2014年1月,在一個(gè)4000立方米的部分注滿(mǎn)甲苯的浮頂罐進(jìn)行滅火裝置演示時(shí)發(fā)生爆炸,隨后發(fā)生火災。然而,德國最嚴重的爆炸事件(29人死亡)發(fā)生在1954年9月23日Niederstedem附近的Bitburg/Eifel。受影響的是一個(gè)5000立方米容積的固定頂儲罐,在滅火裝置演示過(guò)程中,罐內部分填充了煤油。兩起事件之間有60年的時(shí)間,但都具有以下共同特征:浮頂罐滅火系統的原理是用滅火泡沫覆蓋液體,為此,浮頂罐要與設備連接并通過(guò)幾米長(cháng)的鋼管產(chǎn)生滅火泡沫。泡沫的運輸是通過(guò)位于管道內平鋪并纏繞的塑料軟管進(jìn)行的,在滅火泡沫的壓力下,塑料軟管展開(kāi),在容器外殼的安全屏障被壓下后,它接近罐的底部到達容器內部。由于滅火泡沫與罐內液體相比相對較輕,軟管的出口會(huì )重新浮到液體表面,并將泡沫分散在那里。試運行時(shí)為了節約成本,計劃用消火栓的自來(lái)水將塑料軟管展開(kāi),并注入到附近的空罐中,而不是用滅火泡沫。由于水箱的標簽貼反了,塑料軟管在自來(lái)水的推動(dòng)下到達了空罐旁邊的一個(gè)含有部分甲苯的罐中。在那里,一分鐘后發(fā)生了爆炸,接著(zhù)是一場(chǎng)大火。事故發(fā)生后,專(zhuān)家們討論了兩種觀(guān)點(diǎn):●塑料軟管在松開(kāi)時(shí)產(chǎn)生靜電,從而導致甲苯蒸汽/空氣混合物著(zhù)火。但是,仍然需要解釋為什么爆炸會(huì )延遲一分鐘以上發(fā)生。●塑料軟管是裝滿(mǎn)水的,比甲苯具有更高的密度,所以不會(huì )浮起來(lái)。這就導致了自來(lái)水快速流入罐的下部,而且根據經(jīng)驗,水與甲苯是不相溶的。在空氣缺氧的情況下,點(diǎn)火是不可能發(fā)生的。當帶靜電的甲苯/水混合物到達液體表面時(shí),就出現了可燃的甲苯蒸汽/空氣混合物,可以被刷形放電點(diǎn)燃。因此,水流入和爆炸之間的時(shí)間延遲就可以解釋了。 根據德國聯(lián)邦物理技術(shù)研究院(PTB)的資料,1954年,北約在比特堡空軍基地建立了一個(gè)燃料庫,由6個(gè)地下儲罐組成,每個(gè)儲罐的容積為5000立方米。在將其投入使用的前幾天,北約軍事當局將組織驗收。對于這個(gè)任務(wù),CO2滅火裝置將通過(guò)2號罐的測試運行并進(jìn)行演示。儲罐是一個(gè)直徑30m的鋼制直立圓柱體,涂有0.3m厚的鋼筋混凝土,嵌入土壤中,罐頂覆蓋1.5m厚的土壤。作為一項安全措施,提供了一個(gè)由120個(gè)二氧化碳氣瓶組成的滅火裝置,當儲罐上部的溫度傳感器達到70°C時(shí),CO2將被釋放。在執行滅火任務(wù)時(shí),北約的一個(gè)委員會(huì )將出席。為了完成這項任務(wù),委員會(huì )的40名成員被集中在儲罐頂部上方的土壤上。由于缺乏時(shí)間,2號罐只能裝滿(mǎn)27%左右的煤油(1350m3)。然后,一個(gè)溫度傳感器被拆卸下來(lái),浸入裝滿(mǎn)水(溫度90℃)的桶里來(lái)激活它。因為只是功能測試,出于節約成本的考慮,120個(gè)氣瓶中僅釋放12個(gè)氣瓶,并通過(guò)安裝的環(huán)形回路系統將其內容物吹入罐中。將溫度傳感器浸入熱水后,滅火系統按預期啟動(dòng),報警信號響起,滅火氣體嘶嘶進(jìn)入管道。不久之后發(fā)生了爆炸,造成29人死亡。鑒于此爆炸事件,調查委員會(huì )一致認為容器的氣相空間中存在爆炸性混合物,但相應的點(diǎn)火源不能確定。直到一年以后,專(zhuān)家們根據報道發(fā)現:人們在使用CO2滅火器手動(dòng)滅火時(shí)感覺(jué)到電擊。這可能是由于液體二氧化碳在離開(kāi)噴嘴時(shí)形成二氧化碳氣體和雪花狀的固體混合物。同絕緣粉塵通過(guò)氣動(dòng)方式輸送一樣,雪花狀固體也會(huì )產(chǎn)生靜電。于是,PTB開(kāi)始研究壓力容器中CO2的靜電充電。其結果是:帶電的二氧化碳氣云以及致密雪花狀固體堆積會(huì )在導電系統部件上產(chǎn)生燃燒性的刷形放電。與此同時(shí),歐洲工業(yè)氣體協(xié)會(huì )也發(fā)布了與二氧化碳惰化相關(guān)的火災爆炸事故調查報告。
某些類(lèi)型的滅火器系統在壓力作用下,特別是含有CO2的滅火器系統,會(huì )產(chǎn)生高電荷空間電荷云,產(chǎn)生靜電氣體放電,能夠點(diǎn)燃易燃液體的蒸氣。所以只要有爆炸的風(fēng)險,這種系統就不應用于演示或者惰化等目的。注:查閱我國《二氧化碳滅火系統設計規范》GB 50193-93(2010年版),第7.0.4條規定:當系統管道設置在可燃氣體、蒸汽或有爆炸危險粉塵的場(chǎng)所時(shí),應設防靜電接地。