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防 火 防 爆 基 础 知 识 2018/11/3 防火防爆基础知识 主要内容 第一部分 燃烧与爆炸 第二部分 可燃物质的火灾爆炸危险性 第三部分 防火防爆措施 第四部分 消防基础知识 2018/11/3 防火防爆基础知识 第一部分 燃烧与爆炸 燃烧的定义: 燃烧是可燃物质(气体、液体或固体)与助燃物(氧 或氧化剂)发生的伴有放热和发光的一种激烈的化学反 应。 它具有发光、发热、生成新物质三个特征。最常 见、最普通的燃烧现象是可燃物在空气或氧气中燃烧 。 2018/11/3 防火防爆基础知识 燃烧的条件 燃烧必须同时具备下述三个 条件：可燃性物质、助燃性物质 、点火源。每一个条件要有一定 的量，相互作用，燃烧方可产生 。 (1)可燃物 (2)助燃物 (3)点火源 2018/11/3 防火防爆基础知识 燃烧三要素 2018/11/3 防火防爆基础知识 常见的火源种类 在生产中，常见的引起火灾爆炸的点火源有以下8种： (1) 明火 (2) 高热物及高温表面 (3) 电火花 (4) 静电、雷电 (5) 摩擦与撞击 (6) 易燃物自行发热 (7) 绝热压缩 (8) 化学反应热及光线和射线 2018/11/3 防火防爆基础知识 可燃气体的燃烧形式 当可燃气体流入大气中时，在可燃性气体 与助燃性气体的接触面上所发生的燃烧叫扩散 燃烧。 当可燃性气体和助燃性气体预先混合成一 定浓度范围内的混合气体，然后遇到点火源而 产生的燃烧叫预混燃烧(动力燃烧)。 2018/11/3 防火防爆基础知识 可燃液体的燃烧过程及形式 可燃液体在火源或热源的作用下，首先蒸发，然 后蒸气氧化、分解进行燃烧。 可燃液体的燃烧，实质上是燃烧可燃液体蒸发出 来的蒸气，所以叫蒸发燃烧。对于难挥发的可燃液体 ，其受热后分解出可燃性气体，然后这些可燃性气体 进行燃烧，这种燃烧形式称为分解燃烧。 2018/11/3 防火防爆基础知识 可燃固体的燃烧过程及形式(1) 2018/11/3 防火防爆基础知识 可燃固体的燃烧过程及形式(2) 可燃固体的燃烧可分为简单可燃固体、高熔 点可燃固体、低熔点可燃固体和复杂的可燃固体 燃烧等四种情况。 2018/11/3 防火防爆基础知识 可燃固体的燃烧过程及形式(3) (1) 简单可燃固体燃烧 硫、磷、钾、钠等都属于简单的可燃固体，由单质组成 。它们燃烧时，先受热熔化，然后蒸发变成蒸气而燃烧，所 以也属于蒸发燃烧。这类物质只需要较少热量就可变成蒸气 ，而且没有分解过程，所以容易着火。 (2) 高熔点可燃固体燃烧 固体碳和铝、镍、铁等金属熔点较高，在热源作用下不 氧化也不分解，它们的燃烧发生在空气和固体表面接触的部 位，能产生红热的表面，但不产生火焰，燃烧的速度和固体 表面的大小有关。这种燃烧形式称为表面燃烧。 2018/11/3 防火防爆基础知识 可燃固体的燃烧过程及形式(4) (3) 低熔点可燃固体燃烧 低熔点可燃固体常温下是固体，受热后迅速熔化，如石蜡、 沥青、松香等。它们燃烧时，先受热熔化，然后蒸发、分解，直 至燃烧出现火焰。例如用火柴点燃蜡烛，当火焰接近时，它并不 马上燃烧，而是首先受热熔化，然后蒸发气化，发生氧化分解， 氧化分解产物和空气中的氧化合而进行燃烧，所以也称为分解燃 烧。 (4) 复杂可燃固体燃烧 这类物质有木材、煤、纸、棉麻纤维、橡胶、合成树脂等。 它们在燃烧时，首先受热分解，生成气态和液态产物，然后气态 和液态产物的蒸气再发生氧化燃烧。例如，木材开始受热时先蒸 发出水分和二氧化碳，然后慢慢分解出一氧化碳、氢和碳氢化合 物等可燃的气态产物，继而剧烈地氧化，直至有火焰的燃烧。因 此，这种燃烧也是分解燃烧。 2018/11/3 防火防爆基础知识 燃烧特性(1) 完全燃烧： 有机可燃气体燃烧，可燃气体分子中所含的碳全 部氧化成二氧化碳，氢全部氧化生成水，这样的过程 称为完全燃烧。 燃烧热： 燃烧热的数值是用热量计在常压下测得，是单位 质量或单位体积的可燃物完全燃烧后冷却到18时所 放出的热量(kJ/kg，kJ/m3)。 2018/11/3 防火防爆基础知识 燃烧特性(2) 燃烧温度： (1) 理论燃烧温度：是指可燃物与空气在绝热条件下完全 燃烧，所释放出来的热量全部用于加热燃烧产物，使燃烧产 物达到的最高燃烧温度。 (2) 实际燃烧温度：可燃物燃烧的完全程度与可燃物在空 气中的浓度有关，燃烧放出的热量也会有一部分散失于周围 环境，燃烧产物实际达到的温度称为实际燃烧温度，也称火 焰温度。 实际燃烧温度不是固定的值，它受可燃物浓度和一系列 外界因素的影响。 2018/11/3 防火防爆基础知识 燃烧特性(3) 燃烧速度： 1 气体燃烧速度：火焰在可燃介质中的传播速度也称燃烧速度 。 气体燃烧速度的影响因素： (1) 气体的组成和结构 (2) 可燃气体含量 (3) 初温 (4) 燃烧形式 (5) 管道 (6) 压力和流动状态 2018/11/3 防火防爆基础知识 燃烧特性(4) 2 液体的燃烧速度 液体的燃烧速度工业上有两种表示方法：一种是以单位面积上 单位时间内烧掉的液体质量来表示，叫做液体燃烧的质量速度； 另一种是以单位时间内烧掉液层的高度来表示，叫做液体燃烧的 直线速度。 影响因素： (1) 初温 (2) 含水量 (3) 容器 (4) 风速、风向 2018/11/3 防火防爆基础知识 燃烧特性(5) 3 固体的燃烧速度 固体的燃烧速度一般小于可燃气体和液体的燃烧速度。 不同组成、不同结构的固体物质，燃烧速度有很大差别。 影响因素： (1)组成、结构 (2) 风向和风力 (3) 含水量 (4) 比表面积(表面积对体积的比值) 2018/11/3 防火防爆基础知识 热传播 可燃物燃烧放出的热量通过热传导、热对流、热 辐射三种方式向外传播。 热传导：热量通过接触的物体从温度较高部位传 递到温度较低部位的现象叫做热传导。 热对流：热量通过流动的气体或液体由空间中的 一处传到另一处的现象叫做热对流。 热辐射：以热射线传播热能的现象称为热辐射。 2018/11/3 防火防爆基础知识 燃烧的分类 v 根据可燃物状态的不同，燃烧分为气体燃烧、 液体燃烧和固体燃烧三种形式。 v 根据燃烧方式的不同，燃烧分为扩散燃烧、预混 燃烧、蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧。 v 根据燃烧发生瞬间的特点，燃烧分为闪燃、着火 和自燃三种形式。 2018/11/3 防火防爆基础知识 闪燃与闪点 液体的表面都有一定数量的蒸气存在，蒸气的浓度取决于该 液体所处的温度，温度越高则蒸气浓度越大。 在一定温度下，可燃性液体(包括少量可熔化的固体，如萘 、樟脑、硫磺、石蜡、沥青等)蒸气与空气混合后，达到一定的 浓度时，遇点火源产生的一闪即灭的燃烧现象，叫做闪燃。闪点 是指可燃性液体产生闪燃现象的最低温度。 闪点是液体可以引起火灾危险的最低温度。液体的闪点越低 ，它的火灾危险性越大。 2018/11/3 防火防爆基础知识 闪点的影响因素 (1) 同系物液体的闪点随着相对分子量、相对密度、沸点的增加 和蒸汽压的降低而增加。 (2) 同类组分混合液，如汽油、煤油等，由烃类的同系物组成， 其闪点随着馏分的增高而增设。 (3) 异构体的闪点低于正构体。 (4) 能溶于水的易燃液体，闪点随浓度的降低而增高。 (5) 油漆类液体的闪点取决于油漆中所含溶剂的闪点。 (6) 两种可燃液体混合物的闪点一般低于这两种液体闪点的平均 值。 2018/11/3 防火防爆基础知识 着火与着火点 着火是指可燃物受到外界火源的直接作用而开 始的持续燃烧现象。例如，用火柴点燃稻草，就会 引起着火。可燃物质开始着火所需要的最低温度， 叫做燃点，又称着火点。 2018/11/3 防火防爆基础知识 自燃与自燃点 可燃物在没有外部火花、火焰等点火源的作用下 ，因受热或自身发热并蓄热而发生的自然燃烧现象， 叫做自燃。 可燃物质在没有火焰、电火花等明火源的作用 下，由于本身受空气氧化而放出热量，或受外界温度 、湿度影响使其温度升高而引起燃烧的最低温度称为 自燃点（或引燃温度）。 2018/11/3 防火防爆基础知识 自燃有以下两种情况。 (1)受热自燃：可燃物质在外部热源作用下温度 升高，达到自燃点而自行燃烧。 (2)自热自燃：可燃物在无外部热源影响下，其 内部发生物理的、化学的或生化过程而产生热量，并 经长时间积累达到该物质的自燃点而自行燃烧的现象 。 2018/11/3 防火防爆基础知识 自燃点的影响因素 物质的自燃点不是固定不变的数值，而是受压力、密度、容 器直径、浓度等因素的影响。 一般规律是：受压越高，自燃点越低；密度越大，自燃点越 低；容器直径越小，自燃点越高。 掌握了物质的自燃点，不仅对评定它们的火灾危险性大小有 着实际意义，而且对它们的安全生产和储存也有重要意义。例如 ，根据自燃点，选择防爆电气型式，控制反应温度，设计阻火器 的直径，隔离热源等等。 2018/11/3 防火防爆基础知识 影响因素 可燃物质的自燃温度并不是一个物理常数，它的数值大小与许多因 素有关。 1.压力的影响 压力对可燃气体和液体的自燃温度有显著影响，压力愈高，自燃温度 愈低。如：CH4，当压力从0.5atm增大到10atm，其自燃温度下降100。 2.浓度的影响 在热损失相同的情况下，贫乏的和富裕的燃料空气混合物的自燃温 度较高，化学计算浓度时自燃温度最低。如：H2S在爆炸下限浓度时，自 燃温度为373；在爆炸上限浓度时，自燃温度为304；而在化学计算 浓度时，自燃温度仅为246。 2018/11/3 防火防爆基础知识 3.催化剂 活性催化剂能降低物质的自燃点，惰性催化剂能提高物质的自 燃点。 4.容器 一般地讲，容器体积愈小，自燃温度愈高。当容器很小时，可 导致燃料混合物失去燃烧性。此外，容器的材质、形状及表面积 与体积的比值都对样品的自燃温度产生影响。 5.可燃固体的粒度 它们粉碎的程度愈高，粒度愈细，自燃温度就愈低。 2018/11/3 防火防爆基础知识 6.可燃物质的种类 (1)同系物中，碳原子数较少的自燃点较高，随着碳原子数增多 自燃点逐个降低。如：甲烷的自燃点高于乙烷， 乙烷高于丙烷，丙 烷高于丁烷。 (2)饱和烃的自燃点高于碳原子数相同的不饱和烃的自燃点。例 如：乙烷的自燃点为515，乙烯为490，乙炔为305。 (3) 芳香烃的自燃点高于原子数相同的脂肪族化合物的自燃点。 如：苯的自燃点为550 ，己烷的自燃点为248。 (4)正构体化合物的自燃点比异构体低。例如：正丁醇是242 ，而异丁醇为413。 (5) 液体燃烧的密度越小，则闪点越低，而自燃点越高，反之， 密度越大，则闪点越高，而自燃点越低。 2018/11/3 防火防爆基础知识 7.环境温度、湿度 环境温度、湿度等对自燃温度的测试结果均有一定 的影响。 对轻质燃料油而言，一般地讲，液体燃料的比重越 小，其闪点越低，而自燃温度却越高。 2018/11/3 防火防爆基础知识 可燃物燃烧的温度时间曲线 2018/11/3 防火防爆基础知识 爆炸的定义 物质由一种状态迅速地转变为另一种状态，并瞬间以机械功 的形式放出大量能量的现象，称为爆炸。 爆炸现象一般具有如下特征： （1）爆炸过程进行得很快 （2）爆炸点附近瞬间压力急剧上升 （3）发出声响 （4）周围介质发生震动或邻近物质遭到破坏 2018/11/3 防火防爆基础知识 爆炸的分类 爆炸的分类： 按爆炸能量的来源分类，爆炸可分为物理爆炸和化学爆炸二类 。 化学爆炸按参加物质的反应类型，分为简单分解爆炸、复杂分 解爆炸和爆炸性混合物爆炸。 化学性爆炸按爆炸传播速度，分为爆燃和爆轰。 根据爆炸物的物理状态，爆炸分为凝聚相爆炸和气相爆炸。 我们通常所说的爆炸，一般是指化学爆炸。 2018/11/3 防火防爆基础知识 爆炸极限及影响因素 可燃气体、可燃液体蒸气或可燃粉尘与空气混合并达到一定 浓度时，遇火源就会燃烧或爆炸。这个遇火源能够发生燃烧或爆炸 的浓度范围，称为爆炸极限。爆炸极限通常用可燃气体在空气中的 体积百分比（V%）表示。对可燃粉尘，我们通常用单位体积内可 燃粉尘的质量g/cm3来表示其爆炸上、下限值。 一般石油产品蒸气的爆炸范围约为1%6%。四个碳以下的气 体爆炸范围大致在1.9%15%之间。 2018/11/3 防火防爆基础知识 影响因素 1. 温度 温度越高，爆炸范围越宽（下限下降，上限上升），爆炸危险 性增加。 2. 压力 压力越大，爆炸范围越宽（对下限的影响较小，对上限的影响 较大），危险性增加。压力降到某一数值，上限与下限重合，这一 压力称为临界压力。低于临界压力，混合气则无燃烧爆炸的危险。 3. 氧含量 混合气中增加氧含量，会使上限显著增高，爆炸范围增大。 4 . 惰性气体 惰性气体含量增加，爆炸范围变窄，但不同惰性气体的影响不 同。 2018/11/3 防火防爆基础知识 5. 点火源 点火源的强度高，热表面的面积大，火源与混合物的接触时间 长，会使爆炸范围扩大，增加燃烧、爆炸的危险性。 6. 消焰距离 实验证明，通道尺寸越小，通道内混合气体的爆炸浓度范围越 小，燃烧时火焰蔓延速度越慢。把火焰蔓延不下去的最大通道尺寸 叫消焰距离。 各种可燃气有不同的消焰距离，消焰距离还与可燃气的浓度有 关，也受气体流速、压力的影响。消焰距离是可燃物蔓延能力的一 个度量参数，度量可燃物危险程度的一个重要参数。 2018/11/3 防火防爆基础知识 最小点火能及影响因素 最小点火能是指能引起爆炸性混合物燃烧爆炸时所 需的最小能量。 对可燃气体和液体蒸汽而言，最小点火能对应4%的 点燃概率。对可燃粉尘而言，最小点火能对应10%的点燃 概率。 最小点火能数值愈小，说明该物质愈易被引燃。 2018/11/3 防火防爆基础知识 燃烧和爆炸的关系 燃烧的主要特征是发光和发热，与压力无特别关系。爆炸 的主要特征是压力的急剧上升和爆炸波的产生。燃烧和化学爆炸 本质上都是氧化还原反应，但二者反应速度、放热速率和火焰传 播速度都不同，前者比后者慢得多。 燃烧和爆炸关系十分密切，有时难以将它们完全分开。在一 定条件下，燃烧可以引起爆炸，爆炸也可以引起燃烧。事实上， 在很多火灾爆炸事故案例中，火灾和爆炸是同时存在的。 2018/11/3 防火防爆基础知识 火灾与爆炸的破坏作用(1) 火灾发生后，随着时间的延续， 损失数量迅速增长，损失大约与时间 的平方成比例，如火灾时间延长一倍 ，损失可能增加四倍。 2018/11/3 防火防爆基础知识 火灾与爆炸的破坏作用(2) 爆炸则是猝不及防。可能仅 在一秒种内爆炸过程已经结束， 设备损坏、厂房倒塌、人员伤亡 等巨大损失也将在瞬间发生。爆 炸通常伴随发热、发光、发声、 压力上升、真空和电离等现象， 具有很大的破坏作用。其破坏作 用的大小与爆炸物的数量和性质 、爆炸时的条件以及爆炸位置等 因素有关。 2018/11/3 防火防爆基础知识 火灾与爆炸的破坏作用(3) 爆炸的破坏形式： 1 震荡作用 2 冲击波的破坏作用 3 碎片冲击 4 造成火灾 5 造成中毒和环境污染 2018/11/3 防火防爆基础知识 第二部分 可燃物质的火灾爆炸危险性 v 建筑设计防火规范(GBJ16-87，2001年版) 中对储存物品 的火灾危险性分为五类 v 爆炸极限是评定气体火灾爆炸危险的主要指标。 v 闪点是评定可燃液体火灾爆炸危险性的主要标志。 v 燃点是评定固体物质火灾危险性主要标志。 2018/11/3 防火防爆基础知识 气体物质的火灾爆炸危险性 爆炸极限是评定气体火灾爆炸危险的主要指标。 评定气体火灾爆炸危险性的参数还有自燃点、化学活 泼性、比重、扩散性、可缩性和受热膨胀性、腐蚀性 、毒害性及带电性等等。 2018/11/3 防火防爆基础知识 根据石油化工企业设计防火规范(GB50160-92， 1999年版)规定，可燃气体的火灾危险性按下表分类。 类别可燃气体与空气混合物的 爆炸下限 甲10%(体积) 乙10%(体积) 2018/11/3 防火防爆基础知识 液体物质的火灾爆炸危险性 评定液体危险性的主要指标是闪点。此外，爆 炸温度极限、饱和蒸气压、膨胀性、流动扩散性、 相对密度、沸点、相对分子质量及化学结构等也都 影响其危险性。 2018/11/3 防火防爆基础知识 石油库储存油品的火灾危险性分类 类别油品闪点 甲Ft28 乙A28 Ft 45 B45 Ft 60 丙A60 Ft 120 BFt 120 2018/11/3 防火防爆基础知识 石油化工企业设计防火规范(GB50160-92，1999年版)规定， 液化烃、可燃液体的火灾危险性按规划下表分类。 2018/11/3 防火防爆基础知识 原油和天然气工程设计防火规范 (GB50183-93) 中，有关常用储存物品 的火灾危险性分类及举例： 储存物 品类别 火灾危险性特征举例 甲1 37.8的蒸气压 200kPa的液体 2 闪点28的液体 3 爆炸下限10%的气 体 4 受到水或空气中水蒸 气的作用能产生爆炸下 限10%气体的固体物 质 液化石油气、天然气凝液 汽油、苯、甲苯、甲醇、乙醇、石脑 油、乙硫醇、丙酮、吡啶、丙烯、己 烷、戊烷、环戊烷、原油 甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氢、乙炔 、硫化氢、乙烯、丙烯、丁二烯、水 煤气 电石、碳化铝 2018/11/3 防火防爆基础知识 储 存 物 品 类 别 火灾危险性特征举例 乙1 闪点28到 60的液体 2 爆炸下限10% 的气体 3 不属于甲类的化 学易燃危险固体 4 助燃气体 煤油、丁醇、溶剂油 、戊醇、丙苯、苯乙 烯、氯苯、乙二胺 氨 硫磺、镁粉、铝粉 氧 丙1 闪点60的液 体 2可燃固体 乙二醇、二甘醇、三 甘醇、一乙醇胺、二 乙醇胺、二异丙醇胺 、环丁砜、二甲基亚 砜、机油、轻柴油、 沥青、润滑油 硫胺 2018/11/3 防火防爆基础知识 固体物质的火灾危险性主要取决于其熔点、燃点、自燃点、比 表面积及热分解性等，燃点是评定固体物质火灾危险性主要标志。 熔点、燃点、自燃点越低，危险性越大；固体物质的比表面积越大 ，危险性越大；固体物质受热分解温度越低，危险性越大。固体的 火灾危险性，我们一般按照国家标准建筑设计防火规范中对储 存物品的火灾危险性分类的要求进行分类。 2018/11/3 防火防爆基础知识 2018/11/3 防火防爆基础知识 危险化学品的分类及标志 依据GB13690-92常用危险化学品的分类及标志， 将危险化学品分为8大类21项。 第1类：爆炸品 第2类：压缩气体和液化气体 第3类：易燃液体 第4类：易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品 第5类：氧化剂和有机过氧化物 第6类：毒害品和感染性物品 第7类：放射性物品 第8类：腐蚀品 2018/11/3 防火防爆基础知识 第三部分 防火防爆措施 根据物质燃烧爆炸原理，防止发生火灾爆炸事故的 基本原则是： (1) 控制可燃物和助燃物的浓度、温度、压力及混触 条件，避免物料处于燃爆的危险状态。 (2) 消除一切足以导致起火爆炸的点火源。 (3) 采取各种阻隔手段，阻止火灾爆炸事故灾害的扩 大。 2018/11/3 防火防爆基础知识 控制可燃物的措施 控制可燃物，就是使可燃物达不到燃爆所需要的 数量、浓度，或者使可燃物难燃化或用不燃材料取而 代之，从而消除发生燃爆的物质基础。 控制气态可燃物 控制液态可燃物 控制固态可燃物 2018/11/3 防火防爆基础知识 控制助燃物的措施 控制助燃物，就是使可燃性气体、液体、固体、粉 体物料不与空气、氧气或其他氧化剂接触，或者将它 们隔离开来，即使有点火源作用，也因为没有助燃物 参混而不致发生燃烧、爆炸。 密闭设备系统 惰性气体保护 隔绝空气 隔离储存 2018/11/3 防火防爆基础知识 控制点火源的措施 在大多数场合，可燃物和助燃物的存在是不可避 免的，因此，消除或控制点火源就成为防火防爆的关 键。但是，在生产加工过程中，点火源常常是一种必 要的热能源，故须科学地对待点火源，即要保证安全 地利用有益于生产的点火源，又要设法消除能够引起 火灾爆炸的点火源。 2018/11/3 防火防爆基础知识 阻止火势蔓延的措施 阻止火势蔓延，就是阻止火焰或火星窜入有燃烧爆炸危险的 设备、管道或空间，或者阻止火焰在设备和管道中扩展，或者把 燃烧限制在一定范围内不致向外传播。其目的在于减少火灾危害 ，把火灾损失降到最低限度。这主要是通过设置阻火装置和建造 阻火设施来达到。 阻火装置：安全液封、阻火器、回火防止器、防火阀、火星熄 灭器。 阻火设施 ：防火门、防火墙、防火带、防火卷帘、水封井、防 火堤、防火分隔堤、事故存油罐、防火集流坑。 2018/11/3 防火防爆基础知识 限制爆炸波扩散的措施 限制爆炸波扩散的措施，就是采取泄压隔爆措施防止爆炸冲击 波对设备或建(构)筑物的破坏和对人员的伤害。这主要是通过在 工艺设备上设置防爆泄压装置和建(构)筑物上设置泄压隔爆结构 或设施来达到。 防爆泄压装置，是指设置在工艺设备上或受压容器上，能够防 止压力突然升高或爆炸冲击波对设备、容器的破坏的安全防护装 置。 安全阀、防爆片、防爆球阀、泄爆门、止回阀、呼吸阀。 2018/11/3 防火防爆基础知识 第四部分 消防知识 一个完整的火灾发展过程分为如下四个阶段： (1)酝酿期-此阶段呈没有火焰的阴燃； (2)发展期-火苗窜起，火场很快扩大； (3)猛烈期-易燃物全面着火，火场扩大蔓延； (4)衰灭期-灭火措施见效或易燃物烧尽，因而火势 逐渐衰落，终至熄灭。 2018/11/3 防火防爆基础知识 火灾的分类 国家标准建筑灭火器配置设计规范(GBJ140-90，1997年版) 中将火灾分为五类： （1） A类火灾：指含碳固体可燃物，如木材、棉、毛、痳、纸 张等燃烧的火灾 （2） B类火灾：指甲、乙、丙类液体，如汽油、煤油、柴油、 甲醇、乙醚、丙酮等燃烧的火灾 （3） C类火灾：指可燃气体，如煤气、天然气、甲烷、丙烷、 乙炔、氢气等燃烧的火灾 （4） D类火灾：指可燃金属，如钾、钠、镁、钛、锆、锂、铝 镁合金等燃烧的火灾 （5） 带电火灾：指带电物体燃烧的火灾。 2018/11/3 防火防爆基础知识 灭火原理与方法 灭火原理 物质燃烧必须具备三个条件：即可燃物、助燃 物、火源，缺一不可。灭火的原理就是破坏燃烧的 条件，使燃烧反应因缺少条件而终止。 基本的灭火方法 l 冷却法 l 窒息法 l 隔离法 l 抑制法 2018/11/3 防火防爆基础知识 冷却法 降低燃烧物质的温度 冷却法是根据可燃物质能够持续燃烧的条件之 一就是它们在火焰或热的作用下达到了各自的燃点这 个条件，将灭火剂直接喷洒在燃烧着的物体上，使可 燃物的温度降低到燃点以下，从而使燃烧停止。例如 直流水的灭火机理主要就是冷却作用。另外，二氧化 碳灭火时，其冷却的效果也很好。 2018/11/3 防火防爆基础知识 窒息法 减少空气中氧的浓度 窒息法是根据可燃物质的燃烧都必须在其最低氧 气浓度以上进行，否则燃烧不能持续进行这一条件， 通过降低燃烧物周围的氧气浓度可以起到灭火的作用 。 2018/11/3 防火防爆基础知识 隔离法 隔离与着火物相近的可燃物质 隔离法就是根据发生燃烧必须具备可燃物这一条件，把可燃 物与火源隔离开来，燃烧反应就会自动中止。火灾中，关闭有关 阀门，切断流向着火区的可燃气体和液体的通道；打开有关阀门 ，使已经发生燃烧的容器或受到火势威胁的容器中的液体可燃物 通过管道导至安全区域；拆除与火源相连的设备或易燃建筑物， 造成阻止火焰蔓延的空间地带；设法筑堤阻拦已燃的可燃或易燃 的液体外流，阻止火势蔓延，都是隔离灭火的措施。 2018/11/3 防火防爆基础知识 抑制法 消除燃烧过程中的游离基 抑制法就是通过灭火剂参与燃烧的链式反应过程 ，使燃烧过程中产生的活泼游离基消失，形成稳定分 子或低活性的游离基，从而使燃烧链式反应中断，燃 烧停止。常用的干粉灭火剂、卤代烷灭火剂的主要灭 火机理就是化学抑制作用。 2018/11/3 防火防爆基础知识 常用灭火剂介绍 灭火剂是能够有效地破坏燃烧条件，使燃烧终止 的物质。灭火剂的种类很多，有水、泡沫、卤代烷 、二氧化碳、干粉等。 2018/11/3 防火防爆基础知识 水 水是不燃液体，用水灭火，取用方便，器材简 单，价格便宜，而且灭火效果好，因此，水仍是目前 国内外普遍使用的主要灭火剂。 水的灭火机理主要是冷却和窒息。 2018/11/3 防火防爆基础知识 水可以以普通无压力水、加压的密集水流、雾化水 及水蒸汽等形式进行灭火。 普通无压力水 加压的密集水流（直流水、开花水）:具有很大的动 能和冲击力，喷射较远。 雾化水:液滴的表面积大，与可燃物接触面积大，有 利于吸收可燃物热量，降温迅速。 水蒸汽:适于扑救密闭的厂房、容器及空气不流通的 地方。 水蒸气浓度在燃烧区超过30-35%时，即可将火熄灭 。 2018/11/3 防火防爆基础知识 水不能用于扑救以下物质的火灾： (1)与水反应能产生可燃气体，容易引起爆炸的物质 。例如轻金属，遇水生成氢气，电石遇水生成乙炔气都 能放出大量的热，且氢气和乙炔气与空气混合容易发生 爆炸等。 (2)非水溶性可燃、易燃液体火灾，不能用直流水扑 救，但原油、重油可用雾状水扑救。 (3)直流水（密集水）不能用于扑救带电设备火灾， 也不能扑救可燃粉尘聚集处的火灾。 (4)贮存大量浓硫酸、浓硝酸的场所发生火灾，不能 用直流水扑救，以免酸液发热飞溅。 2018/11/3 防火防爆基础知识 泡沫灭火剂 泡沫灭火剂指能够与水混溶，并可通过机械或化学反应产生 灭火泡沫的灭火剂。可用于扑救A类和B类火灾。 泡沫的灭火机理主要是隔离，也有一定冷却作用。 多数泡沫灭火剂是以浓缩液（泡沫液）的形式储存，以水溶 液（混合液）的形式使用。泡沫液通过比例混合装置与压力水按 规定的比例混合，形成泡沫溶液，然后通过泡沫产生器形成泡沫 。 2018/11/3 防火防爆基础知识 泡沫灭火剂分类 （1）机械泡沫和化学泡沫 泡沫灭火剂按泡沫的生成机理可分为机械泡沫和化学泡沫两种 类型。 （2）低倍数、中倍数和高倍数泡沫灭火剂 机械泡沫按其生成泡沫的发泡倍数可以分为低倍数、中倍数和 高倍数泡沫灭火剂三种类型。发泡倍数小于20的泡沫称为低倍数泡沫 ；发泡倍数在20-200之间的泡沫称为中倍数泡沫；发泡倍数大于200 的泡沫称为高倍数泡沫。 （3）普通和抗溶泡沫灭火剂 按其灭火的适用范围，可分为普通和抗溶泡沫灭火剂。普通型主 要用于扑救B类火灾中的非极性液体火灾。抗溶泡沫灭火剂又称为多 功能泡沫灭火剂。其适用范围除了与普通泡沫相同外，主要特点是适 用于扑救B类火灾中的极性液体火灾。 2018/11/3 防火防爆基础知识 常用的泡沫灭火剂 (1)蛋白泡沫液 (2)氟蛋白泡沫液 (3)成膜氟蛋白泡沫液 (4)水成膜泡沫液 (5)合成泡沫液 2018/11/3 防火防爆基础知识 泡沫液的储存 l泡沫液应储存于专用的储罐内 l泡沫液最高储存温度不宜超过40，最低储存温度 应高于其流动点5。 l应避免与其他物质相混 l保质期 l应定期进行质量检测 2018/11/3 防火防爆基础知识 干粉灭火剂 干粉灭火剂是干燥的、易于流动的细微粉末，一 般以粉雾的形式灭火。干粉灭火剂是一种灭火效果好 、速度快的有效灭火剂，但扑救后易于复燃，故经常 与氟蛋白泡沫灭火系统联用。 干粉灭火主要是依靠抑制作用。 2018/11/3 防火防爆基础知识 卤代烷灭火剂（Halon） 卤代烷是以卤素原子取代烷烃分子中的部分氢原子或全部 氢原子后，得到的一类有机化合物的总称。它们是无色、无味、 非导电物质。其灭火机理是卤代烷接触高温表面或火焰时，分解 产生的活性自由基，通过溴和氟等卤素氢化物的负化学催化作用 和化学净化作用，大量扑捉、消耗燃烧链式反应中产生的自由基 ，破坏和抑制燃烧的链式反应，而迅速将火焰扑灭，是靠化学抑 制作用灭火。另外，还有部分稀释氧和冷却作用。 卤代烷灭火剂可适用于除金属火灾外的所有火灾，因其灭火 后全部气化，不留痕迹，一般在需要干净的灭火剂的场合使用。 尤其适用于扑救精密仪器、计算机、珍贵文物及贵重物资仓库等 的初起火灾。 2018/11/3 防火防爆基础知识 哈龙替代品 根据公安部公消2001217号关于进一步加强哈 龙替代品及其替代技术管理的通知，在我国允许使用 的清洁灭火剂主要有三氟甲烷、五氟丙烷、 六氟丙烷 、IG01、IG55、IG100和IG541，但在技术上比较成熟、 各种性能指标比较合理，且具有实际推广价值的，在我 国也的确应用较为广泛的是IG541和七氟丙烷两种。 2018/11/3 防火防爆基础知识 二氧化碳灭火剂 二氧化碳是一种气体灭火剂，在自然界中存在也较为广泛， 价格低、获取容易，其灭火主要依靠窒息作用和部分冷却作用。 二氧化碳的灭火机理：液态二氧化碳加压充装在灭火器中， 当液态二氧化碳喷出时，迅速气化，并从周围空气中吸收大量的 热，导致燃烧物体温度急剧下降，对燃烧物有一定冷却作用，同 时增加空气中既不燃烧也不助燃的成分，降低了空气中氧气的含 量。当燃烧区域空气中氧气的含量低于12%，或者二氧化碳的浓 度达到3035%时，绝大多数的燃烧都会熄灭。 由于二氧化碳灭火剂具有灭火不留痕迹，有一定的绝缘性能 等特点，因此适用于扑救600伏以下的带电电器、贵重设备、图书 资料、仪器仪表等场所的初起火灾，以及一般的液体火灾；不适 用扑救轻金属火灾。 2018/11/3 防火防爆基础知识 烟雾灭火剂 烟雾灭火剂是气溶胶类灭火剂，是一种深灰色粉末状混合物 。它被充装于特制的发烟器中，发生火灾时，灭火剂被自动点燃 。灭火剂在燃烧时，能产生大量含85%以上的二氧化碳和氮气等 惰性气体，燃烧生成的烟气（即气溶胶）从发烟器中喷出，可在 燃烧油面上形成均匀而浓厚的惰性气体层，将油面封闭，切断油 气向燃烧区的扩散，同时阻止氧向燃烧区流动，稀释可燃蒸汽浓 度。而烟气中未燃完的烟雾剂残渣固体颗粒落到油面上，也能起 到覆盖和窒息燃烧的作用。 2018/11/3 防火防爆基础知识 灭火器 灭火器轻便灵活机动，易于掌握使用，是扑救初起火灾的 重要消防器材。石油火灾的扑救在于一个“快”字，只有将火消灭 在初起阶段，才能有效避免重大、特大火灾的发生。因此，在油 气站库的生产区域及其他作业场所除了按防火规范要求设置固定 式或半固定式消防设施外，还应配备一定数量的灭火器。 灭火器包括各类手提式和推车式可移动灭火器。 灭火器的种类很多，按其移动方式可分为：手提式和推车式 ；按驱动灭火剂动力来源可分为：储气瓶式、储压式、化学反应 式；按所充装的灭火剂则又可分为：泡沫、二氧化碳、干粉、卤 代烷（例如常见的1211灭火器）还有酸碱、清水灭火器等。 2018/11/3 防火防爆基础知识 国家标准规定，灭火器型号应以汉语拼音大写字 母和阿拉伯数字标于筒体，如“MF2”等。其中第一个 字母M代表灭火器，第二个字母代表灭火剂类型（F是 干粉灭火剂、FL是磷铵干粉、T是二氧化碳灭火剂、 Y是卤代烷灭火剂、P是泡沫、QP是轻水泡沫灭火剂 、SQ是清水灭火剂），后面的阿拉伯数字代表灭火剂 重量或容积，一般单位为千克或升。 2018/11/3 防火防爆基础知识 使用二氧化碳灭火器的注意事项 使用二氧化碳灭火器时，在室外使用的，应选择在上风方向喷 射；在室内窄小空间使用的，灭火后操作者应迅速离开，以防窒 息。二氧化碳是窒息性气体，对人体有害，在空气中二氧化碳含 量达到8.5%，会发生呼吸困难，血压增高；二氧化碳含量达到20- 30%时，呼吸衰弱，精神不振，严重的可能因窒息而死亡。因此 ，在空气不流通的火场使用二氧化碳灭火器后，必须及时通风。 二氧化碳是以液态存放在钢瓶内的，使用时液体迅速气化吸收 本身的热量，使自身温度急剧下降到-78.5左右。利用它来冷却 燃烧物质和冲淡燃烧区空气中的含氧量以达到灭火的效果。所以 在使用中要戴上手套，动作要迅速，以防止冻伤。 2018/11/3 防火防爆基础知识 二氧化碳灭火器的维护保养 (1) 二氧化碳灭火器应放置明显、取用方便的地方，不可放在 采暖或加热设备附近和阳光强烈照射的地方，存放温度不要超过 55。 (2) 灭火器每半年应检查一次重量，用称重法检查。称出的重量与 灭火器钢瓶底部打的钢印总重量相比较，如果低于钢印所示量50克 的，应送维修单位检修。 (3) 在搬运过程中，应轻拿轻放，防止撞击。在寒冷季节使用 二氧化碳灭火器时，阀门（开关）开启后，不得时启时闭，以防阀 门冻结。 (4) 灭火器每隔5年送请专业机构进行一次水压试验，并打上试 验年、月的钢印。水压试验压力应与钢瓶底部所打钢印的数值相同 ，水压试验同时还应对钢瓶的残余变形率进行测定，只有水压试验 合格且残余变形率小于6的钢瓶才能继续使用。 2018/11/3 防火防爆基础知识 干粉灭火器的维护保养 (1)灭火器应放置在通风、干燥、阴凉并取用方便的地方。 (2) 灭火器应避免高温、潮湿和有严重腐蚀场合，防止干粉灭火剂结块 、分解。 (3) 每半年检查干粉是否结块、储气瓶内二氧化碳气体是否泄漏。检查 二氧化碳储气瓶，应将储气瓶拆下称重，称出的重量与储气瓶上钢印所标 的数值是否相同，如小于所标值7克以上的，应送维修部门修理。如系储 压式则检查其内部压力显示表，指针是否指在绿色区域。如指针已在红色 区域，则说明内部压力已泄漏无法使用，应立即送维修部门检修。 (4) 灭火器一经开启必须再充装，再充装时，绝对不能变换干粉灭火剂 的种类，即碳酸氢钠干粉灭火器不能换装磷酸铵盐干粉灭火剂。 (5) 每次再充装前或灭火器出厂三年后，应进行水压试验，水压试验时 对灭火器筒体和储气瓶应分别进行。其水压试验压力应与该灭火器上标签 或钢印所示的压力相同。水压试验合格后才能再次充装使用。 (6) 维护必须由经过培训的专人负责，修理、再充装应送专业维修单位进 行。 2018/11/3 防火防爆基础知识 灭火器的配置 为了合理配置灭火器，有效地扑救初起火灾，减少火灾损失， 保护人身和财产的安全，国家标准对灭火器的配置做了详细的 规定。涉及石油企业的有关灭火器配置的标准有： (1) 建筑灭火器配置设计规范(GBJ140-920，1997版) (2) 石油化工企业设计防火规范(GB50160-92，1999版) (3) 石油库设计规范(GB50074-2002) (4) 原油和天然气工程设计防火规范(GB50183-93) (5) 汽车加油加气站设计与施工规范(GB50156-2002) 2018/11/3 防火防爆基础知识 建筑灭火器配置设计规范的有关要求 适用范围 规范第1.0.2条规定，本规范适用于新建、扩建、 改建的生产、使用和贮存物的工业与民用建筑工程 。 2018/11/3 防火防爆基础知识 灭火器配置场所的危险等级(1) 规范第2.0.1条规定，工业建筑灭火器配置场所的危险等级，应 根据其生产、使用、贮存物品的火灾危险性、可燃物数量、火灾 蔓延速度以及扑救难易程度等因素，划分为以下三级： (1) 严重危险级：火灾危险性大、可燃物多、起火后蔓延迅速或 容易造成重大火灾损失的场所； (2) 中危险级：火灾危险性较大、可燃物较多、起火后蔓延较迅 速的场所； (3) 轻危险级：火灾危险性较小、可燃物较少、起火后蔓延较缓 慢的场所。 2018/11/3 防火防爆基础知识 灭火器配置场所的危险等级(2) 规范第2.0.2条规定，民用建筑灭火器配置场所的危险等级， 应根据其使用性质、火灾危险性、可燃物数量、火灾蔓延速度 以及扑救难易程度等因素，划分为以下三级： (1) 严重危险级：功能复杂、用电用火多、设备贵重、火灾危 险性大、可燃物多、起火后蔓延迅速或容易造成重大火灾损失 的场所； (2) 中危险级：用电用火较多、火灾危险性较大、可燃物较多 、起火后蔓延较迅速的场所； (3) 轻危险级：用电用火较少、火灾危险性较小、可燃物较少 、起火后蔓延较缓慢的场所。 2018/11/3 防火防爆基础知识 灭火器的灭火级别 规范第2.0.4条规定，灭火器的灭火级别应由数 字和字母组成，数字应表示灭火级别的大小，字母 (A或B)应表示灭火级别的单位及适用扑救火灾的种 类。 2018/11/3 防火防爆基础知识 灭火器的选择(1) 规范第3.0.1条规定，灭火器应按下列因素选择： (1) 灭火器配置场所的火灾种类； (2) 灭火有效程度； (3) 对保护物品的污损程序； (4) 设置点的环境温度； (5) 使用灭火器人员的素质。 2018/11/3 防火防爆基础知识 灭火器的选择(2) 规范第3.0.2条规定，灭火器类型的选择应符合下列规定： (1) 扑救A类火灾应选用水型、泡沫、磷酸铵盐干粉、卤代烷 型灭火器； (2) 扑救B类火灾应选用干粉、泡沫、卤代烷、二氧化碳型灭 火器，扑救极性溶剂B类火灾不得选用化学泡沫灭火器； (3) 扑救C类火灾应选用干粉、卤代烷、二氧化碳型灭火器； (4) 扑救带电火灾应选用卤代烷、二氧化碳、干粉型灭火器； (5) 扑救A、B、C类火灾和带电火灾应选用磷酸铵盐干粉、卤 代烷型灭火器； (6) 扑救D类火灾的灭火器材应由设计单位和当地公安消防监 督部门协商解决。 2018/11/3 防火防爆基础知识 灭火器的选择(3) 规范第3.0.3条规定，在同一灭火器配置场所，当选用 同一类型灭火器时，宜选用操作方法相同的灭火器。 规范第3.0.4条规定，在同量灭火器配置场所，当选用 两种或两种以上类型灭火器时，应采用灭火剂相容的灭 火器。 规范第3.0.5条规定，在非必要配置卤代烷灭火器的场 所不得选用卤代烷灭火器，宜选用磷酸铵盐干粉灭火器 或轻水泡沫灭火器等其他类型灭火器。 2018/11/3 防火防爆基础知识 灭火器的配置 (1) 规范第4.0.1条规定，A类火灾配置场所灭火器的 配置基准，应符合表2-3的规定。 规范第4.0.2条规定，B类火灾配置场所灭火器的配 置基准，应符合表2-4的规定。 规范第4.0.3条规定，C类火灾配置场所灭火器的配 置基准，应按B类火灾配置场所的规定执行。 规范第4.0.4条规定，地下建筑灭火器的配置数量 应按其相应的地面建筑的规定30%。 2018/11/3 防火防爆基础知识 灭火器的配置 (2) 规范第4.0.5条规定，设有消火栓、灭火系统的灭火 器配置场所，可按下列规定减少灭火器配置数量： (1) 设有消火栓的，可相应减少30%； (2) 设有灭火系统的，可相应减少50%； (3) 设有消火栓和灭火系统的，可相应减少70%。 2018/11/3 防火防爆基础知识 灭火器的配置 (3) 规范第4.0.6条规定，可燃物露天堆垛，甲、乙、丙 类液体贮罐，可燃气体贮罐的灭火器配置场所，灭火 器的配置数量可相应减少70%。 规范第4.0.7条规定，一个灭火器配置场所内的灭火 器不应少于2具，每个设置点的灭火器不宜多于5具。 规范第4.0.8条规定，已配置在工业与民用建筑及人 防工程内的所有卤代烷灭火器，除用于扑灭火灾外， 不得随意向大气中排放。 2018/11/3 防火防爆基础知识 灭火器的配置 (4) 规范第4.0.9条规定，在卤代烷灭火器定期维修、水压试验或作 报废处理时，必须使用经国家认可的卤代烷回收装置来回收卤代 烷灭火剂。 规范第4.0.10条规定，在非必要配置卤代烷灭火器的场所已配 置的卤代烷灭火器，当其超过规定的使用年限或达不到产品质量 标准要求时，应将其撤换，并应作报废处理。 规范第4.0.11条规定，凡已确定撤换卤代烷灭火器的非必要配 置场所，应在其原设置位置重新配置其他类型灭火器。 2018/11/3 防火防爆基础知识 灭火器的设置 -灭火器的设置要求 规范第5.1.1条规定，灭火器应设置在明显和便于取用的地点， 且不得影响安全疏散。 规范第5.1.2条规定，灭火器应设置稳固，其铭牌必须朝外。 规范第5.1.3条规定，手提式灭火器宜设置在挂钩、托架上或灭 火器箱内，其顶部离地面高度应小于1.50m；底部离地面高度不 宜小于0.15m。 规范第5.1.4条规定，灭火器不应设置在潮湿或强腐蚀性的地点 ，当必须设置时，应有相应的保护措施。 设置在室外的灭火器，应有保护措施。 规范第5.1.5条规定，灭火器不得设置在超出其使用温度范围的 地点。 2018/11/3 防火防爆基础知识 灭火器的设置 -灭火器的保护距离 规范第5.2.1条规定了设置在A类火灾配置场所的灭火器的最大 保护距离。 规范第5.2.2条规定了设置在B类火灾配置场所的灭火器的最大 保护距离。 规范第5.2.3条规定，设置在C类火灾配置场所的灭火器，其最 大保护距离应按规范第5.2.2条规定执行。 规范第5.2.4条规定，设置在可燃物露天堆垛，甲、乙、丙类液 体贮罐，可燃气体贮罐的灭火器配置场所的灭火器，其最大保护 距离应按国家现行有关标准、规范的规定执行。 2018/11/3 防火防爆基础知识 灭火器配置的设计计算 规范第6.0.7条规定，灭火器配置的设计计算应按下述程序进行 ： (1)确定各灭火器配置场所的危险等级； (2)确定各灭火器配置场所的火灾种类； (3)划分灭火器配置场所的计算单元； (4)测算各单元的保护面积； (5)计算各单元所需的灭火级别； (6)确定各单元的灭火器设置点； (7)计算每个灭火器设置点的灭火级别； (8)确定每个设置点灭火器的类型、规格与数量； (9)验算各设置点和各单元实际配置的所有灭火器的灭火级别； (10)确定每具灭火器的设置方式和要求，在设计图上标明其类型 、规格、数量与设置位置。 2018/11/3 防火防爆基础知识 石油化工企业设计防火规范的有关要 求(1) 规范第7.7.1条规定，生产区内宜设置干粉型或泡沫型灭火器 ，但仪表控制室、计算机室、电信站、化验室等宜设置二氧化碳 型灭火器。 规范第7.7.2条规定，生产区内设置的单个灭火器的规格，宜 按下表选用。 2018/11/3 防火防爆基础知识 石油化工企业设计防火规范的有关要求(2) 规范第7.7.3条规定，工艺装置内手提式干粉型灭火器的配置，应 符合下列规定： (1) 甲类装置灭火器的最大保护距离，不宜超过9m，乙、丙类装置 不宜超过12m； (2) 每一配置点的灭火器数量不应少于两个，多层框架应分层配置 ； (3) 危险的重要场所，宜增加推车式灭火器。 规范第7.7.4条规定，可燃气体、液化烃、可燃液体的铁路装卸栈 台，应沿栈台第12m处上下分别设置一个手提式干粉型灭火器。 规范第7.7.5条规定，可燃气体、液化烃、可燃液体的地上罐组， 宜按防火堤内面积每400m2配置一个手提式灭火器，但每个储罐配置 的数量不宜超过3个。 规范第7.7.6条规定，