三乙基铝火灾的预防与扑救初探.doc

三乙基铝火灾的预防与扑救初探

一、概述

　　三乙基铝的化学性质活泼，易燃、易爆。此类危险品储存设备、库房的消防灭火工作。一直是一个令国内外消防业界十分苦恼的问题，由于被保护物的特别属性使得应用于此类一级自燃物品的灭火剂十分有限，传统上只能用干沙或蛭石粉等不燃材料进行覆盖或汲取，灭火速度慢，效率低；更由于火灾危险性大，人员不便接近，人们往往面对这类火灾而无可奈何。近年来，消防界开始采纳干粉对其进行灭火保护，使这类化学火灾防灭火技术有了一定的进展，由于被保护物遇空气即燃烧、遇水即爆炸的特性对灭火剂无形中形成了特别要求，应付此类火情的灭火剂目前只局限于干粉类灭火剂，且灭火能力大多都有所缺憾。

　　目前国内的一些化工企业在石化产品生产和储存过程中，消防安全一直是一项持久关注的重要工作，每年都投入大量人力物力来保证油品与化工原料的储备安全；国外对三乙基铝类的化学火灾研究较早，有美国、德国、以色列等国家拥有特别干粉扑灭这类火灾，其灭火剂价格昂贵再加上设备、工程专业制定等高额费用，使多数企业望而却步，幸喜国内现有武汉绿色消防器材开发出一种全新的超细干粉灭火剂，据国家权威检测机构的专家认定，对防灭三乙基铝类的化学火灾有独到的优势和特点，在此，笔者就三乙基铝火灾的预防与扑救发表个人的肤浅见解。

　　二、三乙基铝的特征

℃，沸点：186℃/101.3Kpa，闪点：＜-52℃，引燃温度＜-52℃，稳定性：在低于120℃的氮气中是稳定且安全的，溶于链烷烃，当三乙基铝浓度低于15％〔m/m〕时，无发火性；禁配物：空气、水、含活泼氢化合物、卤素或卤素化合物、二氧化碳等；避免接触的条件：120℃以上的高温、空气。其化学性质活泼,与氧反应剧烈,在空气中能自燃,遇水爆炸分解成氢氧化铝和乙烷,与酸、卤素、醇、胺类接触发生剧烈反应,对人体有灼伤作用,热稳定性差,主要用于有机合成，也用作火箭燃料，一级自燃物品遇空气冒烟,能发生自燃.对潮湿及微量氧反应灵敏,易引起爆炸，：对人体具有激烈刺激和腐蚀作用，主要损害呼吸道和眼结膜，高浓度吸入可引起肺水肿。吸入其烟雾可致烟雾热。皮肤接触可致灼伤，引起充血、水肿和起水疱，疼痛剧烈。

　　三、三乙基铝的应用

　　a)用于军事

　　武器：70年代以前，美军装备液柱式喷火器。１９６９年以后美国已有采纳火箭弹燃烧方式代替传统的液柱式喷火方式的意向。７０年代初，美国开始对ＸＭ１９１式多发便携式喷火器进行改造，研制火焰武器。该武器从图纸制定、野外实验、小批量生产及战场评价使用，总共还不到３年的时间，于７０年代中期定型为Ｍ２０２式火焰武器，并开始装备美国陆军和海军陆战队使用。现今装备的是稍有改善的Ｍ２０２Ａ２式。M202式燃烧火箭弹发射器由火箭发射管和火箭弹弹夹组成，采纳可自燃的燃烧剂三乙基铝作燃料，以Ｍ５４式火箭发动机为动力。

　　弹药：燃烧火箭弹弹长５３５ｍｍ，战斗部内装稠化三乙基铝燃烧剂６００ｇ，配机械触发引信，用Ｍ５４式火箭发动机推动弹丸飞行。采纳这种燃烧剂，遇空气自燃，遇水会爆炸。这不但省去点火机构，而且增加了灭火的难度，即使暂时用沙土掩盖，再遇空气仍会燃烧。它还有一定的粘附性，不易除去，适应战斗要求。

　　燃烧弹：装有燃烧剂的航空炸弹、炮弹、火箭弹、枪榴弹和手榴弹。又称纵火弹。主要用于烧伤有生力量，烧毁易燃的军事技术装备和设备。通常由弹体、燃烧剂、炸药或抛射药、引火管、引信等组成。燃烧剂多项选择用铝热剂、黄磷、凝固汽油、稠化三乙基铝和稠化汽油等用于产生高温火焰，毁伤目标；抛射药或炸药用于将弹体炸碎，将燃烧剂引燃抛散至目标。在现代战场中使用较多的是燃烧航空炸弹，常用的有混合燃烧航空炸弹和凝固汽油航空炸弹。前者装有稠化三乙基铝，弹体较小，弹重约10～50千克；后者装有凝固汽油和黄磷，弹重可达500千克。现代燃烧弹弹种日趋增多，燃烧剂所产生的热量和燃烧时间等性能在不断提升，稠化三乙基铝是主要原料之一。

　　b)用于化工生产

　　目前三乙基铝应用最广的是化工行业的有机合成，如聚丙烯塑料等产品的活化剂，因用途不一样，其纯度也不尽相同，国内的较大型化工企业均使用三乙基铝，拥有三乙基铝的储罐及装置，三乙基铝平常为无压储存，在生产使用中采纳氮气加压输送给工艺设备，其压力一般不超过0.2Mpa，生产停机时即恢复为无压状态，要求对储罐及管道的密封性好，一旦泄露就会发生火灾，由于传统型灭火器材在应付此类特别品火情上一直有些使不上力，此前化工企业一直苦恼于此类一级自燃物品火灾的消防安保工作。

　　四、三乙基铝火灾的防范

　　三乙基铝的特性确实让人感到有些可怕，给操作人员带来安全上的威协，给企业的安全管理带来困难，但我们只要了解了三乙基铝的基本特征，那么对其消防保护也并不难，首先在操作人员的基本知识培训方面，让操作人员掌握如何应急处理事故，熟悉设备的流程，在发生事故时不慌不乱。二是要建立健全的安全制度，非操作人员禁止接近三乙基铝设备，严格值班交接，防止出现安全上的真空。三是装备干粉类自动灭火装置，防患于未然，通过现代电子监控技术，对三乙基铝储罐及设备进行全天候监控，一有火情即报警并能自动控制灭火。

　　五、三乙基铝火灾的形成及灭火机理

　　三乙基铝火灾的发生主要是设备或管道发生泄漏而形成的，在生产过程中，因为三乙基铝储罐及管道内加有0.2Mpa压力，一旦密封不严就会出现泄漏，当三乙基铝与空气接触就会发生燃烧，如不及时扑灭，就会酿成大火；因而要减少火灾损失就必须要求灭火剂及灭火装置能快速抑制、早期发现、高效灭火。

　　干粉〔尤其是灭火效率高的超细干粉〕对三乙基铝火灾是有效的，其灭火机理是以化学灭火为主，通过化学、物理双重灭火机能扑灭火焰，在三乙基铝储罐或输送管道发生火情时，由自动灭火装置释放出的云雾状超细干粉灭火剂粉末通过与燃烧物火焰接触，产生化学反应夺取燃烧自由基与热量，从而切断燃烧链实现对火焰的扑灭，灭火剂与火焰反应产生的大量玻离状物质吸附着在三乙基铝表面形成一层隔离层，从而从物理上实现了被保护物与空气的隔绝，阻断再次燃烧所需的氧气，以物理方式防止复燃；当灭火剂喷射到火场使火熄灭后，此时应迅速切断给三乙基铝储罐加压的氮气，使三乙基铝储罐成为无压状态，防止干粉覆盖层被气压冲破而再度复燃。

　　六、应用于三乙基铝火灾灭火剂及自动灭火装置的选择

　　1〕灭火剂

　　能扑灭三乙基铝火灾的灭火剂目前主要以干粉灭火为主，现在市场上使用的干粉一般分为：ABC一般干粉，BC一般干粉，D干粉〔特种干粉〕，超细干粉等。

　　①ABC和BC干粉一般干粉流动性能、斥水性能差，灭火效率也较低，易吸潮结块，BC干粉只能应用于油类和气体类火灾，而ABC干粉是磷酸铵盐为主要成分，在灭火时残留酸性覆盖物，对金属产生腐蚀作用，其粒径在60-70µm，全淹没灭火效果差，只能用于手提式、推车式等移动灭火器，所以在对三乙基铝的灭火保护方面，现在基本上不再使用磷酸铵盐类干粉灭火剂。

　　②D干粉是扑救金属火灾的干粉灭火剂，其主要成分为硼砂、氯化钠、氯化钾、氯化钡、碳酸钠、石墨等。因碳酸钠熔点低，能在燃烧的金属表面形成薄膜，使燃烧的金属与四周的空气隔绝，从而使火熄灭。目前国内少有生产，进口D干粉主要来自美国、德国、以色列等国家，其实在扑灭三乙基铝火灾方面要求是灭火效率和灭火速度，因为三乙基铝需要与氧发生反应产生燃烧，不同于其它金属火灾的燃烧方式，而D干粉〔所谓特别干粉〕的灭火效率还不及一般的ABC干粉，但价格却是一般干粉的近二百倍，就性价比来说，实在没有此种必要，且国内很多企业都难已接受，据有关人士透露，国内一些制定和施工企业热衷于进口产品，而业主方在价格上又不能接受，往往造成只制定而不安装的局面，甚至有人怀疑因使用进口产品的价格不可比性，给一些不法份子从中大捞好处提供了空间。
　　③超细干粉灭火剂是一种完全区别于一般干粉的新型高效灭火剂，这是一种无毒、无害，对人体皮肤无刺激，对保护物无腐蚀；在常态下不分解、不吸湿、不结块，具有优良的流动性、弥散性和电绝缘性的新型灭火剂，特别是由武汉绿色消防器材研发成功的超细干粉灭火剂，其平均粒径小于5µm，灭火效率是一般干粉的6-10倍；它与一般ABC干粉灭火剂的区别在于能自然防潮，不须硅油包裹，粒径能加工至5µm以下，全淹没灭火性能很好，具有灭火效率高、灭火速度快、灭火浓度低等特点，将干粉灭火拓展到自动灭火领域；据来自天津消防研究所信息，目前国内已有武汉绿色消防器材的超细干粉灭火剂首家按部颁GA578-2005新标准检测合格，完全可以扑灭三乙基铝火灾。

　　2〕灭火装置

　　干粉自动灭火装置的种类很多，使用较多的干粉自动灭火装置有超细干粉无管网灭火系列〔包括悬挂式、壁装式、柜式〕、超细干粉有管网系列。

　　①以燃气驱动的超细干粉自动灭火装置〔又称脉冲启动或超音速启动，充填的都是磷酸铵盐类干粉，〕：这类自动灭火装置的主要特征是靠燃气驱动，当保护区域发生火灾时，大火点燃导火线〔或称为热敏线〕，装置内的发射火药瞬间爆炸，产生大量气体推出干粉灭火剂灭火；它的应用较成功地解决了磷酸铵盐类干粉结块的问题，并能达到快速灭火的目的。但仍存在很显然的缺陷：一是没有从根本上解决磷酸铵盐类干粉对保护物的腐蚀、难清除、全淹没效果差等固有的缺陷；二是火药产生的庞大爆炸声音和冲击波对保护物的损伤，一些场所需要多具联动，庞大的冲击波和火光极有可能产生二次灾害，尤其是化工企业的防爆场所等，故在防爆场所被禁用。

　　②以氮气驱动的超细干粉自动灭火装置：这类灭火装置用氮气作动力，驱使灭火装置内超细干粉灭火剂喷出进行灭火；属无声启动，类似气体方式灭火，氮气压力为1.2MPA，安全可靠，对保护物无任何损害，除灭火剂的绿色环保特征外，其灭火效率高、灭火速度快、灭火浓度低的特点完全符合当今消防最高要求，且氮气刚好对三乙基铝是安全的；重要的是这种灭火装置科技含量高，悬挂式、柜式、壁装式、管网式均能与火灾报警系统接口，组成自动灭火系统；其无管网灭火系统〔悬挂式、柜式、壁装式〕安装简便，成本低；管网和无管网都能扑灭较大空间的火灾，全淹没灭火或局部保护灭火的应用方式灵活选择；有多种启动方式：电控启动、定温启动。可依据现场环境灵活运用，应用范围非常广泛；中国石化武汉分公司的活化剂车间三乙基铝储罐全部于2005年3月安装了由武汉绿色消防器材生产的悬挂式无管网自动灭火系统，据该公司安环处介绍，安装武汉绿色消防公司的无管网自动灭火装置，比原定安装进口设备便宜近70％，运行近一年来，报警和灭火设备一切正常，有效地保证了日常生产的安全进行。

　　七、结束语

　　超细干粉灭火剂经过大量试验说明能扑灭需要氧气助燃的金属火灾，三乙基铝类的火灾其实并不可怕，国内的消防企业完全有能力应付这类火灾，比如武汉绿色消防公司的超细干粉灭火剂，其技术处于世界领先，在干粉灭火方面代表了目前的最高水平和今后的干粉灭火发展方向，超细干粉灭火剂及自动灭火装置是我国目前扑灭三乙基铝火灾的最正确方案。