在当下,珍珠棉行业凭借其环保特性与广泛应用前景持续发展,然而安全生产问题始终是行业前行路上的关键挑战。2025年,相关政策进一步加强了对珍珠棉生产企业的规范管理,旨在提升行业整体安全水平。在此背景下,深入探究珍珠棉生产企业的火灾风险,对于保障行业稳定发展至关重要。
选取宁波市某经济开发区 3 家具有代表性的珍珠棉生产企业作为研究对象。企业 A 建筑面积约 11900㎡,安全设施不齐全,曾于 2020 年 12 月 30 日因电火花引燃珍珠棉产品发生火灾;企业 B 建筑面积约 12200㎡,同样存在安全设施不齐全的问题,2021 年 4 月其安全评价报告显示安全生产条件暂不符合要求,且于 2021 年 8 月 21 日因静电引燃珍珠棉产品引发火灾;企业 C 建筑面积约 23800㎡,各类安全设施基本齐全,安全管理相对规范,成立至今未发生过火灾。这 3 家企业的不同情况,为全面研究珍珠棉生产企业火灾风险提供了多样样本。
依据《危险化学品安全管理条例》《建筑设计防火规范》等法规标准,结合对 3 家企业的现场调研、事故调查及文献查询,详细分析珍珠棉生产物料参数和工艺流程中的火灾风险,为后续研究奠定基础。
采用事故树分析方法,确定 “珍珠棉火灾爆炸事故” 为顶上事件,通过演绎分析构建事故树,经定性分析和结构重要度分析,识别导致火灾的主要基本事件。同时,运用层次分析法,以事故树原因事件为指标分类依据,结构重要度为量值依据,建立阶梯层次结构,构建判断矩阵,进行层次排序及一致性检验,确定各风险因素的权重及优先级,最终综合两种方法结果,提出火灾风险评估结论与防范措施。
《2025-2030年全球及中国珍珠棉行业市场现状调研及发展前景分析报告》指出,珍珠棉生产以聚乙烯颗粒为主要原料,加入滑石粉作为填充剂,经搅拌后由提升料斗送入挤出机。在挤出机内,物料经螺杆混合、塑化熔融均化,与高压泵注入的丁烷和单甘酯在适宜温度下充分接触、混合、均化,再经定径装置吹胀、冷却定径、剖开、展平后切割成定型产品。这一复杂的生产流程,在多个环节存在火灾风险隐患。
丁烷作为生产珍珠棉的关键发泡剂,火灾危险性为甲类,常温下为易燃气体,相对密度(空气 = 1)为 2.05,闪点为 -60℃,易在低洼处积聚扩散,与空气混合能形成爆炸混合物,爆炸极限范围为 1.5% - 8.5%,且刚生产出的珍珠棉中残留大量丁烷气体,遇静电、火源极易引发爆燃。聚乙烯、单甘酯和珍珠棉火灾危险性为丙类,高温和火源条件下燃烧会产生有毒有害气体。而滑石粉化学性质稳定,不易燃。由此可见,丁烷气体是珍珠棉生产过程中火灾风险的主要源头。
通过文献查询和事故调查,鉴于 “珍珠棉火灾爆炸事故” 易于发生且后果严重,将其确定为顶上事件。依据生产工艺和物料参数,识别出 32 个可能导致该事件发生的基本事件,用逻辑门连接构建事故树。经计算,该事故树最小割集有 418 个,最小径集仅有 8 个,为简化分析,采用最小径集进一步研究。
事故树布尔表达式显示,其最小径集有 8 个,意味着阻止珍珠棉火灾爆炸事故发生仅有 8 种途径,系统安全性较低。通过结构重要度分析计算可知,“通风设施故障”“通风设施没开”“没有通风设施” 结构重要度系数为 0.125,在各基本事件中最高;“存储过密”“存储过多”“储存温度过高”“物料干燥” 结构重要度系数为 0.0781,较高;“珍珠棉气体挥发”“机器泄漏”“阀门泄漏”“管道泄漏”“储罐泄漏” 结构重要度系数为 0.0313,次高;其他基本事件结构重要度系数均小于 0.001,对顶上事件影响较小。由此得出,通风不畅对珍珠棉火灾爆炸事故发生的影响最大。
将事故树基本事件中性化处理后转为层次分析指标层因素,归纳分类确定准则层因素,以珍珠棉火灾爆炸事故为目标层,安全管理、安全设施和基础设施为准则层,建立递阶层次结构。邀请 7 名具有代表性的专家,采用专家咨询法对 “安全管理、安全设施、基础设施” 等指标进行评判,两两比较构建判断矩阵,并通过加权平均处理专家判断结果。
编写 Python 程序脚本,对判断矩阵进行计算,结果显示各判断矩阵一致性比率均小于 0.1,通过一致性检验。将指标层和准则层权重复合计算后排序,准则层中安全设施对目标层权重为 0.624,影响最大;其次是安全管理,权重为 0.239;基础设施影响最小,权重为 0.137。指标层中,消防系统对目标层权重最高,为 0.218;其次是通风系统,权重为 0.172;动火审批、防静电系统和气体监测系统也对防止事故发生起到较大作用。
从珍珠棉生产工艺和物料特性来看,火灾风险集中在生产和仓储环节,丁烷气体积聚是主要风险点。事故树分析表明通风不畅影响最大,层次分析法显示安全设施特别是消防和通风系统在事故预防中关键。基于此,提出以下防范措施:
完善通风系统,珍珠棉生产企业选址、布局等应符合相关标准,厂房保持良好自然通风,封闭或半封闭区域采用机械通风,在丁烷易聚集处设置防爆通风和报警装置,并注意排风口位置和导流措施。严格明火管控,从技防和人防两方面入手,确保电气设备等符合防爆防静电要求,增加空气湿度防止静电积聚,设置灭火装置,严格动火审批,规范人员着装和静电释放。强化安全管理,建立健全安全生产责任制,加强员工培训,完善管理制度和操作规程,编制应急预案,配备应急器材并定期演练培训。
综上所述,2025年在政策推动珍珠棉行业发展的同时,火灾风险评估与防范不容忽视。通过事故树和层次分析法对珍珠棉生产企业火灾风险的研究表明,通风不畅、安全管理不到位是主要风险因素,安全设施在事故预防中发挥关键作用。提出的完善通风系统、严格明火管控和强化安全管理等措施,对保障珍珠棉生产企业安全生产、推动行业健康稳定发展具有重要意义。未来,珍珠棉生产企业应持续关注火灾风险,严格落实防范措施,确保生产安全。
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