引言（1）

    2002年4月28日日上午，陜西某化肥廠在一個小時內，執電及壓縮車間連續發生火災事故，燒毀了許多儀表控制及動力電纜，雙系統停車十幾小時，造成直接經濟損失30余萬元，并少產合成氨232t。所幸無人員傷亡。
 
物質自燃現象的產生（2）

    可燃物不與明火接觸而發生著火燃燒的現象稱為自燃。自燃有受熱自燃和本身自燃兩種。

    受熱自燃：可燃物質被加熱到一定溫度，即使不與明火接觸也能自行著火的現象，稱為受熱自燃。可燃物無明火作用而能自行著火的最低溫度，稱為自燃點。

    在化工生產中，由于可燃物靠近高溫管道或設備，加熱或烘烤過度，化學反應的局部過熱，在密閉容器中加熱溫度高于自燃點的可燃物一旦泄漏，均可發生可燃物的自燃。某些可燃物的自燃點見表1：

  

物質名稱	自燃點℃	物質名稱	自燃點℃	物質名稱	自燃點℃
1．黃磷	60	12．二硫化碳	102	23．原油	380-530
2．紙張	130	13．甲醇	455	24．甲烷	537
3．焦碳	700	14．乙醇	422	25．乙烷	515
4．煤	400	15．丙酮	537	26．丙烷	466
5．木材	250	16．苯	555	27．丁烷	365
6．硫	260	17．甲苯	535	28．水煤氣	550-600
7．萘	515	18．乙苯	430	29．天然氣	550-650
8．蒽	470	19．氯苯	590	30．一氧化碳	605
9．赤磷	200	20．汽油	280	31．硫化氫	260
10．瀝青	280	21．煤油	380-425	32．焦爐氣	640
11．布匹	200	22．重油	380-420	33．氨	630

    表1 可燃物的自燃點

    注：上述數據，由于試驗條件不同，各資料有所不同，僅供參考。

    本身自燃：某些物質在沒有外來熱源的作用下，靠本身受空氣氧化或受外界溫度、濕度影響，由于物質內部發生的化學、物理和生物化學作用而產生熱量，逐漸積聚使物質溫度達到自燃點發生燃燒的現象，稱為本身自燃或自熱自燃。如黃磷在空氣中自燃；長期堆放的煤堆、濕木屑堆、濕稻草堆等由于生物作用而自燃：浸有植物油或動物油的纖維如油棉紗等堆積起來，由于油脂的氧化和聚合作用發熱，散熱不良就可能引起自燃。
 
化工生產過程中物質自燃現象（3）

    隨著經濟的發展和科學技術的進步，化學品的生產迅猛發展，這些化學品的生產過程具有高溫高壓、易燃易爆的特點。在化工生產區域內，可燃化學品在使用、儲存和運輸等環節，由于受熱產生自燃引發火災事故的現象很多。

    1 生產過程中的自燃現象

    化工生產過程中的物料大多為易燃易爆物質，如果操作不當或設備故障，使某些物料具備了自燃條件就會發生自燃，甚至引發著火爆炸事故。

    事故案例一：黃磷車泄漏起火

    2000年3月18日中午，鄂西山區的某股份公司化工廠轉運黃磷的罐車發生泄漏，泄漏的黃磷發生燃燒（自燃著火），后經司機開車離開發生地1000m有水的地方，在眾員工的奮力搶救下，才將大火撲滅。

    起火原因是因黃磷罐車長時間使用，閥門損壞引起泄漏，又因當時氣溫較高，黃磷是一級自燃物質，所以引起了火災。

    事故案例二：重苯儲槽爆頂事故

    1985年7月19日，石家莊焦化廠研究所罐區200t重苯儲槽突然爆頂了。物料劇烈噴出，油和油氣煙霧擴散在周圍約30m的范圍內。

    事故原因：該儲槽爆頂前曾于7月15日從此儲槽裝出了一批重苯，液面高度下降至1.4m，7m高的大槽上部剩有5.6m的高度空間，槽內有蒸氣蛇管加熱器，加熱器高2m，加熱器下端距槽底0.4m，既有約1m高的加熱器蛇管暴露在油面之上的槽內空間。15日由于要清理重苯槽相鄰的另一個儲槽，提高了儲罐區的蒸氣壓力，使本來就內漏的重苯槽加熱器進口閥漏氣更為嚴重，致使儲槽內重內重苯溫度逐漸升高，油氣不斷揮發到儲槽內上部空間。因儲槽內上部空間有空氣存在（有人孔），所以隨著油氣的不斷揮發，儲槽上部空間就形成了可燃油氣和空氣的混合氣體，混合氣體達到爆炸極限，在儲槽上部空間發生了爆炸。分析原因，爆炸一定是由于自燃產生的。自燃有兩種可能，一個是已經達到爆炸極限的混合氣體，被暴露在油面上部的蛇管加熱器（1m高）繼續加熱，達到自燃點發生爆炸。另一個原因就是儲槽在長期使用過程中，由于物理化學作用，一些生成物質沉積在加熱器上和儲槽內壁，由于溫度達到了沉積物的自燃點發生了自燃，點燃了油面上部空間的混合氣體，發生了爆炸。

    事故案例三：儲槽內硫化物自燃引起苯類物質著火

    1987年1月23日12時30分，濟南鋼鐵廠焦化廠精苯車間院內突然發出爆炸聲，油庫區內11號、12號儲槽上部起火并升起一股黑煙。在場員工利用各種滅火器材進行撲救，在3-4min時間內，槽內外火焰被撲滅。

    事故原因：11號槽原裝未洗混合物（生產焦化苯過程的中間產品，主要含有苯、甲苯、二甲苯），因未洗混合物含有硫化物，在長期儲存中，硫化氫和有機硫化物對設備的接觸腐蝕作用，形成了硫化鐵。干燥的硫化鐵能在常溫的空氣中自行發熱而燃燒，不出現火焰，只呈現熾熱狀態，但溫度很高，能引起可燃物著火。因11號槽頂的人孔蓋敞著，12號槽放散管有呼吸作用，槽內進入了空氣，形成了爆炸混合氣體。其中一個槽內的硫化鐵自燃后，引爆了槽內的可燃混合氣體，并向外傳播，引起了另一個槽的爆炸。

    2 特殊操作時的自燃現象

    很多化工企業存在裝置規模小、動力供應不穩定因素，使裝置開工、停工、臨時停工進行故障處理等特殊操作增多。在這種情況下一般都為了趕時間盡早恢復正常生產，經常因為安全防火措施考慮不周，操作方法不當產生自燃，發生著火爆炸事故。

    事故案例一：舊工作服自燃引起液體瀝青著火

    2001年9月16日11時左右，山東兗礦科藍煤焦化有限公司往瀝青池排放液體瀝青時，液體瀝青突然著火，在場員工立即用干粉滅火器和消防水進行撲救，3min后被撲滅。

    事故原因：9月15日瀝青裝置停工，9月16日8時準備將裝置內的瀝青往瀝青池排放時，發現瀝青管道有一段明管堵塞，（管內瀝青軟化點90℃）。臨時用一舊工作服將瀝青管道保溫，并通入蒸氣直接加熱堵塞的瀝青管道。10時30分，管內凝固瀝青被加熱熔化，管道疏通，放料正常。裝置內260℃的熱瀝青正常向瀝青池排放，使瀝青管道溫度升高，達到了工作服布料的自燃點（布匹自燃點200℃）發生自燃。事故后發現管道上的工作服有燃燒的痕跡，是工作服燃燒的明火落入液體瀝青引起火災。

    事故案例二：蒸餾柱管道接口爆鳴噴火

    2002年2月26日8時，山東兗礦科藍煤焦化有限公司生產過程中當中發現一套間歇蒸餾的瀝青加工裝置運行不正常，判斷是蒸餾釜與蒸餾柱之間的返液管堵塞，將返液管拆下后，發現有大量瀝青被夾帶至蒸餾柱，造成蒸餾柱底部和返液管均被高凝固點的瀝青（瀝青軟化點在80℃以上）堵塞。當時蒸餾柱溫度180℃，只有蒸餾柱底部溫度較低，瀝青尚未熔化。為了處理方便，將蒸餾柱底部另一管道（蒸餾釜與蒸餾柱之間的氣相管道）拆下，這樣可以利用蒸餾柱底部的兩個管道接口進行處理，采用向蒸餾柱底部通入蒸氣直接加熱瀝青的方法，逐漸將受熱熔化的瀝青排出。當天沒處理完，準備第二天繼續處理。到18時30分左右，蒸餾柱底部管道接口處突然發生爆鳴噴火，在場員工立即采用各種滅火措施將火撲滅。但間隔不長時間又相繼爆鳴6次，采取向蒸餾柱內連續直接通入蒸汽的措施，才防止了爆鳴的再次發生。

    事故原因：由于是生產過程中臨時故障處理，未對蒸餾柱內可燃氣體進行徹底置換，白天處理時由于蒸餾柱內溫度高，并有直接蒸汽連續進入蒸餾柱內，空氣不能進入，不具備燃燒條件。隨著時間的延長，蒸餾柱內溫度下降，直接蒸汽有可能發生間斷現象，這時蒸餾柱內氣體由于溫度下降體積縮小而吸入空氣，具備了燃燒條件。當時蒸餾柱內溫度仍在120℃左右，達到了蒸餾柱內混合可燃氣體或沉積物的自燃點發生自燃，出現爆鳴噴火事故。

    3 設備檢修時的自燃現象

    設備檢修前做裝備工作時，往往一些安全措施都是圍繞設備工作介質的性質作常規處理，很多事故隱患預料不到，防火安全措施不完善，發生自燃著火現象。

    事故案例一：初餾塔檢修沉積物自燃著火

    1991年4月8日10時30分，山東濟寧煤炭化學工業公司精苯裝置正在檢修的初餾塔，突然塔內著火，從塔頂拆開的人孔冒出黑煙，現場人員立即從塔頂噴水將火撲滅。

    事故原因：生產期間發現初餾塔塔盤有堵塞現象，確定停產檢修，將初餾塔與系統隔離，按規程向塔內通入蒸汽置換24小時。于4月8日8時將塔體上下人孔蓋拆開自燃通風冷卻，待降溫后進行檢修。由于初餾塔剛剛用蒸汽置換完，塔內溫度仍在100-110℃左右，拆開人孔后塔內進入大量空氣，致使塔內的沉積物（主要成分硫化鐵）自燃著火。

    事故案例二：儲槽清理時的著火事故

    日本某化工廠為了清除碳黑原料用的雜酚油儲槽（立式圓錐頂，直徑17.5m，高13m）內的沉積渣，槽內液體物料排空后，注入少量乙烯基洗油凈底部，用風扇經3天時間排除槽內殘留的蒸氣，第4天在排風扇運轉前先行檢查儲槽內部，發現里面充滿白煙，就在這種情況下進入了運行。約1h后從槽上部開口排出白煙，并從灰色變成黑煙，最后產生爆炸聲音，同時噴出了火焰。

    事故原因推斷：在事故發生9天后，根據堆積渣層內的溫度高達40-70℃，自燃著火的說法是有道理的。

    但根據用著火點試驗裝置對同一渣樣的試驗結果，查明25小時升溫32℃，在溫度達到80℃時，并未自燃著火。

    根據以上情況，用試驗裝置使渣再次著火是困難的，但通過實際條件、環境等綜合因素推斷上例是升溫引起的自燃著火。
 
安全防火措施（4）

    防止物質自燃火災和爆炸，大致分為防止可燃物與空氣共存和溫度的控制。

    1 防止可燃物與空氣共存

    1．1 防止管道和設備中溫度高于自燃點的可燃物泄漏。

    1．2 遇空氣能自燃的物質要采取隔絕空氣的措施，如黃磷儲存在水里。

    1．3 常壓生產系統的化工設備上部人孔不要敞開，以免空氣產生對流進入內部產生自燃。

    1．4 長期閑置的設備（如儲槽）應將內部沉積的物料殘渣清理干凈，不便于清理的，往設備注入一些水（工藝允許）浸沒沉積渣，對防止自燃是有效的。把設備內液體物料全部排盡，而不對沉積渣進行處理是最不安全的。

    1．5 在設備的臨時故障和檢修時，應用惰性氣體（氮氣、水蒸氣）將可燃氣體置換出去。這樣即使沉積殘渣發生自燃也不會引起爆炸事故。

    2 溫度的控制

    2．1 避免可燃物與高溫設備和管道接觸。

    2．2 設備的臨時故障和檢修時，置換合格后，用水清洗設備（工藝允許）降溫，同時浸濕沉積殘渣可避免自燃。

    2．3 液體加熱設備在運行時，液體物料應將加熱器浸沒，不要使加熱器露出液面加熱可燃氣相物料。如果工藝要求加熱氣相物料，應避免空氣進入形成爆炸性混合氣體，自燃發生爆炸。

    2．4 檢修時，當設備內液體物料排凈后，不要對設備內剩余的沉積殘渣進行加熱操作。

    2．5 不要打開高溫設備的檢查孔。

    另外，要防止反應熱（氧化熱），化工生產很多設備沉積殘渣中含有硫化物，是以硫化鐵形式存在的，由于空氣水分等的影響，可能產生氧化熱。因此，在檢修設備時應及時清除沉積殘渣，沉積殘渣量大、清渣操作時間長時，要用溫度計控制殘渣的溫度，以免溫度升高產生自燃。

    （李玉財 高平恩 甄凡玉）