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防火防爆 一、绪论 二、燃烧和爆炸的基础知识 三、易燃易爆物质分类及性质 四、石油化工生产防火防爆措施 石化公司,一、绪论 （一）石油化工生产特点 原料、中间体、产品易燃易爆、有毒有害、腐蚀性强 生产规模大型化 工艺过程复杂、操作条件危险 连续化生产 生产自动化程度高,（二）防火防爆的重要性 石油化工生产易发生火灾爆炸事故 石油化工生产防火防爆的重要性 安全生产是石油化工生产的前提条件 企业发生火灾、爆炸事故损失重大,（三）火灾和爆炸事故特点 1、严重性 火灾和爆炸两种事故所造成的后果，往往是比较严重的，它容易造成重大伤亡事故。,案例： 年月日， 石油公司炼油厂油品车间 球罐区发生重大爆燃事故，死亡26人，烧伤15人。 月日23时40分，当班一名操作工和班长在区球罐进行开阀脱水操作。由于未按操作法操作，未关闭球罐脱水包的上游阀，就打开脱水包的下游阀，在球罐内有 0.4MPa压力的情况下，边进料边脱水，致使水和液化气一 起排出，大量外逸，23时50分，球罐区门卫人员发现跑料 后，立即通知操作工。第二日零时05分，操作工关闭了脱 水阀。从开阀到关阀前后约25min，跑损的液化气约9.7t。 保安公司职工见液化气不散，又提醒当班注意，但未能按 操作规程的要求采取紧急排险措施。,逸出的液化气随风向球罐区围墙外的临时工棚内 蔓延，向墙外低洼处积聚。1时07分，扩散并积聚的 液化气遇到墙外工棚内的火种，引起爆燃。经市和厂 消防队扑救，大火于2时05分被扑灭。此次爆燃过火 面积为62500m2（球罐区38300m2，罐区外24200m2）， 事故直接经济损失9.8万元。,2、复杂性 发生火灾和爆炸事故的原因往往比较复杂。 例如，发生火灾和爆炸事故的条件之一着火源，明火、化学反应热、物质的分解自然、热辐射，高温表面，撞击或磨擦、电气火花、静电放电，雷电和日光照射等；另一个条件可燃物，可燃气体，可燃液体，可燃固体。,2004年4月16日，重庆天原化工总厂液氯储罐爆炸，9人在爆炸中失踪或死亡，15万人紧急撤离家园,3、突变性 往往是在人们意想不到的时候突然发生。 虽然存在事故征兆，但一方面是由于目前对火灾和爆炸事故的监测、报警等手段的可靠性、实用性和广泛应用等尚不大理想；另一方面，有相当多的人员对火灾和爆炸事故的规律及其征兆了解和掌握得很不够。,（四）火灾和爆炸事故的一般原因 1、人的因素 思想麻痹、挠幸心里、不负责任、违 章作业、漫不经心、惊慌失措。 2、设备的原因 设计错误且不符合防火或防爆炸的要 求，选材不当或设备上缺乏必要的安全防 护装置、密封不良、制定工艺缺陷等。 3、物料的原因 可燃物质的自燃、各种危险品的相互 作用，在运输装卸时受剧烈震动、撞击等。,4、环境的原因 潮湿、高温、通风不良、雷击等。 5、管理的原因 规章制度不健全，没有合理的安全操作规程，没有设备的计划检修制度；通风、采暖、照明设备失修；生产管理人员不重视安全，不重视宣传教育和安全培训。 通常火灾原因分为放火、生活用火不慎、玩火、违反安全操作规程、违反电器安装使用安全规定、设备不良、自燃等七类。,案例： 1987年某钻井队准备起钻电测，为改善泥浆性能， 决定在泥浆中混入原油，混油前没有计算混油量，不 考虑混油速度，不相应地加入加重剂，而是边循环边 混油，导致井内泥浆比重下降，引起井涌，井场一片 混乱，在开防喷器阀门时，管线憋坏，一工人被打死， 继而井下喷出物撞击底座引起大火，12分钟井架即被 烧塌，进而烧毁全部设备，19天后才得以灭火。,1997年某油田在钻井取心时未按照规定安装防喷 器，也没有按照地层情况修改施工方案，没有储备足 够的泥浆加重材料，在冒险割方钻杆时引起火灾，造 成严重井喷失控事故，井喷持续8天12小时，导致井 眼报废，直接经济损失877万元。,某地震队一民工从充电房领取两块充好电的爆炸 机电池放在驾驶室内，接着又领取炸药876公斤，电 雷管216发。将炸药全部装在车厢内，电雷管放进帆 布工具包内带入驾驶室。驾驶室内坐3人，车厢上面 坐有15名施工人员。由于汽车颠簸，致使电雷管脚线 接触到座位下的爆炸机电池电极，导致216发雷管全 部爆炸，当场将驾驶室内1人炸死，2人炸伤。,二、燃烧和爆炸基础知识 （一）燃烧的概念 1、燃烧的条件 燃烧是可燃物质（气体、液体、固体）与氧或氧化剂发生伴有放热和发光的一种激烈的化学反应。 燃烧的必要条件 即：可燃物、氧化剂和温度（火源）同 时具备。 可燃物：凡是能与空气中的氧或其他氧 化剂起燃烧化学反应的物质。,氧化剂：帮助和支持可燃物燃烧的物质，即 能与可燃物发生氧化反应的物质。 温 度：是指供给可燃物与氧或助燃剂发生 燃烧反应的能量来源。 链式反应：有焰燃烧都存在链式反应。当某 种可燃物受热，它不仅会汽化。而 且该可燃物的分子会发生热烈解作 用从而产生自由基。自由基是一种 高度活泼的化学型态，能与其他的 自由基和分子反应，而使燃烧持续 进行的过程。, 燃烧的充分条件 一定的可燃物浓度； 一定的氧气含量； 一定的点火能量； 未受抑制的链式反应。,2、燃烧的类型 闪燃 闪燃是当火焰或炽热物体接近易燃或可燃液体时，其液面上的蒸气与空气混合物会发生瞬间火苗或闪光的现象。,液体发生闪燃的最低温度，叫闪点。 液体的闪点越低，火险就越大。 闪点低于45的液体叫易燃体。 闪点大于45的液体叫可燃体。 液体根据闪点分类分级, 着火与着火点 可燃物质在空气中受着火源的作用而发生持续燃烧的现象。 可燃物质开始持续燃烧所需要的最低温度叫燃点（又称着火点）。,几种可燃物质的燃点,自燃与自燃点 自 燃：可燃物质受热升温而不需明火作 用就能自行燃烧的现象。 自燃点：引起物质自燃的最低温度。 自燃点越低，发生火灾的危险性大。 物质的自燃点随压力、浓度、散热条 件等因素的变化有所不同。 液体比重 越大，闪点越高，而自燃点低。 汽油煤油轻柴油重柴油蜡油渣油,几种液体燃料的自燃点和闪点比较,3、影响燃烧速度的因素 单位时间内，火焰前端的单位上燃烧掉的可燃混合物的体积量 Vn=w/s 线速度：cm/s 在相同体积下，燃烧表面积愈大，燃烧速 度愈快。 氧化能力愈大，燃烧速度愈快。 燃烧物中碳、氧、硫、磷等可燃物的元素 含量愈多，燃烧速度愈快。,（二）爆炸的概念 1、爆炸及其分类 物质自一种状态迅速转变成另一种状态，并在瞬间放出大量能量的现象称为爆炸。 （1）物理爆炸 物质因状态或压力发生突变而形成的爆炸现象。,（2）化学爆炸 物质在发生极迅速的化学反应过程中形成高温高压和新的反应产物而引起的爆炸。 简单分解爆炸 不一定发生燃烧反应 复杂分解爆炸 伴有燃烧现象 爆炸性混合物的爆炸,2、爆炸极限及其影响因素 （1）爆炸极限 可燃气体、粉尘或可燃液体的蒸气与空气形成的混合物遇火源发生爆炸的极限浓度称爆炸极限。 可燃气体或蒸气在空气中刚刚达到足以使火焰蔓延的最低浓度，称为该气体或蒸气的爆炸下限。达到足以使火焰蔓延的最高浓度称爆炸上限。 在上限和下限之间的浓度范围称爆炸范围。,几种可燃液体的蒸气爆炸浓度极限,可燃气体的爆炸极限与液体所处环境温度有关。 液体的爆炸温度下限也是液体的闪点。 可燃气体的爆炸极限，与空气中的含氧量相关。,（2）影响爆炸极限的因素 温度 温度越高，爆炸范围越大，即下限 降低，上限升高。 压力 压力增加，爆炸范围扩大，反之缩 小。 惰性介质的影响 惰性气体量增加，爆炸范围缩小。 容器的尺寸和材料 容器、管子的直径越小，爆炸范围缩小。 氯和氟在玻璃容器中混合，即使在液态空 气的温度下（-1800c以下）于黑暗中也会发 生爆炸。, 能源 火源的能量、热表面的面积、火源 与混合物的接触时间等，对爆炸极限均 有影响。 其它因素 光的影响等 （3）爆炸的破坏作用 震荡作用 冲击波 碎片冲击 造成火灾,三、易燃易爆物质分类及性质 （一）爆炸物质的概念 1、爆炸物质的概念 凡是受到高温、摩擦、撞击或受到一定物质的激发能瞬间发生单分解或复分解化学反应，并以机械功的形式在极短时间内放出较大能量的物质。,2、爆炸性物质的分类 单分解爆炸物质 爆炸时不一定发生燃烧反应，燃烧 时所需要的热量是由爆炸物质本身分解 时产生的。如氧化物、亚硝基化合物等。 复分解爆炸物质 爆炸时伴有燃烧反应，所需氧气由 本身分解供给。如梯思梯、苦味酸等。,3、炸药的特征 敏感度 炸药受到外界作用发生爆炸的难易 程度。 安定性 炸药在长期储存中，保持其 物理、 化学性质不变的能力。 殉爆距离 一个炸药包爆炸后，引起 另一个 炸药包爆炸的能力。,（二）易燃和可燃液体 凡闪点小于或等于45的液体称为易 燃液体。 凡闪点大于45的液体称为可燃液体。 其火灾危险性由其理化性质决定。 相对密度 液体的相对密度越小，蒸发速度越 快，闪点越低，火灾危险性越大。 流动扩散性 易燃和可燃液体具有流动性。,带电性。 大部分易燃和可燃液体都是电介质， 具有导电能力。 水溶性。 大部分易燃和可燃液体不溶于水， 但醇类、醛类、酮类能溶于水。对不溶 于水，比水轻的液体，不宜直接用水扑 救。对于溶于水，比水轻的液体，如醇 类、酮类、醚类等也不能用水扑救。对 于不溶于水而比水重的液体，如二硫化 碳，可用水扑救。,（三）可燃和助燃气体。 可分三类：可燃、助燃、不燃。 衡量气体的火灾危险性。 化学活泼性。 活泼性越强，其火灾危险性越大。 相对密度和扩散性。 压缩性和受热膨胀性。 腐蚀性。 毒害性。,（四）易燃和可燃固体。 1、分类 一级易燃固体。 燃点低，易燃易爆，燃烧速度快，并 能放出大量的剧毒气体。 二级易燃固体。 比一级差，燃烧时也会放出有毒气体,2、决定固体物质火灾危险性的主要理化 性质。 溶点 燃点 自燃点 单位体积的表面积 受热分解速度,（五）氧化剂 凡是具有强烈的氧化性能，如遇酸碱， 受潮湿磨擦冲击，或与易燃物、还原剂等 接触而发生分解，并引起燃烧或爆炸的物 质。,四、石油化工生产防火防爆的基本措施 （一）危险性分析 1、生产的为灾危险性分类,生产的火灾危险性分类,2、爆炸和火灾危险场所的等级 第一类是所体或蒸气爆炸混合物的场 所，分为三级： Q1级场所，在常温情况下能形成爆 炸的混合物场所； Q2级场所，正常情况下不能形成， 仅在不正常情况下才能形成爆炸性混合物 的场所； Q3级场所，在不正常情况下整个空 间形成爆炸性混合物的可能性较小，爆炸 后果较轻的场所。,第二类是粉尘或纤维爆炸性混合物的 场所，分两级： G1级场所，正常情况下能形成爆炸 混合物（如镁粉、铝粉、煤粉等与空气的 混合物）的场所； G2级场所，正常情况下不能形成， 仅在不正常情况下，才能形成爆炸性混合 物的场所。,第三类是火灾危险场所，分三级： H1级场所，在生产过程中，使用、 加工、储存或专运闪点高于场所环境温度 的可燃物体，而它们的数量和配置能引起 火灾危险的场所； H2级场所，在生产过程出现的是悬 浮状，堆积可燃粉尘或可燃纤维，它们虽 然不能形成爆炸性混合物，但在数量上与 配置上能引起火灾危险的场所； H3级场所，有固体可燃物质，在数 量上和配置上能引起火灾危险的场所。,（二）防火防爆的基本措施 1、对易燃易爆物质的安全处理 （1）对易燃易爆气体混合物 限制易燃气体组分的浓度在爆炸下限或 爆炸上限以上； 用惰性气体取代空气； 把氧气浓度降至极限值以下。,部分气体的最小引爆能量,（2）对易燃易爆液体 在液面上施加隋性气体覆盖； 降低加工温度，保持较低的蒸气压。 （3）对易燃易爆固体 粉碎、研磨、筛分时，施加惰性气体覆 盖； 加工设备配置充分的降温设施； 加工场所配置良好的通风设施。,（二）防火防爆的基本措施 （4）磨擦与撞击控制 机器轴承及时加油润滑； 为避免撞击起火，使用镀青铜或镀铜的 钢工具； 用不产生火花材料覆盖设备或管道； 搬运盛装易燃液体或气体的金属容器 时，避免震动、撞击。,（5）高温热表面控制 防止可燃物落于高温热表面的管道、机 泵等； 高温热表面采取隔热措施。 （6）电气火花控制 火灾爆炸危险场所，应尽量少用携带式 电气设备； 对电气设备本身采取各种防爆措施； 根据爆炸性混合物等级选用电气设备。,（7）静电防护 基本防护措施 减少静电荷产生 对接触静电的有关物料，应尽量选用在带 电序列中较为邻近的，或对产生正负电荷的物 料加以适当组合，使最终达到起电最小。 取代易燃物质。 使静电荷尽快对地泄漏 静电接地 非金属静电导体或静电亚导体接地,固态物料防护措施 一般采用接地来消除静电。非金属静电导 体或静电亚导体与金属导体连接时，紧密接触 面积应大于 20cm2。间接接地时，两者间加导 电涂料。,液体物料防护措施 GB1215890规定烃类液体灌装时速不得 大于5m/s（大鹤管装车）。 非烃类液体，输送酯类、酮类、醇类液体 的管道，最大允许流速不超过10m/s。 对罐车等大型容器灌装烃类液体时，宜 从底部进油，如从顶部进油时，注油管直接伸 入罐底不大于200mm。 烃类液体的检尺、测量和采样等现场操作， 在设备停止工作后，需静止一段时间进行。,人体静电防护措施 在0区或1区危险场所，工作人员应穿无静 电点燃危险的的工作服。 在爆炸危险场所的工作人员应穿防静电鞋。 禁止在爆炸危险场所穿脱衣服、帽子或类 似物。 在静电危险场所，工作人员不应穿丝绸、 人造纤维或其他高绝缘衣料制做的衣服。 工作人员不应佩带孤立的金属物件。,（8）雷击防护 防雷措施分为防直击雷、雷电感应、雷电 波侵入措施。 直击雷防护措施 装设避雷针、避雷线、避雷网、避雷带。 接地电阻一般不超过10欧。 在爆炸和火灾危险场所，接地电阻不宜超