动火作业的火灾风险——泡沫塑料在电焊火花冲击下的引燃风险

时间:2024-02-01 浏览:258 来源 来源:
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12415时,江西新余市渝水区一临街店铺发生火灾。事故造成39人死亡、9人受伤据报道称,起火建筑为六层商住一体沿街建筑,二楼是培训机构和宾馆,一楼是超市起火商铺位于建筑负一层冷库装修违规动火施工引燃易燃保温材料,致使大量有毒有害烟气通过楼道涌入二楼并造成人员伤亡经调查,违规动火是引发火灾的直接原因,回溯过去几年,违规动火引燃周围易燃材料而导致火灾事故的案例并不鲜见。

2020320日,上海一家物流公司冷链仓库,因电焊施工引燃堆积的泡沫箱而引发火灾,造成2人死亡、2人受伤,直接经济损失约605.90万元;

2020925日,广东省东莞市松山湖高新技术产业开发区一在建实验室,因电焊作业产生的焊渣引燃暗室内顶棚的微波吸收材料而引发火灾,造成 3 人死亡,直接经济损失约3945万元;

20211231日,辽宁省大连市鞍山路一市场地下二层建筑,在违法修建冷库过程中,因电焊动火作业引燃保温材料而引发火灾,造成8人死亡、1名消防员牺牲。

202269日,浙江杭州冰雪大世界工地内,因工人电焊作业熔渣引燃管道保温材料而引发火灾,造成4人死亡、2名消防员牺牲、19人受伤,直接经济损失3057余万元;

2023327日,河北省沧县一废弃冷库,在拆除过程中动火施工引燃保温材料而引发火灾,造成11人死亡,1人受伤,直接经济损失约1323万元。

 

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电焊火花的火灾风险

什么是动火作业?GB 30871-2022《化学品生产单位特殊作业安全规范》中对动火作业进行了术语解释,指直接或间接产生明火的工艺设备以外的禁火区内可能产生火焰、火花或炽热表面的非常规作业,如使用电焊、气焊(割)、喷灯、电钻、砂轮、喷砂机等进行的作业。

电焊是一种最常见的动火作业,是将电能转化为热能,通过电弧将金属材料熔化并连接的技术方法。电火花是焊接作业中熔化金属在电弧作用下产生的飞溅火花,其温度通常不低于金属熔点温度(如铁的熔点为1538度)。虽然细小的火花在飞溅过程中温度会迅速降低,但若电火花持续密集地作用于周围的易燃物上,就会引起燃烧,造成火灾风险,这也是大多数违规动火作业造成火灾的原因。

二、电焊火花与材料燃烧的作用机制

建筑工程中常见的塑料泡沫为有机高分子材料,在外部热源作用下,材料被加热到一定温度就会发生热解,热解时材料分子键断裂材料表面生成可燃气体,遇到明火或温度达到燃点时可燃气体就会被点燃而出现火焰,火焰产生高温,释放的能量和活性游离基引起连锁反应,不断提供可燃物质,促使材料持续燃烧,火焰不断蔓延

若电焊作业点周围恰有未经防护的易燃材料,易燃材料就可能被持续溅落的电火花或高温熔渣点燃。持续溅落的高温熔渣会造成热塑性材料收缩熔融,局部形成的液态流淌物极易被点燃并发生火势蔓延。

易燃高分子材料的火灾危险性主要表现为危害和烟、毒危害。火灾中材料燃烧产生的火焰及高温会直接对人体造成灼烧和烫伤;浓烟会遮挡人员视线,妨碍人员逃生;烟气毒性会让人中毒,使人丧失生理机能阻碍逃生。据统计,火灾中因烟气窒息和中毒造成的人员伤亡可占火灾总伤亡人数的60%-80%。因此在对易燃高分子材料进行阻燃处理时要从阻燃抑烟两个方面去进行阻燃设计,缺一不可

三、燃烧性能与电焊火花试验方法

在建筑保温工程、冷库工程、冰雪娱乐工程中,保温材料被大量应用。常见的保温材料有岩棉、模塑聚苯乙烯泡沫、挤塑聚苯乙烯泡沫、硬质聚氨酯泡沫、酚醛泡沫等。按我国标准GB 8624《建筑材料及制品燃烧性能分级》对材料燃烧性能等级的划分,岩棉、硅酸铝棉、陶瓷棉等无机保温材料通常可视作不燃材料,有机塑料泡沫若未经阻燃处理、燃烧性能未达到标准规定的B2级则为易燃材料,在建筑工程中应严禁使用;经过阻燃处理的塑料泡沫燃烧性能可得到明显提升,甚至达到标准规定的难燃B1级。GB 8624是对建筑材料和建筑用制品在不同规模明火焰攻击下的燃烧性能等级的评价。而针对电焊动火作业形成的非连续性、非明火焰着火源的火灾危险性,应急管理部四川消防研究所基于部级科研项目建筑外墙保温材料防火安全性设计研究成果,编制了评价塑料泡沫在电焊火花作用下的火灾危险性的试验方法标准GB/T 40237-2021《泡沫塑料着火性试验方法 电焊火花法》。

GB/T 40237-20212021521日发布,2021121日正式实施。标准适用于聚苯乙烯、聚氨酯、酚醛等建筑中常见的各类硬质、软质泡沫及其制品,标准中规定了一种模拟电焊作业时不断产生电焊火花的试验条件,在持续掉落的电火花及高温熔渣冲击作用下,观测塑料泡沫是否被点燃,能否出现持续火焰。该方法规定的试验条件贴合电焊作业的真实场景,是对常见火灾风险源的危害评价的一种补充。在实际工程应用中可能暴露在电焊火花飞溅范围内的材料有很多,包括各种泡沫材料、户外广告牌、有机材料踏板、尼龙涤纶爬架网等,将该方法作为建筑工程用材料质量控制的方法之一,不失为一种积极有效的手段。