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摘要：本文结合丁二烯理化性质分析了其危险性，通过丁二烯爆炸火灾事故消防救援案例总结了消防救援的处置难点，根据灭火实战和日常训练研究探讨了丁二烯爆炸火灾事故消防救援现场处置策略，为今后丁二烯类化工爆炸火灾实战提供参考。
关键词：丁二烯 爆炸火灾 事故分析 处置策略
1 引言
丁二烯是最常见、也是用途最广泛的共轭二烯烃聚合单体之一，是碳四馏分中最重要的组分之一，广泛用于生产顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、ABS树脂等聚合物产品，也可用于生产己二腈、己二胺、1，4一丁二醇等有机化工产品。2015 年，我國丁二烯的总生产能力为每年391.4万，已经是世界最大的丁二烯生产国家[1]。由于丁二烯在生产、储存、运输和使用过程中存在着易燃、易爆、易自聚，且自聚物易爆炸、易自燃、易胀裂阀门及管道等各种危险性，极易引发着火、爆炸等各种恶性事故，对人的生命和财产安全产生很大威胁。
2 丁二烯危险性
丁二烯是具有共轭双键的二烯烃，相对密度0.6211（在20℃下的液体），沸点-4.41℃，是一种极易液化的无色气体，可与空气形成爆炸性混合气体，其爆炸极限体积分数为2.16%～11.47%。丁二烯易聚合也容易发生自聚，有氧存在下更易自聚。
2.1 易燃易爆
丁二烯与空气混合形成分爆炸性混合物，遇明火或者外界高能量影响易引起燃烧爆炸。若遇明火则会引着回燃（燃烧热 2541.0 kJ/mol）。
2.2 易自聚而生成多种危险自聚物
丁二烯在生产、储存、运输和使用过程中极易产生自聚而引发泄露、火灾、爆炸事故。它不仅能在液相中聚合，形成二聚物、橡胶状自聚物、过氧化物和过氧化自聚物，而且在氧气存在下能在气相中聚合，生成危险极大的端基聚合物（端聚物）[2]。同时，其自聚反应本身也会发出大量热，对存储和生产设施设备产生巨大影响。
2.3 中毒性
丁二烯虽属低毒类化合物，但它仍可引起急性中毒，也会对人的身体健康产生慢性影响。急性中毒会出现头晕、恶心、咽痛等症状，重者出现酒醉状态、呼吸困难、意识丧失和抽搐，脱离接触后可迅速恢复。慢性影响会出现长期接触一定浓度的丁二烯可出现全身乏力、失眠、多梦、记忆力减退、心悸等症状。
2.4 低温冻伤
丁二烯沸点-4.41℃，极易气化吸热，在处理泄漏的阀门和管线时如与皮肤直接接触很容易引起灼伤或冻伤。
3 爆炸火灾事故案例分析
涉及丁二烯化工生产爆炸火灾事故时有发生，不仅造成重大人员伤亡和财产损失，往往会迅速成为新闻热点，备受社会各界关注，甚至会对国内国际化工行业产生影响。本文总结了近年来多起丁二烯爆炸火灾事故案例，分析得出其消防救援处置难点。
3.1 灾情发展迅猛，研判决策难度大。
江苏南京扬子石化爆炸火灾事故中，现场先后发生两次较大规模爆炸及多次局部闪爆，装置管线受损严重，并发生泄漏、着火，短时间内灾情衍变发展为装置立体火的难控、失控灾情，多种火情多个火区严重威胁邻近装置，给现场研判决策、作战部署带来极大困难。
3.2 物料性质特殊，处置专业要求高。丁二烯理化性质特别活泼、且极易发生自聚反应引起爆炸[3]。因此处置中，切忌盲目扑灭丁二烯火灾，必须落实工艺措施、控制保护燃烧，防止灭火后二次爆炸。
3.3 工艺条件缺失，作战安全评估难。丁二烯化工生产储存要求高，必须在DCS控制系统监控下进行操作，一旦系统动力失效，无法监控装置设备压力、温度、液位变化情况，普通化工专家无法准确研判灾情态势、评估处置风险，也加大了处置难度和风险。
3.4 不确定因素多，后续作业风险高。发生燃烧爆炸后，生产、输送、储存设施设备均处在不安全状态，每个环节都有可能因小隐患导致大事故，因此现场处置中应始终保持不间断冷却稀释，降低设备温度，减少丁二烯集聚[4]。同时，爆炸火灾处置后期也不能大意，经专业技术人员检测合格后，才能解除风险警报。
4 消防救援现场处置策略研究
4.1 快速响应、优化编队，加强首战调派
首战调派力量一次性调集化工灭火救援编队，包括灭火冷却、举高喷射、供水供液、通信指挥、战勤保障等多个作战单元，积极联系爆炸着火单位的工程技术人员，同时调派化工专家库专家到场全程参与处置。其中，涉及灭火冷却、举高喷射、供水供液作战单元应优先调派高喷消防车、大功率水罐消防车、干粉消防车、远程供水系统，并配合数量充足移动炮、泡沫管枪、泡沫钩管、中高倍数泡沫发生器等化工处置装备。
4.2 灾情研判、重点保护，初战合力布控
初战到场力量应在安全区域预集结，向企业技术人员全面了解现场工艺控制情况，研判是否具备安全处置的条件、灾情发展趋势以及设施设备有无超压爆炸的危险。特别是在技术人员和化工专家的协助下，利用中控室DCS系统研判灾情风险，按照“工艺处置、冷却抑爆、控制燃烧”的战术，制定处置方案，明确安全要求。
4.3 工艺先行、排查断料，创造处置条件
工艺处置措施要由厂方技术人员并在化工专家指导下实施。结合研判情况，提示提醒厂方及时采取紧急停车、关阀断料、泄压排爆、惰化置换抑制保护等措施，控制事故范围，确保处置安全。
4.4 冷却抑爆、控制燃烧，严防次生风险
持续高强度的冷却抑爆是处置丁二烯爆炸火灾事故的关键。丁二烯及其衍生物均为自聚类反应性物质，温度越高越容易发生反应放热。只有始终保持不间断冷却，才能逐渐将生产设施设备如回流罐、缓冲罐、气液分离罐等易燃易爆高风险设备保持在相对安全的温度下，从而减小爆炸风险，同时注意射流角度和部位，避免误操作将火扑灭。同时，冷却保护还应与工艺措施配合，防止局部设备冷却过度，形成低压、负压，导致丁二烯过氧化物爆炸。
4.5 安全防护、严密监测，做好移交监护
灭火救援行动要全程在厂家技术人员和化工专家指导下进行，坚持工艺处置和消防处置相结合，未采取紧急停车、泄压排爆、关阀断料等工艺措施，不得盲目将火扑灭。现场参战指战员必须佩戴空气呼吸器或全面罩防毒面具，从上风或侧上风方向进入事故现场。堵截蔓延和冷却保护应铺设长干线、远距离供水线路，使用遥控炮、自摆炮等灭火器材，减少前方战斗人员。处置过程始终要保持系统塔釜容器、阀门管线处于正压状态，严格控制系统氧含量，防止进入空气，导致丁二烯自聚爆炸。明火熄灭后，应配合厂方做好现场监护，温度压力等正常后将事故现场移交厂方。
参考文献
[1] 杨 英. 丁烯氧化脱氢制丁二烯技术进展及经济性分析[J]. 石油化工技术与经济， 2016， 32 （8）： 14-18.
[2] 黄金霞， 张柳. 丁二烯自聚物的产生和预防[J].安全健康和环境， 2005， 5（6）：12-15.
[3] 师为炬， 陈红， 董静， 白竞冰. 丁二烯生产装置爆炸事故发生的原因及防范措施[J].合成橡胶工业， 2013， 36（4）： 252-254.
[4] 刘彬. 丁二烯及其自聚物的危险性与风险防控[J].化工科技， 2011， 19（3）： 79-83.
山西省消防救援总队太原市消防救援支队特勤大队二站
关键词：丁二烯 爆炸火灾 事故分析 处置策略
1 引言
丁二烯是最常见、也是用途最广泛的共轭二烯烃聚合单体之一，是碳四馏分中最重要的组分之一，广泛用于生产顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、ABS树脂等聚合物产品，也可用于生产己二腈、己二胺、1，4一丁二醇等有机化工产品。2015 年，我國丁二烯的总生产能力为每年391.4万，已经是世界最大的丁二烯生产国家[1]。由于丁二烯在生产、储存、运输和使用过程中存在着易燃、易爆、易自聚，且自聚物易爆炸、易自燃、易胀裂阀门及管道等各种危险性，极易引发着火、爆炸等各种恶性事故，对人的生命和财产安全产生很大威胁。
2 丁二烯危险性
丁二烯是具有共轭双键的二烯烃，相对密度0.6211（在20℃下的液体），沸点-4.41℃，是一种极易液化的无色气体，可与空气形成爆炸性混合气体，其爆炸极限体积分数为2.16%～11.47%。丁二烯易聚合也容易发生自聚，有氧存在下更易自聚。
2.1 易燃易爆
丁二烯与空气混合形成分爆炸性混合物，遇明火或者外界高能量影响易引起燃烧爆炸。若遇明火则会引着回燃（燃烧热 2541.0 kJ/mol）。
2.2 易自聚而生成多种危险自聚物
丁二烯在生产、储存、运输和使用过程中极易产生自聚而引发泄露、火灾、爆炸事故。它不仅能在液相中聚合，形成二聚物、橡胶状自聚物、过氧化物和过氧化自聚物，而且在氧气存在下能在气相中聚合，生成危险极大的端基聚合物（端聚物）[2]。同时，其自聚反应本身也会发出大量热，对存储和生产设施设备产生巨大影响。
2.3 中毒性
丁二烯虽属低毒类化合物，但它仍可引起急性中毒，也会对人的身体健康产生慢性影响。急性中毒会出现头晕、恶心、咽痛等症状，重者出现酒醉状态、呼吸困难、意识丧失和抽搐，脱离接触后可迅速恢复。慢性影响会出现长期接触一定浓度的丁二烯可出现全身乏力、失眠、多梦、记忆力减退、心悸等症状。
2.4 低温冻伤
丁二烯沸点-4.41℃，极易气化吸热，在处理泄漏的阀门和管线时如与皮肤直接接触很容易引起灼伤或冻伤。
3 爆炸火灾事故案例分析
涉及丁二烯化工生产爆炸火灾事故时有发生，不仅造成重大人员伤亡和财产损失，往往会迅速成为新闻热点，备受社会各界关注，甚至会对国内国际化工行业产生影响。本文总结了近年来多起丁二烯爆炸火灾事故案例，分析得出其消防救援处置难点。
3.1 灾情发展迅猛，研判决策难度大。
江苏南京扬子石化爆炸火灾事故中，现场先后发生两次较大规模爆炸及多次局部闪爆，装置管线受损严重，并发生泄漏、着火，短时间内灾情衍变发展为装置立体火的难控、失控灾情，多种火情多个火区严重威胁邻近装置，给现场研判决策、作战部署带来极大困难。
3.2 物料性质特殊，处置专业要求高。丁二烯理化性质特别活泼、且极易发生自聚反应引起爆炸[3]。因此处置中，切忌盲目扑灭丁二烯火灾，必须落实工艺措施、控制保护燃烧，防止灭火后二次爆炸。
3.3 工艺条件缺失，作战安全评估难。丁二烯化工生产储存要求高，必须在DCS控制系统监控下进行操作，一旦系统动力失效，无法监控装置设备压力、温度、液位变化情况，普通化工专家无法准确研判灾情态势、评估处置风险，也加大了处置难度和风险。
3.4 不确定因素多，后续作业风险高。发生燃烧爆炸后，生产、输送、储存设施设备均处在不安全状态，每个环节都有可能因小隐患导致大事故，因此现场处置中应始终保持不间断冷却稀释，降低设备温度，减少丁二烯集聚[4]。同时，爆炸火灾处置后期也不能大意，经专业技术人员检测合格后，才能解除风险警报。
4 消防救援现场处置策略研究
4.1 快速响应、优化编队，加强首战调派
首战调派力量一次性调集化工灭火救援编队，包括灭火冷却、举高喷射、供水供液、通信指挥、战勤保障等多个作战单元，积极联系爆炸着火单位的工程技术人员，同时调派化工专家库专家到场全程参与处置。其中，涉及灭火冷却、举高喷射、供水供液作战单元应优先调派高喷消防车、大功率水罐消防车、干粉消防车、远程供水系统，并配合数量充足移动炮、泡沫管枪、泡沫钩管、中高倍数泡沫发生器等化工处置装备。
4.2 灾情研判、重点保护，初战合力布控
初战到场力量应在安全区域预集结，向企业技术人员全面了解现场工艺控制情况，研判是否具备安全处置的条件、灾情发展趋势以及设施设备有无超压爆炸的危险。特别是在技术人员和化工专家的协助下，利用中控室DCS系统研判灾情风险，按照“工艺处置、冷却抑爆、控制燃烧”的战术，制定处置方案，明确安全要求。
4.3 工艺先行、排查断料，创造处置条件
工艺处置措施要由厂方技术人员并在化工专家指导下实施。结合研判情况，提示提醒厂方及时采取紧急停车、关阀断料、泄压排爆、惰化置换抑制保护等措施，控制事故范围，确保处置安全。
4.4 冷却抑爆、控制燃烧，严防次生风险
持续高强度的冷却抑爆是处置丁二烯爆炸火灾事故的关键。丁二烯及其衍生物均为自聚类反应性物质，温度越高越容易发生反应放热。只有始终保持不间断冷却，才能逐渐将生产设施设备如回流罐、缓冲罐、气液分离罐等易燃易爆高风险设备保持在相对安全的温度下，从而减小爆炸风险，同时注意射流角度和部位，避免误操作将火扑灭。同时，冷却保护还应与工艺措施配合，防止局部设备冷却过度，形成低压、负压，导致丁二烯过氧化物爆炸。
4.5 安全防护、严密监测，做好移交监护
灭火救援行动要全程在厂家技术人员和化工专家指导下进行，坚持工艺处置和消防处置相结合，未采取紧急停车、泄压排爆、关阀断料等工艺措施，不得盲目将火扑灭。现场参战指战员必须佩戴空气呼吸器或全面罩防毒面具，从上风或侧上风方向进入事故现场。堵截蔓延和冷却保护应铺设长干线、远距离供水线路，使用遥控炮、自摆炮等灭火器材，减少前方战斗人员。处置过程始终要保持系统塔釜容器、阀门管线处于正压状态，严格控制系统氧含量，防止进入空气，导致丁二烯自聚爆炸。明火熄灭后，应配合厂方做好现场监护，温度压力等正常后将事故现场移交厂方。
参考文献
[1] 杨 英. 丁烯氧化脱氢制丁二烯技术进展及经济性分析[J]. 石油化工技术与经济， 2016， 32 （8）： 14-18.
[2] 黄金霞， 张柳. 丁二烯自聚物的产生和预防[J].安全健康和环境， 2005， 5（6）：12-15.
[3] 师为炬， 陈红， 董静， 白竞冰. 丁二烯生产装置爆炸事故发生的原因及防范措施[J].合成橡胶工业， 2013， 36（4）： 252-254.
[4] 刘彬. 丁二烯及其自聚物的危险性与风险防控[J].化工科技， 2011， 19（3）： 79-83.
山西省消防救援总队太原市消防救援支队特勤大队二站