防火防爆安全技术讲义3.ppt

第四章防火防爆安全技术 一 燃烧与火灾 一 燃烧和火灾的定义 条件 第一节火灾爆炸事故机理 p 175 1 燃烧的定义 p 175 定义 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 参考 同时放热发光的剧烈氧化还原反应 氧化反应 燃烧的三个特征 剧烈的氧化还原反应 放热 发光 2 火灾的定义 p 175 定义 在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害 参考 指失去控制蔓延成灾的燃烧现象 或指超出有效范围的燃烧 通常造成人员和财产的损失 人员和财产损失较轻时 有时也称火警或未遂火灾事故 3 燃烧和火灾发生的必要条件 p 175 燃烧的三要素 必要条件 可燃物 氧化剂 点火源构成火三角 三个基本条件同时具备 并且相互作用 即构成燃烧系统 才能发生 在火灾防治中 阻断火三角的任何一个要素就可以灭火 二 燃烧和火灾过程和形式 p 176 1 燃烧过程2 燃烧形式气态可燃物 通常为扩散燃烧 即可燃物与氧气边混合边燃烧 参考 可燃气体在火源作用下加热到着火点 燃点 就能氧化分解燃烧 是最容易燃烧的 液态可燃物 包括受热后先液化后燃烧的固态可燃物 通常为先蒸发为可燃蒸气 可燃蒸气再与氧化剂发生燃烧 固态可燃物 先通过热解产生可燃气体 可燃气体再与氧化剂发生燃烧 燃烧可分为以下4种形式 p 176 1 扩散燃烧 2 混合燃烧 3 蒸发燃烧 4 分解燃烧 三 火灾的分类 p 176 按物质燃烧的特性分6类 A类 固体物质火灾 这类物质往往具有有机物的性质 一般在燃烧时能产生灼热的余烬 如木材 棉 毛 麻 纸张火灾等 B类 指液体火灾和可熔化的固体物质火灾 如汽油 煤油 原油 乙醇 沥青 石蜡火灾等 C类 指气体火灾 如煤气 天然气 甲烷 氢气火灾等 D类 指金属火灾 如钾 钠 铝 镁火灾等 E类 带电火灾 物体带电燃烧 发电机 电动机 电缆 家用电器等 F类 烹饪器具内烹饪物火灾 如动植物油脂等 四 火灾基本概念及参数 p 177 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 参考 闪燃 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 参考 可燃物质受热升温而无需明火作用就能自行燃烧的现象 5 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 参考 发生闪燃的最低温度 如 车用汽油 39 煤油28 35 等 闪点越低 发生火灾和爆炸的危险性越大 6 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 05年辅导教材定义 08年辅导教材定义 在规定条件下 可燃物产生自燃的最低温度 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 参考 燃点 着火点 能发生着火的最低温度 如 纸130 木材295 等着火 可燃物质在火源的作用下能被点燃 并且火源移去后仍能保持继续燃烧的现象 7 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 参考 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 五 典型火灾的发展规律 p 178 初起期 阶段 烟 阴燃 发展期 窜出火苗 火势由局部到大面积 热释放速率满足时间平方规律 轰燃最盛期 空气剧烈对流 风助火势 火势强盛 火焰包围可燃物 通风决定火势 减弱期 可燃物逐渐减少 熄灭期 可燃物不足 惰性介质 灭火作用等 火灾的发展过程 初起期 发展期 最盛期 减弱期和熄灭期 轰燃 参考知识 定义 室内的局部火 由于热辐射 热对流等 向大面积火转变 由燃料控制向通风控制 不仅是可燃物的数量和性质 而是风助火势 空气剧烈对流等 容易进入最盛期 未燃气体和挥发的蒸气局部聚集 如顶棚的下方 突然着火而造成的火焰迅速扩散 六 燃烧机理 p 178 1 活化能理论2 过氧化物理论3 链反应理论 二 爆炸 p 180 一 爆炸及其分类按反应相的不同 分为1 气相爆炸2 液相爆炸3 固相爆炸按能量来源 分三类 1 物理性爆炸 物质物理变化 T V P 而引起的爆炸 如 锅炉爆炸 蒸气爆炸等 2 化学性爆炸 物质在瞬间完成化学反应 同时释放大量气体和热量引起的爆炸 如 可燃气 粉尘爆炸 3 核爆炸 核裂变 核聚变反应释放核能引起 二 爆炸的破坏作用 p 181 182 1 冲击波2 碎片冲击3 震荡作用4 次生事故 三 可燃气体爆炸 p 181 184 1 分解爆炸性气体爆炸2 可燃性混合气体爆炸燃烧反应分为三个阶段 扩散 感应 化学反应3 爆炸反应历程 四 物质爆炸浓度极限 p 184 1 爆炸极限的基本理论及其影响因素爆炸浓度极限定义 可燃物质 可燃气体 蒸气或粉尘 与空气 氧气 的混合物 遇着火源能够发生爆炸的浓度范围 简称爆炸极限 CO空气混合物 例如 CO 空气混合的爆炸极限为 12 5 80 H2 空气 4 75 C2H2 空气 2 2 81 NH3 空气 15 28 等 可燃物质的爆炸极限越宽 则爆炸危险性越大 据此 可燃物质 燃气 蒸气 粉尘 化学性爆炸的条件为 可燃物质 燃气 蒸气 粉尘 可燃物质与空气或氧气均匀混合 浓度达到爆炸极限 在火源作用下 爆炸下限 可燃性混合物能发生爆炸的最低浓度 爆炸下限越小 发生爆炸的危险性就越大 爆炸上限 可燃混合物发生爆炸的最高浓度 爆炸上限越高 发生爆炸的危险性就越大 影响爆炸极限的因素 p 185 1 温度的影响初始温度升高 爆炸极限范围变宽 如丙酮 在0 为4 2 8 100 为3 2 10 2 压力的影响初始压力增大 爆炸极限的范围变宽 如 甲烷 0 1MPa时为 5 6 14 3 5MPa时为 5 4 29 4 3 惰性介质的影响随惰性气体含量增加 爆炸极限范围缩小 含氧量越高 爆炸极限变宽 4 爆炸容器的影响容器管道减小 爆炸极限的范围变小 如 H2 C2H2 d 0 1 0 2mm时爆炸不传播 5 点火源的影响火源能量越高 爆炸极限范围愈宽 如 CH4 100V 1A电火花不爆炸2A 5 9 13 6 3A 5 85 14 8 p 193 194 3 爆炸极限计算 1 爆炸上限和下限的计算 2 多种可燃气体组成的混合物的爆炸极限计算 五 粉尘爆炸 p 196 1 粉尘爆炸的机理和特点常见的具有爆炸危险性的粉尘 金属 煤 粮食 面粉 合成材料 塑料 染料 饲料 鱼粉 农副产品 烟草 麻尘 林产品 纸 木粉 火炸药粉尘 有爆炸危险的有机合成材料粉尘等 粉尘遇空气混合爆炸的过程 粉尘粒子受热作用 温度上升 粉尘表面受热挥发出可燃性气体 产生的可燃气体遇空气混合形成爆炸性混合气体 遇火源发生爆炸 可燃粉尘爆炸的特点 p 196 1 爆炸速度或爆炸压力上升速度比爆炸气体小 但燃烧时间长 产生能量大 破坏程度大 2 爆炸感应期较长 3 会发生二次爆炸 二 粉尘爆炸的特性及影响因素 p 197 爆炸极限最小点火能量最低着火温度粉尘爆炸压力压力上升速率 影响粉尘爆炸极限的因素 p 197 粉尘粒度 分散度 湿度 点火源的性质 可燃气含量 氧含量 惰性粉尘和灰分温度等 第二节消防设施与器材 p 198 201 一 消防设施 一 火灾自动报警系统 二 自动灭火系统 三 防排烟与通风空调系统 四 火灾应急广播与警报装置 二 消防器材 p 201 206 一 灭火器1 灭火剂2 灭火器种类及其使用范围 二 火灾探测器 火灾探测利用火灾的初起期的冒烟 阴燃等信息研制火灾报警器 感光式火灾探测器感烟式感温式可燃气体探测器 离子感烟火灾报警器 放大线路 接电源和执行机构 内电离室 外电离室 光电感烟式报警器 利用烟气的光学效应报警 光敏二极管 发光二极管 光电感烟报警器 第三节防火防爆技术 p 207 一 火灾爆炸预防基本原则1 防火基本原则2 防爆基本原则 二 点火源及其控制 p 208 212 1 明火2 摩擦和撞击3 电气设备4 静电放电5 太阳能和化学能 参考 机械点火源即由撞击和摩擦等机械作用形成的点火源 在撞击和摩擦过程中机械能转变成热能 如火镰引火 打火机 火石型 点火都是撞击和摩擦火花具体应用的实例 撞击和摩擦的机械能转变成热能却会点燃许多易燃易爆的物质 如爆炸性物质 氧化剂及有机过氧化物等受振动 撞击和摩擦会引起火灾爆炸事故 机床切削下来的废铁屑 温度很高 点燃周围可燃物而造成的火灾事故 在装卸搬运爆炸性物品 氧化剂及有机过氧化物等对撞击和摩擦敏感度较高的物品时应轻拿轻放 严禁撞击 拖拉 翻滚等 以防引起火灾和爆炸 对于车床切削应有冷却装置 对机械传动轴与轴套 应定期加润滑油 以防摩擦发热引燃轴套附近散落的可燃粉尘等 参考 电气点火源引起火灾成因与控制 电动机超负荷运转或绝缘不良 短路发热起火 电气线路安装不牢或接头松动打火 引起周围可燃物着火 乱接乱拉电线或线路绝缘层老化 破损 导致并线短路 产生电火花起火 变压器线圈绝缘损坏或接头接触不良等造成短路或电阻过大发热起火 用过的电熨斗 电烙铁 电炉等未切断电源起火 熔丝 保险丝 安装使用不合格 超负荷时失去保护作用或用其他金属丝代替保险丝引起火灾 使用大功率灯泡靠近可燃物而着火 三 爆炸控制 p 212 216 1 惰性气体保护2 系统密闭和正压操作3 厂房通风4 以不燃剂代替可燃剂5 危险物品的储存6 防止容器或室内爆炸的安全措施7 爆炸抑制 四 防火防爆安全装置及技术 p 216 221 1 阻火隔爆技术2 防爆卸压技术 一 概述 一 烟花爆竹的定义 二 烟花爆竹组成及性质1 组成2 性质火药燃烧的特性 5个方面 三 烟花爆竹行业生产安全事故频发的原因 第四节烟花爆竹安全技术 p 221 223 二 烟花爆竹基本安全知识 p 224 一 烟花爆竹 原材料和半成品的感度及影响因素1 热感度2 机械感度 二 烟花爆竹 烟火药安全生产的安全措施 p 225 227 1 烟火药原材料应符合质量标准 2 粉碎应在单独工房进行 粉碎前后应筛掉机械杂质 筛选时不得使用铁质 塑料等产生火花和静电的工具 3 黑火药原料的粉碎 应将硫磺和木炭两种原料混合粉碎 4 铝粉 镁铝合金粉 氯酸盐 赤磷等高感度原料的粉碎 必须在专用工房中 使用专用设备和专用工具 并由专人操作 5 粉碎和筛选原料是应坚持做到 三固定 固定工房 固定设备 固定最大粉碎药量 四不准 不准混用工房 不准混用设备和工具 不准超量投料 不准在工房内存放粉碎好的药物 所有粉碎和筛选设备应接地 电气设备必须是防爆型的 要做到远距离操作 进出料是必须停机停电 工作应注意通风 6 烟火药的配置和混合时要严把领药 称药 混药三道关口 7 压药与造粒工房要做到定机定员药物升温不得超过20 机械造粒时应有防爆墙隔离和连锁装置等 8 药物干燥时要控制药量 温度 严禁明火 三 烟花爆竹工厂的布局和建筑安全要求 p 226 230 1 工厂布局 2 工厂平面布置 3 工艺布置 4 工厂安全距离定义及其确定 5 建筑物安全要求 1 电气设备防爆1 对于I类 F0区 场所 即炸药 起爆药 击发药 火工品的贮存 黑火药 烟火药制造加工 贮存的场所 不应安装电气设备 烟火药 黑火药的I类危险场所采用的仪表 应选择适应本场所的本质安全型 电气照明采用安装在建筑外墙壁龛灯或装在室外的投光灯 四 烟花爆竹工厂电气安全要求 p 230 231 2 对于II类 F1区 场所 即起爆药 击发药 火工品制造的场所 电气设备表面温度不得超过允许表面温度 有140 100 等 且符合防爆电器设备的有关规定 应优先采用防粉尘点火型 或尘密结构型 II类B级隔爆型 本质安全型 增安型 仅限于灯类及控制按钮 当生产设备采用电力传动时 电动机应安装在无危险场所 采取隔墙传动 3 对III类 F2区 场所 即理化分析成品试验站 选用密封型 防水防尘型设备 2 防雷电措施3 防静电措施4 通讯 2 防雷电措施3 防静电措施4 通讯 第五节民用爆破器材安全技术 p 235 236 一 民用爆破器材生产安全基础知识 一 民用爆破器材的分类1 工业炸药2 起爆器材3 专用民爆器材 二 民用爆破器材的火灾爆炸危险因素 三 民用爆破器材基本安全知识 p 236 237 1 火药燃烧特性及炸药爆炸三特征火药燃烧的特性 5个方面 炸药爆炸三特征2 危险物质的燃烧爆炸敏感度及其影响因素3 爆炸冲击波的破坏作用和防护措施 基本上同烟花爆竹 4 预防燃烧爆炸事故的主要措施 p 239 240 1 民用爆破器材的生产工艺技术应是成熟 可靠或经过技术鉴定的 2 凡从事民用爆破器材生产 贮存的企业 应制定能指导正常生产作业的工艺技术规程和安全操作规程 3 可能引起燃烧事故的机械化作业 应根据危险程度设置自动报警 自动停机 自动卸爆 应急等安全措施 4 所有与危险品接触的设备 器具 仪表应相容 5 有危及生产安全的专用设备应进行安全鉴定 6 预防火炸药生产中混入杂质 7 在生产 贮存 运输时 不允许使用明火 不得接触明火或表面高温物 特殊情况取药使用时 在工艺资料中应作出明确说明 并应限制在一定的安全范围内 且遵守用火细则 8 在生产 贮存 运输等过程中 要防止摩擦和撞击 9 要有防止静电产生和积累的措施 10 火炸药生产厂房内的所有电气设备 所有设施都应满足防爆要求 11 生产 贮存工房均应设置避雷设施 所有建筑物都必须在避雷针的保护范围内 12 在火药的生产过程中 避免空气受到绝热压缩 13 要及时预防机械和设备故障 14 生产用设备在停工检修时 要彻底清理残存的火炸药 需要电焊时 除采用相应的安全措施外 还要采取消除杂散电流的措施 参考 灭火的基本原理火灾一旦发生 只要消除燃烧三个基本条件中的任何一条 火即熄灭 灭火的基本原理4种 冷却 窒息 隔离 化学抑制 前三种为物理过程 后一种是化学过程 参考 冷却法 消除着火源 如水冷却 窒息法 消除助燃物 氧化剂 如CO2灭火器 CCl4灭火器等 隔离法 消除可燃物 如水墙 破拆 关闭燃料的阀门等 化学抑制 阻止火势 参考 2 灭火的基本措施 控制可燃物 隔绝助燃物 氧化剂 消除点火源 阻止火势蔓延 参考