烟草在线专稿 摘要:目前,我国烟草生产加工企业在烟叶熏蒸杀虫过程中,广泛采用磷化铝(ALP)作为杀虫剂。磷化铝吸收水分后会产生剧毒气体磷化氢(PH3),磷化氢气体经特定容器传送至库房各个区域,杀死烟叶虫害,达到熏蒸杀虫目的。本文从磷化铝熏蒸杀虫工作原理入手,分析磷化氢气体在杀虫作业过程中对人体产生的伤害,对库房内安消防设备设施含铜元器件产生的腐蚀,以及因其内含二磷化四氢(P2H4)引发的自燃等危害,提出相应安全对策,以实现烟叶在库房内的安全贮存和企业生产经营工作的正常进行。
关键词:熏蒸杀虫、磷化铝、磷化氢、中毒、腐蚀、火灾
前言
目前,我国烟草生产加工企业在烟叶熏蒸杀虫过程中,广泛采用磷化铝(ALP)作为杀虫剂。磷化铝吸收水分后会产生剧毒气体磷化氢(PH3),磷化氢气体经特定容器传送至库房各个区域,杀死烟叶虫害,达到熏蒸杀虫目的。而磷化氢气体因其特殊化学特性及理化反应,对库房内安消防设备设施含铜元器件具产生极大腐蚀,且其内含的二磷化四氢(P2H4)易发生自燃,引发磷化氢气体和电源线路等燃烧,对库房贮存烟叶造成严重危害。
1、烟叶熏蒸杀虫的工作原理
磷化铝熏蒸杀虫工作原理:磷化铝(ALP)吸收空气中的水分会产生剧毒气体磷化氢(PH3)气体,气体通过过滤罐、分流罐和输气管道输送后渗透至烟叶库房内部各个角落,杀死各种烟叶虫害,达到熏蒸杀虫的目的。
磷化铝熏蒸杀虫反应式为:ALP+3H2O→AL(OH)3+PH3↑
2、磷化氢(PH3)气体的化学特性及理化反应
2.1磷化氢(PH3)是一种无色,具有大蒜臭的高毒物质;气态的磷化氢(PH3)称作膦,液态磷化氢(P2H4)称作联膦;相对密度1.17;熔点-133℃;沸点-87.7℃;自燃点100-150℃;与空气混合物爆炸下限1.79%(26g/m3);微溶于水(20℃时,能溶解0.26体积磷化氢)。人体一旦吸入磷化氢气体,会对人体心脏、呼吸系统、肾、肠胃、神经系统和肝脏造成严重影响,甚至中毒身亡(1)。磷化氢气体对人身的安全浓度为0.001ppm,因此,在烟叶熏蒸杀虫作业过程中对库房杀虫作业人员及附近人畜安全防护要求较高;
2.2磷化氢(PH3)自燃点为100-150℃;在自然常温环境下,不具备自燃特性;但是,在熏蒸杀虫作业现场,不可避免地会伴随产生少量二磷化四氢(P2H4),即液态磷化氢(联膦)。由于该物质自燃点为38℃,室温过高,联膦会分解,暴露在空气中会自燃,从而引发磷化氢(PH3)燃烧,并产生磷酸酸雾。其反应式为:P2H4+2O2→H3PO4。因此,在烟叶熏蒸杀虫作业过程中应注重烟叶库房内温湿度控制;
2.3磷化氢(PH3)对金属铜及铜合金具有极强的腐蚀作用,我们可以从诸多测试以及相关文章中涉及磷化氢气体从空气中消失的速度为依据判定“当各种金属(包括铜、黄铜、银、金、钢、镀锌钢、铁粉、铅、镍和铅焊锡)表面暴露于磷化氢时,在铜及铜合金存在的情况下,磷化氢消耗速度最快”(2)。目前,各烟草生产加工企业烟叶库房内均安装有照明线路、温湿度传感器或“三防系统”等电气设备设施,都面临腐蚀和损害危险,造成电气线路接头氧化霉变,接触电阻值增大,发热严重,进而易引发电气火灾和安消防设备设施损坏,造成库内物资损失,给国家和企业造成巨大经济损失,甚至严重影响社会和谐与稳定。
3、安全措施与对策
3.1针对熏蒸杀虫作业
3.1.1严格熏蒸杀虫作业施工单位管理,严把招投标过程中各投标单位资质审查,择优选用;
3.1.2严格熏蒸杀虫作业施工中标单位安全监管,确保其作业方案详尽,作业所需仪器仪表配置齐全有效,作业过程安全防护到位,作业过程规范,符合《烟草仓库安全技术管理暂行规定》(国烟运﹝2004﹞317号)、《烟草行业熏蒸杀虫作业操作规程》(3)等安全管理要求;
3.1.3严格熏蒸杀虫作业施工后检查验收,确保无人员、环境和库内物资、设备影响或损害。
3.2针对磷化氢剧毒特性
3.2.1熏蒸杀虫作业人员身体健康,必须经过熏蒸杀虫专业培训,熟悉急救常识和消防知识,持证上岗;
3.2.2熏蒸杀虫作业人员作业时必须佩戴防毒面具,穿工作服、戴手套,熏蒸杀虫作业后及时更换;开启药罐、分药、投药、散毒、检测、处理残渣等重要环节必须加强安全监护;
3.2.3熏蒸杀虫作业人员作业前后严禁饮酒;禁止吃牛奶、鸡蛋和其他油脂类食物;
3.2.4熏蒸场所周围30米以内不得有居民、家禽、家畜;熏蒸杀虫作业期间应在作业场所四周设立警戒线,悬挂明显安全警示标识,并安排专人值守和巡逻,杜绝无关人员进入,造成人员伤害;
3.2.5熏蒸杀虫作业结束后,药物残渣必须按照国家相关部门要求进行处理,严防外流造成环境污染和人员伤害;
3.2.6进行熏蒸杀虫作业的库房必须严格密闭,防止毒气外漏;
3.2.7熏蒸杀虫作业后必须进行库房充分散毒,经检测磷化氢气体浓度低于安全值后,方能允许人员进库。
3.3针对磷化氢燃烧和爆炸特性
3.3.1投药前,严格检测和控制熏蒸杀虫库房内温度和湿度,降低磷化氢扩散速度,避免烟叶堆垛聚集热量导致联膦自燃引起火灾;严禁库内各管道存在跑、冒、滴、漏等现象;
3.3.2严禁在夜间或大风大雨天气进行熏蒸和散毒,防止水滴滴入药内或室内造成湿度急剧上升,加速磷化氢扩散,引发库房火灾;
3.3.3当磷化铝发生燃烧冒烟时,严禁用水浇灭,可采取用干砂覆盖药面的措施进行处置;
3.3.4熏蒸杀虫作业前必须切断室内电源和水源,停止各用电设备设施工作;
3.3.5熏蒸杀虫作业后必须进行库房充分散气,经检测磷化氢气体浓度低于安全值后,方能恢复库内设备设施供电。
3.4针对磷化氢腐蚀特性
3.4.1根据《国家烟草专卖局关于进一步加强烟草行业安全设施建设的实施意见》(国烟运﹝2009﹞8号)文第四项第3条规定“库房所有安全设施必须具有全天候防范能力;防范区域内有熏蒸杀虫作业的,必须选用具有相应防腐能力的设施”(4);国家烟草专卖局《烟草仓库安全技术管理暂行规定》(国烟运﹝2004﹞317号)文第十七条规定,“进行磷化氢熏蒸杀虫的库房内,应安装使用抗磷化氢气体腐蚀和灰尘影响的自动火灾监控报警系统”(5)。因此,会面临采用磷化氢熏蒸杀虫作业的烟叶库房,在安装安消防监控、报警系统时,必须选用抗抗磷化氢气体腐蚀和灰尘影响的型号;
3.4.2烟叶库房自动火灾监控报警系统中,烟感、红外线探测仪可通过选型进行安装,但是消防控制模块(含部分元器件)必须迁移至库外,防止其受到磷化氢气体腐蚀丧失功能或短路引发火灾;
3.4.3烟叶库内必须要安装的照明灯具、控制箱、行程开关、电器开关等必须采用防尘、防爆和防腐等密闭性能好的型号,且应尽可能移至库外;
3.4.4烟叶库内各电源或控制信号导线,必须按要求穿金属管,库内不得使用60W以上白炽灯或其它高温灯具;
3.4.5烟叶库内各电源或控制信号线路连接处必须进行挂锡焊接;控制线路板的板面及元器件管脚必须挂漆处理或用石蜡掩埋处理;防止含铜导线和线路板、器件受磷化氢气体腐蚀,杀虫结束后恢复供电,出现短路发热,引发火灾(祥见图例);
3.4.6烟叶库房内各线管与接线盒必须采用阻燃、防腐物质进行密封,不留死角和空隙;避免接线盒、金属线管内残存磷化氢气体,杀虫结束通电后出现爆燃,引发火灾。
3.4.7对不能移至库房外的设备、电器元件,在熏蒸杀虫作业前,必须用塑料布或密封盒(袋)进行密封防护处理,阻断其与磷化氢气体的接触,防止其腐蚀氧化后引发火灾。
3.5其他防护措施
3.5.1在条件许可情况下,尽可能不采用全库房区域熏蒸杀虫作业,而改为用塑料布将各烟叶垛密封进行垛内杀虫,避免磷化氢其他与库内各含铜元器件接触,造成腐蚀氧化后引发火灾;
3.5.2熏蒸杀虫作业结束后,进行库内残留磷化氢气体浓度检测时,应对高空处和存在设备设施的区域进行多点检测,避免因各种原因出现的磷化氢气体残留,导致通电后出现爆燃,引发火灾;
3.5.3物资管理人员、安全管理人员、设备管理人员在熏蒸杀虫作业结束后,库内设备设施通电前、后,应积极开展各区域巡查,发现问题和隐患及时进行断电、处理,确保库房安全。
结论
烟叶仓库利用磷化铝熏蒸杀虫作业,成本较低,杀虫效果好,得到行业普遍认同。对于其存在的危害因素,只要我们能深刻认识并加以有效地控制和防范,就能达到安全杀虫的目的,对促进国民经济持续稳定增长和社会和谐稳定具有重大意义。
参考文献:
〔1〕宋同文。浅谈使用磷化铝进行熏蒸应注意的事项。烟草在线,2010年3月5日。
〔2〕宋同文。浅谈磷化铝熏蒸杀虫时库内电气设备防腐问题。烟草在线,2010年3月8日。
〔3〕烟草行业熏蒸杀虫作业安全管理暂行规定。
〔4〕国家烟草专卖局关于进一步加强烟草行业安全设施建设的实施意见(国烟运〔2009〕8号)。
〔5〕烟草仓库安全技术管理暂行规定(国烟运〔2004〕317号)。