防火防爆及消防知识ppt课件

防火防爆及消防基础知识 主讲人 王靖文 一 燃烧知识二 爆炸知识三 防火防爆的基本技术措施四 消防灭火知识五 灭火器配置六 火灾防护与逃生知识 一 燃烧 1 燃烧的本质燃烧是一种放热发光的化学反应 也就是化学能转变成热能的过程 在日常生活 生产中所见的燃烧现象 大都是可燃物质与空气 氧 或其它氧化剂进行剧烈化合而发生放热发光的现象 实际上燃烧不仅仅是化合反应 有的是分解反应 2 燃烧条件 1 燃烧的发生 必须同时具备三个条件 1 可燃物凡是能与空气中的氧或其它氧化剂起燃烧反应的物质 均称为可燃物 如汽油 液化石油气 木材等 2 助燃物凡是能帮助和支持燃烧的物质 均称为助燃物 如空气 氯 高锰酸钾等 常见的有空气和氧气 3 着火源凡是能引起可燃物质发生燃烧的热能源 均称作着火源 热 光 电 化学 机械能等 如明火 摩擦 撞击 高温表面 自然发热 化学能 电气火花 雷击 静电 聚集的日光和射线等 也是引起爆炸的能源 2 燃烧的充分条件 1 一定的可燃物浓度 2 一定的氧气含量 3 一定的点火能量 4 未受抑制的链式反应 对于无焰燃烧 前三个条件同时存在 相互作用 燃烧即会发生 而对于有焰燃烧 除以上三个条件 燃烧过程中存在未受抑制的游离基 自由基 形成链式反应 使燃烧能够持续下去 亦是燃烧的充分条件之一 3 燃烧过程及形式 1 燃烧过程可燃物质燃烧实际上是物质受热分解出的可燃性气体在空气中燃烧 因此 可燃物质的燃烧多在气态下进行 气体最容易燃烧 其燃烧所需的热量只用于本身的氧化分解 并使其达到燃点 液体在火源作用下先蒸发 然后可燃气体氧化 分解进行燃烧 固体燃烧时 如果是简单的物质如硫 磷等 受热时首先熔化 然后蒸发成蒸气进行燃烧 没有分解过程 如果是复杂物质 在受热时先分解 析出气态和液态产物 然后气态产物和液态产物的蒸气才能燃烧 热 热 物质燃烧过程示意图 2 燃烧形式 可燃性气体的燃烧可燃性气体预先同空气 或氧气 混合而后进行的燃烧称为混合燃烧 动力燃烧 如泄漏出的液化气弥散在罐的周围遇火会以爆炸的形式燃烧 可燃性气体与周围空气一边混合一边燃烧 则称为扩散燃烧 如可燃性气体自管中喷出在管口发生的燃烧 即为扩散燃烧 混合燃烧反应速度快 火焰传播速度也快 化学性爆炸即属于这 形式 在扩散燃烧中 由于氧进入反应带只是部分参加反应 所以常产生不完全燃烧的碳黑 可燃液体的燃烧液体蒸发产生的蒸气进行燃烧叫做蒸发燃烧 如汽油 酒精燃烧 难挥发可燃液体的燃烧 是受热后分解产生的可燃性气体在进行燃烧 故称为分解燃烧 如原油 蒸发燃烧和分解燃烧的机理与气体燃烧是相同的 可燃固体燃烧 如木材和煤的燃烧 是受热分解产生的可燃气体的燃烧 因此属于分解燃烧 象硫磺和荼这类可燃固体的燃烧 是先熔融蒸发而后进行燃烧 因此可看作蒸发燃烧 固体燃烧一般有火焰产生 又称火焰型燃烧 当可燃固体燃烧到最后 分解不出可燃气体时 只剩下炭 此时没有可见火焰 燃烧转为表面燃烧 如金属燃烧 3 关于燃烧的名词 1 着火与着火点可燃物质在空气充足的条件下 温度达到某一数值时 与火源接触即行燃烧 当火源移去后 仍能继续燃烧 这种持续燃烧的现象叫着火 可燃物质开始持续燃烧的最低温度称为该物质的着火点 燃点 物质着火点的高低 反映了该物质火灾危险性的大小 着火点低 火灾危险性大 反之则小 几种物质的燃点 2 闪燃与闪点 各种液体的表面都有一定量的蒸气 蒸气的浓度取决于该液体的温度 在一定温度下 可燃液体的蒸气与空气混合而成的气体混合物 一遇火源即产生闪火的瞬间燃烧 这种燃烧现象称为闪火或闪燃 液体发生闪燃时的最低温度即为液体的闪点 通常用闪点来表示可燃物火灾危险性的大小 一般称闪点小于或等于45 的液体为易燃液体 闪点大于45 的液体为可燃液体 而闪点低于28 的可燃物称为一级火灾危险品 液体根据闪点分类分级 可燃液体火灾危险性另一种分类 甲类 一级易燃液体 闪点60 如柴油 润滑油等 几种液体的闪点 3 阴燃没有火焰的缓慢燃烧现象称为阴燃 4 爆燃以亚音速传播的爆炸称为爆燃 5 自燃与自燃点 可燃物质不需明火或火花等接近便能自行着火的现象称自燃 此时的最低温度称自燃点 自燃现象可分为受热自燃与本身自燃两种 几种常见物质的自燃 1 植物的自燃 如稻草 麦草 麦芽 锯木屑 玉米蕊和棉籽等都可能发生自燃 自燃是由于生物 物理及化学作用引起的 在开始阶段 由于植物含有一定水份 其内部的微生物在一定温度下呼吸繁殖时会产生热量 如散热不好 温度逐渐上升 升温至70OC左右时微生物死亡 生物作用终止 这时植物中不稳定的化合物开始分解 生成黄色多孔炭 它能吸附蒸汽和气体 同时析出热量 使温度继续升高 新的化合物不断分解炭化 在温度升至150 200OC时 植物中的纤维素开始分解 进入氧化过程 温度继续升高 反应速度加快 当聚热达到一定程度时 这种物质就会自行着火 2 油类物质的自燃 油类分为动物油 植物油和矿物油三种 其中植物油是具有较大的自燃能力 动物油处于液态才有自燃能力 而纯矿物油是不会自燃的 在植物油中 桐油 亚麻仁油和葵花籽油等比较容易自燃 油脂浸渍于一些多孔物质中 蓄热条件好 氧化面积大 才能发生自燃 例如 油棉纱 油布及浸油的锯末和铁屑等都能发生自燃 3 煤的自燃 煤在低温时氧化速度不快 但由于它能吸附蒸气和气体 并能使其在煤的表面浓缩而变成液体 放出热量可以使温度逐渐升高到60OC 这时 氧化加速温度继续升高 直到发生自燃 为了防止煤堆自燃 可以将煤堆压实 以减少煤堆内部的孔隙和存有的空气 也可以采取通风的方法 将煤堆内部产生的热量散发出去 几种可燃物质的自燃点 4 氧指数是指在规定条件下 固体材料在氧 氮混合气流中 维持平稳燃烧所需的最低氧含量 氧指数高表示材料不易燃烧 氧指数低表示材料容易燃烧 一般认为氧指数 22属于易燃材料 氧指数在22 27之间属可燃材料 氧指数 27属难燃材料 影响燃烧速度的因素 1 同一可燃物的燃烧速度决定于表面积与体积之比 在相同体积下 燃烧表面积愈大 燃烧速度愈快 2 燃烧物质与氧化合的能力 氧化能力愈大 燃烧速度愈快 反之 则愈小 汽油蒸发快 比较容易与氧化合 它的燃烧速度相对较快 3 燃烧物中碳 氧 硫 磷等可燃物的元素的含量 这些含量愈多 燃烧速度愈快 反之 则小 例如石油含碳 氢大约为96 99 5 乙醇含碳 氢大约为65 2 所以石油燃烧速度大于乙醇 二 爆炸 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 爆炸一般分为物理性爆炸和化学性爆炸 1 物理性爆炸 物质因状态或压力发生突变而形成的爆炸现象称为物理性爆炸 物理性爆炸前后物质的性质及化学成分并不改变 例如蒸汽锅炉爆炸 压缩气瓶因外界条件变化而造成的爆炸都属于此类 2 化学性爆炸 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 称为化学性爆炸 化学性爆炸前后物质的性质和成分均发生了根本的改变化学性爆炸按爆炸时所发生的化学变化又可分为三类 1 简单分解爆炸 引起简单分解的爆炸在爆炸时并不一定发生燃烧反应 爆炸时所需热量是由爆炸物本身分解时产生的 属于这一类的有乙炔银 碘化氮等 这类物质撞击感度较高 受震动即可引起爆炸 是比较危险的 某些气体由于分解产生很大的热量 在一定条件下可能产生分解爆炸 尤其在受压情况下更容易发生爆炸 例如乙炔在压力下的分解爆炸 即属此类情况 2 复杂分解爆炸 这类爆炸物质的危险性较简单分解爆炸物稍低 这类物质爆炸时 伴有燃烧现象 燃烧所需的氧由本身分解产生 例如梯恩梯 硝铵炸药等 3 爆炸性混合物的爆炸 所有可燃气体 蒸气 液体雾滴及粉尘同空气 氧 的混合后 成为具有一定浓度的爆炸性混合物 如遇火源 发生爆炸 例如 氢 汽油蒸气 面粉粉尘等与空气的混合物发生的爆炸 3 粉尘爆炸 煤尘 铝粉 镁粉 塑料粉尘 纤维粉尘 硝铵粉尘等 悬浮于空气中 达到一定浓度遇高温 摩擦 火花等引爆能源会引起瀑炸 此种爆炸称为粉尘爆炸 目前已发现的爆炸性粉尘有以下7类 1 金属类如镁粉 铝粉 锰粉 2 煤炭如活性炭 煤等 3 粮食如淀粉 面粉等 4 合成材料如染料 塑料 5 饲料如鱼粉 血粉 6 农副产品如烟草 棉花 7 林产品如纸粉 木粉等 4 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作爆炸极限 分为爆炸上限和爆炸下限 在上限和下限之间的浓度范围称爆炸范围 如果可燃气体在空气中的浓度低于下限 因含有过量空气 即使遇到着火源 也不会爆炸燃烧 同样 可燃气体在空气中的浓度高于上限 因空气不足 所以也不会爆炸 但重新接触空气 仍能燃烧爆炸 这是因为重新接触空气后 将可燃气体的浓度稀释 达到了燃烧爆炸范围 几种可燃液体的蒸气爆炸浓度极限 5 影响爆炸极限的因素 1 原始温度混合物的原始温度越高 爆炸范围越大 即下限降低 上限升高 2 原始压力压力增加 爆炸范围扩大 压力降低 爆炸范围缩小 压力对爆炸上限的影响十分显著 而对下限的影响较小 5 影响爆炸极限的因素 3 惰性介质的影响若混合物中所含的惰性气体量增加 爆炸范围就会缩小 惰性气体的浓度提高到某一数值 混合物就不会爆炸 4 容器的尺寸和材质容器 管子的直径越小 则瀑炸范围缩小 当管径 或火焰通道 小到一定程度时 火焰就不能通过 这一间距叫临界直径 容器的材质对爆炸极限也有影响 一般钢制容器对爆炸极限无明显影响 5 影响爆炸极限的因素 5 能源燃烧和爆炸都需要一定的点火能源 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 如 甲烷与电压为100伏 电流强度为1安培无论什么浓度都不会爆炸 2安培爆炸极限5 9 13 6 3安培时为5 85 14 8 6 其它因素如光的影响 在黑暗中氢与氯的反应十分缓慢 但在强光照射下则能发生链锁反应 导致爆炸 表面活性物质对某些介质的影响 如在530 时 氢与氧完全无反应 但如果投入石英 玻璃 钢或铁棒时 则发生爆炸 案例3 吐哈油田分公司 10 28 爆炸着火事故 2003年10月28日14 50 吐哈油田分公司丘陵采油厂发生了一起油罐爆炸着火事故 造成5人死亡 2人重伤 1人轻伤 直接经济损失583608元 案例3 吐哈油田分公司 10 28 爆炸着火事故 事故发生经过 10月28日 吐哈油田分公司丘陵采油厂注采保运班执行将1井两具40M3原油罐搬至柯14井任务 该罐于10月4日起停用 罐中原油已放至底阀口 底阀口距罐底10厘米 罐内留有残液 9 30 注采保运班电焊工及维护工到达勒1井进行吊罐作业 在吊罐装车时 发现油罐排气管过长不便拉运 就将排气管割成两段拉运 12 30左右 两具原油罐及相关附件拉运到柯14井 案例3 吐哈油田分公司 10 28 爆炸着火事故 事故发生经过 续 13 00 开始卸装吊罐工作 14 44 注采保运班先在油罐上连接排气管法兰 后焊接排气管割开的延伸部分 14 50 油罐在焊接过程中发生爆炸 现场开始着火 15 52 消防车赶到现场进行扑救 于16 20将火扑灭 案例3 吐哈油田分公司 10 28 爆炸着火事故 事故的直接原因 作业人员严重违反安全操作规程 即先将排气管用法兰联接到罐体上 后对排气管的延伸部分进行焊接 由于罐内留有残液 残液在罐内挥发形成爆炸性气体顺排气管排出时 遇焊接明火 引爆了罐内爆炸性气体 1 动火管理 监督不到位 2 违章作业 未进行吹扫 清洗或置换 3 操作人员素质差 缺乏必要的常识 三 防火防爆的基本技术措施 1 控制可燃物 1 用不燃材料代替可燃材料 2 限制生产车间内易燃物品的储存量 3 对具有火灾 爆炸危险的厂房 采取局部排风或全部通风方法 以降低易燃气体 蒸汽和粉尘在厂房内空气中的浓度 使其达不到爆炸浓度极限 输送可燃物料 做到固体物料机械化 液体物料管道化 气体物料密闭化 消除 跑 冒 滴 漏 2 隔绝空气和氧化剂 防止构成燃烧的助燃条件 三 防火防爆的基本技术措施 3 消除着火源 防止引起燃烧的激发能源 1 火灾危险场所禁止吸烟 设备要有可靠的安全措施 禁止运用明火和能散发火花的车辆进入 2 在炎热季节对易燃液体储槽采取遮阳 淋水等安全措施 控制温度 防止高热 3 搬运易燃 易爆物品要轻装轻卸 避免摩擦 撞击 经常润滑机器轴承 防止磨擦发热 铁质工具改为铝铜合金 防止碰撞击火花 三 防火防爆的基本技术措施 4 根据危险程度 采用不同类型的防爆电器设备或将非防爆电器设备安装在室外 隔窗照明 隔墙传动等 5 对容易产生静电的生产和输送设备 采取可靠的接地装置 或控制液体流速 提高液体的导电率等 6 安装避雷装置防止雷击 在雷雨天停止灌装易燃液体和排放可燃废气 三 防火防爆的基本技术措施 4 防止火势扩大蔓延 不使新的燃烧条件形成 1 在建筑物间留有必要的防火间距或筑防火墙 油罐区周围建防护堤 2 在气体通风管道上装阻火器 阻火闸门或安全水封 3 对有压力的容器设备 装泄压防爆膜 片 安全阀 压力表 轻质易燃液体贮罐装呼吸阀 4 能形成爆炸介质的建筑物 设泄压门窗轻质屋盖 四 消防灭火知识 一 火灾事故特点1 严重性火灾事故所造成的后果 往往是比较严重的 它容易造成重大伤亡事故 2 复杂性发生火灾和爆炸事故的原因往往比较复杂 3 突变性虽然存在事故征兆 但一方面由于目前对火灾事故的监测 报警等手段的可靠性 实用性和广泛应用等尚不理想 另一方面 有相当多的人员对火灾事故的规律及其征兆了解和掌握得很不够 因此 火灾往往是在人们意想不到的时候突然发生 二 火灾事故的一般原因 1 人的因素思想麻痹 侥幸心里 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 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等 三 火灾的种类 目前 我国将火灾种类根据物质及其燃烧特性划分为以下五类 1 A类火灾 指含碳固体可燃物 如木材 棉 毛 麻 纸张等燃烧的火灾 2 B类火灾 指甲 乙 丙类液体 如汽油 煤油 甲醇 乙醚 丙酮等燃烧的火灾 3 C类火灾 指可燃气体 如煤气 天然气 甲烷 乙炔 氢气等燃烧的火灾 4 D类火灾 指可燃金属 如钾 钠 镁 钛 锆 锂 铝镁合金等燃烧的火灾 5 带电火灾 指带电物体燃烧的火灾 四 常用灭火方法 冷却灭火法 如水 CO2 隔离灭火法窒息灭火法抑制灭火法 使灭火剂参与燃烧的连锁反应 使燃烧过程产生的游离基消失 形成稳定分子或低活性的游离基 从而使燃烧反应停止 如干粉 1211等 五 常用灭火剂简介 1 水的灭火作用 冷却作用对氧的稀释对水溶性可燃 易燃液体的稀释作用水力冲击作用 冲散燃烧物 使燃烧强度降低 消防栓的使用 1 适用扑灭多种类型的火灾 水是分布最广 使用最方便 补给最容易的灭火剂 但不能用于补救与水能发生化学反应的物质引起的火灾 以及高压电器设备和档案 资料等引起的火灾 2 使用方法 将存放消防栓的仓门打开 将水袋取出 平放打开 将阀头接在水袋上 对准火源 双手托起阀头 打开水阀 进行灭火 2 泡沫灭火剂 凡能够与水混溶 并可通过化学反应或机械方法产生灭火泡沫的灭火药剂 称为泡沫灭火剂 泡沫灭火剂一般由发泡剂 泡沫稳定剂 降粘剂 抗冻剂 助溶剂 防腐剂及水组成 泡沫灭火剂主要用于扑救非水溶性可燃液体及一般固体火灾 特殊的泡沫灭火剂还可用于扑救水溶性可燃液体火灾 按照生成泡沫的机理 泡沫灭火剂可以分为化学泡沫灭火剂和空气泡沫灭火剂两大类 2 泡沫灭火剂 灭火作用 1 泡沫在燃烧物表面形成的泡沫覆盖层 可使燃烧物表面与空气隔绝 2 泡沫层封闭了燃烧物表面 可以遮断火焰的热辐射 阻止燃烧物本身和附近可燃物质的蒸发 3 泡沫析出的液体对燃烧表面进行冷却 4 泡沫受热蒸发产生的水蒸汽可以降低燃烧物附近氧的浓度 3 干粉灭火剂 它又称粉末灭火剂 是一种干燥的 易于流动的微细固体粉末 一般借助于专用的灭火器或灭火设备中的气体压力 将干粉从容器中喷出 以粉雾的形式灭火 按其使用范围 主要分为普通和多用两大类 这类干粉灭火剂主要适用于扑救可燃液体 可燃气体及带电设备的火灾以及一般固体火灾 多用 多用途干粉 ABC干粉 磷酸铵盐干粉 硫酸铵盐干粉等适用于 固体物质火灾 A类火灾 甲乙丙类液体如烃类 汽 煤 柴油 醇 酮 酯 苯类等有机溶剂 B类火灾 可燃气体火灾 C类火灾 普通干粉 BC干粉 碳酸氢钾干粉 碳酸氢钠干粉等适用于 甲乙丙类液体如烃类 汽 煤 柴油 醇 酮 酯 苯类等有机溶剂 B类火灾 可燃气体火灾 C类火灾 灭火原理 干粉灭火剂平时贮存于干扮灭火器或干粉灭火设备中 灭火时靠加压气体 二氧化碳或氮气 的压力将干粉从喷嘴射出 形成一股夹着加压气体的雾状粉流 射向燃挠物 当干粉与火焰接触时便发生一系列的物理化学作用 而把火焰扑灭 1 对燃烧的抑制作用 燃烧反应是一种连锁反应 燃料在火焰高温下吸收活化能而被活化 产生大量的活性基团 但在氧的作用下又被氧化成为不活性物 水及二氧化碳等 借助粉粒的作用 可以消耗火焰中的活泼的H和OH 当大量的粉粒以雾状形式喷向火焰时 可以大量地吸收火焰中的活性基团 使其数量急剧减少 并中断燃烧的连锁反应 从而使火焰熄灭 灭火原理 2 喷出的干粉形成雾状 将火焰包围 可以减少火焰的热辐射 干粉遇到高温会发生分解或放出结晶水 水能起到冷却作用 分解产生的气体 可使空气中的氧浓度降低 这些也都利于灭火 3 通用干粉除了具有上述作用外 还能在燃烧物的表面形成一层象玻璃一样的物体 它能起到象泡沫一样的作用 阻止空气和可燃物接触 达到窒息灭火的目的 灭火原理 8Kg4Kg2Kg1Kg450g干粉式灭火器 推车式干粉灭火器1211 4 卤代烷灭火剂 通常用作灭火剂的多为甲烷或乙烷的卤代物 分子中的卤素原于为氟 氯 溴 目前最常用的卤代烷灭火剂有二氟一氯一溴甲烷 三氟一溴甲烷 二氟二溴甲烷和四氟二溴乙烷 目前国际上以代号来表示 其命名原则是 用四个阿拉伯数字分别表示卤代烷中碳和卤族元素的原子数 氢原子数不计 其排列顺序为碳 氟 氯 溴 如果末尾的数字是零则略去 在代号前面还要冠以HALON 海龙 卤代院的简称 以区别于一些其他化合物 在国外 1211也简称为BCF 1301简称为BTM 目前国内生产和使用较多的为1211 灭火原理 卤代烷灭火剂主要通过抑制燃烧的化学过程 使燃烧中断 达到灭火目的 其作用是通过夺去燃烧连锁反应中的活泼性物质来完成的 这一过程称为断链过程或抑制过程 与干粉灭火剂的作用相似 由于完成这一化学过程所需时间往往比较短 所以灭火也就比较迅速 而其他一些灭火剂却大都是通过冷却和稀释等物理过程进行灭火的 灭火原理 应用范围 具有不导电 无腐蚀 灭火后不留痕迹 卤代烷适于扑救各种易燃液体火灾和电气设备火灾 特别适于扑灭精密仪器 档案资料 文物等 扑灭固体纤维物质火灾时要用较高的浓度 2005年全球禁止使用 蒙特利尔国际公约 5 二氧化碳灭火剂 二氧化碳灭火剂是以液态的形式加压充装在灭火器中的 由于二氧化碳的平衡蒸气压很高 瓶阀一打开 液体立即通过虹吸管 导管和喷嘴并经过喷筒喷出 在喷筒中液态二氧化碳迅速气化 并从周围空气中吸收大量的热 每公斤液态二氧化碳气化时约需138千卡热量 由于喷筒隔绝了对外界的热传导 因此二氧化碳液体气化时只能吸收自身的热量 导致液体本身温度急剧下降 当其温度下降到 78 5时 就有细小的雪花状二氧化碳固体出现 干冰 灭火作用 1 灭火器喷射出来的是温度很低的气态和固态的二氧化碳 由 干冰 变成气体时要吸收大量的热 对燃烧物有一定冷却作用 2 它的灭火作用主要是增加空气中既不燃烧也不助燃的成份 相对的减少空气中的氧气含量 窒息作用 实验表明 当燃烧区域空气中氧气的含量低于12 或者二氧化碳的浓度达到30一35 时 绝大多数的燃烧都会熄灭 灭火原理 应用范围 由于二氧化碳是一种惰性