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防火防爆安全培训 朱鸣航 一 燃烧二 爆炸三 火灾 爆炸 危险物质 着火源的相互关系四 燃爆的控制和消除 主要内容 一 燃烧 指能帮助和维持燃烧的物质 燃烧 可燃物 自燃 助燃物 两种或数种物质化合 同时放出光和热的过程 无明火作用而发生的燃烧现象 可燃物 助燃物和着火能源 燃烧应具备的条件 指能与空气中的氧或其它氧化剂起剧烈反映的物质 燃烧三要素 1 基本概念 指可燃液体表面挥发出的蒸汽于空气形成的混合物 当火源接近时引起闪燃的最低温度 着火能源 闪点 燃点 指能引起物质燃烧的能源 可燃物质在有足够的助燃物 一般指空气 的条件下 能够发生持续燃烧的最低温度 即为该物质的 燃点 燃点又称着火点 凡物质不需要火源作用能自行燃烧的最低温度 自燃点 2 易燃和可燃液体 易燃和可燃液体级别的划分 见表一 易燃液体的燃点略高于闪点1 5 闪点越低二者差距越小 当可燃液体的闪点在100 以上时 燃点与闪点之差可达30 或更高 从安全角度估计液体火灾危险性时多用闪点而不用燃点 2 易燃和可燃液体 易燃液体的特性易燃液体的闪点低 易发挥 易与空气混合而形成爆炸混合物 与明火接触能使其燃烧或爆炸 其理化特性与火险的关系如下表 表二 易 可 燃液体理化性质与火险的关系 2 易燃和可燃液体 易燃固体的主要特性是燃点低 遇火 受热 摩擦 撞击或与氧化剂接触都能引起燃烧 按燃点的高低 易燃性的大小可分为一 二两级 见表三 3 易燃固体 表三 易燃固体的分级 一 燃烧二 爆炸三 火灾 爆炸 危险物质 着火源的相互关系四 燃爆的控制和消除 物质由一种状态迅速的转变为另一种状态 并在瞬间以机械功的形式放出大量能量的现象 称为爆炸 爆炸一般分为物理性爆炸和化学性爆炸两类 二 爆炸 1 基本概念 物理性爆炸 指由于物理变化而引起的爆炸 通常由于设备内部介质的压力超过了设备 容器的极限压力强度 致使容器破裂 内部受压物质冲击而引起 爆炸 化学性爆炸 是易燃易爆物质本身发生化学反应 产生大量的气体和高热在极短时间内形成的爆炸现象 爆炸危险度 可燃气体或蒸气和空气的混合物能发生爆炸的浓度范围 通常采用可燃气体在混合物中的体积 表示 爆炸上限 爆炸下限 爆炸极限 空气中含有可燃气体 蒸气或粉尘遇火源就会爆炸的最高浓度 空气中含有可燃气体 蒸气或粉尘遇火源就会爆炸的最低浓度 爆炸浓度范围 爆炸上限浓度减爆炸下限浓度 与爆炸下限浓度之比值 可燃气体 蒸气或粉尘在空气 氧气 中的浓度低于爆炸下限时遇火源即不会燃烧也不会爆炸 高于爆炸上限遇火源虽然不会爆炸 但同时接触空气却能燃烧 可燃性粉尘 具有不同的粒径和沉降性 一般很难达到爆炸上限浓度 在生产 贮运过程中重点控制爆炸下限 爆炸下限浓度低 爆炸上限浓度高 爆炸范围越宽则出现爆炸条件的机会越多 这类易燃 可燃气体稍有泄漏容易达到爆炸极限 因此严禁渗漏 或外部空气渗入易燃 可燃气体的容器 常见气体的爆炸危险度见表四 2 控制通则 表四 常见气体的爆炸危险度 3 影响爆炸极限的主要因素 原始温度 原始压力 惰性介质 容器 能源 混合物原始温度愈高 则爆炸极限的范围愈大 即下限愈低而上限愈高 见表五 原始温度 表五 丙酮爆炸的实验数据 混合物的原始压力对爆炸极限有限大影响 压力增大 爆炸极限扩大 见表六 原始压力 表六 甲烷的爆炸极限 若混合物中所含惰性气体的百分数增加 爆炸极限的范围也缩小 惰性气体的浓度提高至某一数值 可使混合气体不发生爆炸 惰性介质 容器的材质与尺寸对爆炸极限也有影响 特别是当容器尺寸小到一定程度时 火焰不能蔓延 此时爆炸极限消失 容器 火源的性质 如电火花的电流强度 热表面的面积 火源与混合物的接触时间的长短等对爆炸极限都有一定影响 如甲烷 对电压为100伏 电流强度1安培的电火花 无论在任何比例下都不会爆炸 2安培的电火花则爆炸极限为5 9 13 6 3安培的电火花则爆炸极限扩大为5 85 14 8 能源 一 燃烧二 爆炸三 火灾 爆炸 危险物质 着火源的相互关系四 燃爆的控制和消除 三 火灾 爆炸 危险物质 着火源的相互关系 1 混合气体爆炸2 气体分解爆炸3 粉尘爆炸4 混合危险物的爆炸5 爆炸性化合物的爆炸6 蒸气爆炸 1 冲击 摩擦2 明火3 高温表面4 自然发热5 绝热压缩6 电火花7 静电火花8 光线 热线 红外线 1 气体火灾2 油品火灾3 易燃物火灾4 电气火灾5 金属火灾6 过剩氧气火灾 1 可燃性气体2 可燃性液体3 易燃性物质4 可燃性粉状体5 爆炸性物质6 自然发热性物质7 禁水性物质8 混合危险性物质 火灾 爆炸 危险性物质 着火源 一 燃烧二 爆炸三 火灾 爆炸 危险物质 着火源的相互关系四 燃爆的控制和消除 1 着火源的安全控制2 化学危险物质的控制与消除燃 爆的措施3 惰性气体保护4 降低可燃物质的密度5 系统密闭及负压操作6 生产装置的安全要求7 防止火灾爆炸扩散的措施8 常见防火防爆的安全装置9 检测 四 燃爆的控制与消除 1 着火源的安全控制 见表七 表七 着火源的产生与控制 2 化学危险物质的控制与消除燃 爆的措施 为防止火灾爆炸事故 除了对着火源进行安全控制之外 还要根据各种化学危险物质的理化性质 采取相应的防炎防爆控制与消除看措施 详见表八 表八 化学危险物质的控制与消除燃 爆的措施 用惰性气体稀释可燃气体 蒸气的爆炸性混合物 以消除构成燃烧爆炸的条件 抑制燃烧爆炸 常见的惰性气体 有氮气 二氧化碳 水蒸汽等 3 惰性气体的保护 表九 惰性气体在生产中的应用 说明 惰性气体与多种物料系统相联时 必须谨防危险物料系统向惰性气体系统窜气 值得注意是 当易燃易爆或具有腐蚀性的介质窜入惰性气体系统 使用惰性气体反而有害 表十 不发生爆炸时最高氧含量 可燃气体 蒸气的密度可用下式计算 d M 29式中 M 气体摩尔质量 d 气体比重 空气的平均质量29 比重为1 一般情况 在常温下若可燃气体 蒸气的分子量小于29 则比空气轻 易集聚在厂房或容器的上部 而且能够随风飘动 若分子量大于29 易集聚在厂房或设备的下部及阴沟 厂房死角等场所 并且较长时间集聚不散 比重接近空气的可燃气体 蒸气 则在空气中迅速扩散 4 降低可燃物质的密度 为了消除易燃气体 蒸气和可燃性粉尘与空气构成爆炸性混合物 应使设备密闭 对于在负压下生产的设备 应防止空气吸入 为了保证设备的密闭性 对危险物系统应尽量少用法兰连接 但要保证安装检修的方便 输送易燃易爆气体 液体的管道应采用无缝管 负压操作可以防止系统内的有毒或爆炸气体向器外逸散 但应保证密闭严防空气进入系统 5 系统密闭及负压操作 6 生产装置的安全要求 表十一 表十一 生产装置的安全要求 7 防止火灾爆炸扩散的措施 防止火灾爆炸的扩散措施是整个工艺装置的重要组成部分 这些措施应从开始设计时就要加以考虑 对工艺装置的布局 建筑结构防炎间距 消防设施等都要统筹兼顾 防止火灾爆炸扩散的措施见表十二 表十二 防止火灾爆炸扩散的措施 8 常见防火防爆的安全装置 见表十三 表十三 常见的防火防爆安全装置 9