第五章点火源与引爆能

1、第五章第五章 点火源与引爆能点火源与引爆能第一节 点火源的控制 l为预防火灾或爆炸灾害，对点火能源的控为预防火灾或爆炸灾害，对点火能源的控制是一个重要问题。制是一个重要问题。l引起火灾爆炸事故的能源主要有以下几个引起火灾爆炸事故的能源主要有以下几个方面，即明火、高温表面、摩擦和碰撞、方面，即明火、高温表面、摩擦和碰撞、绝热压缩、自行发热、电气火花、静电火绝热压缩、自行发热、电气火花、静电火花、雷击和光热射线等。花、雷击和光热射线等。 一、明火及高温表面 l工厂中的明火是指生产过程中的加热用火和维修工厂中的明火是指生产过程中的加热用火和维修用火，这就是所谓的用火，这就是所谓的生产用火生产用火；l

2、另外还有则是非生产用人，如取暖用火、焚烧、另外还有则是非生产用人，如取暖用火、焚烧、吸烟等吸烟等与生产无关的明火与生产无关的明火。 一、明火及高温表面l对于易燃液体的加热应尽量避免采用明火。对于易燃液体的加热应尽量避免采用明火。l一般温度加热时可采用蒸气或过热水；一般温度加热时可采用蒸气或过热水；l较高温度时也可采用其他载热体加热，但热载体的加热较高温度时也可采用其他载热体加热，但热载体的加热温度必须低于其安全使用温度。温度必须低于其安全使用温度。l加热载体：水蒸气、热水（加热载体：水蒸气、热水（100100C C）、高温有机物（）、高温有机物（40010101010m m）l粗糙颗粒的粉尘（

3、直径粗糙颗粒的粉尘（直径1mm1mm） l具有高电荷质量比的粉尘具有高电荷质量比的粉尘 l充装速度大于充装速度大于0.5kg/s0.5kg/s。 电刷放电 l是有着相对尖点的导电体（半径为是有着相对尖点的导电体（半径为0.10.1100mm100mm）与另外一个导电体或带电的绝缘体表面之间的放与另外一个导电体或带电的绝缘体表面之间的放电。电。l来自导电体的放电以像刷子的形状发光。来自导电体的放电以像刷子的形状发光。l放电强度没有点对点的火花放电强度强，不大可放电强度没有点对点的火花放电强度强，不大可能引燃粉尘能引燃粉尘。l然而，电刷放电然而，电刷放电能引燃可燃性气体能引燃可燃性气体。 电弧放电

4、 l是来自粉尘上方空气中的是来自粉尘上方空气中的云团放电云团放电。l由实验得知，由实验得知，类似闪电的放电类似闪电的放电，在体积小于，在体积小于60m60m3 3的容器或直径小于的容器或直径小于3m3m的塔中是不会发生的。的塔中是不会发生的。 电晕放电 l同电刷放电类似。同电刷放电类似。电极导体有尖点。电极导体有尖点。l来自这种电极的来自这种电极的放电具有足够的放电具有足够的能量能量能引燃最敏能引燃最敏感的气体感的气体。 四、流动电流 l流动电流流动电流I IS S是流动的液体或固体将电子由一是流动的液体或固体将电子由一个表面转移至另一个表面所产生的电子流个表面转移至另一个表面所产生的电子流动

5、。动。l当液体或固体流经管道（金属或玻璃）时，当液体或固体流经管道（金属或玻璃）时，静电在流动的物质上产生。静电在流动的物质上产生。l该电流同电路中的电流类似。该电流同电路中的电流类似。 uLudISexp110125松弛时间 l松弛时间是电荷被泄漏驱散所需要的时间松弛时间是电荷被泄漏驱散所需要的时间 cr0电导率五、静电电压差 图图6-4 流体流动导致的加料管线上电荷的聚积流体流动导致的加料管线上电荷的聚积 l从金属管线接地至玻璃管末端的电压，由以下从金属管线接地至玻璃管末端的电压，由以下公式计算：公式计算： RIVSALRC例6-1 l如图如图6-56-5中所示，计算的装料喷嘴和接地储罐中

6、所示，计算的装料喷嘴和接地储罐间形成的电压。另外，计算存储在喷嘴中的能间形成的电压。另外，计算存储在喷嘴中的能量和积累在液体中的能量。分析说明在以下两量和积累在液体中的能量。分析说明在以下两个流速条件下的潜在危害。（个流速条件下的潜在危害。（1 1）31gpm31gpm；（；（2 2）150gpm150gpm。已知软管长度为。已知软管长度为20ft20ft；软管直径为；软管直径为2in2in；液体导电率为；液体导电率为1010-8-8-1-1/cm/cm；介电常数为；介电常数为25.725.7；密度为；密度为0.88g/cm0.88g/cm3 3。 六、电荷平衡 拥有数个进、出口管线的容器拥有

7、数个进、出口管线的容器 六、电荷平衡 l对于这类系统，需要用电荷平衡来建立电对于这类系统，需要用电荷平衡来建立电荷和积累的能量的时间函数。荷和积累的能量的时间函数。l通过考虑通过考虑流入的电流流入的电流、流出的流出的液体所携带液体所携带的的电荷电荷，以及由于，以及由于松弛所导致的电荷损失松弛所导致的电荷损失，来建立电荷平衡。来建立电荷平衡。 nmoutjSiniSQIIdtdQ.,七、静电的危害 1 1、引起火灾爆炸、引起火灾爆炸l静电引起火灾爆炸的原因是静电放电火花能量静电引起火灾爆炸的原因是静电放电火花能量达到周围可燃物的最小点火能量而引起。达到周围可燃物的最小点火能量而引起。l火花放电的

8、能量是物体上的积聚的电量、物体火花放电的能量是物体上的积聚的电量、物体的电容和物体电压的函数。的电容和物体电压的函数。 22121CUQUE例6-4 l当向槽车中装苯时产生静电，测得静电压当向槽车中装苯时产生静电，测得静电压为为1000V1000V，电容为，电容为1.01.01010-8-8F F，如发生静电，如发生静电放电，问放电能量能否引起苯的燃烧或爆放电，问放电能量能否引起苯的燃烧或爆炸炸? ? 静电火花引起火灾爆炸事故必须具备下列条件 l要具备产生静电的条件。要具备产生静电的条件。l要具备产生火花放电的电位。要具备产生火花放电的电位。l有能产生火花放电的条件。有能产生火花放电的条件。l

9、放电火花有足够能量。放电火花有足够能量。l现场环境有易燃易爆混合物。现场环境有易燃易爆混合物。 图图6-8 最小引燃能与静电放电能量的比较最小引燃能与静电放电能量的比较 电击伤害 l生产过程中产生的静电所引起的电击一般生产过程中产生的静电所引起的电击一般不致直接使人致命不致直接使人致命l但由此造成二次事故，如电击使人坠落或但由此造成二次事故，如电击使人坠落或摔倒，或引起工作人员精神紧张，妨碍工摔倒，或引起工作人员精神紧张，妨碍工作，甚至产生其他危害，是不能忽视的。作，甚至产生其他危害，是不能忽视的。 妨碍生产 l由于静电力的存在，影响粉体的过滤和输由于静电力的存在，影响粉体的过滤和输送；送；l

10、使纤维缠结、吸附尘土；使纤维缠结、吸附尘土；l静电火花使胶片感光，降低质量；静电火花使胶片感光，降低质量；l使电子自动仪器受干扰，甚至使无线电通使电子自动仪器受干扰，甚至使无线电通讯受到破坏等。讯受到破坏等。 易于形成高静电位的单元操作 l高电阻率液体如二硫化碳、苯、汽油等在管道高电阻率液体如二硫化碳、苯、汽油等在管道输送或自容器转注时。输送或自容器转注时。l压缩或液化气体，自喷嘴或裂缝喷出，尤其当压缩或液化气体，自喷嘴或裂缝喷出，尤其当含有杂质（包括乳化液或悬浮固体）时。含有杂质（包括乳化液或悬浮固体）时。l某些粉体在管道中输送时。某些粉体在管道中输送时。l高电阻物料在搅拌、过滤、压碎、研磨

11、、过筛高电阻物料在搅拌、过滤、压碎、研磨、过筛时。时。l传动带传动、皮带输送时。传动带传动、皮带输送时。l二物料压紧、剥离，胶片涂片时等。二物料压紧、剥离，胶片涂片时等。八、静电的控制 （一）从工艺上控制静电产生（一）从工艺上控制静电产生 1. 1. 合理设计与选材合理设计与选材 l利用静电序列表，尽可能选用相互摩擦或接触的利用静电序列表，尽可能选用相互摩擦或接触的两种物质的两种物质的带电序列位置接近带电序列位置接近，以降低静电产生；，以降低静电产生；l使物料与不同材料制成的设备相接触，产生不同使物料与不同材料制成的设备相接触，产生不同电性的静电以消除物料所带静电。电性的静电以消除物料所带静电

12、。 1. 合理设计与选材l在有火灾爆炸危险场所，设备管道尽可能光滑平在有火灾爆炸危险场所，设备管道尽可能光滑平整无棱角，管径无骤变；整无棱角，管径无骤变；l皮带传动应用导电皮带，运转速度要慢，要防止皮带传动应用导电皮带，运转速度要慢，要防止过载打滑、脱落，防止皮带与皮带罩相互摩擦；过载打滑、脱落，防止皮带与皮带罩相互摩擦；l输送高电阻率液体应自底部注入或自器壁缓缓流输送高电阻率液体应自底部注入或自器壁缓缓流入器内；入器内；l尽量减少过滤器，并安装在管路的起端尽量减少过滤器，并安装在管路的起端 2. 松弛 l当将液体通过位于容器上部的管道抽吸到容器中当将液体通过位于容器上部的管道抽吸到容器中时，

13、分离过程产生流动电流是电荷积累的基础。时，分离过程产生流动电流是电荷积累的基础。l在管道刚要进入储罐处，通过增加一个放大截面在管道刚要进入储罐处，通过增加一个放大截面的管道，可能会相当大地减少静电危害。的管道，可能会相当大地减少静电危害。l该控制提供了通过松弛来减少电荷的积累时间。该控制提供了通过松弛来减少电荷的积累时间。 2. 松弛l在实际情况中，发现在实际情况中，发现控制时间控制时间等于或大于等于或大于所计算得到的松弛时间的所计算得到的松弛时间的1.51.5倍，该时间对倍，该时间对于消除电荷积累来说足够了。于消除电荷积累来说足够了。l因此，因此，“两倍松弛时间两倍松弛时间”准则提供的安全准

14、则提供的安全系数为系数为4 4。 3. 控制流速 l对于液体物料的输送，通过控制流速可限制静对于液体物料的输送，通过控制流速可限制静电的产生。电的产生。l烃类油管管径与流速应满足如下关系烃类油管管径与流速应满足如下关系 0.64 l原中石化总公司规定，铁路罐（槽）车浸没装原中石化总公司规定，铁路罐（槽）车浸没装油速度应满足下式关系：油速度应满足下式关系：l汽车罐（槽）车浸没装油速度应满足汽车罐（槽）车浸没装油速度应满足 的关系。的关系。 dv28 . 0vd5 . 0vd4. 控制杂质和水分 l在油品输送过程中，当油料带有水分时，必须在油品输送过程中，当油料带有水分时，必须将流速限制在将流速限

15、制在1m/s1m/s以下，否则，将会产生危险以下，否则，将会产生危险的静电。的静电。 5. 控制温度 l当不同温度油品混和时，由于温差，出现扰动当不同温度油品混和时，由于温差，出现扰动也会产生静电。也会产生静电。 （二）泄漏导走静电 1. 1. 空气增湿空气增湿 l在工艺条件允许的情况下，增加空气相对在工艺条件允许的情况下，增加空气相对湿度可以降低静电非导体的绝缘性。湿度可以降低静电非导体的绝缘性。l一般相对湿度在一般相对湿度在8080时几乎不带静电，在时几乎不带静电，在7070时就能减少带静电的危险。时就能减少带静电的危险。 2. 加抗静电剂 l加入抗静电剂使静电非导体加入抗静电剂使静电非导

16、体增加吸湿性增加吸湿性或或导电性导电性，从而改变物质的电阻率，加速静，从而改变物质的电阻率，加速静电荷的泄漏。电荷的泄漏。 l在传动带上涂一层工业甘油（在传动带上涂一层工业甘油（5050），由），由于吸湿使皮带表面形成一层水膜，也可达于吸湿使皮带表面形成一层水膜，也可达到防静电目的。到防静电目的。 3. 静电接地或连接 l静电接地是将带电物体的电荷通过接地导静电接地是将带电物体的电荷通过接地导线迅速引入大地，避免出现高电位，这是线迅速引入大地，避免出现高电位，这是消除对地电位差的一个基本措施。消除对地电位差的一个基本措施。l但它但它只能消除带电导体表面的自由电荷只能消除带电导体表面的自由电荷，

17、对非导体的静电荷，效果是不大的。对非导体的静电荷，效果是不大的。 应静电接地的一般对象 l生产或加工生产或加工易燃液体和可燃气体易燃液体和可燃气体的设备及有关贮的设备及有关贮罐、气柜、输送管道、闸门、通风管及以金属丝罐、气柜、输送管道、闸门、通风管及以金属丝网、过滤器等；网、过滤器等；l输送输送可燃性粉尘可燃性粉尘的管道和生产设备如混合器、过的管道和生产设备如混合器、过滤器、压缩气、干燥器、吸收装置、磨筛等；滤器、压缩气、干燥器、吸收装置、磨筛等；l注油或有机溶剂设备和油槽车注油或有机溶剂设备和油槽车，包括注油栈桥、，包括注油栈桥、铁轨机、油桶、磅秤、加油管、漏斗、容器及装铁轨机、油桶、磅秤、

18、加油管、漏斗、容器及装卸油的船舶等。卸油的船舶等。 3. 静电接地或连接l为防止感应带电，凡有火灾爆炸危险场所，为防止感应带电，凡有火灾爆炸危险场所，对平行管道间距小于对平行管道间距小于10cm10cm时，每隔时，每隔10m10m应有应有跨线；跨线；l金属梁柱、构架与管道、金属设备、平台金属梁柱、构架与管道、金属设备、平台也应相互连接并接地。也应相互连接并接地。 3. 静电接地或连接l连接和接地将整个系统的电压减少到地面水平，连接和接地将整个系统的电压减少到地面水平，或者零电压。或者零电压。l这也消除了系统各部分之间积累的电荷，消除这也消除了系统各部分之间积累的电荷，消除了潜在的静电火花。了潜

19、在的静电火花。 图图6-9 储罐和容器的连接和接地方法储罐和容器的连接和接地方法 图图6-9 储罐和容器的连接和接地方法储罐和容器的连接和接地方法 图图6-9 储罐和容器的连接和接地方法储罐和容器的连接和接地方法 图图6-10 阀门、管道和法兰的连接方法阀门、管道和法兰的连接方法 3. 静电接地或连接l玻璃和塑料衬里的容器，通过衬垫或金属探针接玻璃和塑料衬里的容器，通过衬垫或金属探针接地。地。l当操作具有低导电性的液体时，该技术无效。当操作具有低导电性的液体时，该技术无效。l这种情况下，充装管线应延伸到容器的底部，以这种情况下，充装管线应延伸到容器的底部，以帮助消除来自充装操作中分离过程导致的

20、电荷帮助消除来自充装操作中分离过程导致的电荷（和聚集）。（和聚集）。l另外，充装速度应该足够低，以便使由流动电流另外，充装速度应该足够低，以便使由流动电流产生的电荷最少。产生的电荷最少。 图图6-11 玻璃衬里容器接地玻璃衬里容器接地 图图6-12 插入管是为了避免自由下落和静电电荷的积聚插入管是为了避免自由下落和静电电荷的积聚 4. 浸渍管 l延伸的管线，有时也叫做浸渍腿，或浸渍延伸的管线，有时也叫做浸渍腿，或浸渍管，减少了当液体被允许自由下落时的静管，减少了当液体被允许自由下落时的静电积聚。电积聚。l然而当使用浸渍管时，必须十分小心，要然而当使用浸渍管时，必须十分小心，要防止充装停止时，液

21、体因虹吸而倒流出来。防止充装停止时，液体因虹吸而倒流出来。 5. 静置存放 l装料时液面电压峰值常出现在停泵后装料时液面电压峰值常出现在停泵后5 510s10s时时间内，然后逐步衰减，其过程随油品不同而异，间内，然后逐步衰减，其过程随油品不同而异，因此停泵后不许马上检测、取样。因此停泵后不许马上检测、取样。 （三）采用中和电荷的方法 l这类方法主要是装静电消除器这类方法主要是装静电消除器( (也叫静电中和也叫静电中和器器) )。l静电中和器就是能产生相反电荷离子的装置。静电中和器就是能产生相反电荷离子的装置。l由于产生了相反电荷离子，物体上的静电荷得由于产生了相反电荷离子，物体上的静电荷得到相

22、反符号电荷的中和，从而消除静电的危害。到相反符号电荷的中和，从而消除静电的危害。 （四）人体防静电 1. 1. 人体防静电措施人体防静电措施l在工作时穿防静电工作鞋，电阻应小于在工作时穿防静电工作鞋，电阻应小于1 110108 8；l禁止穿羊毛或化纤厚袜；禁止穿羊毛或化纤厚袜；l穿防静电工作服或手套和帽子，不穿厚毛穿防静电工作服或手套和帽子，不穿厚毛衣，可穿棉制品服装。衣，可穿棉制品服装。 1. 人体防静电措施l在人体必须接地的场所，应有在人体必须接地的场所，应有金属接地棒金属接地棒，当手接触时即可导走人体静电。当手接触时即可导走人体静电。l坐着工作，可在坐着工作，可在手腕上佩带接地腕带手腕上

23、佩带接地腕带等。等。 2. 导电工作地面 l产生静电场所的工作地面应是静电的导体，产生静电场所的工作地面应是静电的导体，其泄漏电阻既要小到防止人体积聚静电，其泄漏电阻既要小到防止人体积聚静电，又要考虑不会由于误触动力电导致人体伤又要考虑不会由于误触动力电导致人体伤害。害。l导电性地面通常指电阻率在导电性地面通常指电阻率在10106 6m m以下的以下的材料制成的地面。材料制成的地面。 2. 导电工作地面l定时洒水方法使混凝土地面、嵌木地板湿润，定时洒水方法使混凝土地面、嵌木地板湿润，使橡胶、塑料贴面及油漆地面形成水膜，增加使橡胶、塑料贴面及油漆地面形成水膜，增加导电性。导电性。l每班洒水至少每班洒水至少1 12 2次，当空气相对湿度在次，当空气相对湿度在3030以下时应多洒几次。以下时应多洒几次。 3. 安全操作 l在工作中尽量不做与人体静电放电有影响在工作中尽量不做与人体静电放电有影响的事，如在工作场所不穿脱衣服鞋帽等。的事，如在工作场所不穿脱衣服鞋帽等。l在有静电危险场所操作、巡视、检查等活在有静电危险场所操作、巡视、检查等活动时，不得携带与工作无关的金属物品，动时，不得携带与工作无关的金属物品，如钥匙、硬币、手表、戒指等。如钥匙、硬币、手表、戒指等。 第三节第三节 自燃性物质自燃性物质特征l多孔性结构，绝热和保温；l易进行