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防 火 防 爆 基 础 知 识 山东华鲁恒升化工股份有限公司安全环保处 吴广强 1 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 消防知识 2 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。 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 4 防火防爆基础知识 燃烧三要素 5 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 6 防火防爆基础知识 可燃气体的燃烧过程 可燃气体最易燃烧，燃烧 所需热量只用于本身氧化 分解，所以将可燃气体加 热到其燃点即可燃烧。 7 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)。 8 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。 9 防火防爆基础知识 可燃固体的燃烧过程及形式(1) 10 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。 11 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。 12 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。 13 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)。 14 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。 15 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： 气体的组成和结构 可燃气体含量 初温 燃烧形式 管道 压力和流动状态 16 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： 初温 含水量 容器 风速、风向 17 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) 18 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 。 19 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。 20 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。 21 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。 22 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。 23 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）。 24 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。 25 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。 26 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。 27 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。 28 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。 29 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。 30 防火防爆基础知识 可燃物燃烧的温度时间曲线 31 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 32 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。 33 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。 34 防火防爆基础知识 我公司常见可爆介质爆炸极限 介质名称： H2 H2S NH3 CO CH4 CH3OH 爆炸下限V%：4.0 4.3 15.5 12.5 5.3 5.5 爆炸上限V%：75 44.5 27 74.2 15 36 介质名称： C2H2 水煤气 汽油 甲醛 一甲胺 二甲 胺 爆炸下限V%： 2.5 6.9 1.0 7 4.95 2.8 爆炸上限V%： 82 69.5 6.0 73 20.8 14.4 35 防火防爆基础知识 我公司常见可爆介质爆炸极限 介质名称：三甲胺 DMF 乙醇 一乙胺 二乙胺 三 乙胺 爆炸下限V%：2.0 2.2 0.33 3.5 1.7 1.2 爆炸上限V%：11.6 15.2 19 14 10.1 8.0 尿素粉尘：70g/m3 煤粉尘：35 g/m3 36 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。 37 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。 38 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。 39 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。 40 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。 41 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。 42 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 43 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。 44 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。 45 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) 46 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。 47 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 48 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。 49 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 50 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 51 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。 52 防火防爆基础知识 53 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 第5类：自燃物品和遇湿易燃物品 第6类：氧化剂和有机过氧化物 第7类：有毒品 第8类：腐蚀品 54 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。 55 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 56 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 57 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。 58 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。 59 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。 60 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。 61 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。 62 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 63 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。 64 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 。 65 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。 66 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。 67 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。 68 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。 69 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。 70 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。 71 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。 72 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。 73 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 74 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 75 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。 76 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。 77 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。 78 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。 79 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。 80 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。 81 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。 82 防火防爆基础知识 泡沫灭火器 指灭火器内充装的为泡沫灭火剂，可分为化学泡沫灭火 器和空气泡沫灭火器。 化学泡沫灭火器内装硫酸铝（酸性）和碳酸氢钠（碱性） 两种化学药剂。使用时，两种溶液混合引起化学反应产生CO2泡沫 ，并在压力作用下喷射出去进行灭火。空气泡沫灭火器充装的是 空气泡沫灭火剂，是化学泡沫灭火器的更新换代产品。它可根据 不同需要充装蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、聚合物泡沫、轻水（水成 膜）泡沫和抗溶性泡沫等。 83 防火防爆基础知识 化学泡沫灭火器的维护保养 (1) 放置于阴凉、干燥、通风，并取用方便的部位。不可 靠近高温或受日光曝晒以防碳酸氢钠分解，冬季要防冻，并定期 检查喷嘴是否堵塞，使之保持通畅。 (2) 每年定期检查碳酸氢钠溶液是否失效。检查方法是从筒体 内取出三份碳酸氢钠溶液，在瓶胆内取出一份硫酸铝溶液，将两 种溶液迅速一起倒入量杯内，看产生的泡沫是否大于四份溶液体 积的6倍以上。如小于6倍，则应更换灭火剂。 (3) 每次更换灭火药剂或使用期已满二年以上的，应进行水压 试验，试验压力为该灭火器使用压力的1.5倍，试验合格后方可继 续使用，并在灭火器上标明试压试验日期。 84 防火防爆基础知识 空气泡沫灭火器的维护保养 (1) 灭火器应当放置在阴凉、干燥、通风，并取用方便的部位 。环境温度应为4-40，冬季应注意防冻。 (2) 定期检查喷嘴是否堵塞，使之保持通畅。每半年检查灭 火器是否有工作压力。对储压式空气泡沫灭火器只需检查压力显 示表，如表针指向红色区域即应及时进行修理；对储气瓶式空气 泡沫灭火器，则要打开器盖检查二氧化碳储气瓶，检查称重是否 与钢瓶上的重量一致，如小于钢瓶总重量25克以上的，应当进行 检查修理。 (3) 每次更换灭火剂或者出厂已满三年的，应对灭火器进行 水压强度试验，水压强度合格才能继续使用。 (4) 灭火器的检查应当由经过培训的专业人员进行，维修应 由取得维修许可证的专业单位进行。 85 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。 86 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。 87 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。 88 防火防爆基础知识 1211灭火器的维护保养 应存放在通风、干燥、取用方便的地方，使用温度范围为-20 +55。 不得存放在采暖或加热设备附近和阳光强烈照射的场所，以免 变质失效。 每隔半年检查一次灭火器上的压力，压力表指针指示在红色区 域内，应立即补充灭火剂和氮气。 每次使用后不管是否有剩余，都应送维修部门进行再充装。每 次再充装前或出厂三年以上的，应进行水压试验，试验压力与标签 上所标的值相同，试验合格方可继续使用。 如灭火器上无内部压力显示表的，可采用称重的方法。当称出 的重量小于标签所标明重量的90%时，应送维修部门修理。在实际购 买时应选购有内部压力显示表的1211灭火器为好。 89 防火防爆基础知识 使用1301灭火器的注意事项 1301灭火器内部充入的灭火剂为三氟一溴甲烷，分子式为 CF3Br，该灭火剂是无色透明状液体，但它的沸点较低，蒸气压 力较高，因此1301灭火器筒体受压较大，其壁厚也较厚，尤其应 注意不能将1301灭火剂充灌到1211灭火器筒体内，否则极易产生 爆炸危险。 1301灭火器的使用方法和适用范围与1211灭火器相同， 但由于1301灭火剂喷出成气雾状，在室外有风状态下使用时，其 灭火能力没有1211灭火器高，因此更应在上风方向喷射。 90 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) 91 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。 92 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。 93 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。 94 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。 95 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。 96 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。 97 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。 98 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%。 99 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%。 100 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。 101 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。 102 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