烟火自燃事故与预防措施

仅供参考整理安全管理文书烟火自燃事故与预防措施 日期：_ 单位：_第 1 页 共 7 页烟火自燃事故与预防措施在使用氯酸钾和硫黄配合的烟火剂制造烟花的时代，混药、装药以及在烟花制造和贮存过程中，自燃是每个人经常要考虑的突出问题。现代新配方很少发生问题，但是自燃问题仍是所有烟火制造者必须考虑的主要问题。我年轻时没有经验，在老书中找到了氯酸盐与硫黄组合的配方。有一次制作的大约五磅硫黄-氯酸盐黄光药星体在我的卧室中着火，火花四溅，烟雾弥漫，烧毁了工作台。我的双亲很明智，限制我以后的制造批量为一磅以下。那时我的年龄不过12岁，于是决定要认真学习更多化学知识，此后又遇到两次发热而没有着火的事故。在配制过程一定要采取各种措施防止自燃是保证安全的关键。烟花的主要传统组分黑火药和“生药(硝酸钾、硫黄与木炭粉混合物)”已证明大量存放时有可能着火。据推测这可能是十七世纪法国皇家火药厂爆炸的原因。黑火药中掺入金属燃料产生更高的自燃危险(编者：黑火药自燃主要原因是由于升华硫或硫磺因与空气中的氯氧化所至，当然，自燃也不排除其它意外情况，掺入金属后，在以上条件下有自放热反应发生，自燃，危险随之增高。)1.所有自燃情况必须出现的两种作用1)放热化学反应；2)热量必须留在材料中直至达到实际燃烧温度，第二种作用往往更为重要。如果烟火剂限制为不可能彼此反应或与空气和水之类反应，就会真正成为废物。因此烟火剂制造者仍应假定，一切最坏的自发放热反应可能已经开始而继续进行，并且随时准备好采取相应措施。作者照此实践多年，至今未出现严重问题。2.处理自燃问题采取的两种措施2.1第一种措施：尽量采取能使反应缓慢的措施。放热反应越慢，发生自燃反应的可能性越小。必须学习足够的化学知识，充分了解各种组分在室温下可能发生的化学反应。这方面的文献很多。几乎涉及所有组分组合问题。唯一不足的是文献中很少涉及镁铝合金，以及高氯酸铵与铝和或镁铝合金混合物的问题；因为这此材料使用的时间不久，还没有充分研究报道，烟火制造者对其了解很不够。要想安全生产，首先要尽一切努力了解材料的性质和可能出现的问题。防止化学反应危险的唯一手段是掌握化学知识。2.2防止自燃的第二种措施是操作规模。试验新配方必须从尽可能少的剂量开始，少量混合物放出的热量必然少得多。热量必须积累起来才能使材料的温度上升到其燃点(着火温度)。大堆材料内部产生的热量很可能使其温度上升到燃点；而小堆材料接近表面部分放出的热量则能散失到空气中，从而不易达到自燃温度。作者常看到工厂中将装满材料的包装箱在库房中堆放过分紧密，没有给散热留一点余地，这样做是不明智的。即使是最温和的烟花产品在堆放时，包装箱之间也至少留出68英寸空间。含有金属燃料混合物的烟花产品，货位之间应留出通道以便检查和流通空气散热。可能发生自燃的常用烟火剂中，金属燃料最有可能在室温发生反应放出热量。药剂中金属含量越低，自燃危险越小。闪烁星体中含有57%的铝，危险性尚不太高，但是已经是例如“生药”危险的2000倍。金属百分含量提高到例如1214，可能引起烟火剂温度很快升高到超过水的沸点。在此情况下必须对材料采取特别防范措施，特别注意要装到较小容器内。较小的容器表面面积与体积之比高，从中心到外表的传热途径短。塑料容器在低于大多数烟火剂着火温度下熔化，提供冷空气和更有效的热辐射和热传递。金属罐散热快但可能产生火花，而且可能会生锈。能爆炸的决不要装到金属容器内，除非能完全防止起爆。少量材料可以装在小玻璃瓶内。特别要考虑到容器周围的气流，必须有散热途径。任何贮存场所，都要考虑到蒸气管道、加热器、暖气、电器设备等第二热源以及窗户等。纸板包装箱是热绝缘物，不宜用于代替开放货架，仅在露天才能较好散热。设计库房时首先要注意留出安全通道，安排安全防火措施。最有可能发生危险的产品应放在离门最远处。实验时只能加工少量烟火剂。实验结束后应立即销毁残留的残渣废料。销毁烟火剂的方法很多。作者建议最好将其带到室外用安全方式烧掉。这样做是极好的学习机会，仔细观察所用材料的燃烧特性可以获得极有价值的信息，可以了解每一种材料爆炸的必要条件，测定其爆炸威力。工业界从未对模拟生产条件下成批产品燃烧作实验观察，这是失误。出现意外事故时，工厂中无人预知其后果。他们在发生事故前从未试图通过试验研究，收集预测各种事故前因后果的第一手资料。实验观察是不能用其他方法代替的。六百多年来，工业界依靠业余爱好者的发明进行革新。烟花新改进的百分之九十以上来自业余爱好者的创造。另一方面，业余爱好者几乎都是与新材料、新方法、新配方打交道，充满难以预期的危险因素。因而决不能在主要生产区和贮存区及其附近试验。通常在主要生产区只能允许配制使用有至少50年以上历史的药剂。新产品只能以特别少的量制作和贮存。作者的作法是，将少量有问题的材料存放在分散于房间内的壁橱搁板上，在其两侧各放一个爆竹作为特别好的烟火警告系统，即使耳背的人也能听到。因为壁橱门有门，万一着火就可以将门关闭以截断火势。留出充裕时间撤离现场和采取措施。最为理想的是，烟火制造者至少应有一个主要库房和34个较小库房，彼此远离并且远离其他建筑。但是有谁能办到，又有谁能在坏天气和在持续几分钟的小试验情况下都照规矩准确使用这些库房?任何人几乎都会在不适当场所留下一些材料。的确没有人愿意房屋着火，那么为什么不尽一切可能去防止呢?中国人在大门口悬挂鞭炮燃烧以消灾避祸，保证人财两旺。这是已知最古老的烟火信号，已流传数百年。3.实例剖析一位读者来信提到他用下列“金光雪花星体”配方：硝酸钾16；硫磺3；细大炭粉2；草酸钠4；亮铝粉11；中铝粉(100目)4；细铝粉(薄片)1；糊精4。制造星体时，由于没有细铝粉(薄片)而改用等量的中铝粉(100目)代替。上述组分混合后用水调湿制成药饼置于工作台上，让其自然干燥；数小时后出现自燃事故。上述事故涉及的药剂含有草酸钠和大量铝粉。草酸钠水溶液的PH值有点偏高，接近铝和硝酸盐溶液反应的危险区。通常认为硼酸是铝/硝酸盐混合物的适当缓冲剂，但是并不适用于上述组分与草酸钠或碳酸氢钠的混合物。在铝与硝酸盐混合物含草酸钠或碳酸氢钠的情况下，作者宁愿采用草酸作缓冲剂，尽管制成的星体可能有较大的吸湿性也要使用草酸。4.保持产品干燥防止自燃引起烟花材料自燃的反应几乎都是通过与水反应传播或与水反应。细心干燥和实际测定含水量。都是最佳的主要防止湿态反应措施。作者总是压碎少数星体，检查其内部湿度。即使微型星体也可“打碎”检查。含薄片铝的星体几乎跟含灯黑星体一样难于达到真正干燥状态。作者从来不把哪怕是稍微潮湿的含金属燃料星体或产品贮存起来，必须仔细检查其是否彻底均匀干透。较新型的星体特别是闪烁药用硝化纤维素清漆粘合剂。硝化纤维素是极易自燃和/或爆炸的材料。作者总是在所有硝化纤维素配方中添加稳定剂。二苯胺是军用硝化纤维素的稳定