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EPS加工企业火灾防控探析

2011-08-15邓渠明

中国人民警察大学学报 2011年8期
关键词:戊烷泡沫塑料聚苯乙烯

●邓渠明

(北京东城区消防支队,北京 100078)

一、EPS泡沫塑料行业发展现状及火灾特点

(一)行业发展现状

热塑性泡沫塑料-可发性聚苯乙烯EPS(Expandable Polystyrene)是现代塑料工业发展中的新型材料,自1951年西德巴斯夫公司发明可挥发性聚苯乙烯珠粒发泡成型法,到七十年代美国发明一步成型法以来得到了迅速的发展,由于具有优异持久的保温隔热性、独特的缓冲抗震性、抗老化性和防水性,EPS在许多领域得到了广泛的应用。特别在建筑、包装、电子电器产品、船舶、车辆和飞机制造等领域更受到了极大地青睐。伴随着中国经济的发展,中国的EPS产业更以突飞猛进的速度向前发展。2007年国内EPS原料总产量达184万吨,占全球EPS原料总产量的40%。据不完全统计,全国有一定规模的EPS相关企业有4000多家,EPS生产加工企业作为EPS行业发展的一个重要组成部分,因其技术和资金门坎的相对较低,吸引了大量投资者,致使行业内的竞争日趋剧烈,各类加工作坊不计其数。一方面是行业的迅猛发展,另一方面是人们对EPS火灾危险性的认识不充分和当地相关部门对行业的监管经验不足,导致了EPS加工企业(作坊)火灾频发,并造成了严重的经济损失和恶劣的社会影响。

(二)EPS加工企业的火灾特点

1.蔓延速度快,燃烧猛烈

从近期几起EPS加工企业火灾案例可以发现从火灾被发现到被完全烧毁均在一小时左右。其中从某泡沫塑料厂附近的监控录像上发现,从泡沫被引燃到整个车间发生轰燃仅仅50s的时间,其燃烧后产生的热量及蔓延速度是非常惊人的。因火场高温,救援人员根本无法近距离直接接近燃烧物质,给火灾的扑救和控制火灾的蔓延造成了极大的困难。

2.火灾破坏性大,受损严重。

受灾的泡沫塑料厂钢架结构的厂房基本上全部烧塌,所有钢铁设备全部瘫伏在地面,相邻建筑外墙砂浆脱落,烧损严重。火灾不仅导致设备损坏、生产停顿,也带来了经济上的损失。

二、EPS制品加工工艺的火灾危险性

(一)EPS原料和成形泡沫产品的火灾危险性

EPS原料主要有两种成分:固体聚苯乙烯聚合物和发泡剂。聚苯乙烯是是将苯乙烯采用悬浮聚合反应,在聚苯乙烯中加入一定量的发泡剂(用正戊烷和异戊烷按一定比例配制)发泡而成的一种有机碳氢化合物。固体聚苯乙烯聚合物的闪点是370℃,燃点是345~360℃,自燃温度是427℃,粉尘爆炸下限是20g·m-3,是易燃材料。发泡剂主要成分是正戊烷和异戊烷,具有一定的挥发性,挥发的蒸气为无色气体,约比空气重2.5倍,当该挥发气体与空气的混合体积比为1.4% ~8.3%时易燃,此范围的混合物可以用低强度火源点燃;成形泡沫产品具有发泡后多孔的状态,含有残留石油气,自燃温度为490℃,燃点为296℃,即使离开火焰仍然会继续燃烧并有浓烟和熔融滴粒。也是一种易燃物品。总之,由于EPS的易燃性和所含发泡剂的挥发性,使其在运输、储存、装卸和加工过程中,一旦处置不当,极易引发火灾事故。

(二)生产流程中的火灾危险性

EPS制品的生产工艺流程是将原料经过预发、熟化、成型、烘干和切割制作出不同密度、不同形状的泡沫塑料制品和各种厚度的泡沫塑料板材。其工艺流程如下:颗粒预发泡→气动传输预膨胀泡沫→熟化泡沫和储存→模制→泡沫干燥和精加工→泡沫老化。整个加工过程中的火灾危险性体现在:一是发泡剂挥发,戊烷蒸气的积聚。二是静电的积聚,放电引起闪火。三是热线切割产生的火花可以点燃从已发泡的聚苯乙烯块中释放出来的戊烷蒸气。

三、EPS加工企业火灾原因分析

(一)通风不畅引发火灾

在不同的加工环节中,发泡剂都有不同程度和要求的挥发,由于发泡剂所产生的戊烷密度大于空气,在凹陷或封闭空间附近易于滞留戊烷和空气混合气体,如果生产环境通风状况不佳或各车间与其部分之间没有设置相应的防火墙,容易引发火灾。

(二)摩擦起电引发火灾

在生产过程中,EPS颗粒与设备和空气之间会发生摩擦,特别在机械熟化过程中,在大流量、高强度风机的作用下,泡沫颗粒与设备和空气的磨擦几乎不可避免,而EPS泡沫塑料具有较低的导电性质,容易产生自身带电现象,电荷在其表面积聚,积聚到一定量,如果发泡机、料斗、传输装置、风扇、鼓风机与管道没有完全电接和接地,静电荷就不能被快速、有效地导除,所产生的静电火花,即可点燃易燃戊烷发泡剂,引发火灾事故;同时在装卸和加工过程中,从业人员在戊烷气体积聚的地方走动、穿上或脱下一般合成布料的服装就有可能产生危险性静电;装卸设备(包括传输管道、传输带、托盘起重机与叉车)、生产设备和装置之间摩擦的静电放电都可能引起闪火。

(三)切割飞火引发火灾

热线切割极其危险,使用的工具是机械锯或热电阻丝,由于板材中仍有残余的发泡剂,普通板材自然放置时间或进烘房时间不够,残余发泡剂挥发不充分,切割时就容易起火燃烧,同时在电热丝过热微红的情况下,即使是阻燃性板材,仍可能因电阻丝和板材产生的静电飞起的火花引起燃烧起火。如果在此区域的消防设备配置使用不当或未能发生作用,就可能小火酿成大祸。

(四)生产条件不符合消防规定要求引发火灾

由于重生产轻安全,不少企业在建设之初未履行《中华人民共和国消防法》规定消防审核、验收程序,在厂区内随意新、改、扩建生产车间、装置及仓库等建、构筑物,造成建筑物的耐火等级低、车间或装置布局不合理,建筑物之间的防火间距不足,生产生活在同一区域内等先天性的火灾隐患。

(五)明火管理不慎引发火灾

由于EPS颗粒的易燃性,在所有的作业区域(收货、加工、制作、储存、仓库及运输区域)对火源都有严格的要求,这方面违反或不按用火管理制度和操作规程进行作业,也容易引发火灾。近两年发生在各地厂区内违章进行电焊作业导致火灾的例子屡见不鲜。

(六)操作不当引发火灾

EPS加工生产工艺操作对防火安全要求十分严格,但该类企业属劳动密集型产业,生产人员变动较频繁,从业人员业务素质不过硬,对生产中相关物质的燃烧性能和爆炸危险性、对工艺流程各个环节的火灾危险性、对燃烧产物的毒害性等均没有比较深入的认识,在实际工作中不能有效发现火灾隐患并及时消除。一旦发生事故后,缺乏必要的应急处理常识,极易形成小火酿成大灾的局面。

(七)设备故障引发火灾

EPS制品加工涉及到的设备有预发设备、熟化设备、板材成型设备、切割设备、锅炉空气压缩机和电力变压器、开关控制设备等电力系统。一旦设备状况运行不佳,过负荷或电气线路短路、接触不良就能引起火灾事故。如安全阀使用不当和不按规定使用,就容易使锅炉发生超压以致爆炸事故。

四、预防EPS加工企业火灾的措施

(一)加强相关防火规范的完善,配置必要的自动消防设施

由于目前国家的消防技术标准并没有专门针对EPS加工企业的防火规范,该类加工企业的消防设计仅仅按照丙类厂房的防火要求设计使用,根本没法满足安全需要,一旦火灾发生,目前配置的室内消火栓也无法控制火势的蔓延,在防静电、防火分隔、通风方面同样存在较大缺陷,因此需要和相关部门相互交流、共同研究不断完善行业操作规程,明确在相关部位配置自动喷水灭火系统等必要的自动消防设施,逐步形成强制性国家标准,从源头上控制火灾的发生,确保安全。

(二)遏制恶性竞争,严格其燃烧等级

EPS泡沫塑料在没有添加阻燃剂时确实是一种易燃物质,但在各生产工艺流程中均有相对成熟的考虑和设计以防止火灾的发生,而目前很多塑料泡沫原材料本身的质量可能存在缺陷或不稳定,致使生产过程中的EPS泡沫塑料的氧指数往往偏低。这样,发生火灾的概率就必然会增大。所以要加强行业约束,从产品质量标准着手,强化产品的阻燃性能,使整个行业从原材料供应质量、产品质量、试验方法、检验规则等各个方面进一步规范,加强质量监控,确保质量的稳定性,从更高的层面来防止火灾的发生。

(三)加强消防安全教育,提高防控火灾能力

这类企业员工流动性大,做好这部分人的消防安全培训教育工作显得更为必要。单位要加强对员工上岗前的消防安全培训,辅以定期教育学习和灭火演练,使他们了解本行业的火灾危险性、熟悉生产工艺流程、掌握必要的防灭火知识。同时公安消防监督部门采取不定期抽查的办法,以加强对企业从业人员的消防安全培训教育工作,提高消防安全意识。同时企业要结合自身的实际情况,制订切实可行的灭火应急疏散预案,并定期加强演练。确保一旦发生事故后能迅速启动应急预案,将事故的损失降低到最小程度。

(四)突出重点,加大监督管理力度

要根据泡沫塑料和相关添加剂的燃烧性能和爆炸危险性、稳定性和反应活性、燃烧产物的毒害性,以及工艺的火灾危险性结合制定切实可行的消防安全检查流程,并严格实施。日常消防安全检查的重点应当放在:静电导除装置是否完好,可燃物的存放点是否有通风设施,是否存在导致发泡剂气体大量滞留的地面死角,输送管道是否有用塑料管道临时替代金属管道的现象,是否远离火源,是否及时清洁撒落在地面的泡沫颗粒,照明和通风设备是否为防爆型、是否可正常使用,是否使用易产生火花的机械设备、工具和衣物等等细节。

[1]侯树亭.可发性聚苯乙烯[M].长春:吉林人民出版社,1999.

[2]中国塑协EPS专委会2010年常委会议资料[Z].2010.

[3]机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定[Z].2001.

[4]中国塑料加工工业协会.2010年中国塑料工业年鉴[M].北京:中国石化出版社,2010.

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