(揚州市消防救援支隊,江蘇揚州 225000)
由于電鍍生產企業最主要的工藝便是電鍍技術,而該技術又是對產品表面進行的價格處理,進而使得產品整體更加具有美感與防腐蝕性,最終延長產品的使用周期。通過近些年的新聞報道不難看出,電鍍廠發生火災事故,并造成人員傷亡的事件此起披伏。為此,針對其火災發生的特點與原因,從而進行針對性的預防與控制,不僅可以有助于從根本上降低火災事故的發生概率,也可以保證電鍍企業的安全有序化運行[1]。
(1)2016年8月6日4時51分,位于鎮江市丹陽市丹北鎮埤城常麓工業園電鍍園區9號樓生產車間發生火災,火災造成3名政府專職消防隊員犧牲、2名政府專職消防隊員受傷,主要燒毀9號樓三層東西兩側車間南部電鍍生產設備、化學物品、電鍍產品及房屋結構等。起火原因為電氣線路故障。(2)2018年8月10日2時33分許,位于揚州市維揚經濟開發區的揚州精澤汽配有限公司二號廠房發生火災,造成廠房及設備原料燒損。起火原因為電氣線路故障。(3)2020年4月14日15時24分,位于揚州市廣陵區廣陵產業園董莊路19號的揚州翰昇汽車配件有限公司發生火災,造成造成廠房、設備及原料成品燒損。起火原因為易燃氣體發生爆燃引發火災。
電鍍是電解液(電鍍液)中金屬離子Mn+在陰極到達電子生成金屬單質的過程,反應式為:Mn++ ne→M。當電化學沉積生成的金屬M均勻沉積在陰極鍍件表面,形成光亮表面金屬膜;當金屬M沉積速度比較快時,形成多孔的表面,當金屬M沉積速度過快時,形成金屬M顆粒,從陰極表面脫落,形成金屬粉末。為了實現電鍍過程正常進行,必須補充電解液中金屬離子Mn+以及控制陰極鍍件表面形成光亮表面金屬膜的質量。為了多快好省的實現利益最大化,在滿足產品質量的前提下,盡可能提高操作電流密度。但是,采用提高操作電流密度的方法必然導致副反應析氫氣發生,反應式為:2H + 2e→H2↑即在電化學沉積生成的金屬M過程中,析氫副發生與金屬M沉積過程是平行競爭的電化學反應過程。隨著陰極金屬表面操作電流增加,陰極沉積金屬的電流效率下降,副產氫氣的速度提高。溶液的組成、濃度也對副產氫氣有一定影響。在酸性水系統中,更容易在陰極金屬表面副產氫氣;一般情況下,操作電流密度越大、鍍件越不平整、溶液中金屬離子Mn+越低,副產氫氣的可能性也越大。也就是說,在偏離正常操作條件下,發生副產氫氣的速度也越大。
氫氣是一種爆炸極限(4.0%~75.6%(體積分數))很寬的可燃氣體,氫氣燃燒熱值也很高(1.43×108J/kg),是極易燃、易爆的無色、無味的氣體,而且氫氣的點火能量也極小。
因非正常操作導致陰極副產氫氣的速度到達一定值,副產氫氣在相對密閉空間的通風管道內很容易達到爆炸極限發生燃燒、爆炸,氫氣的燃燒、爆炸產生的熱量足夠引燃易燃、未經阻燃處理的材質,未經阻燃處理或者區域隔離的材質燃燒形成過火區域。
由于電鍍生產企業內部存儲的易燃易爆物品眾多,且多為會對人體造成威脅的化學制品。因此,當在操作過程中不注意對這些物品的放置與存儲,就會導致火災事故的發生。與此同時,當電鍍生產企業發生火災后,由于其易燃易爆物品的影響,不僅會促使火勢蔓延,還會促使火勢的進展速度變快,發展迅猛,繼而在高溫的影響下,還會導致強烈的輻射熱,從而使得火勢形式更加嚴峻[1]。
在電鍍生產企業的產業鏈中,其程序相對復雜與繁瑣,不僅需要進行除油、水洗、電鍍等幾十個工藝流程,還需要對添加劑、鍍液溫度以及鍍液配比等參數進行準確的規定。但由于電鍍企業之間的差異性較大,且存在一些生產流程尚待嚴格執行的企業,為此,當該電鍍企業在生產規模、工藝流程或其他方面存在誤差時,就會導致電鍍車間內的火災事故,進而引起整個企業的火災事故。
相較于其他領域的火災事故特點,電鍍生產企業由于其生產工藝等特點的特殊性,其在發生火災時的火災形勢較為復雜,不僅具有較高的熱量、較大的火災沖擊性以及較低的閃點,還時常在火災來臨時伴隨著爆炸的發生,從而極易引發更大面積的火災危害。除此之外,由于電鍍生產企業中的易燃易爆化學制品較多,因此在火災來臨時,其燃燒形式就會受到其作業渡槽位置高的影響,進而發展成地面流淌火、溝渠流淌火以及生產裝置火、管線噴射火等多種形式,而這些也會對周圍的作業人員造成不可逆轉的傷害[2]。
由于電鍍生產企業的火災發生率較高,且其在生產過程中所使用的易燃易爆的化學制品較多,因此當火災蔓延開來,其救援的難度系數就會增大。為此,在初期對電鍍生產企業進行火災的監測,不僅可以降低火災的危險性,還可以為企業贏得更多的救援時間。具體來說,建立火災自動報警系統,并在各個電鍍車間內安裝火災探測設備、可燃氣體泄漏報警設備,并要確保自動滅火裝置的運行狀態是否正常。
由于電鍍生產企業內的易燃易爆化學物品眾多,因此當火災發生難以控制時,其火勢極易蔓延和擴大。因此,在對電鍍車間進行消防設計時,要著重對其物品進行分流、分區域的放置,要區分開易燃物品與不燃物品,進而不便易燃物品的易燃性影響到其他物品。除此之外,還要專門設置防火管線、防火圍堰等設施,從而在火災發生時,可以科學的規避一些危險。
如上文所述,電鍍生產企業在火災發生后極易發生爆炸的原因,主要與其生產規模、生產工藝以及生產環境有關,加之其在生產過程中會涉及較多的強酸、強堿物質,進而極易發生爆照的可能性。為此,首先要對電鍍車間內部的火災監測裝置進行日常檢測與保養,保證其在線監測的準確性與及時性[2]。
總而言之,雖然現階段我國的電鍍生產企業已經得到了空前的發展,并且針對火災事故也制定了相應的安全管理與責任規章制度。因此,要基于新時期的時代特色,積極引進智能化的火災報警系統,并對消防管理人員進行專業化的培訓,保證其消防技能的熟練掌握,進而提升我國電鍍生產企業的抗火災能力。