火药自燃有条件

 

6月21日凌晨1时40分左右，平顶山市卫东区兴东二矿发生井下火药爆炸事故，爆炸发生时井下有72名工人作业，爆炸发生后有26人逃生，其余46人全部死亡。升井的26人当中有6人是属于伤势比较严重，这6人中有一属于危重病人，全身大面积烧伤，大概有78%的烧伤。报道称，火药库爆炸引发一氧化碳倒灌，多数遇难矿工死于一氧化碳中毒。

 

作为安全工作者，笔者最怕看到的新闻就是结论出来得太早，匆匆忙忙抛出来的结论，往往具有两个用途，推卸部分责任和引导调查方向。这一次调查不到24小时就出结论，十分不妥。没有获得充分的证据，往往会误导以后调查研究工作，对于深入认识问题的本质不利。

 

报道中说，事故原因是自燃，意思是没有外来干预引发的灾难。但是，自燃也有很多种，英语有Spontaneous Ignition和Auto-ignition两者。前者是指燃料堆积，内部因为缓慢氧化生成热量而无法散热，导致温度升高，形成热失控（thermal-runaway）而点燃，后者由于其外部温度升高，接受能量，导致内部氧化反应加速而点燃。前者包括干草堆，煤堆，含油抹布堆等自燃现象，关键是需要体积大，保证不散热才有可能点燃。后者则不是自燃，而是热点燃，通过添加能量，温度升高而点燃，如深圳公交的自燃险象，关键是内部有热源，附近有燃料，所以是管理问题。一般人都不区分这两种情况，学过火灾动力学的消防工作者则比较清醒。火药自燃，应当是因为堆积而产生的自燃，不是高温产生的热自燃，虽然这两种都需要有一定的产生条件，因此都不是严格意义的自发过程。

 

导致自燃的条件包括：环境温度，环境湿度，堆积体积（或直径），化学特征等。最关键的参数是直径，超过一定的直径，内部蓄热不能散热，温度总会达到临界点而燃烧，虽然其发生有可能是数月时间的缓慢过程。第二个重要条件是温度，如果环境升温，则内部的氧化反应加速，有可能提前到达临界温度。这两个条件相互制约。如果环境温度高，则堆放体积小，如果温度低，则堆放体积大。这一次平顶山煤矿的管理十分混乱（搞不清多少人下井），估计是燃料堆放过多，并且通风温度控制失败造成的。两者条件必须同时满足才有可能发生热失控现象。2003年7月28日，河北省辛集市王口镇郭西烟花厂爆炸，32死105伤，晾晒的药球因天气温度异常升高引起自燃，诱发火药连环爆炸。对此，管理者没有意识到天气的变化，如果药球体积再小一点，就可以避开气温的变化。

 

第三种可能性是振动（摩擦生热）。早期炸药（如硝化甘油）对振动很敏感，运送甘油的火车来一次刹车就能引发爆炸。诺贝尔的贡献在于，使用硅藻土作减速惰化材料，吸收硝化甘油，形成黄色炸药，比传统炸药更安全更可靠，因此也可以更有威力地使用。如何引爆炸药？使用雷管。雷管爆炸产生的压力波直接可以点燃其他的炸药，就像氢弹必须使用原子弹来点燃引爆一样。二战以后，炸药工业开始转向氨基炸药，如1947年的德州爆炸事件，就是两艘满载炸药原料（氨）的轮船，分别自燃，失火而爆炸的。1993（？）麦克维收集了半吨（？）硝酸铵（用作化肥），把俄克拉荷马市政厅炸塌半边。今年，一个刚入籍的家伙想在时代广场重复这一行动，结果买错了化肥，怎么也点不着。当事者在飞机起飞前被抓获，原因是他买车时留下了自己的真实电话号码。2008年3月26日，新疆烟花爆炸事故，24死8伤，在销毁地点卸车时因碰撞或摩擦引起黑火药爆炸。

从这一次平顶山卫东区兴东二矿发生的事故，可以看到当事人炸药管理不当，环境温度控制不当，或者运输工具使用不当。至于爆炸立即启动通风装置，产生负压引流，正压逃生的区域，则是另外的安全管理问题了。高浓度的一氧化碳中毒，以一般的抢救速度是无法幸免的。

 

有道是，自燃非自发，触发有条件，防积防高温，防震靠管理。

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