集装箱内木片自燃火灾调查

■ 译/申健

近年来，随着环保意识的提高，再利用物品的流通量增加，发生了多起看起来与火灾没有关系的物品诱发的火灾。作为自燃火灾的典型案例一般是地面上的产业废弃物、牧草以及堆积的肥料等，但这些都是搁置至少1个月以上、时间较长的情况下着火。而本文介绍的燃料用木片（以下简称木片）火灾是从制造到着火仅短短几个小时就发生了的火灾案例。

1 火灾概要

着火时间——2013年7月17:00左右

着火地点——横滨市中区

烧损状况——木片2 m3，运输用集装箱内壁若干处烧坏

气象情况——天气：晴，风速：3.3 m3/s ，风向：东南，气温：29.7 ℃

相对湿度：64 %，日照时间1h

2 燃料用木片

着火的木片作为锅炉燃料自横滨市内燃料木片制造厂用敞篷式集装箱运送，行驶到静冈县途中临时停车时，在中区内的事业所着火。

加工木片的原材料主要是从拆迁房屋现场将废弃的木材运回到制造工厂，用破碎机将其打碎。因此，制造过程中有时混杂着没有清理掉的钉子等金属碎片及石子等。据相关人员口述，前天运来的原材料当天中午被破碎成木片，没有停滞，11:30左右直接装上集装箱，12:30左右装载完毕，用拖车运送，13:30左右停在着火地点——事业所内。

着火地点原本是运送途中临时停车的地方，预计第二天早上到达静冈县。该停车场是开放式的，没有避光的地方，着火当天日照很强。

3 发现火灾时的状况

一名男子通过拖车时发现有烟冒出，即刻通知事业所警备员，警备员确认现场后立即通报119，但并未采取初期灭火。

4 灭火活动

到达现场的消防队从集装箱上面注水，没有效果，随即打开后车门，一边将里面的木片向外掏，一边喷水。

5 实况调查

5.1 木片烧毁状况

现场燃烧范围调查结果，集装箱内木片烧毁的范围从集装箱后面120 cm起，内部宽80 cm、长140 cm、高160 cm，呈椭圆形状。与烧毁范围大致相同位置的集装箱内壁一面颜色变黑。

5.2 木片制造工厂状况

首先对工厂内的制造状况、保管状况及向集装箱装载状况等进行了调查。木片的制造过程是，先将原材料破碎，然后用带有磁铁的机器将参杂在内的钉子等金属碎片清除掉。在制造过程中，为了防止粉尘的扩散，不停地向里面喷水。用数字温度计测量破碎后的木片堆温度，大约插入50 cm深度，测到的内部温度为37 ℃，此时的室内温度是34 ℃。

6 推 断

首先根据现场状况及相关人员的口述，基本排除了人为放火及由吸烟引起的火灾。然后采用热分析方法，验证木片自燃原因的可能性。试料用的是从火灾现场取回的木片，在制造过程中吸收了一定的水分，而后在灭火当中又吸收了大量的水分。做分析时，将干燥的木片试料同时进行比较。

6.1 通过热重量——示差热同时测定装置（TG—DTA）进行分析

首先把握水分含量的测定和直到烧完的热过程。达到接近水沸点100 ℃时，从重量的减少上推断水分含量为23.76 %。然后分别观察了从170 ℃到500 ℃几个阶段通过分解和燃烧产生的巨大热量，搞清楚了燃点大约在300 ℃左右。

6.2 通过双子型高感度热量器（C—80）进行分析

对成为蓄热火灾着火点的室温附近做了发热测定。观察到从室温到将近58 ℃左右时的发热高峰，推测这种发热是由于微生物的活动引起的。而干燥的木片试料却没有观察到发热高峰。

6.3 通过等温微热量仪（TAM—Ⅲ）进行分析

保持室温50 ℃，观察此时产生的微生物有无发热现象以及受发热量及发热中水分的影响。

从测定开始后12 h出现发热高峰，而且从测定开始24 h观察到的发热量为14.10 J/g。干燥的木片未出现发热高峰。

7 关于微生物

将木片装入密封的容器内，放置一定时间后，用气体色谱质量分析装置进行分析，发现与一般的空气作比较，容器内的氧气大量减少，而二氧化碳大量增加。氧气减少的主要原因推测是木材本身所含的植物油脂的氧化及木材中的微生物活动造成的。植物油脂的氧化一般来说是相对脂肪酸具有的一个双重结合，氧气一个分子结合，形成不稳定的活性氧化物，由此成为自我氧化反应的基点，使得不饱和结合氧化发热反应反复进行。而在发生这种反应的时候不产生二氧化碳。另一方面，随着微生物的呼吸，由于消耗并释放二氧化碳，使得密封容器内的氧气减少，二氧化碳增加。综合上述情况，推测试料用木片中有微生物存在。另外，存放1年后的木片已经腐烂。

8 由鉴定结果得出的结论

可以断定木片中所含的水分量（约24 %）从正常室温开始，从产生的热高峰和温度范围（室温升到58 ℃）及发热量（14.10 J/g）直到蓄热燃烧是有可能的。与以往发生的因木片大量蓄热引起火灾的发热量（14.57 J/g）类似。另外，一般来说达到10 J 以上的话，就可能导致火灾。本次火灾发生时的气温较高，太阳直射下的状况。

由于木片的原材料是废旧木材，因此存在着大量的各类微生物。同时还有供微生物存在和其活动所需的水分，因此，从室温附近开始发热。另外，堆积的木片有空隙，正好提供了微生物活动必需的空气，而正是因为木片堆积着，阻碍了散热，致使产生的热量积蓄下来。

表1 木片在50 ℃时的发热量

由于这种热量的积蓄，木片温度开始上升，木片中包含的的植物油脂氧化及产生可燃性分解气体首先引起着火，然后木片碳化。又因碳化物的燃烧，最终变成碳灰。

9 预防火灾再次发生

要防止木片火灾，必须控制来自室温附近微生物的活动。方法如下：

1） 进行干燥加工，去除水分；

2） 用酒精等进行消毒，去除微生物；

3）与空气隔绝；

4）降低木片的温度。

如果是夏天，可能的话将木片干燥后存放的对策十分有效。另外，将几种方法组合起来进行温度管理很有必要。

10 结 语

木片制造工厂在火灾发生后，对于增加喷水量、温度计、以及去除系统的设置、磁铁机器等系统进行了调整。同时提醒业界其它团体注意，预防再次发生类似火灾。

消防部门将微生物发酵、增殖、水分、气温、金属片温度上升等诱发此次火灾的主要原因广而告之相关人员，督促人们今后在应对方面给予充分的注意，避免类似火灾的再次发生。