第一节 燃烧与爆炸

1、第四章：防火防爆技术第四章：防火防爆技术12教学目的教学目的1. 了解火灾爆炸的基本概念和防火防爆安全知识，了解爆炸分类、机理及爆炸极限的影响因素；2. 理解各类火灾发生的特点、发展规律及危害性，掌握火灾烟气控制技术和生产性粉尘爆炸的控制措施；3. 掌握灭火原理、方法和火灾危险性分析方法，熟练掌握货场人员紧急疏散方式及逃生路线的选择，重点掌握初起火灾的扑救技术。3 3补充补充3火灾爆炸事故是化工生产中最为常见和后果特别严重的事故之一。与火灾爆炸作斗争是化工安全生产重要任务之一。为此，我们必须掌握防火防爆知识，可有效的防止或减少火灾、爆炸事故的发生。0-10-1火灾和爆炸事故发生的主要特点u 严

2、重性 引起的损失和伤亡比较严重u 复杂性 原因比较复杂，如物性、数量、浓度、温度、火源等u 突发性 往往意想不到4 4补充补充40-20-2火灾和爆炸事故发生的一般原因化工安全研究内容环境设备人人为设备物料环境管理因素5 5补充补充50-20-2火灾和爆炸事故发生的一般原因u 人为因素缺乏业务知识，存侥幸心理，不负责任；事故发生时不能冷静处理等u 设备因素陈旧、老化、质量差等u 物料因素危化品物性不同，危害程度不一u 环境因素如厂房的通风、照明等的不同，可能产生的后果不同u 管理因素管理不善、有章不循或无章可循、违章作业6 6补充补充62015年8月12日到2015年8月22日，10天的时间，

3、天津、山东两地发生了两起爆炸案，事故已造成上百人死亡。2015年4月6日，福建漳州古雷石化厂区发生爆炸，爆炸造成12人轻伤、两人重伤；2014年8月2日上午7时37分，江苏昆山市开发区中荣金属制品有限公司发生爆炸，97人死亡，163人受伤；2013年11月22日，山东青岛黄岛区输油管线发生爆炸，造成62人死亡，136人受伤，爆炸周边12个社区停水停电；我国化工企业爆炸事故频繁发生7 7补充补充72013年6月2日，中石油大连石化公司厂区发生爆炸，造成2人失踪，2人重伤；2010年1月7日，中石油甘肃兰州石化303厂发生燃烧爆炸；2009年7月15日，河南洛染股份有限公司发生重大爆炸事故；我国化

4、工企业爆炸事故频繁发生8 8补充补充81. 2008年1月7日，山西省太原市山西晋安科贸有限公司在拆除废旧化工原料储罐时发生爆炸事故，造成4人死亡、4人受伤。 2. 2008年1月13日，云南省昆明市云天化国际化工股份有限公司三环分公司（危险化学品生产企业）硫磺仓库发生爆炸，造成7人死亡、7人重伤、25人轻伤。3. 2008年1月15日，浙江省金华市浙江武义博阳实业有限公司发生火灾事故，造成4人死亡。 我国化工企业爆炸事故频繁发生第一节：燃烧与爆炸的基本原理第一节：燃烧与爆炸的基本原理9主讲人：霍海玲主讲人：霍海玲1010一一. .燃烧燃烧101.11.1燃烧的定义俗称着火，可燃物质（气、液、

5、固燃料）与氧或氧化剂相互作用而发出光和热的氧化反应。特征： 发光、发热、生成新物质判断：下列哪些现象是燃烧现象？1.氢在氯气中点燃？2.炽热的铁在氯气中点燃？3.金属和酸反应生成盐？4.电灯照明时的发光发热现象？5.电炉通电后，电热丝发光发热？1111一一. .燃烧燃烧111.21.2燃烧的条件 可燃物质：能与空气和氧化剂起剧烈反应的物质。 物质的可燃性随条件的改变而变化。如铝、镁等块体一般不燃，但成为粉末后不但能发生自燃，而且还可能会发生爆炸；如甘油在空气中不易燃烧，但遇高锰酸钾时则会剧烈燃烧等。 助燃物质：具有较强氧化能力，能帮助和维持燃烧的物质。 如：空气、氧气、氯气、氯酸钾、高锰酸钾等

6、。 着火源：能够提供一定的温度和热量。 如明火、火花和电弧、高温表面、化学反应热、自然发热等。如：如：CO + O2 CO2 + Q温度（能量）温度（能量）防火防火防爆防爆技术技术可归可归纳为纳为三要三要素的素的控制控制问题问题1212一一. .燃烧燃烧121.21.2燃烧的条件 可燃气体与空气的混合物中，减少可燃气体的比例，则燃烧速度会减慢，甚至停止燃烧。如氢气在空气中的含量小于4%，就不能被点燃； 助燃物质的量应充足。如空气中氧含量下降到14%，燃着的木材就会熄灭； 点火源如果不具备一定的温度和足够的热量，燃烧也不会发生。如飞溅的火星可以点燃刨花，但不会点燃大块的木柴。燃烧能否实现，还要看

7、三要素是否满足了数值上的要求。三要素，缺一不可，是燃烧的必要条件灭灭火火原原理理1313一一. .燃烧燃烧131.31.3燃烧本质 物质受热分解出的可燃性气体或蒸汽的燃烧。多在气态多在气态下进行下进行1414一一. .燃烧燃烧141.41.4燃烧历程 气体最容易燃烧，只要达到本身氧化分解所需的热量就能迅速燃烧； 液体首先蒸发，然后蒸气氧化、分解进行燃烧； 简单固体受热先熔化，然后蒸发成蒸气进行燃烧； 复杂固体受热先分解，得气态和液态产物，然后产生的蒸气着火燃烧。固体固体液体液体气体气体熔化蒸发或分解熔化蒸发或分解蒸发蒸发氧氧化化分分解解着着火火燃燃烧烧火灾爆炸危险性：气体液体固体1515一一.

8、 .燃烧燃烧152004题：对液体可燃物起始燃烧过程的描述，正确的是（）A 着火燃烧气化B 燃烧气化着火C 气化燃烧着火D 气化着火燃烧1616燃烧燃烧161.51.5燃烧形式 气相燃烧：可燃物和助燃物均为气体。l特点：有火焰产生。 固相燃烧：可燃物为固态（一般是固体表面再分解不出气体了的燃烧）。也即表面燃烧。l特点：没有火焰产生，只呈现光和热。如焦炭燃烧。金属燃烧也属于表面燃烧。一一. .燃烧燃烧1.61.6燃烧速度气体混合燃烧速度气体的扩散燃烧速度液体固体火焰的传播速度直径当管子的直径减小到某一值时，火焰就不能传播，这就是阻火器的原理管子的直径对火焰的传播速度有明显影响一一. .燃烧燃烧1

9、.7.11.7.1自燃l 自燃可燃物质受热升温，不需明火条件就能自行着火的 现象。自燃点：可燃物质发生自燃的最低温度，自然点越低，火灾危险性越大。l 自燃过程可燃物质与空气接触，在热源作用下，温度慢慢升高，先是开始缓慢氧化同时放出热量，该热量可提高可燃物质的温度，促使氧化反应速度加快。 1.71.7燃烧类型闪燃一一. .燃烧燃烧1.7.11.7.1自燃l 自燃过程但与此同时也存在着向周围的散热损失，当氧化产生的热量小于散失的热量时，温度不能自行上升达到自燃点，可燃物便不能自行燃烧；如果可燃物被加热到较高温度，反应速度较快或由于散热不良，氧化产生的热量不断聚积，温度升高而加快氧化速率，在此情况下

10、，产热超过散热时，反应速率不断加快使温度不断升高，直至达到可燃物的自燃点而发生自燃现象。Tt一一. .燃烧燃烧1.7.11.7.1自燃l自燃类型能量（热量）来源受热自燃：在外部热源作用下。举例生产过程中发生受热自燃的原因： 靠近或接触热量大和温度高的物体。举例 在熬炼或热处理过程中； 机器轴承或设备的相对运动部件缺乏润滑、冷却或缠绕纤维物质。举例 放热的化学反应，可能引起周围可燃物质受热自燃。举例 气体在很高压力下突然压缩，热量散不出去。举例 特点：从外部向内燃烧一一. .燃烧燃烧1.7.11.7.1自燃l自燃类型能量（热量）来源本身自燃或自热燃烧：无外来热源，由于物质本身的化学反应、物理或生

11、化过程而产生热量。特点：从内部向外炭化、燃烧。举例：油脂一一. .燃烧燃烧1.7.21.7.2着火l 可燃物质（在有足够助燃物质的情况下）与火源接触而能引起持续燃烧的现象。l 燃点或着火点：使可燃物质持续燃烧所需的最低温度。燃点越低，越易着火。纸的燃点是130 ,而一只功率60W的白炽灯在一般散热条件下,其表面温度为140180 ,大大超过纸的燃点,如果用纸当灯罩,灯泡表面温度积累到一定程度,达到纸张的燃点就会引起纸张燃烧.控制可燃物的温度在燃点以下是预防发生火灾的措施之一。举例一一. .燃烧燃烧1.7.21.7.2着火闪点和燃点的区别？、可燃液体在燃点时燃烧的不仅是蒸气，而且是液体（即液体己

12、达到燃烧的温度，可不断的提供、维持稳定燃烧的蒸气）。、在发生闪燃时，移去火源闪燃即熄灭，而在燃点时移去火源即能继续燃烧。一一. .燃烧燃烧l 可燃液体表面蒸气或容器内的蒸气与空气形成的混合气体与火源接近时会发生瞬间燃烧，出现瞬间火苗或闪光的现象。温度低，可燃液体蒸气少，燃烧程度小，因此闪燃现象与温度密切相关。l闪点：引起闪燃的最低温度，主要适用于可燃液体。闪点越低越易着火，火灾爆炸的危险性越大可燃液体的闪点随其浓度而变，浓度越高，闪点越低温度越高，闪点越低饱和蒸气压越大，闪点越低1.7.31.7.3闪燃一一. .燃烧燃烧l闪点在防火工作中的应用评价液体火灾危险性大小的依据。闪燃就是危险的警告。

13、l根据可燃液体的闪点，我们将液体火灾危险性分为甲、乙、丙三类：甲类-闪点在28以下的液体。乙类-闪点在2860以内的液体。丙类-闪点在60以上的液体。1.7.31.7.3闪燃2626二二. .爆炸爆炸262.12.1爆炸定义l物质发生急剧的物理、化学变化，在瞬间释放出大量能量并伴有巨大声响的现象。l主要特征：压力的急剧上升，产生机械功，若利用好，移山倒海，一旦失去控制，酿成工伤事故。例：乙炔罐里的乙炔与氧气混合发生爆炸，大约在1/100s内完成反应2C2H2 + 5O2 = 4CO2 + 2H2O + Q释放出大量热，罐内压力升高1013倍，爆炸威力可使罐体升高2030m。l主要的破坏形式：震

14、荡作用、冲击波、碎片冲击、造成火灾2727二二. .爆炸爆炸272.22.2爆炸分类按照爆炸能量来源不同：l物理爆炸（温度、体积、压力等因素）机械能或电能高压蒸汽锅炉、陨石落地、雷电、地震和火山l化学爆炸化学反应炸药、可燃气体、粉尘l核爆炸核能核聚变（氢弹）、核裂变（原子弹）2828二二. .爆炸爆炸282.22.2爆炸分类l化学性爆炸：物质发生化学反应，产生高温高压而引起的，具体可分为三类：简单分解爆炸：爆炸时分解为元素，不发生燃烧反应，爆炸所需热量有本身分解产生。危险性大，经不起摩擦甚至轻微震动。 如：Ag2C2 2Ag + 2C + Q复杂分解爆炸：伴有燃烧现象，燃烧所需的氧由本身分解时

15、供给。如各种含氧炸药，硝化棉等。爆炸性混合物爆炸：可燃气体或蒸气预先按一定比例与空气均匀混合，点燃，即由可燃物与助燃物组成。如各类可燃气体、蒸气和可燃粉尘与空气的混合。（化工企业中最常见）2929二二. .爆炸爆炸292.22.2爆炸分类爆炸的（燃烧）传播速度分：l轻爆：传播速度为每秒数十厘米至数米的过程l爆炸：传播速度为每秒10m至百米的过程l爆轰：传播速度为10007000m/s的过程引起爆炸反应的相：l气相爆炸：气体混合、气体分解、粉尘、液体的喷雾态l液相爆炸：液体混合、蒸发、聚合l固相爆炸：爆炸性物质的爆炸、固体混合、混熔等粉尘爆炸：实际上任何可燃物质，当其由粉尘形式与空气以适当比例混合时点燃，都能迅速燃烧并引起严重爆炸。如谷物、煤粉、金属粉末、化肥、香料等。实质：气体爆炸，粉尘表面释放出可燃气体30二二. .爆炸爆炸302.32.3爆