液化石油气的防火防爆

液化石油气的防火防爆液化石油气的防火防爆 一 爆炸概述一 爆炸概述 可燃物质引起燃烧和爆炸的条件是 可燃物质在空气中的浓度在着火浓度 或爆炸极限 之内 有点火源 在一定的着火浓度下 闪点越低 越易发生燃烧 其火灾危险 性就越大 根据闪点高低 油品的闪点 珞 分为二类四级 即 一类一级 tf 28 一类二级 tf 29 45 二类三级 tf 46 120 二类四级 tf 121 一类油品叫做易燃液体 二类油品叫做可燃液体 建筑设计防火规范 gn 16 87 对生产的火灾危险性分类已 做出明确规定 根据液化石油气的主要特征 表 4 24 表明液 化石油气储配站火灾危险性属于甲类 因此 从事这项工作的 工人和工程技术人员 必须严格掌握安全防火 防爆基本知识 并制定预防事故发生的必要措施 表表 4 244 24 低级烃的着火特性低级烃的着火特性 序号介质分子式 大气压下液体沸 点 液体的闪点 气体自动着火温 度 在空气中的爆 炸极限 1ch4 161 5 175595 5 3 14 2c2h6 88 6 125510 3 1 12 5 3c3h8 42 3 105468 2 1 9 5 4nc4h10 0 5 60365 1 8 8 5 5ic4h10 11 7 83500 1 8 8 5 6c3h6 47 7 180453 2 11 1 7ac4h8 6 1 80440 1 6 9 3 8 c4h8 6 9 72465 1 8 8 8 如果将油品预热到很高的温度 然后使它与空气接触 即使在 无火源的情况下 它也可能剧烈地氧化而发生燃烧 其自燃时 的最低温度称为自动着火温度 或自燃点 油品的沸点愈低则 愈难自燃 即其自动着火温度愈高 通常测定可燃液体的燃点 时 是使可燃液体表面上的蒸汽和空气混合物与火接触 能使 之燃烧不少于 5s 的温度称作其燃点 由于液化石油气的比重大 于 1 容易积聚于低洼或死角处 与空气混合形成爆炸性混合 气体 加之闪点及燃点较低 所以遇明火而发生火灾的危险性 极大 火灾往往都是由于燃烧失控而引起的 若火势较大而又急救不 及时 就可能产生次生灾害 如由于燃烧传热量过大 温度急 剧上升使容器内液化石油气液相体积极度膨胀导致容器破裂 或容器内压升高到安全阀 气态液化石油气大量释放 事故就 必然蔓延 显然 消防工作的重点应放在平时消除隐患 并分区设防 配 备精干机动灵活的灭火设备 以便尽可能在局部范围内控制火 源 避免火势蔓延成灾 爆炸和燃烧可相伴而生 以燃烧的角度来看 爆炸是可燃物在 一定条件下 发生迅速的氧化反应 发出高热和火光 反应的 气体受高热作用下 体积猛烈膨胀 产生强而有力的冲击波 继而发出巨响 其破坏力甚至足以摧毁建筑物 例如 液化石 油气由液体汽化成气体 其体积膨胀近 250 倍 然后可能与空 气混合形成爆炸下限为 2 的混合气 由此推算 该爆炸混合物 的体积可达原液态液化石油气体积的 12500 倍 若外加由于燃 烧温度急剧升高引起体现膨胀的因素在内 爆炸所产生的后果 将是灾难性的 虽然爆炸事故的发生难以预料 但是可以采取 一定措施 消除引起爆炸的诱发因素 从而有效避免爆炸事故 的发生 二 液化石油气的爆炸特性二 液化石油气的爆炸特性 1 爆炸 物质从一种状态骤然转变成另一种状态 并在瞬间释放出大量 的能量 同时产生巨大声响的现象称为爆炸 液化石油气爆炸 可分为物理性爆炸和化学性爆炸两种 1 物理性爆炸这种爆炸是由物理变化引起的 爆炸原因往往 是由于容器内部介质的压力超过了容器所能承受的强度 致使 容器破裂 内部介质在瞬间膨胀 并以高速度释放出内在能量 物质在发生物理性爆炸前后的成分和性质均不改变 储罐或钢 瓶内的液化石油气 受高温膨胀而引起的容器胀裂爆炸 锅炉 超压爆炸等都属于物理性爆炸 2 化学性爆炸这种爆炸是由于物质发生极迅速的化学反应 产生高温 高压反应混合物而引起的爆炸 当储罐或钢瓶破裂 时 内部的液化石油气迅速蒸发 膨胀 并与周围的空气相混 合 形成可燃性混合气体 极易达到爆炸极限 一旦遇到火源 便立即发生化学性爆炸 其实质是高速度的燃烧 从而产生出 大量的高温燃气向四周扩散 并引起附近的可燃物质燃烧 化 学性爆炸常常伴随火灾的发生 破坏力更为巨大 物质在发生 化学性爆炸前后的成分和性质均发生了根本的变化 2 爆炸极限 液化石油气各组分的爆炸极限见表 4 25 表表 4 254 25 液化石油气各组分的爆炸极限液化石油气各组分的爆炸极限 单位 体积分数 名称爆炸下限 爆炸上限 在空气中完全 燃烧时理论含 量 名称爆炸下限 爆炸上限 在空气中完全燃烧 时理论含量 丙烷 2 379 504 02 丁烷 1 868 413 12 丙烯 2 0011 104 44 丁烯 1 709 003 37 确定爆炸浓度极限的实用意义如下所述 评定气体或液体蒸汽的火灾危险性大小 可燃气体或液体蒸 汽的爆炸下限越低 爆炸范围越大 则火灾危险性愈大 例如 汽油的爆炸极限约为 1 7 7 2 液化石油气爆炸极限约为 1 5 9 5 氨气的爆炸极限为 15 27 火灾危险性的顺序 则为 液化石油气 汽油 氨气 划分可燃气体等级的依据 爆炸浓度下限低于 10 的可燃气 体属于一级可燃气体 爆炸浓度下限高于 10 的可燃气体属于 二级可燃气体 如液化石油气属一级可燃气体 氨气属二级可 燃气体 评定气体生产 储存 火灾危险性类别 选择电气设备的依 据 三 液化石油气站用电场所爆炸危险等级和范围的划分三 液化石油气站用电场所爆炸危险等级和范围的划分 爆炸和火灾危险场所的等级 按其物质状态的不同和发生事故 的可能性及危险程度划分为三类八级 根据发生事故的可能性 和后果及危险程度 在 电力装置设计规范 中 将爆炸火灾 危险场所划分三类八级 见表 4 26 表表 4 264 26 爆炸火灾危险场所等级划分爆炸火灾危险场所等级划分 类别分类场所级别分级场所 o 1 级在正常情况下能形成爆炸性混合物场所 o 2 级 正常情况下不能形成 仅在不正常情况下才能形成爆炸 性混合物场所第一类 气体或蒸汽爆炸 性混合物的场所 q 3 级 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 g 1 级 正常情况下能形成爆炸性混合物 如镁粉 铝粉 煤粉等 与空气的混合物 的场所 第二类 粉尘或纤维爆炸 性混合物的场所 g 2 级 正常情况下不能形成 仅在不正常情况下能形成爆炸性 混合物的场所 h 1 级 在生产过程中产生 使用 加工储存或转运闪点高于场 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 h 2 级 在生产过程中出现的悬浮状 堆积可燃粉尘或可燃纤维 它们虽然不会形成爆炸性混合物 但在数量上与配置上 能引起火灾危险的场所 第三类火灾危险场所 h 3 级 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 液化石油气站属于第一类 即可燃气体 易燃或可燃液体的蒸 汽与空气形成的爆炸性混合物场所 液化石油气站用电场所爆炸危险等级和范围 主要根据其液化 石油气场所配置设备情况 设备泄漏和扩散情况以及自然通风 条件等因素划分 1 q 1 级场所 在正常情况下 爆炸性混合气体连续地 短时间频繁地出现或 长期存在的场所 在液化石油气站 q 1 级场所原则上是不存在的 只有 q 2 级场 所中比地面低洼 易积存液化石油气的部位 可视为 q 1 级场 所 2 q 2 级场所 在正常情况下 爆炸性混合气体可能出现的场所 封闭式的灌瓶间及附属瓶库 压缩机室 烃泵房 汽车槽车 库 储罐室气化间 混气间 调压室 瓶装供应站的瓶库 瓶 组间等建筑物的内部空间 敞开式或半敞开式灌瓶间的内部空间 以及敞开面向外水平 距离 15m 以内和敞开面高度以下的空间 敞开式或半敞开式的灌瓶间附属瓶库 压缩机室 烃泵房汽 车槽车库 储罐室 气化间 混气间 调压室 瓶装供应站的 瓶库 瓶组间等内部空间 以及敞开面向外水平距离 7 5m 以内 和敞开面高度以下的空间 铁路槽车和汽车槽车装卸口以外水平距离 15m 和装卸口 2m 以下的空间 储罐和容器安全阀口和排污阀口以外以 3m 为半径的空间 储罐 容器和管道上阀门 1m 以内的空间 q 2 级场所中比地面低洼 易积聚液化石油气的部位 3 q 3 级场所 在正常情况下 爆炸性混合气体不能出现 仅在不正常情况下 偶尔短时间出现的场所 2 第 项所列封闭式建筑物以厂房为界 在自然通风良好的 条件下 通风室外的门 窗开口垂直高度和水平距离 1m 内的空 间 2 第 项建筑物 q 2 级场所以外 水平距离 7 5m 以内敞开 面高度以下的空间 2 第 项所列建筑物 q 2 级场所以外 水平距离 7 5m 和敞 开高度以下的空间 铁路槽车和汽车槽车装卸口 q 2 级场所以外 水平距离 3m 以内和装卸口高度 2m 以下的空间 露天设置的储罐 容器和设备自外壁以外水平距离和垂直距 离 3m 以内的空间 当设有防护墙时 还包括防护墙高度以内的 空间 储罐和容器安全阀阀口和排污阀阀口 q 2 级场所以外 以 3m 为半径的空间 2 第 项 q 2 级场所以外 3m 以内的空间 4 无爆炸危险场所 使用液化石油气或残液作燃料的锅炉房内部空间 使用液化石油气的厨房 5 与爆炸危险区域用有门的墙隔开时 相邻场所等级划分 如表 4 27 所示 表表 4 274 27 与爆炸危险区域相邻场所的等级划分与爆炸危险区域相邻场所的等级划分 用有门的墙隔开的相邻场所备注 危险区域等级 一道有门的墙 两道有门的墙 走 廊或套间 q 1q 2 q 2q 3 q 3 无危险场所 无危险场所 隔墙上的门应是非燃材料制成 且 有密封措施和自动关闭装置 如弹簧 等 两道隔墙门框净距不应小于 2m 四 防爆电气设备的选择四 防爆电气设备的选择 防爆电气设备可分六种类型 与其相应的标志如表 4 28 所示 爆炸性混和物在标准试验条件下 按其传爆能力可分 4 级 只适 用于隔爆型 如表 4 29 所示 所谓传爆能力是指爆炸性混合 物对爆炸的传播能力 通常用使它们不能连续传爆的最大狭窄 间隙的尺寸来表示 这与燃烧过程火焰传播时 在孔口出流孔 径小于极限值的情况下 火焰就不能再继续传播的意义相仿 爆炸性混合物在标准试验条件下 按自然温度可分为 5 组 如 表 4 30 所示 这样 可将爆炸性混合物按分级分组情况编排 如表 4 31 所示 表表 4 284 28 防爆电气设备新旧类型标志对照表防爆电气设备新旧类型标志对照表 类型标志类型标志 旧新旧新 充砂型 q 防爆安全型增安型 ae 无火花型 n 隔爆型隔爆型 bd 安全火花型本质安全型 hi 防爆充油型充油型 co 防爆特殊型特殊型 ts 防爆通风 充气型通风充气型 fp 注 1 旧类型在标志前加 k 字者为煤矿用防爆电气设备 2 新类型标志 者为工厂用防爆电气设备 标志 者 为煤矿用防爆电气设备 表表 4 294 29 爆炸性混合物的级别爆炸性混合物的级别 级别试验最大不传爆间隙 mm级别试验最大不传爆间隙 mm 1 1 0 3 0 4 0 6 2 0 6 1 0 4 0 4 表表 4 304 30 爆炸性混合物的分组爆炸性混合物的分组 组别 爆炸性混合物的自燃温度 t 组别 爆炸性混合物的自燃温度 t a 450 t d 135 t 200 b 300 t 450 e 100 t 135 c 200 t 300 表表 4 314 31 爆炸性混合物分级分组举例爆炸性混合物分级分组举例 组别 abcde 1 甲烷 氨 乙酸 乙烷 丙 烷 丙酮 丁醇 乙酸酐 丁烷 环乙烷 戊烷 乙烷 庚烷 乙醚 2 苯乙烯 氯乙烯 苯 氯苯 甲醇 甲苯 一氧化碳 乙 酸乙酯 乙酸丁酯 乙酸戊酯 辛烷 癸烷 硫 化氢 汽油 乙醛 3 城市煤气 环氧丙烷 环氧乙烷 丁 二烯 乙烯 1 4 二氧基 乙烷 异戊二烯 4 水煤气 氢乙炔二硫化碳 防爆电气设备除了按上述类型 级别 组别标识在铭牌上之外 还必须在设备的明显处有清晰的凸纹标志 仪器和仪表允许采 用非凸纹的永久性标志 标志方法为 类型 级别 组别均按 主体和部件的顺序标出 当无隔爆型或安全火花型部件时 则 级别标以 0 例如 主体为隔爆型 3 级 b 组 部件为安全火 花型 级 b 组 应标以 bh3 b 液化石油气储配站生产区选用的电气设备 均采用隔爆型防爆 电气设备 由于电气设备多已形成系列产品 并非每个级别都 有定型产品可选 故在城市燃气系统中只能选用不低于 3 级 a 组防爆级别的电气设备 例如电动机 通常工厂使用 bjo2 系列 隔爆三相异步电动机较多 它是由 j02 型派生的一般用途隔爆 型三相异步电动机 它的产品防爆级别主要有 kb b2d b3d 三 种 它们分别适用于三种情况下 kb 型适用于煤矿及工厂 在 1 级 a b c 和 d 组场所的设 备上 b2d 型适用于工厂在 1 2 级 a b c 和 d 组场所的设备上 b3d 型适用于工厂在 1 2 3 级 a b c 和 d 组场所的设备 上 可见 在液化石油气储配站生产区内使用的电动机应选 b3d 型 防爆级别的 其他的电气设备 如启动器 也应选用相应等级 的产品 对于照明用灯 由于安装位置较高 在局部或全部敞 开的瓶库 或瓶棚 内部距地面高度 2m 以上 可按 q 3 级选用 既可用隔爆型 也可用防爆型 而灌瓶间内照明灯仍需采用隔 爆型 五 静电及其预防五 静电及其预防 1 静电原理 两种物质相互摩擦 互相紧密接触再分离 发生电感应或电解 作用 均会引起电子转移而产生静电 静电产生的结果 就使 丢失电子的物质带正电 而获得电子的物质带负电 当具备一 定条件时 带不同种静电电荷的物质之间就会发生放电现象 谓之静电火花 静电的产生不仅不易觉察 而且测试和控制措 施都不是绝对有把握的 以致找不到原因的火灾发生后 很难 根据残痕分析来判定是否由静电引起的 液化石油气生产场所 通常有以下情况易产生静电火花 液化石油气从小孔喷出 喷出介质和喷嘴均会带静电 介质 中的悬浮杂质颗粒的空间电荷尤为明显 当它碰到绝缘物或无 接地导体时 则该导体就接受空间电荷而带电 电位随之不断 升高 另外 当介质喷入密封容器内 则容器内由于空间电荷 浮游 也会促使电荷密度上升 导致放电 此时 若容器接地 不良 也会带电 反极性电 问题不在于容器带正电或负电 而在于电位的高低 设备互相撞击及与地面摩擦 甚至带钉鞋与地面摩擦时都有 可能产生静电火花 管道及设备接地不良 又在液化石油气高速流动的情况下 由于摩擦产生的静电不易及时导出 则静电积聚可能产生高达 数千伏的危险电压 管道带电现象 尤以高分子材料的管道表 面电位升高最为显著 用泵向容器内灌注液化石油气时 流动中带电的液体将电荷 带入容器内而引起电荷积聚 用传动带驱动的泵和压缩机 在运行中的皮带会带电 其电 位往往会高达 20kv 以上 穿着衣物 尤其是化纤衣料 织物 人身摩擦均会引起静电 产生 但植物棉织品有吸湿性 不必担心带电 人体带电实例 如表 4 32 所示 表表 4 324 32 人体带电实例人体带电实例 摩擦方式人体电位 v 在尼龙地毯上穿新皮鞋快步走 2700 穿新皮鞋慢步走 2400 穿心的合成底鞋慢步走 2900 在油地毡 合成树脂花砖或大理石上行走 穿化纤上 衣坐在人造革面沙发上 1000 1500 坐着微微颤动时 10000 从沙发上站起时 10000 与喷出的带电蒸汽接触时 5000 脱去化纤上衣时 5000 静电火花能否成为点源 取决于物体之间的电位和放电过程中 放出的能量 一般计算导体处于绝缘状态时的电位和释放静电 能量的公式为 式中 v 一物体的静电电位 v q 一物体积聚的电荷 c c 一带电体的电容 f w 一导体内积聚的静电能量 j 由于导体要放电 就将其积累的静电能量全部释放出来 若该 能量超过可燃气体的最小着火能量 可燃气体和空气混合物就 可能被点燃 通常 积聚电荷 q 是很难测出的 电位 v 可用 静电电压表测定 静电电容 c 可用下式做近似计算 导体在空间处于 孤立 状态 视作孤立球状导体 时 c 4 0r 4 9 导体与大地或接地物体接近 视作两板相对平行 时 式中 c 静电电容 f 0 真空介电常数 0 8 85 10 12 f m 空间物质相对介电常数 对空气 1 r 球状导体半径 m a 对向面积 m2 l 一两板间距 m 各种燃气体的最小着火能量如表 4 33 所示 由此可见 可燃气 体最小着火能量是很小的 积聚起来的静电能量很容易达到该 值 应引起足够的重视 通常认为带电体 表 4 33 可燃气体的最小着火能量的静电电位低于 300v 时是安 全的 人体遭静电电击 偶有强烈的打击感 v 6kv w 2mj 时 但不可能达到致命的地步 表表 4 334 33 可燃气体的最小着火能量可燃气体的最小着火能量 级别可燃气体种类 浓度 在空 气中 最小着火能 量 mj 级别 可燃气体种 类 浓度 在空 气中 最小着火能量 mj 二硫化碳 6 520 015 丙烷 4 020 31 氢 29 50 019 乙醛 7 720 376 乙炔 7 730 02 正丁烷 3 420 38 乙烯基乙炔 4 020 082 丁酮 3 670 53 四氢呋喃 3 670 54 苯 2 710 55 乙酸乙烯酯 4 440 70 10 6 j 级 乙烯 6 520 096 10 4 j 级 氨 21 80 77 环氧乙烷 7 720 105 丙酮 4 971 15 丙炔 4 970 152 三乙氨 2 101 15 1 3 丁二烯 3 670 17 异辛烷 1 651 35 甲苯 2 272 5 吡咯 3 833 4 1 2 环氧丙烷 4 970 19 10 4 j 级 甲醇 12 240 215 10 3 j 级 甲基氰 7 026 0 呋喃 4 440 225 甲烷 8 50 28 丙烯 4 440 282 乙烷 6 00 31 2 防静电措施 从静电产生的原理可知 引起静电着火或爆炸必须具备以下条 件 有静电源 静电得以积聚 并达到足以引起放电的电位值 可燃混合物的存在 以及导体释放静电能量大于其周围可燃 混合物的最小着火能量 针对挚些石油气生产场所的工艺设施 设备及其操作过程 应 该有意识地采取相应的措施 大致归纳如下 设备接地良好 接地电阻值小于 100 与防雷设施共用时 则取小于 10 严禁使用高绝缘材料 使用塑料 胶管时 应加上金属屏蔽 网 厂房内防爆电动机使用传动皮带时 其导静电性能应良好 装卸作业应克服小孔漏泄 控制介质流速和压差不应太高 建 构筑物使用不发火花地面 地面不应铺绝缘材料 地面 漏泄电阻应小于 1000 生产场所应保持良好通风及室内空气湿度 宜在 50 左右 文明操作 避免容器及设备撞击 严格遵守规章制度 控制人员流动 衣着及劳动保护用品要 符合防静电要求 六 防雷及其措施六 防雷及其措施 1 雷电的危害 雷电是一种自然现象 众所周知 水蒸气和强烈气流形成了雷 云 随着电荷的积累 雷云的电位逐渐升高 当带不同电荷的 雷云互相接近到一定距离 或雷云与地面凸起物接近到一定程 度时 便发生激烈的放电 出现强烈的闪光 由于放电时温度 高达 2000 空气受热急剧膨胀 发生爆炸的轰鸣声 这就是 闪电和雷鸣 雷云和大地之间的放电称为直击雷 此外 还分 有感应雷 雷电侵入波和球形雷等几种雷电现象 雷电有很大的破坏力 有多方面的破坏作用 雷击房屋 线路 及电力设备等物体时 会产生雷电过电压 将这些物体烧毁 引起火灾和电力设备触漏电事故 雷电所波及的范围内 会严 重损坏设备和危及人身安全 因此 对具有易燃 易爆特点的 液化石油气储配站来讲 采取相应的防雷措施尤为重要 2 防雷电装置 防雷击的基本方法是将雷电电流通过适当的通道引入地下 避 回累针 避雷线 避雷网 避雷带 避雷器都是经常采用的防 雷装置 一套完整的防雷装置包括接闪器 引下线和接地系统 接闪器是利用其高出被保护物的突出高度 把雷电引向自身 并通过引下线和接地系统 使雷电流入大地 使被保护物体免 受雷击 避雷针 避雷线 避雷网 避雷带以及建筑物的金属 面都可作为接闪器 避雷器并联在被保护设备或设施上 正常时处于不通状态 当有雷电时 击穿放电 切断过电压 发挥保护作用 过电压 终止后迅速恢复不通状态 保护正常工作 避雷器有保护间隙 管形避雷器和阀形避雷器之分 主要用于保护电力设备 也用 作防止高电压侵入室内的安全设施 引下线是雷电电流进入大地前的通道 应满足机械强度 耐 腐蚀和稳定的要求 引下线的截面积一般不应小于 48mm2 引下线应沿建筑物的外墙敷设 并应避开建筑物的出入口和行 人容易接触的地点 引下线应尽量短而直 接地系统的作用是排放雷电电流 其性能主要取于它的流散 电阻 流散电阻越小 雷电电流排放越快 由于引下线电阻很 小 往往忽略不计 接地电阻一般可认为等于流散电阻 接地 系统通过冲击电流时的接地电阻称为冲击接地电阻 3 雷电的破坏 雷电是自然界的空间放电现象 其本质与生产过程中所产生的 静电是一致的 雷击放电电压可高达数千千伏 其破坏力是巨 大的 它的破坏作用大致可分三个如下方面 对电气设施 设备的破坏 如造成绝缘损坏 短路而失火 造成高压窜入低压或设备漏电而引起触电事故 巨大的雷电电 流直接顺着导体流入地下 导致触电伤亡 甚至雷电直接破坏 电网 电路而造成停电事故 雷电电流通过导体瞬间转换成热能引起可燃物质燃烧 雷击瞬间在被击物缝隙处气体突然膨胀造成机械破坏 4 防雷措施 目前的科学技术水平尚无法人为消除雷电 只能采取预防措施 预防雷电电击的基本方法是引导雷电电流进入大地 避雷针 避雷线 避雷网 避雷带 避雷器都是经常采用的防雷装置 一套完整的防雷装置应包括接闪器 引下线和接地装置三部分 防雷装置的接地电阻值不应大于 10 液化石油气储配站防雷措施的要求 应遵守 电力设计技术规 范 的有关规定 生产区内的建 构筑物防雷等级为第二级 露天储罐在壁厚不小于 4mm 时 本身就可作为接闪器 但必须 接地良好 接地点还应不少于两处 其间距不应超过 30m 为 了防止雷电感应的危害 建筑物内的金属设备 管道 结构钢 筋等都应接地 此外 人身防雷内容主要是避免在雷雨天气进 行室外操作或在室内检修电气设备等 液化石油气储配站 气化站 混气站和加气站 以下统称液化石 油气站 是一个易燃 易爆 易使人中毒的危险场所 在液化石 油气站的生产区内 分布于各处的工艺装置之间通过各种阀门 与管道连接 构成了一个相互关联 相互制约的生产体系 液 化石油气长期以一定的压力存在于工艺装置和管路中 很容易 从老化和松弛的各密封点渗漏出来 同时在充装钢瓶 装卸车 过程中 残存在橡胶管内的液化石油气不可避免地也要逸出 不仅操作人员直接置身于这种环境中操作 维修人员也常常在 此环境中对各设备管道进行维护修理作业 如果在任何一个工 作面上 哪怕是有一个人违反操作规定 违反某项安全制度 就极有可能导致燃烧 爆炸事故 甚至造成站毁人亡的恶果 因此 必须加强液化石油气站的安全管理 建立健全各项管理 制度和安全操作规程 不断对职工进行安全知识教育 使每一 个在液化石油气站内从事工作的人员明确各自的岗位职责及安 全要求 切实做到自觉遵守制度 严格按照规程操作 保证安 全生产 七 火灾与扑救七 火灾与扑救 火灾是一种在失控条件下发生的对社会威胁较大而且也很频繁 的灾害 我国每年发生几千起火灾 造成的经济损失在数十亿 元 伤亡人数达数百人 由于液化石油气本身具有闪点低 易 扩散 受热后迅速汽化 强热时剧烈汽化而喷发远射 燃烧值 大 燃烧温度高 爆炸范围较宽且爆炸下限低等特点 因此 一旦发生液化石油气火灾事故 除直接破坏财产引起人员伤亡 外 还会发生爆炸 建筑物与设备塌崩飞散和引起火情进一步 扩大等继生灾害 造成更加严重的后果 为了有效地防范液化 石油气火灾和爆炸事故的发生 需要对火灾火源 液化石油气 火灾特征和消除火灾的措施及消防器材的使用等知识加以了解 和掌握 1 火源的分类 燃烧必须同时具备以下三个条件 要有可燃物质 要有氧化剂 要有引火源 这三个条件称之为燃烧的 三要素 在液化石 油气的生产操作环境中 前两个条件在多数场合下总是同时存 在 无法避免的 火源则是引起可燃物燃烧的主要灾源 因此 了解火源分类 加以控制和消除引火源是防火 防爆的关键 1 根据火源性质分类火源按其性质分 有如下 4 类 机械性火源类撞击 摩擦火源 压缩热 如气体压缩过程中 产生的高热体 热火源类高温物体 100 的设备和铁件 热射线 如阳光 钢水的热射线 电火源类电气火花 静电火花 化学火源类明火 烟火 炉火等 自燃火源 物质自燃着火 形成的火源 2 按火源的用途分类 工艺加热用火如工业炉火 窑炉等 在液化石油气站内 这 类火源本身是不存在的 但要注意周围工矿企业中这类火源对 液化石油气站造成的威胁 维修用火如焊接 切割 喷灯和熬制用火等 这种火源造成 的事故居多 不可忽视 凡在液化石油气站生产区内动火 均 应按规定办理动火手续 严禁随意动火 电气火源如电气火花 静电放电火花等 这也是液化石油气 站常见的致灾火源 电气接触点在启动时或断开时产生的火花 温度可达几千度 电气火源多见于电气设备不符合规格要求或 老化 线路超负荷 电气短路 接触电阻增大等原因所致 电 火花所击穿的空间 最高温度达上万摄氏度 因而危害很大 静电火花的危害也是不可忽视的 静电的特性之一 就是电量 小而电压高 一旦形成条件 易发生静电放电火花 成为火灾 爆炸的火源 因此必须将其导入地下 其他火源如烟火 撞击摩擦火花 自燃着火 高温物体等 因此类火源引起的火灾 爆炸事故也不少见 尤其吸烟危害大 烟头的烟火温度高达 800 足以点燃易燃易爆物质 烟头阴 燃时间长 往往待人离开或空气混合物达到爆炸浓度后才引发 火灾爆炸事故 2 液化石油气火灾的危害 根据我国对可燃性液体火灾危险等级的划分 液化石油气属一 级易燃易爆危险品 是最高的危险等级 其危险性主要表现在 以下几个方面 1 极易燃烧和爆炸液化石油气的闪点很低 其主要成分的闪 点都在 60 以下 液化石油气气体的最小引燃能量为 0 2 0 3mj 是极易着火的 一种可燃物质 不论在寒冬还是盛夏 都无需加热 遇有火种 便可燃烧 同时液化石油气的爆炸范围在 2 10 之间 其爆 炸下限低 爆炸范围宽 受热 承受冲击或遇电火花 接触强 氧化剂都能引起燃烧爆炸 因此 相对于汽油 煤油 酒精等 易燃物质来说 液化石油气的易燃易爆性更大 液化石油气 氧 气混合的燃爆范围见 表 4 34 表表 4 344 34 液化石油气液化石油气 氧气混合的燃爆范围氧气混合的燃爆范围 序号 液化石油气 在混合气体 中的体积分 数 燃烧爆炸情况序号 液化石油气 在混合气体 中的体积分 数 燃烧爆炸情况 13 2 爆炸声音微弱 633 1 爆炸声音响 26 0 有爆炸声 736 2 爆炸声音响 36 7 有爆炸声 843 爆炸声音响 震 412 9 有爆炸响声 951 5 爆炸声音响 震 并强烈发光 519 1 爆炸声音较响 1064 爆炸声音响 震 并强烈发光 2 火势猛 灾害损失大液化石油气的爆炸速度为 2000 3000m s 火焰温度高达 2000 沸点低 自燃点为 446 480 当一有火情 即便在远方的液化石油气也会起燃 形成长距离大范围的火区 灾害异常猛烈 液化石油气液体发 热值为 46 1mj kg 气体低发热值为 92 1 108 9mj m3 约为 焦炉煤气的 6 倍多 由于其燃烧热值 四周的其他可燃物也极 易被引燃 不少的火灾案例中 都有建筑物被烧塌 混凝土构 件被烧熔的情况 如此猛烈的火势 给现场扑救人员的作业和 装备的使用 也造成一定的困难 3 易挥发 且事故具有隐蔽性液化石油气在常温常压下极易 挥发 液态石油气泄漏出来体积能迅速挥发扩大成 250l 以上的 气体 由于气态石油气的密度比空气大 1 5 2 0 倍 往往停滞 积聚在地板下面的空隙 电缆 下水道等低洼处 一时不易被 吹散 即使在平地上 也能沿地随风漂流而不易逸散到空中 所以 远处的明火也能将渗漏出来的油气点燃而引起燃烧爆炸 使事故的隐蔽性增大 极大地增加了火灾的危险性 4 极限浓度低 继生灾害严重 1m3 液化石油气与空气混合 含量达到 2 时 能形成体积为 12500m3 的爆炸性混合物 使具 有爆炸危险的范围大大扩大 一遇明火 除产生爆炸外 极易 导致周围储罐或罐车因受高温的烘烤而引发物理爆炸 大量的 液化石油气从爆炸破裂的容器中涌喷到四周较远地域 继而汽 化着火 使火灾延伸到周围远处的建筑物 从而引发恶性火灾 事故 造成更加严重灾情 3 灭火原理及基本方法 1 灭火原理物质的燃烧是一种同时发光发热的激烈的氧化反 应 既然是化学反应 就必须具备一定的物质条件 燃烧发生 所具备的条件是同时存在可燃物质 氧化剂和点火源三个要素 这三个要素缺少任何一个 燃烧便不能发生 而且三个条件之 间要相互作用 并在成分 温度 压力和点火等方面还要有数 量值的要求 燃烧才会发生 如烧红的铁丝在助燃充足的纯氧 或氯气中能剧烈燃烧 而在空气中却不燃烧 一般天然可燃物 在空气中含氧量低于 14 时也不会燃烧 丙烷在空气中的浓度 小于 2 时就不会被点燃 因而 对已经进行的燃烧 若破坏和 消除可燃物或助燃物中的任何一个条件 燃烧便会衰弱终止 这就是灭火的基本原理 2 灭火的基本方法根据灭火原理 灭火的基本方法是要破坏 燃烧必须具备的基本条件 中止燃烧反应过程所采取的一些措 施 具体方法有以下几种 隔离灭火法根据燃烧必须具备可燃物质这一条件 将燃烧物 体与附近的可燃物隔离或疏散 中断可燃物的供应 使燃烧停 止 这是扑救火灾比较常用的一种方法 适用于扑救各种固体 液体和气体的火灾 如将火源附近的可燃 易燃 易爆和助燃 物质从燃烧区转移到安全地点 关闭管道阀门 阻止可燃气体 或液体 阻拦流散的易燃 可燃液体或扩散的可燃气体或将单 一的燃烧物 如钢瓶 罐车 从危险区快速转移到安全地带 或 拆除与火相连的易燃建筑结构等 造就阻止火势蔓延的空间地 带 冷却灭火法根据可燃物质发生燃烧时必须达到一定温度这一 条件 将灭火剂直接喷洒在燃烧着的物体上 使可燃物质的温 度降到燃点以下 而停止燃烧 如用大量的水冲泼火区来降温 二氧化碳灭火剂来灭火 由于雪花状固体二氧化碳本身温度很 低 接触火源汽化时又吸收大量的热 从而使燃烧区的温度急 剧下降 另外 在火场上除用冷却法直接扑灭火灾外 还常用 水来冷却尚未燃烧的可燃物和生产装置 以防止它 窒息灭火法根据可燃物质燃烧需要足够的助燃物质 空气 氧 这一条件 采取阻止空气进入燃烧区的措施 或断绝氧气而 熄灭 这种方法适用于扑救封闭的房间 单一着火体和生产设 备内的火灾 如使用沙土 石棉布 湿被等不燃或难燃材料覆 盖燃烧物或封闭孔洞 用二氧化碳 氮气或水蒸气充斥燃烧空 间等 使可燃物无法获得助燃物质而停止燃烧 化学抑制法使灭火剂参与燃烧的连锁反应 使燃烧过程中产 生的自由基消失 形成稳定分子或活性低的自由基 从而使燃 烧反应停止 近代反应理论认为燃烧是一种自由基的连锁反应 燃烧的进行是产生的大量自由基间的接触所为 而有些化学物 会产生抑制自由基反应的游离基团 从而阻止了燃烧反应 大 多的灭火剂 除有阻隔空气 降低温度的作用外 都有终止自 由基的作用 而兼有化学灭火的功能 在灭火中具体采用哪种方法 应根据燃烧物质的性质 燃烧特 点和火场的具体情况 以及消防技术装备的性能来选择 由于 液化石油气火灾具有火情大 火势猛 燃烧速度快 热值高等 特点 往往需要使用几种灭火方法 充分发挥各种灭火剂的功 能 才能迅速地将其扑灭 4 液化石油气火灾的扑救 液化石油气火灾的扑救主要是指对初起火灾的临场扑救 实践 证明 多数火灾都是由小到大 由弱到强 逐步发展成为大火 灾的 一般的着火过程可分为初起 发