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第一章 防火防爆安全技术第一节 防火安全基础知识一、定义1.燃烧：燃烧是物质与氧化剂之间的放热反应，它通常会同时释放出火焰或可见光。2.火灾：在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。3.爆炸：是指一种极为迅速的物理或化学的能量释放过程，在此过程中，系统的内在势能转变为机械功及光和热的辐射等。爆炸做功的根本原因，在于系统爆炸瞬间形成的高温、高压气体或蒸气的骤然膨胀。爆炸的一个最重要的特征是爆炸点周围介质中发生急剧的压力突变，而这种压力突跃变化是产生爆炸破坏作用的直接原因。4. 闪点：在规定条件下，材料或制品加热到释放出的气体瞬间着火并出现火焰的最低温度点。是衡量火灾危险性的重要参数。发生闪燃的最低温度。如：车用汽油-39；煤油2835等。 闪点越低，发生火灾和爆炸的危险性越大。5.燃点：在规定条件下，用标准火焰使材料引燃并持续一段时间所需的最低温度。燃点对可燃固体和闪点较高的液体具有重要意义，在控制燃烧时，需将可燃物的温度降至其燃点以下。6.自燃点：在规定条件下，不用任何辅助引燃能源而达到引燃的最低温度。即能引起自燃的最低温度称自燃点，如：黄磷30，煤320 。自燃点越低，发生火灾的危险性越大。二、 燃烧和火灾发生的必要条件燃烧必须具备三个条件：有可燃物质存在；有助燃物质的存在，通常的助燃物质有空气、氢、氯、氧等；有导致燃烧的能源，即点火源，如撞击、摩擦、明火、高温表面、发热自燃、绝热压缩、电火花、光和射线等。可燃物质、助燃物质和点火源也称为燃烧的三要素。三者只有同时存在，相互作用燃烧才有可能发生，缺少其中任一要素，燃烧都不能发生。燃烧的三要素只是燃烧的必要条件。要使燃烧能持续发生和蔓延，还必须达到另外两个条件。（1）可燃物质和助燃物质达到一定的数量和浓度。对于一般可燃物质，空气中氧的浓度小于14%时，通常不会发生燃烧。甲烷在空气中的浓度小于1.4%或是空气中的氧浓度小于12%时，甲烷都不会燃烧。（2）点火源必须具备一定的强度。电焊火花的温度可这1200，能点燃可燃气体与空气的混合物、易燃液体和油面纱等，但却不能点燃木材、煤炭等，这说明了可燃物质不同，需要的引燃火源的强度也不同。可燃物质、助燃物质和点火源必须同时存在、相互作用燃烧才有可能发生的基本理论，是防火技术的根本依据。一切防火技术措施都包括两个方面，一是防止燃烧必要条件的同时存在，二是避免其相互作用。三、燃烧形式、过程和种类1.燃烧形式（1）气体的扩散燃烧。如同氢气、酒精蒸汽可燃性气体一边从管口流至空气中，一边燃烧那样，两种气体因为互相扩散而混合，进入燃烧范围的部分便形成局部的剧烈反应带（火焰）并继续燃烧。此时的火焰叫做扩散焰，这种燃烧形式的燃烧速度不决定于反应的本身，还决定于气体的扩散速度，因此比较缓慢。（2）液体的蒸发燃烧。像在醚、苯等易燃性气体的燃烧中所看到的那样，由于液体的蒸发而在液面上生成的蒸汽和空气因扩散而混合，进入燃烧组成范围的部分就形成火焰而燃烧。因此，在各种液体中达到固有的闪点以上的温度，就会发生这种形式的燃烧。此时一旦发火，由于所产生的火焰的温度引起液体表面的加热而促进其蒸发，因此其结果使燃烧持续到液体全部蒸发为止。即使像萘、硫这样常温下的固体，因加热而升华，或者熔融而蒸发时也同样会进行蒸发燃烧。（3）固体的分解燃烧。纸、木材、煤等固体可燃物或像脂肪油那样分子量较大的液体可燃物燃烧时，都伴随着这些物质的热分解，例如把木材在空气中加热时，首先失去水分而干燥，随后产生热分解，放出可燃性气体，它被点着就会产生火焰，如果一旦着火，由于生成火焰的温度会促进木材的热分解使燃烧持续下去。（4）固体的表面燃烧。像上述木材燃烧那样，热分解的结果产生炭化作用，在固体表面上生成的无定型碳与空气接触的部分着火，产生所谓“炭火”，燃烧就会持续下去，这种形式的燃烧特点是固体直接参与燃烧，不形成火焰，箔状和粉状的高熔点金属的燃烧也属此类。（5）非均相燃烧。可燃物质和氧化剂处于不同相态而非单一相态的燃烧。与均相燃烧相比，其机理复杂得多。当发生非均相燃烧时，可燃物质分子与氧化剂分子的接触必须依靠不同相之间的扩散作用。其燃烧速度在很大程度上取决于物理扩散速度，且受传热情况的影响较明显。所有固体、液体可燃物在空气中的燃烧都属非均相燃烧，即使是气体在空气中燃烧，也会因分解生成炭粒（烟粒）而形成异相火焰，其中炭粒的燃烧仍属非均相燃烧。非均相燃烧及其引起的事故广泛存在于一般工业生产过程之中。（6）扩散燃烧。指混合扩散因素起着控制作用的燃烧。扩散燃烧的主要特点：可燃物与空气分别送入燃烧室，边混合、边燃烧；可燃物与空气中的氧进行化学反应所需时间与通过混合扩散形成可燃混合气所需时间相比少到可以忽略不计的程度；燃烧时产生的火焰较长，且多呈红黄色。此时，燃料燃烧所需的时间主要取决于与混合扩散有关的因素，包括气流速度、流动状况（层流或湍流）、气流流经的物体形状和大小等。炭粒、油滴或液体燃料自由液面的燃烧均属于扩散燃烧的范畴。（7）气体泄漏燃烧。气体泄露燃烧指可燃性气体或液化气体从生产、使用、贮存、运输等装置、设备、管线中泄漏引起的燃烧。可燃气体泄漏到环境中，是爆炸引起燃烧还是燃烧中导致爆炸，由泄漏与点火的先后顺序及燃烧中装置状态决定。如果气体在泄漏的同时被点燃，将会在泄漏处燃烧；如果泄漏到空气中达一定量与空气形成爆炸性混合系之后才遇到火源，将首先发生爆炸，泄漏部位在爆炸之后持续燃烧。气体如果被点燃，在一般情况下不会引起爆炸；但是如果火焰熄灭，而气体继续泄漏并分布在一定空间再次遇到火源或者系统气体突然大量泄漏时将会导致爆炸。泄漏燃烧有两种情况：气体泄漏速度大于或等于气体燃烧速度，则会喷射燃烧；泄漏速度小于燃烧速度，则会回火以致系统内爆炸。（8）绝热燃烧。绝热燃烧指燃烧形成的火焰未把热量传递给外界环境或周围其他物体的燃烧。因不存在传热、散热损失，故可燃物在绝热燃烧过程中所释出的燃烧生成热可全部用于加热燃烧产物本身，使之温度升达一般燃烧所无法达到的温度，在工程上有利于燃料的完全燃烧，使燃烧效率显著提高，而且还为燃烧生成热的充分利用创造了良好的热力学条件。绝热发动机之所以具有很高热经济性，其根本原因就在于基本上实现了绝热燃烧。为了使实际燃烧过程能大致接近绝热燃烧，要求燃烧室和其他耐热部件都必须采用耐热性能好、热导率小、膨胀系数低的高强度优质材料制造。事故状态下的绝热燃烧往往会导致爆炸。而由燃烧引起的爆炸现象均可视为绝热燃烧过程。燃烧的形式虽然多种多样，但并不都是有害的。只要是在人的设计控制之中发生燃烧反应，就可以为生产、生活提供热能或转化为动力，为生产生活服务。因此，应该深入认识各种燃烧形式，加以控制利用。2.燃烧过程可燃物质的燃烧一般是在气相进行的。由于可燃物质的状态不同，其燃烧过程也不相同。气体最易燃烧，燃烧所需要的热量只用于本身的氧化分解，并使其达到着火点。气体在极短的时间内就能全部燃尽。液体在火源作用下，先蒸发成蒸气，而后氧化分解进行燃烧。与气体燃烧相比，液体燃烧多消耗液体变为蒸气的蒸发热。固体燃烧有两种情况：对于硫、磷等简单物质，受热时首先熔化，而后蒸发为蒸气进行燃烧，无分解过程；对于复合物质，受热时首先分解成其组成部分，生成气态和液态产物，而后气态产物和液态产物蒸气着火燃烧。3.燃烧种类（1）.闪燃可燃物表面或可燃液体上方在很短的时间内重复出现火焰一闪即灭的现象。闪燃往往是持续燃烧的先兆。可燃液体受热蒸发为蒸气，液体温度越高，蒸气浓度越高，当温度不高时，液面上少量可燃蒸气与空气混合，遇火源会闪出火花，短暂的燃烧过程（一闪即灭），称闪燃。（2）.阴燃没有火焰和可见光的燃烧。（3）.爆燃伴随爆炸的燃烧波。以亚音速传播（4）.自燃可燃物在空气中没有外来火源的作用，靠自热或外热而发生燃烧的现象。根据热源的不同，分为自热自燃和受热自燃两种。可燃物质受热升温而无需明火作用就能自行燃烧的现象。四、爆炸和爆炸极限（一）、爆炸的概念爆炸是指一种极为迅速的物理或化学的能量释放过程，在此过程中，系统的内在势能转变为机械功及光和热的辐射等。爆炸做功的根本原因，在于系统爆炸瞬间形成的高温、高压气体或蒸气的骤然膨胀。爆炸的一个最重要的特征是爆炸点周围介质中发生急剧的压力突变，而这种压力突跃变化是产生爆炸破坏作用的直接原因。（二）、爆炸的分类1按爆炸形成的原因可分为两类（1）物理爆炸。由物理变化、物理过程引起的爆炸称为物理爆炸。物理爆炸的能量主要来自于压缩能、相变能、运动能、流体能、热能和电能等。气体的非化学过程的过压爆炸、液相的气化爆炸、液化气体和过热液体的爆炸、溶解热、稀释热、吸附热，外来热引起的超压爆炸、流体运动引起的爆炸、过流爆炸以及放电区引起的空气爆炸等都属于物理爆炸。（2）化学爆炸。物质发生高速放热化学反应，产生大量气体，并急剧膨胀做功而形成的爆炸现象称为化学爆炸。化学爆炸的能量主要来自于化学反应能。化学爆炸变化的过程和能力取决于反应的放热性、反应的快速性和生成的气体产物。（三）、爆炸极限及其影响因素1爆炸极限可燃气体、蒸气与空气的混合物，遇到火源后并不是在所有的浓度范围内都发生爆炸，而是有一个浓度范围，当可燃气体混合物的浓度高于某一浓度或低于某一浓度时，都不会发生爆炸。可燃气体、蒸气与空气或氧气的混合物遇火源能发生爆炸的最低浓度称为爆炸下限，发生爆炸的最高浓度称为爆炸上限。爆炸上限与下限之间的范围，称为爆炸极限范围。2影响爆炸极限的因素（1）初始温度。可燃气体混合物的初始温度越高，根据活化能理论参加反应的分子的活性就越大，反应的速度就越快，反应时间缩短，放热速率增快，使爆炸下限降低，上限增高，爆炸极限范围增大，增加了火灾危险性。（2）初始压力。压力对可燃气体混合物的爆炸极限有明显的影响。压力增大，一是可以降低气体混合物的自燃点，二是在高压下分子间距缩小，更易发生反应，加快了反应速度，因此爆炸上限明显增高，爆炸范围增大。在已知的可燃气体中，只有一氧化碳的爆炸极限范围随着压力的增大而减小。压力降低，爆炸极限范围会缩小，当压力降至一定数值时，爆炸的上限和下限可重合，气体混合物不会爆炸，此时的最低压力为临界压力。根据可燃物的临界压力，对于燃烧爆炸危险性特别大的物质的生产，采用密闭容器内的负压条件下进行，对安全就是有利的。（3）含氧量。当可燃气体的浓度为下限时，此时爆炸性混合物的体系内的氧含量是过量的，可燃物的浓度少，因此再增加体系的氧含量，对其爆炸下限影响不大；但当可燃气体的浓度在其上限时，爆炸性昆合体系内的可燃气体的浓度充足，氧含量明显不足，此时增加体系内的氧含量，满足了体系爆炸对充足氧气的要求，因此使体系的爆炸上限明显增大，爆炸范围扩大。所以可燃气体混合物中含氧量增加，对爆炸下限的影响不大，爆炸上限显著增大。（4）惰性气体含量。氮、二氧化碳、水蒸汽、氩、氦、四氯化碳等惰性气体加入到爆炸性混合物中，就会使其爆炸范围缩小，惰性气体的浓度达到一定的数值时，可使混合物不发生爆炸。这是由于惰性气体加入到混合体系后，一是使可燃物分子与氧分子分离，在它们之间形成不燃的障碍层；二是惰性气体分子与活化中心作用，使链锁反应中断，降低了反应速度；三是加入的惰性分子吸收了已反应气体分子放出的热量，阻止了火焰向未反应分子的蔓延。惰性气体浓度的加大，对爆炸上限的影响更为显著。因为惰性气体浓度的加大，使体系中的氧含量更加不足，使爆炸上限明显下降。水等杂质对气体反应的影响也很大。无水、干燥的氯气没有氧化性能；干燥的空气不能完全氧化钠、磷；干燥的氢、氧混合物在1000也不会自行爆炸；痕量水就会加速臭氧、氯氧化物等物质的分解；少量的硫化氢就会大大降低水煤气与空气混合物的的燃点并增加其爆炸危险性。（5）容器的材质与大小。容器的材质和大小对气体混合物的爆炸极限均有影响，容器尺寸很小时影响更大，这主要是容器的器壁效应的原因。当气体分子在容器中进行链式反应时，随着管道直径的减小，自由基与管壁碰撞消失的几率增大，与反应分子碰撞的几率减小，降低了反应的速度，当管道尺寸减小到一定程度时，自由基与其壁碰撞消失的几率大于新自由基的生成，使反应不能再进行下去，火焰不能蔓延，燃烧停止。实验表明，容器管道的直径越小，其内可燃气体混合物的爆炸极限范围越小，当直径小到一定尺寸时，火焰便不能通过。火焰不能蔓延的最大通道尺寸，称为消焰距离。（6）点火能量。点火源能量强度高，热表面积大，与混合物接触的时间长，都会使可燃气体混合物的爆炸极限范围扩大，增加其爆炸危险性。能引起一定浓度可燃物燃烧或爆炸所需要的最小能量，称为可燃物的最小点火能量，或最小引燃能量。点火源的能量小于可燃物的最小点火能量，可燃物就不能着火爆炸。对于摩擦撞击火花、静电火花等，其释放能量是否大于可燃物的最小点火能量，是判断其是否能成为点火源引发火灾爆炸事故的一个重要条件。五、燃烧爆炸事故类型及危害第二节 防火防爆安全基础知识一、防火防爆基本原则（一）、控制燃烧爆炸条件形成1.设备密闭密闭设备系统是防止可燃气体、蒸气、粉尘与空气形成爆炸性混合物的最有力措施之一。对于有压设备，更需要保持其密闭性，防止可燃气体、蒸气、粉尘溢出到空气中。负压操作可有效地防止系统中的爆炸性气体、有毒气体向系统外的逸散，但在负压条件下，要防止系统的密闭性差，导致空气吸入到系统内。特别是在打开阀门时，外界空气通过缝隙进入负压系统，达到气体混合物的爆炸极限而导致爆炸。为了保证设备的密闭性，应注意以下几点安全要求：（1）有燃烧爆炸危险的设备管道，少用法兰连接，尽量使用焊接。必须使用法兰连接的。应根据压力的要求，选用不同的法兰。密封垫圈的选用要符合温度、压力、介质的要求，一般工艺采用石棉橡胶垫圈；高温高压、腐蚀性介质的工艺，采用聚四氟乙烯塑料垫圈。（2）输送可燃气体、液体的管道应采用无缝钢管，盛装腐蚀性介质的容器底部尽量不装设阀门，腐蚀性液体应从顶部抽吸排出。（3）对正压和负压的设备系统，要严格控制压力，防止超压。在定期检修时要做气密性检验和耐压强度实验。在设备运行过程中，可用皂液，pH试纸或其他方法检查密闭情况。实际生产过程中发生的可燃物泄漏，包括正常运转中的泄漏，停水、电、气等异常情况下的泄漏，以及检修开停车时引起的泄漏。按泄漏时的压力情况可分为高压喷出、常压流出和真空吸入。造成可燃物泄漏的原因很多，而预防泄漏的关键则是防止误操作，加强设备的雏修保养，严禁超量、超温、超压。防止设备管道的泄漏，必须在设备管道的运行过程中做好各种安全检查，定期检修，并制定好制止突然泄漏的应急措施。对危险大的装置，应设置远距离遥控断路阀，以备装置异常时立即和其他装置隔离。为防止误操作，重要的阀门应采取两级控制，并采取挂标志、加锁等措施。各种管线应涂不同颜色，不同管线上的阀门相隔一定的距离。2惰性气体保护化工生产中常用的惰性气体有氮气、二氧化碳、水蒸气及烟道气等没有燃爆危险的气体，使用最为广泛的是氮气。惰性气体作为保护性气体可以阻止形成燃烧爆炸系统，常在以下几个方面使用：压碎、研磨、筛分、混合易燃固体物质及粉状物料输送时，用惰性气体作覆盖保护；在可燃气体或蒸气的物料系统中，充入惰性气体，使系统保持正压，防止形成爆炸性混合物；利用惰性气体进行正压输送易燃液体或高温物料；对能产生火花的电气、仪表采用充氮正压保护；对易燃易爆系统进行动火检修时，用惰性气体吹扫，置换出系统中的可燃气体和蒸气；有火灾爆炸危险的设备、贮槽、管线等与惰性气体管路相连，当发生危险时，可用惰性气体覆盖，进行保护和灭火。惰性气体在危险生产场所中应用很广，输送惰性气体的管路往往与多种危险物质生产系统相连通，因此必须采取措施防止危险物料窜入惰性气体系统。若易燃易爆或具有腐蚀性的介质窜入惰性气体系统，不但起不到保护作用，反而能产生很大的危险。3通风置换在有火灾爆炸危险的场所内，尽管采取很多措施使设备密闭，但总会有部分可燃气体、蒸气或粉尘泄漏出来。采用通风置换、除尘可以降低场所内可燃物的含量，是防止形成爆炸性混合物的一个重要措施。用于通风措施的空气，如果空气中含有易燃易爆危险气体，不应循环使用。排风设备和送风设备应独立设置通风室，与易燃易爆气体、粉尘隔绝，温度超过80的空气或其他气体的排风设备，应用非燃烧材料制成。有燃烧爆炸危险的粉尘排风系统，应采用不产生火花的除尘设备。当粉尘与水接触能生成爆炸性气体时，不应采用湿式除尘系统，通风管道不宜穿过防火墙，以免发生火灾时，火势顺管道通过防火墙而扩散蔓延。5安全监测及联锁（1）信号报警。在化工生产中，出现危险状态时，信号报警装置可以警告操作人员并使其采取措施，消除事故隐患。通常发出的报警信号有声、光、颜色等形式，而报警装置一般都和测量仪表相联系，当有关测量参数超过控制指标时，该装置就会发出相应的报警信号。保险装置在信号装置发出危险信号时，能自动采取措施消除不正常状态或扑救危险状况。例如，气体燃烧炉当燃料压力降得太低时，便会熄火。此时可燃气仍继续流出，并扩散到整个炉内，重新点火时就有可能发生爆炸。为防止这种事故，可在输气管上安装保险装置。当炉火熄灭时，自动切断气源。又如当可燃物发生局部燃烧时，信号系统把测出的信号传至保险装置，扑灭已点燃的小火，避免造成灾害。（2）安全联锁。安全联锁是利用机械或电气控制依次接通各仪器或设备，并使之彼此发生联系，若不符合规定的程序，则仪器和设备便不能启动、运转或停车，以达到安全生产的目的。在化工生产中，联锁装置常被用于如下一些情况：同时或依次开启两种物料的阀门；在反应的一定程度需要用惰性气体保护时；打开设备前应预先解除压力或降温时；当两种或多种部件、设备、机器由于误操作而容易引发事故时；当工艺控制参数达到某一危险值，立即启动紧急处理装置时；危险部位或区域禁止无关人员入内时。例如：酸和水的混合操作中，必须先往设备中注水后再注入硫酸，否则将会飞溅灼伤工人，为此可将注水阀和注酸阀进行联锁，这样可以防止疏忽颠倒操作顺序。（3）火灾爆炸监测装置。火灾爆炸监测装置主要是指火灾监测仪和爆炸监测仪。火灾监测仪，是发现火灾苗头的设备，它能测出火灾初期陆续出现的火灾信息。主要有感温式、感烟式、感光式、感气式等多种类型。利用以上各种探测组装成的火灾报警器、报警网、自动灭火系统。爆炸监测仪，主要是指在生产和使用爆炸性气体的场所使用的监控爆炸性气体的泄漏和其在空气中的含量的监测仪。在易泄漏可燃气体或蒸气的部位，设置固定式可燃气体报警器，以随时监测泄漏情况。（二）、点火源的控制1明火明火包括加热用火、检修用火、高架火炬、吸烟及机动车辆的排气管火星等。根据化工系统火灾爆炸重大事故的统计，明火引发的事故占50%以上，因此，严格控制管理好明火，对防火防爆十分重要。生产用明火加热炉应集中布置在厂区的边缘，位于有易燃物料设备全年最小频率风向的下风侧，与露天布置的液化烃设备和甲类生产厂房的防火间距不小于15m。加热炉的燃料室与设备应分开或隔离，加热炉的钢支架应覆盖耐火极限不小于1.5h的耐火层，烧燃料气的加热炉应设长明灯和火焰监测器。为防止烟筒飞火，炉膛内的燃烧要充分，烟筒要有足够的高度并安装熄火器。对熬炼设备要经常检查，防止烟道窜火和熬锅破漏。熬锅内物料不能过满，以防溢出并要严格控制加热温度。使用气焊、电焊、喷灯进行安装和维修时，必须办理动火证，在采取了防护措施，确保安全后方能动火。在对生产、盛装易燃物料的设备、管道进行动火作业时，要严格执行隔离、置换、清洗、动火分析等规定，使用惰性气体进行吹扫置换并经气体分析合格后方可动火。化工企业动火前半小时的合格分析的标准：爆炸下限小于4%的可燃气体、蒸气，其含量不超过0.2%；爆炸下限大于或等于4%的可燃气、蒸气，其含量不超过0.5%；混合气体则以爆炸下限最低的为合格标准；氧气设备的氧含量不超过22%。当需要动火的系统与其他设备连通时，应将相连接的管道拆下断开或加堵金属盲板隔绝，防止易燃的物料进入检修系统，在动火时发生燃烧或爆炸。金属盲板除保持严密不漏气外，还应能承受一的压力。在积存有可燃气体或蒸气的管沟、深坑、下水道内及其附近区域，没有消除危险前，不能进行动火作业。电焊线破残应及时更换或修理，不能利用与有燃烧爆炸危险的生产设备相连接的金属件连接电焊地线，以防在电路接触不良的地方产生高温或电火花。在有爆炸危险的场所使用喷灯，应按动火制度将周围可燃物清理干净。高架火炬应布置在生产区全年最小频率风向的上风侧，与相邻居住区、工厂的防火间距不小于120m，与厂区内的装置、储罐、设施不小于90m。火炬的顶部应有可靠的点火设施和防止下“火雨”的措施。严禁排入火炬的可燃气体携带可燃液体，火炬周围的30m范围内，禁止可燃气体放空。装置内火炬的高度应使火焰的辐射热不致影响到人身和设备的安全。香烟的燃烧温度，在吸着时为650800，点燃放下时为450500。为防止吸烟引发火灾爆炸事故，化工企业禁止吸烟。可采取的措施包括设立明显的禁烟标志，建立严格的吸烟制度，生产区域内严禁吸烟；在使用易燃液体的场所，在大量易燃液体、挥发性物质存在的场所，严禁带入火柴、打火机和香烟等。汽车、拖拉机等机动车辆的排气管喷火，也能引起可燃物料的燃烧爆炸。为防止各种车辆排气管喷火引起火灾，进入厂区或生产区域的车辆，必须在排气管上安装火星熄灭器。2摩擦和撞击机器上转动部分的摩擦，铁器的互相撞击或铁器工具打击混凝土地面等，都有可能产生高温火花，这种火花可以认为是撞击或摩擦下来的高温固体颗粒。如果火花微粒的直径是0.1mm，根据测试其携带的热量是1.76mJ；如果火花微粒的直径是1mm，其带有的热能就是176mJ。火花带有的能量超过了大多数可燃气体、蒸气、粉尘的最小点火能量，因此摩擦与撞击往往成为火灾爆炸的起因，在易燃易爆的场所，要避免发生摩擦和撞击，防止发生火灾爆炸的危险。机器上的轴承缺油、润滑不均时，会因摩擦而发热，引起附着的可燃物着火。因此对设备的轴承待传动部位要经常检查及时加油，保持良好润滑，并及时清除附着的可燃污垢。易燃易爆场所内，避免使用铁器工具，应采用铍青铜合金制作的安全工具。具有燃烧、爆炸危险的生产厂房内，禁止穿带钉子的鞋，地面应使用不发生火花的材料铺设。装运盛装易燃易爆危险品的金属容器时，不要拖拉、抛掷、震动，防止互相撞击产生火花。倾倒或抽取可燃液体时，用铜锡合金或铝皮等不发火的材料将容易摩擦撞击的部位覆盖起来。为了防止钢铁零件随物料带入设备内发生撞击起火，可在粉碎机、搅拌机、混合机等设备上安装磁力离析器，吸出、剔出钢铁零件。在破碎、研磨特别危险物质（如碳化钙）的加工过程中，采用惰性气体保护。3高温表面危险化学品生产的加热、干燥装置，高温物料输送管线，高压蒸汽管路及某些反应设备的金属表面等，其表面温度都比较高，能成为燃烧爆炸的点火源。为防止发生事故，采取的主要措施是采用绝热材料对热表面进行保温隔热处理，防止易燃物料与高温设备、管道表面相接触。高温表面上的污垢和物料要经常清除，不准在高温管道或设备上搭晒衣物。4.自燃发热某些易燃易爆物质具有自燃发热的特性。如硝化棉、赛璐璐、黄磷及一些含油物质等。硝化棉、赛璐璐的自燃一般发生在高温潮湿的条件下，因此它们应存放在通风阴凉干燥处。黄磷应存放在水中与空气隔绝，防止发生自燃。油布、油纸应放入铁桶内，放置在安全地方，并应及时清理，以防自燃。5电气、静电火花电火花是引起可燃气体、蒸气及粉尘与空气混合物燃烧爆炸的重要着火源。在具有爆炸、火灾的危险场所，如果电气设备不符合防爆规程的要求，则电气设备所产生的火花、电弧和危险温度就可能导致火灾爆炸事故的发生。静电火花也可引起可燃性气体、蒸气及可燃性粉尘的燃烧或爆炸。在化工生产中，物料泄漏喷出、摩擦搅拌，液体以及粉体物料的输送均可因产生静电而导致火灾爆炸事故的发生。（三）、限制火灾爆炸的蔓延扩散限制火灾爆炸蔓延扩散是防止已发生的火灾爆炸扩展到其他邻近部位，是防灾的一条重要措施。这项措施必须从建厂设计开始时就要认真考虑。1阻火装置阻火装置是为了防止外部火焰或火星进入有燃烧爆炸危险的设备、管道、容器，或阻止火焰在设备和管道之间扩展，防止火灾爆炸发生。常用的阻火装置主要包括阻火器、回火防止器、安全液封及火星熄灭器等。（1）阻火器。在容易引起燃烧爆炸的高热设备、燃烧室、高温氧化炉、高温反应器上，输送可燃气体、易燃液体蒸气的管线之间，以及易燃液体、可燃气体的容器、设备、管道的排气管末端，常用阻火器阻火。其阻火原理是根据火焰在管中蔓延的速度随着管径的减小而降低，同时随着管径的减小，热损失的增大，导致火焰熄灭。阻火器有金属网、波纹金属片、砾石等多种形式。（2）回火防止器。回火防止器是在气焊或气割作业时，防止火焰进入容器并阻止火焰在管路中蔓延的阻火装置。它的作用原理和阻火器相同。回火阻火器通常安装在乙炔发生器、乙炔瓶、乙炔管道上。乙炔站要安装容量大的集中式回火阻止器，操作岗位通常配置容量小的岗位回火阻火器，只供一把焊枪或气割枪使用。（3）单向阀。单向阀也称止逆阀、止回阀，仅允许液体向一定的方向流动，遇有回流时即自动关闭，可防止高压窜入低压，引起管道、容器和设备的爆裂；也可作为可燃气体管线上的防止回火的安全装置，如液化石油气瓶上的调压阀就是单向阀的一种。生产中常用单向阀的有升降式、摇板式、球式单向阀等。如果水、水蒸气、空气、氮气等辅助管线与可燃气体、液体的设备、管线相连接，为防止在不正常条件下出现的倒流造成事故，在辅助管线上也应设置单向阀。气体压缩机、油泵等，在停电、停汽和不正常条件下可能出现倒流造成事故，应在压缩机和油泵出口管线上设置单向阀。在高、低压系统之间，为防止高压窜入低压造成事故，在低压系统上要设置单向阀。（4）安全液封。安全液封用于低压系统的阻火，一般装在气体管线与生产设备之间，或设置在污水管道之间，有敞开式和封闭式两种。液封阻火的基本原理是由于有液体封在进出气管之间，在液封两侧的任何一侧着火，火焰都将在液封处被熄灭，从而阻止火势蔓延。在化工、石化企业，在有可燃气体、易燃液体蒸汽或污油的污水管网上常设置水封井，水封井内的水封高度不得小于240mm水柱。安全水封的使用过程中要注意检查水位，冬季要防止结冻。2阻火设施阻火设施，是指把火灾限定在一定范围内，阻断火势蔓延的安全构件或设施。常用的阻火设施有防火门、防火墙、防火堤、事故存油罐、防火集流坑等几种。3防爆泄压装置防爆泄压装置，是指设置在工艺设备上或受压窗口上，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。主要有安全阀、爆破片、泄爆门等。4隔离对火灾、爆炸危险性大的装置，采取分区隔离和远距离操作等措施，一旦发生火灾爆炸石 大大减少灾害带来的损失。总体设计时，应合理安排工厂布局，装置与装置、装置与库区以及生活区之间要留出足够的安全距离。各生产工序之间，也要按照危险程度采取适当的隔离措施。对个别危险程度大的设备可以采用隔离操作和设置防爆墙等措施，将操作人员和生产设备隔离，以保护人员和其他设施。爆炸危险特别突出的装置应远距离隔离，将其设置在单独的特殊构造的建筑物内，操作人员通过各种仪表远距离操纵。这样，即使发生爆炸也不至于给工作人员和其他生产装置带来危害。四、工艺参数的安全控制3紧急情况下的停车处理生产中若发生停电、停汽、停水等紧急情况时，生产装置就必须进行紧急停车处理。此时从生产调度控制到原料、气源、蒸汽、冷却水等都存在一个平衡的问题，而这种平衡必须能保证生产装置的安全理想的情况是企业有一套完整可靠的自动测控系统，当发生停电、停汽、停水等紧急情况时，能将生产系统各部位的参数变化迅速测出，指挥控制系统在电、汽、水不足的情况下，切断某些部位的供应，对重点保护装置或部位继续保持高比例的供给或控制某些装置停车。在生产装置的自动化程度不高的情况下，就要靠现场操作人员的手动调节和控制，这就要求进行事故演练，提高应对突发事故的本领，调度人员要正确果断指挥，操作人员具有判断排除故障的能力。（1）停电。为防止因突然停电而发生事故，关键生产装置或设备一般都采用双电源联锁自控装置。如因电路发生故障，装置全部停电时，要及时汇报和联系，查明原因，要特别注意重点设备的温度、压力的变化，保持必要的物料畅通。某些设备的手动搅拌、紧急排空等安全装置要专人看管。如发现因停电造成冷却水系统停车时，要及时将放热反应中的物料进行妥善处理，避免超温超压事故。（2）停水。局部停水可视情况减量或维持生产，如果大面积停水，则应立即停止生产进料，注意反应温度、压力的变化，如压力超过正常值，视具体情况采取放空降压措施。（3）停汽。停汽后，加热设备温度下降，汽动设备停运，应防止一些在常温下呈固态而操作温度下为液态的物料凝结堵塞管道。另外，应及时关闭物料连通的阀门，防止物料倒流至蒸汽系统。（4）停风。当停风时，所有以气为动力的仪表、阀门都不能动作，此时必须立即改为手动操作。有些充气防爆型电气设备和仪表也处于不安全状态，必须加强厂房内通风换气，以防止可燃气体进入电器和仪表内。二、灭火原理和灭火剂（一）、灭火的基本原理根据物质燃烧的原理，燃烧必须同时具备三个条件：有可燃物质存在；有助燃物质存在；有能导致燃烧的能源即点火源的存在。对已经燃烧的过程，若消除其中任何一个条件，燃烧便会终止，这就是灭火的基本原理，可采用下列方法消除燃烧的基本条件。1冷却灭火法冷却灭火法是根据可燃物质发生燃烧时必须达到一定温度这个条件，将灭火剂直接喷洒在燃烧的物体上，使可燃物的温度降低到燃点以下，从而使燃烧停止。在火场上，除了用冷却的方法直接扑灭火灾外，还经常用水冷却尚未燃烧的可燃物和建筑物、构筑物，以防止可燃物燃烧或建筑物、构筑物变形损坏，防止火势扩大。2隔离灭火法隔离灭火法是根据发生燃烧必须具备可燃物这一条件，将燃烧物与附近的可燃物隔离或疏散开，使燃烧停止。采用隔离灭火法的具体措施很多，例如将火源附近的可燃物和助燃物移出燃烧区；关闭阀门，阻止可燃物（气体或液体）流入燃烧区；排除生产设备及容器内可燃物；阻拦流散的易燃、可燃液体或扩散的可燃气体；排除与火源相连的易燃建筑物；造成阻止火焰蔓延的空间地带。3窒息灭火法窒息灭火法是根据可燃物需要足够的助燃物质（如氧气）这一条件，采取阻止助燃气体（如空气）进入燃烧区的措施；或用惰性气体降低燃烧区的氧气含量，使燃烧物因缺乏助燃物而熄灭。在火场上可以使用石棉布、湿棉被、湿帆布等不燃或难燃材料覆盖燃烧物或封闭孔洞；用水蒸气、二氧化碳、氮气等惰性气体充入燃烧区内；利用建筑物上原有的门、窗以及生产设备上的部件，封闭燃烧区，阻止新鲜空气进入。此外，在无法采用其他扑救办法而条件又允许的情况下（如燃烧物质不是遇水燃烧物），可以采用用水淹没的方法进行扑救。采用窒息法灭火时应当注意，只有当燃烧区内无氧化剂存在，且燃烧部位较小，容易堵塞封闭时才能使用此法。在用惰性气体灭火时，一定要保证通入燃烧区内的惰性气体量充足以迅速降低空气中的氧含量。采用窒息法灭火时，必须在确认火已经熄灭后，方可打开覆盖物或封闭的门、窗、孔、洞等，严防因过早打开封闭系统，使新鲜空气进入，造成复燃或爆炸。4抑制灭火法在近代的燃烧研究中，有一种叫连锁反应的理论。根据连锁反应理论，气态分子间的作用不是两个分子直接作用得出最后产物，而是活性分子自由基与另一分子起作用，结果产生新的自由基，新自由基参加反应，如此延续下去，形成一系列的连锁反应。抑制灭火法就是以灭火剂参与燃烧的连锁反应，并使燃烧过程中产生的自由基消失，形成稳定的分子或低活性的游离基，从而使连锁反应中断，使燃烧停止。（二）、灭火剂1水和水蒸汽水是常用的灭火剂，它资源丰富，取用方便。水的热容量大，1kg水温度升高1，需要1 kcal的热量；1kg100的水气化成水蒸气则需要吸收539ca1的热量。因此水能从燃烧物中吸收很多的热量，使燃烧物的温度迅速下降，以至使燃烧终止。水在受热汽化时，体积增大1700多倍，当大量的水蒸气笼罩于燃烧物的周围时，可以阻止空气进入燃烧区，从而大大减少氧的含量，使燃烧因缺氧而窒息熄灭。在用水灭火时，加压水流能喷射到较远的地方，具有较大的冲击作用，能冲过燃烧表面而进入内部，从而使未着火的部分与燃烧区隔离开来，防止燃烧物继续分解而熄灭。水能稀释或冲淡某些液体或气体，降低燃烧强度。水能浸湿未燃烧的物质，使之难以燃烧。水还能吸收某些气体、蒸汽和烟雾，有助于灭火。不能用水扑灭下列物质和设备的火灾：（1）比重小于水和不溶于水的易燃液体。如汽油、煤油、柴油等油品。（比重大于水的可燃液体，如二硫化碳，可以用喷雾水扑救，或用水封阻止火势的蔓延。）苯类、醇类、醚类、酮类、酯类及丙烯腈等大容量储罐，如用水扑救，则水会沉在液体下层，被加热后会引起爆沸形成可燃液体的飞溅和溢流，使火势扩大。（2）遇水燃烧物不能用水或含水的泡沫液灭火，而应用沙土灭火。如金属钾、钠及碳化钙等。（3）盐酸和硝酸不能用强大的水流冲击。因为强大的水流能使酸飞溅，流出后遇可燃物质，有引起爆炸的危险。酸溅在人身上，能烧伤人。（4）电气火灾未切断电源前不能用水扑救。因为水是良导体，容易造成触电。（5）高温状态下的化工设备不能用水扑救，防止遇冷水后骤冷引起变形或爆炸。2泡沫灭火剂泡沫灭火剂是扑救可燃液体的有效灭火剂，它主要是在液体表面生成凝聚的泡沫漂浮层，起窒息和冷却作用。3二氧化碳灭火剂二氧化碳在通常状态下是无色无味的气体，相对密度1.529，比空气重，不燃烧也不助燃。经过压缩液化的二氧化碳灌入钢瓶内，制成二氧化碳灭火剂（MT）。从钢瓶里喷射出来的固体二氧化碳（干冰）温度可达78.5，干冰气化后，二氧化碳气体覆盖在燃烧区内，除了窒息作用之外，还有一定的冷却作用，火焰就会熄灭。由于二氧化碳不含水、不导电，所以可以用来扑灭精密仪器和一般电气火灾，以及一些不能用水扑灭的火灾。但是二氧化碳不宜用来扑灭金属钾、钠、镁、铝等及金属过氧化物（如过氧化钾、过氧化钠）、有机过氧化物、氯酸盐、硝酸盐、高锰酸盐、亚硝酸盐、重铬酸盐等氧化剂的火灾。4干粉灭火剂干粉灭火剂（MF）的主要成分是碳酸氢钠和少量的防潮剂硬脂酸镁及滑石粉等。用干燥的二氧化碳或氮气作动力，将干粉从容器中喷出，形成粉雾喷射到燃烧区，干粉中的碳酸氢钠受高温作用发生分解，其化学反应方程式如为2NaHCO3Na2CO3H2OCO2该反应是吸热反应，反应放出大量二氧化碳和水，水受热变成水蒸气并吸收大量的热能，起到一定的冷却和稀释可燃气体的作用。（三）、几种火灾的扑救措施1扑救压缩或液化气体火灾压缩或液化气体总是被储存在不同的容器内，或通过管道输送。其中储存在较小钢瓶内的气体压力较高，受热或受火焰熏烤容易发生爆裂。气体泄漏后遇着火源已形成稳定燃烧时，其发生爆炸或再次爆炸的危险性与可燃气体泄漏未燃时相比要小得多。遇压缩或液化气体事故一般采取以下基本对策：（1）扑救气体事故切忌盲目扑灭火势，即使在扑救范围之内的火势，以及冷却过程中不小心把泄漏处的火焰扑灭了，在没有采取堵漏措施的情况下，也必须立即用长点火棒将火点燃，使其恢复稳定燃烧。否则，大量可燃气体泄漏出来与空气混合，遇着火源就会发生爆炸，后果将不堪设想。（2）首先应扑灭外围被火源引燃的可燃物火势，切断火势蔓延途径，控制燃烧范围，并积极抢救受伤和被困人员。（3）如果火势中有压力容器受到火焰辐射威胁，能疏散的尽量在水枪的掩护下疏散到安全地带，不能疏散的应部署足够的水枪进行保护。为防止容器爆裂伤人，进行冷却的人员应尽量采用低姿射水或利用现场坚实的掩蔽体保护。对卧式贮罐，冷却人员应选择贮罐四侧角作为射水阵地。（4）如果是输气管道泄漏着火，应设法找到气源阀门。阀门关闭好以后，只要关闭气体的进出阀门，火势就会自动熄灭。（5）贮罐或管道泄漏关阀无效时，应根据火势判断气体压力和泄漏口的大小及形状，准备相应的堵漏材料（如软木塞、橡皮塞、气囊塞、粘合剂、弯道工具等）。（6）堵漏工作准备就绪后，即可用水扑救火势，也可用干粉、二氧化碳、卤代烷灭火，但仍需用水冷却烧烫的罐或罐壁。火扑灭后，应立即用堵漏材料堵漏，同时用雾状水稀释和驱散出来的气体。（7）一般情况下完成了堵漏也就完成了灭火工作，但有时一次堵漏不一定成功，如果一次堵漏失败，再次堵漏需一定时间，应立即用长点火棒将泄漏处点燃，使其恢复稳定燃烧，以防止较长时间泄漏出来的大量可燃气体与空气混合后形成爆炸性混合物，从而潜伏发生爆炸的危险，并准备再次灭火堵漏。（8）如果确认漏口非常大，根本无法堵漏，只需冷却着火容器及其周围容器和可燃物品，控制着火范围，直到燃气燃尽，火势自动熄灭。（9）现场指挥应密切注意各种危险征兆，遇有火势熄灭后较长时间未能恢复稳定燃烧或受辐射的容器安全阀火焰变亮耀眼、尖叫、晃动等爆裂征兆时，指挥员必须适时作出准确判断，及时下达撤退命令。现场人员看到或听到事先规定的撤退信号后，应迅速撤退至安全地带。（10）气体贮罐或管道阀门处泄露着火时，在特殊情况下，只要判断阀门的有效，也可违反常规，先扑灭火势，再关闭阀门。一旦发现关闭无效，一时又无法堵漏时，应迅速点燃，恢复稳定燃烧。2扑救易燃液体火灾易燃液体通常也是贮藏在容器内部或用管道输送的。与气体不同的是，液体容器有的密闭，有的敞开，一般都是常压，只有反应锅（炉、釜）及输送管道内的液体压力较高，液体不管是否着火，如果发生泄漏或溢出，都将顺着地面（或水面）漂散流淌，而且，易燃液体还有密度和水溶性等涉及能否用水和普通泡沫扑救的问题以及能否扑救危险性很大的沸溢和喷溅间题，因此，扑救易燃液体事故往往也是一场艰难的战斗。遇易燃液体事故，一般应采取以下基本对策：（1）首先应切断火势蔓延的途径，冷却和疏散受火势威胁的压力及密闭容器和可燃物，控制燃烧范围，并积极抢救受伤和被困人员。如有液体流淌时，应筑堤（或用围油栏）拦截漂散流淌的易燃液体或挖沟导流。（2）及时了解和掌握着火液体的品名、比重、水溶性以及有无毒害、腐蚀、沸溢、喷溅等危险性，以便采取相应的灭火和防护措施。（3）对较大的贮罐或流淌事故，应准确判断着火面积。小面积（一般50m2以内）液体事故，一般可用雾状水扑灭。用泡沫、干粉、二氧化碳、卤代烷（1222，1301）灭火更有效。大面积事故则必须根据其相对密度（比重）、水溶性和燃烧面积大小，选择正确的灭火剂扑救。比水轻又不溶于水的液体（如汽油、苯等），用直流水、雾状水灭火往往无效，可用普通蛋白泡沫或轻水泡沫扑灭。用干粉、卤代烷扑救时灭火效果要视燃烧面积和燃烧条件而定，最好用水冷却罐壁。具有水溶性的液体（如醇类、酮类等），虽然从理论上讲能用水稀释扑救，但用此法要使液体闪点消失，水必须在溶液中占有很大比例，这不仅需要大量的水，也容易使液体溢出流淌，而普通泡沫又会受到水溶性液体的破坏（如果普通泡沫强度加大，可以减弱火势）。因此，最好用抗溶性泡沫扑救。用干粉或卤代烷扑救时，灭火效果要视燃烧面积和燃烧条件确定，也需用水冷却罐壁。（4）扑救救毒害性、腐蚀性或燃烧产物毒害性较强的易燃液体事故，扑救热员必须佩带防护面具，采取防护措施。（5）扑救救原油和重油等具有沸溢和喷溅危险的液体事故。如有条件，可采用搅拌等防止发生沸溢和喷溅的措施，在灭火同时必须注意计算可能发生沸溢、喷溅的时间和观察是否有沸溢、喷溅的征兆。指挥员发现危险征兆时应迅速作出准确判断，及时下达撤退命令，避免造成人员伤亡和装备损失。扑救人员看到或听到统一撤退信号后，应立即撤运至安全地带。（6）遇易燃液体管道或贮罐泄漏着火，在把火势限制在一定范围内的同时，对输送管道应设法找到并关闭进、出阀门，如果先用泡沫、干粉、二氧化碳或雾状水等扑灭地上的流淌火焰，为堵漏扫清障碍，其次再扑灭泄漏口上方火焰，并迅速采取堵漏措施。与气体堵漏不同的是，液体一次堵漏失败可连续堵几次，只要用泡沫覆盖地面，并堵住液体流淌和控制好周围的火源不必点燃泄漏口的液体。3扑救爆炸物品火灾爆炸物品一般都有专门或临时的储存仓库。这类物品由于内部含有易爆性结构，受摩擦、撞击、震动、高温等外界因素激发，极易发生爆炸，遇明火则更危险。遇爆炸物品事故时，一般应采取以下基本对策：（1）迅速判断和查明再次发生爆炸的可能性和危险性，紧紧抓住爆炸后和再次发生爆炸之前的有利时机，采取一切可能的措施，全力制止再次爆炸的发生。（2）切忌用沙土盖压，以免增强爆炸物品爆炸时上方威力。（3）如果有疏散可能，人身安全也确实有可靠保障，应迅速组织力量及时疏散着火区域周围的爆炸物品，使着火区周围形成一个隔离带。（4）扑救爆炸物品堆垛时，水流应采用吊射，避免强力水流直接冲击堆垛，以免堆垛倒塌引起再次爆炸。（5）灭火人员应尽量利用现场现成的掩蔽堤或尽量采用卧姿等低姿射水，尽可能地采取自我保护措施。消防车辆不要靠离爆炸品太近的水源。（6）灭火人员发现有发生再次爆炸的危险时，应立即向现场指挥报告，现场指挥应迅速作出准确判断，确有发生爆炸征兆或危险时，应立即下达撤退命令。灭火人员看到或听到撤退信号后，应迅速至安全地带，来不及时，应就地卧倒。三、防火防爆安全装置第三节 公司内各生产单元和生产环节防火防爆措施一、 防火防爆安全装置1.阻火装置防火防爆安全装置分为阻火设备和防爆泄压设备两大类。它们在系统发生异常状况时能够阻止灾害发生或不使事态扩大，减少事故损失。单向阀又叫止逆阀、止回阀。其作用是只允许流体向一个方向流动，如果出现逆流时，阀门即自动关闭，可以防止高压流体窜入低压系统。因此也有防止火焰倒窜的作用。生产中常用的单向阀有升降式、摇板式、球式等。水封井是安全液封的一种，设置在含有可燃气体，易燃液体蒸气或油污的污水管道上，以防止燃烧、爆炸沿水管蔓延。阻火器：可以防止火焰延烧通过；其灭火作用是根据火焰在管中传播的速度随着管径的减少而降低，并且管径减少后火焰通过时热损失也增加，最后使火焰熄灭。一般安装在燃烧室、易燃液体或可燃气体容器及管道防空管末端。防火帽：是一种安装在内燃机排气管路后，允许排气流通过，且阻止排 气流内的火焰和火星喷出安全防火、阻火装置。防火罩安装非常方便快捷，只需将口径匹配的规格产品的带有夹紧箍的开口一端套在相 应机动车排气管上，然后拧紧夹紧箍两边的螺母即可。 2.泄压装置安全阀是为了防止设备和容器内异常状况下压力过高引起爆炸而设置的安全装置。当设备内压力超高时，安全阀自动开启，待压力降至安全范围时再自动关闭，防止设备因