隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和用電量的逐年增長(zhǎng),我國(guó)由電氣所引起的火災(zāi)(以下簡(jiǎn)稱電氣火災(zāi))呈明顯的上升趨勢(shì),特別是近年來易燃易爆場(chǎng)所電氣火災(zāi)事故(爆炸)頻繁發(fā)生,使國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民的生命造成重大損失。例如,1997年6月4日,停泊在南京長(zhǎng)江水域2號(hào)錨地的廣州海運(yùn)集團(tuán)泰華油運(yùn)公司“大慶243”號(hào)油輪(2.4萬噸,裝有1.97萬噸原油)在向長(zhǎng)航集團(tuán)南京油運(yùn)公司的3艘油駁過載原油時(shí)發(fā)生火災(zāi)爆炸事故,泄漏的原油形成2萬多平方米江面火災(zāi)。這起大火造成5人死亡、4人失蹤、5人受傷,“大慶234”號(hào)油輪和一艘油駁沉沒,二艘油駁燒損,直接財(cái)產(chǎn)損失574.8萬元?;馂?zāi)原因系原油氣遇靜電火花爆炸所致。又如,1998年3月5日18時(shí)05分,陜西省西安市煤氣公司液化石油氣所(占地35.8畝,儲(chǔ)氣2340立方米)儲(chǔ)氣罐區(qū)發(fā)生爆炸火災(zāi)事故,5個(gè)儲(chǔ)罐、8輛液化氣槽車被毀壞,過火面積4.5萬平方米,并造成11人死亡(其中7名消防官兵犧牲)、30人受傷(其中消防人員11人),直接財(cái)產(chǎn)損失477.8萬元。事故系編號(hào)為11號(hào)的球型罐(400立方米)的排污閥上部法蘭密封墊失效,造成液化石油氣大量泄漏,形成爆炸性的可燃?xì)怏w遇電火花所致。
2 事故原因分析
眾所周知,存在易燃易爆的氣體、液體蒸汽、粉塵等物品場(chǎng)所如果發(fā)生爆炸,必須同時(shí)具備下列三個(gè)條件:
a、爆炸性氣體、液體蒸汽、粉塵和空氣混合后必須在爆炸極限以內(nèi);
b、場(chǎng)所內(nèi)存在著足以激發(fā)上述混合物爆炸的能量,如電火花、電弧、危險(xiǎn)溫度等;
c、有足夠的助燃物。
電氣爆炸(火災(zāi))事故的發(fā)生,其重要的原因是場(chǎng)所中存在電氣引火源(其他兩個(gè)條件是生產(chǎn)場(chǎng)所內(nèi)客觀存在的),例如:電熱、間接電火源(電氣設(shè)備過負(fù)荷、短路、接觸電阻過大)和電火花、電弧,雷擊和靜電火花也是常見的原因。而易燃易爆場(chǎng)所中電氣線路和設(shè)備設(shè)計(jì)、安裝不規(guī)范,采用非防爆電氣設(shè)備是造成電氣爆炸(火災(zāi))事故最重要因素,也就是我們平常講的電氣設(shè)備在本質(zhì)上是不安全的。防火防爆場(chǎng)所常見的電氣方面的不安全因素有:
2.1 使用不符合防爆要求的電氣設(shè)備
2.1.1 未根據(jù)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的要求及爆炸性氣體混合物的級(jí)別和組別,正確選擇相應(yīng)級(jí)別的防爆電氣設(shè)備。如:“0級(jí)”區(qū)域應(yīng)選用本質(zhì)安全型,但實(shí)際上采用增安型或普通封閉式電機(jī);有的電氣設(shè)備的類別是符合的而組別則不符合要求等。
2.1.2 用防火防潮燈具代替隔爆型燈具,或用一般36伏安全燈具代替防爆炸燈。
2.1.3 用普通開關(guān)代替防爆照明開關(guān)。
2.1.4 普通開關(guān)、普通報(bào)警按鈕等非防爆電器設(shè)備安裝在防爆區(qū)域內(nèi)。
2.1.5 用普通插座代替防爆插座等。
2.2 電氣線路敷設(shè)不符合防爆要求
2.2.1 用塑料管或普通電線管代替厚鋼管敷設(shè)線路。鋼管、接線盒和電氣設(shè)備的連接處未用密封膠加以密封,使爆炸性氣體、蒸汽仍能進(jìn)入各種電氣設(shè)備的內(nèi)部而發(fā)生爆炸。
2.2.2 移動(dòng)電器或臨時(shí)線路采用橡皮電纜,且放在地坪上未加任何保護(hù),在外力作用下,電線損壞或短路迸出火花而引起火災(zāi)或爆炸;或?qū)Ь€的耐壓等級(jí)<250V,因過電壓發(fā)生擊穿短路,引起火災(zāi)或爆炸。
2.2.3 架空導(dǎo)線(包括動(dòng)力、照明、通訊等)跨越爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所的上面,或10KV及以下架空線和火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所房屋的間距不符合要求。
2.2.4 在“0級(jí)”或“1級(jí)”防爆場(chǎng)所采用的導(dǎo)線因斷線引起火災(zāi),或?qū)Ь€過熱產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度。
2.2.5 導(dǎo)線連接處采用未防爆接線盒,且導(dǎo)線的接頭處未采用釬焊、熔焊,因而造成接觸不良,使導(dǎo)線過熱引起火災(zāi)或爆炸。
2.3 接地和接零
2.3.1 金屬設(shè)備、管道和構(gòu)架等未和接地體連成整體,或中性線(零線)的最小截面不符合要求,當(dāng)通過大故障電流時(shí),中性線可能會(huì)燃至熾紅至熔斷,極易引起火災(zāi)。
2.3.2 接地線沒有防松、防銹、防機(jī)械損傷措施,造成接地線斷裂。
2.3.3 單相設(shè)備中的中性線(零線)和接地線未分開,不平衡電流使中性線帶有一定的對(duì)地電壓值。例如與地相碰或漏電產(chǎn)生電火花而引起火災(zāi)或爆炸。
2.4 靜電和雷電
靜電和雷電產(chǎn)生的火花能使各種化學(xué)危險(xiǎn)物品發(fā)生火災(zāi)或爆炸。比如,1989年8月12日上午9時(shí)55分,山東省黃島油庫由于雷擊引起火災(zāi),火災(zāi)中發(fā)生噴濺、爆炸,造成死亡19人(消防官兵14人、油庫職工5人),傷78人(消防官兵66人、油庫職工11人),直接經(jīng)濟(jì)損失3540萬元,大量原油流入海洋使130公里海岸線受到污染。
2.5 其他電氣設(shè)備
易燃易爆場(chǎng)所內(nèi)安裝的各種通訊設(shè)備、電子設(shè)備、攜帶式電器及其線路未按防爆要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。另外,在易燃易爆場(chǎng)所中部分電氣設(shè)備缺乏整體防爆性,比如有的主機(jī)防爆、輔機(jī)不防爆;有的動(dòng)力防爆照明不防爆;有的電氣設(shè)備防爆,而線路敷設(shè)不防爆等。
3 預(yù)防措施
3.1 根據(jù)易燃易爆場(chǎng)所發(fā)生爆炸和火災(zāi)事故必須具備的三個(gè)條件,為防止電氣爆炸事故的發(fā)生就必須使三個(gè)條件同時(shí)存在的概率降至最低限度。因此,首先應(yīng)在生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行、檢修中,盡可能消除或減少易燃?xì)怏w、易燃液體蒸汽和可燃粉塵的產(chǎn)生及積聚;在生產(chǎn)工藝過程中采用較低的壓力和溫度;將易燃易爆氣體或液體蒸汽盡可能限制在密封容器內(nèi),防止泄漏,使其不能達(dá)到爆炸極限。
3.2 設(shè)置自動(dòng)檢測(cè)儀器裝置,對(duì)區(qū)域內(nèi)易燃易爆氣體進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)環(huán)境中的氣體濃度達(dá)到爆炸下限的25%時(shí),能可靠的發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
3.3 電氣控制設(shè)備及導(dǎo)線盡可能遠(yuǎn)離易燃易爆物質(zhì)釋放源。最理想的是將電氣設(shè)備安裝在室外或危險(xiǎn)性較少的地點(diǎn),做到既符合安全要求,又經(jīng)濟(jì)合理。
3.4 根據(jù)爆炸性危險(xiǎn)區(qū)域的等級(jí)及爆炸性氣體混合物的級(jí)別、組別,正確選擇相應(yīng)類型的級(jí)別和組別的電氣設(shè)備。其基本原則是電氣設(shè)備的組級(jí)別只能高于環(huán)境組級(jí)別。
3.5 設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行、維修電氣設(shè)備、線路、儀表等應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和規(guī)范的要求,并要求達(dá)到整體防爆性的要求,即達(dá)到本質(zhì)上符合安全要求。
3.6 禁止使用臨時(shí)線路,盡可能少用移動(dòng)式電具,如果必須使用,要有嚴(yán)格的安全措施。
3.7 接地采用三相五線制加漏電保護(hù)方式。三相四線制接地系統(tǒng)即保護(hù)接零系統(tǒng),其中性線(N線)和保護(hù)零線(PE線,即接地線)合用一根線。此線通過三相不平衡電源或單相負(fù)荷電流,因此這根線有電壓降,其對(duì)地電壓可達(dá)幾十伏。電氣設(shè)備外殼和敷設(shè)金屬套管正常時(shí)都帶此電壓,有可能對(duì)地產(chǎn)生火花。所以在火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所是不應(yīng)采用三相四線制接地(零)系統(tǒng),而應(yīng)采用三相五線制系統(tǒng)。如果將中性線和接地線分開,即是三相五線制,接地線(保護(hù)零線)專用于接地,中性線對(duì)地絕緣,危險(xiǎn)性就大大降低了。安裝漏電保護(hù)應(yīng)嚴(yán)格按國(guó)家有關(guān)執(zhí)行。