
物證采集之前都應(yīng)拍照、繪圖,記錄其方位,然后動(dòng)手采集。
對(duì)微小物證樣品的采集要特別謹(jǐn)慎,應(yīng)戴上口罩,用潔凈的小鑷子鉗取。對(duì)特別細(xì)小和極易失落的殘?jiān)退樾迹猛该髂z紙直接粘取。
對(duì)所發(fā)現(xiàn)的各種大小物證一般都應(yīng)全部采集。如果物證的體積很大或數(shù)量過多,應(yīng)把物證的原貌進(jìn)行拍照和記錄后,酌情采集能反映該物證全部狀況的并具有代表性的幾部分。
應(yīng)該在發(fā)生事故區(qū)域和未發(fā)生事故的區(qū)域都進(jìn)行采集,供鑒定時(shí)比較。
對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品的爆炸事故,在爆炸點(diǎn)可能殘存殘留物,在其附近的物體和地面上可能存在爆炸物品的噴濺物及分解產(chǎn)物。這樣的物證可用小鏟或小勺收集在潔凈的廣口瓶里。同時(shí),在非爆炸區(qū)域采集空白樣品,以供比較。
對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)帶有短路痕跡的電線,可將電線剪下,并按電線的原來的位置固定起來,并在附近尋找噴濺的熔珠;對(duì)開關(guān)等電器,最好連其固定的底板一并取下,并保持原來的位置;閘刀或開關(guān)上的電線不要拆下,應(yīng)用鉗子將它們剪斷,使線頭留在開關(guān)上。
對(duì)固態(tài)物證應(yīng)采集雙份,以備復(fù)檢。
對(duì)現(xiàn)場(chǎng)煙熏痕跡物證的采集,應(yīng)先拍照固定,必要時(shí)以現(xiàn)場(chǎng)制圖和現(xiàn)場(chǎng)勘查筆錄輔助說明。必須通過分析煙塵成分來確定原來的可燃物種類時(shí),要采集煙塵作為檢材。
2檢材的提取
從事故現(xiàn)場(chǎng)采集的試樣類物證樣品多為混合物,大都含有雜質(zhì),并且待鑒定物質(zhì)的含量往往較低。因此,必須對(duì)檢材進(jìn)行提取,才能進(jìn)行分析鑒定。檢材的提取就是將被鑒定的物質(zhì)從物證樣品中提取出來,并將雜質(zhì)分離出去,并對(duì)待鑒定物質(zhì)進(jìn)行富集。最常用的提取方法是有機(jī)溶劑萃取法。
3檢驗(yàn)分析
事故物證的分析鑒定包括化學(xué)分析、物理分析、近代儀器分析的各種方法。可采用原子吸收,光譜分析,氣相色譜分析等方法。常見各種事故物證檢驗(yàn)分析的方法見下表,分析鑒定的結(jié)果是綜合評(píng)斷的客觀依據(jù)。
事故物證檢驗(yàn)分析方法一覽表
氣態(tài)物證的分析 |
液態(tài)物證的分析 |
固態(tài)物證的分析 | |||
分析方法 |
分析儀器 |
分析方法 |
分析儀器 |
分析方法 |
分析儀器 |
色譜分析法 |
色譜分析儀 |
沉淀分離法 |
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沉降法 |
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光譜分析 |
紅外線光譜儀 |
光譜分析 |
紅外線光譜儀 |
光譜分析 |
紅外線光譜儀 |
吸收光譜化學(xué)分析 |
紅外線氣體分析儀 |
吸收光譜化學(xué)分析 |
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吸收光譜化學(xué)分析 |
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理化分析 |
氣體成分自動(dòng)分析儀(紅外線氣體分析儀、熱導(dǎo)式氣體分析儀、磁氧分析儀、氣相色譜分析儀) |
理化分析 |
液體成分自動(dòng)分析儀(pH計(jì)、極譜儀、電導(dǎo)儀、電磁濃度計(jì)) |
理化分析 |
成分分析儀(重力式、離心力式、電學(xué)式、磁力式、熱力式、電化學(xué)式) |
氣相色譜分析 |
氣相色譜分析儀 |
氣相色譜分析 |
氣相色譜分析儀 |
氣相色譜分析 |
氣相色譜分析儀 |
理化分析 |
光電子能譜儀 |
理化分析 |
光電子能譜儀 |
理化分析 |
光電子能譜儀 |
分光光度法 |
分光光度計(jì) |
分光光度法 |
分光光度計(jì) |
分光光度法 |
分光光度計(jì) |
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極譜分析 |
極譜儀 |
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熒光分析 |
熒光x射線光譜儀 |
熒光分析 |
熒光x射線光譜儀 |
熒光分析 |
熒光x射線光譜儀 |
高壓液相色譜分析 |
高壓液相色譜分析儀 |
高壓液相色譜分析 |
高壓液相色譜分析儀 |
高壓液相色譜分析 |
高壓液相色譜分析儀 |
化學(xué)分析 |
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化學(xué)分析 |
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化學(xué)分析 |
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具體在分析實(shí)際應(yīng)用中常見各類物質(zhì)可以用以下方法進(jìn)行分析:
硼及其化合物的分析采用苯羥乙酸分光光度法,氮氧化物的分析采用納氏試劑分光光度法,氰化物的分析采用異菸酸鈉-巴比妥酸鈉分光光度法,疊氮酸和疊氮化物的分析用三氯化鐵分光光度法,磷及磷化合物大多采用鉬酸銨分光光度法或氣相色譜分析,砷及化合物大多采用原子熒光光譜法或二乙氨基二硫代申酸銀分光光度法,氟化物采用離子選擇電極法分析,氟化氫大多采用離子色譜法分析,氮?dú)獠捎眉谆确止夤舛确ǎ然瘹浜望}酸用離子色譜法分析,烷烴類化合物采用熱解吸-氣相色譜法分析,烯烴類化合物采用溶劑解吸或直接進(jìn)樣氣相色譜法分析,混合烴類(燃料油,液化石油氣等)采用直接進(jìn)樣式解吸-氣相色譜法分析,脂環(huán)烴類化合物,芳香烴類化合物,多環(huán)芳香烴化合物,鹵代烷烴類化合物,鹵代不飽和烴類化合物,醇類化合物,酚類化合物,脂肪族酮類化合物,羧酸化合物,飽和與不飽和類脂肪族酯類化合物,氰類化合物,脂肪族胺類化合物,肼類化合物,芳香族胺類化合物,雜環(huán)化合物,有機(jī)磷農(nóng)藥,大多采用溶劑解吸-氣相色譜法分析,酰胺類化合物,異氰酸酯類化合物采用溶液采集-氣相色譜法分析,有機(jī)氯農(nóng)藥采用溶劑洗脫-氣相色譜法分析.
鉛,鉻,鈉,鎳,銅,錳等金屬化合物大都采用火焰原子吸收光譜法進(jìn)行分析.
以上是常用物質(zhì)的常用方法,其他物質(zhì)的分析方法在這不多作介紹.
4危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)過程綜合分析
有了分析鑒定的結(jié)果,可以對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸過程進(jìn)行分析[4]:
4.1對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品物料分析[5]
物料是危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)的基礎(chǔ)。危險(xiǎn)化學(xué)品物料顧名思義有易燃易爆易中毒易腐蝕等危險(xiǎn)特點(diǎn),這是導(dǎo)致火災(zāi)爆炸事故的基本條件。因此,必須從分析物料入手,物料主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析:
首先物料分析純度。物料純度不僅會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量,與發(fā)生燃燒爆炸也有相當(dāng)關(guān)系。某些物料不純會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸事故的發(fā)生。假如氯堿工業(yè)中氯氣中含氫過高或氫氣中含氯過高都會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸事故的發(fā)生。
其次分析物料的配方。危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)必須嚴(yán)格按配方進(jìn)行,配方錯(cuò)誤對(duì)很多危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)來說也會(huì)造成事故。在煙花爆竹生產(chǎn)中若氧化劑過多,造成劇烈氧化就會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)爆炸事故。
再分析投料的量和速度。生產(chǎn)中物料的量和投入速度是必需嚴(yán)格控制。對(duì)有些危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)來說,過量的物料投入,投入速度過快會(huì)引起劇烈反應(yīng),引起沖料造成火災(zāi)爆炸事故。
最后分析投料順序。一般說,危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)按照工藝規(guī)定的投料順序進(jìn)行投料的,如果投料未按順序進(jìn)行也會(huì)引起火災(zāi)爆炸事故。
4.2對(duì)生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸設(shè)備的分析[6]
生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸設(shè)備中物料的跑冒滴漏是造成火災(zāi)爆炸事故的原因之一。因此,在事故調(diào)查中要對(duì)發(fā)生事故的有關(guān)設(shè)備的進(jìn)行仔細(xì)檢查,查驗(yàn)其有無缺陷,查證否有跑冒滴漏現(xiàn)象。
4.3分析生產(chǎn)中的反應(yīng)條件[7]
危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)離不開化學(xué)反應(yīng),而化學(xué)反應(yīng)則是在一定溫度、壓力或觸媒等條件下進(jìn)行的。在熱化學(xué)反應(yīng)的危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)會(huì)因冷卻不及時(shí)導(dǎo)致物料跑出引起燃燒爆炸,有時(shí)溫度下降,會(huì)使物料凝結(jié),堵塞管道甚至造成設(shè)備、管道破裂,跑出可燃物料著火。生產(chǎn)中,如果壓力操作過高,不僅會(huì)造成跑冒物料,還會(huì)引起密閉容器設(shè)備的爆炸。如果在正壓系統(tǒng)內(nèi)形成負(fù)壓,把空氣吸入與可燃物料混合,會(huì)形成爆炸性混合物,在負(fù)壓生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi),如果出現(xiàn)正壓的情況,也易帶來火災(zāi)危險(xiǎn)。因此,溫度、壓力反應(yīng)條件異常等也是引起火災(zāi)爆炸事故的重要因素。
4.4電氣設(shè)備的分析
電氣設(shè)備異常是引起危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)事故的主要原因之一。電火花、電弧和電氣設(shè)備部件的高溫,是引起危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)燃燒爆炸的主要著火源之一。因此,對(duì)電氣設(shè)備的分析是找出事故原因的重要途徑之一。
4.5分析靜電的因素
靜電放電也是引起危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)燃燒爆炸的主要點(diǎn)火源之一。因此,了解靜電放電是否是燃燒爆炸點(diǎn)火的條件,對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)燃燒爆炸事故調(diào)查和分析是十分必要的。
4.6分析人員操作情況[8]
事故的發(fā)生都是物的不安全狀態(tài)和人的不安全行為引發(fā)的,因此,對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸中發(fā)生的事故原因分析時(shí),要查看有關(guān)生產(chǎn)的工藝、安全規(guī)程以及操作規(guī)程等技術(shù)資料,查清事故發(fā)生是否與人員的操作有關(guān)。如有誤操作和違章引起事故,要及時(shí)提取有關(guān)證據(jù)。
4.7運(yùn)輸和存儲(chǔ)的分析
危險(xiǎn)化學(xué)品的運(yùn)輸和存儲(chǔ)過程中,若沒有對(duì)車輛和倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行必要的通風(fēng)和清掃、缺少有效的防護(hù)裝置、使用了易產(chǎn)生火花的工具、對(duì)易燃易爆品等未選用木底蓬車裝運(yùn)、互相接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的危險(xiǎn)物品同車運(yùn)輸或存儲(chǔ)等,都可能成為火災(zāi)爆炸事故的相應(yīng)條件。存儲(chǔ)過程不符合防火防爆要求,露天堆放爆炸物品、一級(jí)易燃物品、遇濕燃燒物品,違章用電等都會(huì)引起危險(xiǎn)化學(xué)品火災(zāi)爆炸事故。
5結(jié)論
危險(xiǎn)化學(xué)品火災(zāi)爆炸事故鑒證工作是重要而必須的,筆者對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品火災(zāi)爆炸事故鑒證工作在技術(shù)層面作了一點(diǎn)研討和探索,但對(duì)該類事故人證采集未納入討論的范圍。
當(dāng)發(fā)生危險(xiǎn)化學(xué)品火災(zāi)爆炸事故后應(yīng)按照一定的程序來非常慎重地進(jìn)行事故鑒證工作。通過對(duì)物證的采集、檢材提取、檢驗(yàn)及其綜合分析,能夠?qū)ξkU(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)、運(yùn)輸和存儲(chǔ)過程中發(fā)生火災(zāi)爆炸事故得到比較客觀真實(shí)的鑒證結(jié)論,為事故處理提供可靠的技術(shù)依據(jù),進(jìn)而消除生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸過程中的事故隱患,避免發(fā)生類似事故。
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