演示实验中易燃液体闪燃、回燃危险–吸取美国连续三起事故的教训

150220 李健  

2014年9月、10月美国连续发生了三起使用可燃液体甲醇做燃料进行火焰演示时发生闪燃和回燃的事故：

1、9月3日，内华达州里诺市Discovery博物馆在为儿童演示龙卷风怎样形成的实验时，因为实验用棉球没被点着，演示人员就用一个装有4升甲醇的瓶子在棉球上加甲醇，棉球（处在阴燃状态）迅速点燃了倒出的甲醇，但瞬间又回燃到甲醇瓶子中。由于瓶子内压力迅速升高，一个巨大的火球从瓶嘴喷出，演示人员本能地把瓶子扔到地上，但溅出的甲醇火焰向观众蔓延，导致13人被烧伤，其中多数为儿童。

2、在内华达州事故后仅12天，科罗拉多州丹佛市SMART学院也发生类似的事故。在一个火焰特性的演示活动中，点燃一个小的甲醇池制造火焰。当火焰没有达到意料的高度时，更多的甲醇通过一个4升的容器被加入其中，结果制造了12英尺高的火焰。结果导致4名学生被烧伤。

3、10月20日，在伊利诺伊州的雷蒙德，一个童子军活动中，三个童子军和一个成人在一个使用甲醇的实验中受伤。事故经过是在明火附近将甲醇从容器中倒入硼酸，但火焰窜回瓶子并引起了闪火。

Discovery博物馆在为儿童演示龙卷风怎样形成的实验（图）

http://www.sinovision.net/society/201409/00309400.htm

经美国化学品安全委员会（CSB）调查，这三起事故都涉及用甲醇作燃料进行火焰演示，并且都发生了火焰回燃到甲醇容器，之后喷出火球烧伤了没有任何物理屏障保护的人。CSB为此发布资讯，警告在演示实验中禁止再使用较大容量容器盛装的甲醇。CSB指出，在有点火源存在的条件下，甲醇在室温下就可燃烧，它不但会发生闪燃，而且还存在潜在的火焰回燃风险，特别是涉及使用较大容量的时候。

CSB总结了以上事故重要的教训：在进行教育性演示之前，教育人员应该寻找可燃化学品的替代物质或减少其使用量，并进行有效的风险审查。安全应该处于绝对的首要地位，教育人员在演示科学主题的同时还应该演示化学品安全的概念。

针对上面事故，再补充几点。

在上述演示人员打开容器倾倒甲醇时，容器中挥发的甲醇蒸气与空气在相对密闭的容器口周围空间迅速形成了可燃性混合气体，甲醇闪点低，只有12.2℃（开杯闪点），遇点火源发生闪燃，闪燃瞬间又烧回到容器中甲醇，造成回燃（类似建筑火灾的回燃）。关键点就是这个盛装了较大容量甲醇的容器，所以CSB强调演示实验时不要使用盛装较大容量可燃液体的容器。或在另外的储存房间事先将棉球沾湿以避开点火源。甲醇安全操作事项也强调打开甲醇容器前，必须要确认工作区无点火源存在，静电火花也算。甲醇的最小点火能仅为0.215mJ，即使上面Discovery博物馆实验用棉球不处在阴燃状态或在用打火机点燃之前，理论上只人体产生静电（一般为0.5mJ以上）也足以点燃甲醇蒸气与空气的混合物。

上面演示实验中发生的事故，在日常生活中也发生过多起。去年义乌一女大学生吃烧烤，在服务员明火给酒精炉加酒精时，装有酒精的大玻璃瓶瞬间喷出火球，造成这位女大学生全身80%烧伤。事故原因也正是上面阐述过的易燃液体闪燃、回燃危险特性所导致。

浙江义乌一女大学生吃烧烤被大火瞬间包围http://news.qq.com/a/20140903/064242.htm?tu_type=13&tp=5%A3%A9

明火加酒精。。。。

酒精闪燃，喷出火球。。。

注：1、闪点是评价易燃液体燃爆危险性的重要指标，闪点越低，燃爆危险越大。开杯闪点是液体蒸气与空气自由接触时测定的遇点火源燃烧的最低温度，接近实际情景。2、乙醇（酒精）开杯闪点为17℃。与甲醇一样，室温下即可被引燃。

参考资料：

1、中国化学品安全网http://aoxing.service.nrcc.com.cn/

2、《危险化学品安全技术大典》（第Ⅰ卷），张海峰主编

3、美国CSBhttp://www.csb.gov