粮油食品生产安全技术培训讲义.ppt

1、1,粮油食品生产安全技术,- 马巨威,2,本课程简介,一、课程的重要性： 1、社会不断进步，新技术不断涌现； 2、连续化大生产和工业自动化水平提高； 3、生产和生活中对安全性的要求愈来愈迫切； 4、“生产必须安全，安全为了生产” 。,3,二、课程内容：,1、研究各种不安全因素、不安全隐患 2、讲解不安全因素内在规律和联系 3、制定防止火灾事故的措施和制度 4、确定合理的工艺流程、工艺参数 5、设计安全装置和设备,4,三、课程内容安排：,教材浸出油厂安全生产 1、系统性：理论联系实际案例 2、重点性：燃烧、爆炸的理论 3、丰富性：粉尘、噪音、有毒物质 4、实际性：事故案例,5,四、学习要求：,授

2、课30学时 1、课堂笔记 2、看书 3、提问题 4、思考题 5、成绩,6,五、参考资料,1、化工安全技术 2、安全技术手册 3、工业生产安全知识手册 4、压力容器安全技术 5、石油化工厂防火手册,7,第一章 概论,8,1-1 粮油食品工业发展特征,一、粮油食品工业发展历史阶段 1、原始产生： 2、落后的产业： 3、近代粮油食品工业： 工业革命促使油脂工业不断发展，出现了机械化连续生产。 4、现代粮油食品工业 随着科学技术的不断进步，出现了大规模、高效率、自动化程度高的产业化生产。,9,二、粮油食品工业生产特点：,1、产品和生产方法的多样性 （1）产品： 各种面粉制品、各种米制品、各种油脂制品、

3、各种蛋白制品、各种食品以及副产品 （2）生产方法： 机械加工技术、化工技术、微波技术、生物技术等,10,（3）辅助材料：酸、碱、盐、溶剂、乳化剂、抗氧化剂等 结论： 多样性导致的结果：是知识面涉及宽、安全涉及各行各业,11,2、生产过程中的高参数 （1）压力： 260Pa105Pa60106Pa （2）温度： -20100180300 （3）反应速度： 酯化、氢化、水化、皂化、中和,12,3、生产过程中的现代化 （1）间歇连续 （2）规模 （3）自动化程度 人工控制仪表控制PLC控制,13,三、安全技术重要性,1、保证生产正常进行 2、保护设备安全运行 3、保护人身安全 4、保障食品卫生安全,

4、14,1-2 安全生产的基本原则,一、生产必须安全 1、基本点 （1）生产的目的造福于民 （2）安全保护生产者 （3）安全维护社会稳定，生产满足社会需要,15,2、生产和安全的辨证关系 （1）安全第一 （2）安全促进生产 （3）生产必须安全 （4）安全和生产同时进行,16,3、生产和安全必须做到“五同时” 计划 布置 检查 评比 总结,17,二、安全生产，人人有责,1、基本点：安全生产一条龙 监督者 决策者执行者结果 2、措施： （1）安全生产制度是岗位责任制的重要组成部分 （2）安全知识应普及,18,三、安全生产重在预防,1、安全方针： “以防为主，防消结合”的原则,19,2、措施： （1）

5、三同时： 设计、施工、投产 （2）安全技术的研究：新技术、新措施 （3）搞好基础教育 （4）加强管理、堵塞漏洞,20,1-3 安全技术基本内容,一、安全生产的基本任务 1、保护生产者的人身安全和健康； 2、保护生产设备的安全运行； 必须以 （1）成熟的安全技术（理论、经验） （2）完善的安全管理（法令、条例、制度、组织）作保证。,21,二、安全技术基本内容,1、安全技术的定义： 所谓安全技术是研究和查明生产过程中各种事故和职业性伤害发生的原因及防止事故和职业病发生的系统科学和理论。 即：技术的安全性，安全所需的技术,22,2、安全技术分类： （1）产业安全技术： 煤矿、冶金、化工、机械等 （2

6、）专业安全技术： 电气、锅炉、压力容器等 （3）安全技术规程： 为了防止某一事故制定的法规,23,3、安全技术涉及学科 （1）基础学科： 数理化、生物、天文、地理等 （2）专业基础学科： 电工、力学、卫生学等 （3）专业学科： 化工、机械、冶金等,24,4、安全技术内容 （1）预防各类事故的安全技术 （2）预防职业伤害 粉尘、毒性、噪音 （3）制度安全规范,25,5、安全技术的特点 （1）政策性强 与社会制度、社会文明程度有关； （2）群众性广 各行各业 （3）技术复杂； 涉及面广,26,三、安全技术与生产技术的关系,1、安全技术是生产技术的组成部分 2、安全技术贯穿生产的全过程 3、安全技术

7、随生产技术的发展而发展,27,四、安全技术的展望,1、应用安全技术方面 （1）消除危险因素的新技术、器材、设备 （2）测试监察和报警装置、自动检测 （3）高效能灭火剂及灭火系统,28,2、理论方面 （1）自然理论不断完善 火灾、静电、辐射 （2）人文理论开始形成体系 人机工程、劳动心理、人体测量学 3、技术普及 （1）人类自我保护意识提高 （2）企业规范管理意识增强 （3）各层次、不同形式的教育,29,本章重点 1、安全技术的重要性； 2、安全生产的基本原则； 3、安全生产的基本任务； 4、安全技术的基本内容；,30,思考题 1、安全技术的重要性是什么？ 2、安全生产的基本原则有哪些？ 3、我

8、们的安全方针是什么？ 4、什么是安全技术？ 5、安全技术的内容有哪些？,31,第二章 生产过程的事故,32,2-1 粮油食品生产过程的事故分类,一、安全工作的历史演变 1、古老时期的安全问题：防火为主 2、近代安全问题：劳动强度伤害、机械伤害为主 3、现代安全问题：以火爆和污染为主,33,二、事故分类,1、生产事故： 造成原料、半成品或成品损失 例如： 清丰油厂输油管道破损，油脂放入河中； 河南新乡小冀油厂棉籽发热自燃； 成都嘉理油脂有限公司菜籽发热炭化；,34,2、设备事故：设备、仪表、建筑物的损坏 例如：乌鲁木齐油厂蒸炒锅爆炸 河南商水油厂平板干燥机爆炸 3、火灾事故：发生着火造成财产损失

9、、人员伤亡事故 例如：河南汝南油厂30吨/日浸出车间烧毁； 山东枣庄油厂浸出器搭桥，工具碰撞产生火花，瞬间燃烧；,35,4、爆炸事故：物理或化学性爆炸，造成财产损失、人员伤亡事故 例如：佳木斯三江食品公司 商丘面粉厂 5、工伤事故：职工在生产活动涉及的区域，造成人体组织损伤或某些器官受到损害 例如：北京南苑植物油厂 1985年4月轧辊夹手致残 6、交通事故,36,三、浸出油厂导致火爆事故的原因,1、气体外泄燃爆事故： 例如：哈尔滨综合加工厂 89年10月焊接豆坯提升机； 上海青浦油厂 77年10月浸出器料斗堵塞，湿粕含溶25%-30%，放置配电室外凉晒。,37,2、违反操作燃爆事故： 例如：

10、72年12月辽宁开源油厂事故 91年山东济宁油厂检修后蒸脱机人孔未加密封垫 3、违反安全制度燃爆事故： 例如： 72年6月辽宁八面城油厂事故当班工人带打火机进入车间。,38,4、思想大意造成事故： 例如： 89年10月上海崇明油厂船舱改造运输进口毛油。 85年大连油脂总厂 装卸副班长跳入下料暂存仓，查看和排除堵塞。,39,四、安全生产基础概念,1、生产过程中的安全： 不发生工伤事故、职业病、设备或财产损失的状况，即人不受伤害，物不受损失。 2、工伤： 也称职业伤害，是指劳动者（职工）在工作或者其他职业活动中因意外事故伤害和职业病造成的伤残和死亡。,40,3、危害： 可能造成人员伤亡、疾病、财产

11、损失、工作环境破坏的根源或状态。 4、危险源： 危险的根源，是指可能导致人员伤亡或物质损失事故的、潜在的不安全因素。,41,5、安全生产： 是指为了使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行，防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生，保障劳动者的安全健康和生产作业过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动。 6、安全管理： 以国家法律、法规和技术标准为依据，采取各种手段，对生产经营单位的生产经营活动的安全状况，实施有效制约的一切活动。,42,2-2事故的调查和分析（自学）,43,本章重点 1、粮油食品生产过程的事故分类； 2、浸出油厂导致火爆事故的原因；,44,思考题： 1、粮油食品

12、生产过程的事故分类有哪些； 2、导致浸出油厂火爆事故的主要原因是什么？ 3、什么是安全生产和安全管理？,45,第三章 防火与防爆技术,46,概述：,一、防火防爆安全技术重要性 1、保证生产的正常进行 2、保证生活井然有序 3、保护人身安全和财产安全,47,二、火灾和爆炸事故在粮油行业是最危险事故 1、存在易燃易爆物质： 溶剂、粉尘 2、生产过程存在点火源： 高温、电火花 3、燃爆事故在粮油行业中教训极为沉重 例如：开源油厂爆炸事故 三江食品公司爆炸事故 广州黄埔港粉尘爆炸事故,48,三、防止燃爆事故的途径 1、认识燃爆现象 2、研究燃爆本质和原理 3、控制燃爆事故发生的可能性,49,3-1 火

13、灾和爆炸事故的特点,一、燃爆现象的双重性 1、可控制的燃烧和爆炸 燃烧：锅炉、发动机、打火机等 爆炸：爆炸成型、定向爆破等 特点：范围、燃爆量和时间都可人为控制 2、不可控制的燃烧和爆炸 通常所说的火灾和爆炸事故 特点：大面积、无意识区域、随时随地,50,二、火灾和爆炸事故的特点 1、突然性： 例如：汝南油厂浸出器爆炸 2、复杂性： 例如： 83年11月吉林四平油厂爆炸事故 3、严重性：具有毁灭性 例如：开源油厂、大兴安岭大火、哈尔滨亚麻厂 4、自激性： 爆炸引起大火：开源油厂 大火引起爆炸：武汉长江油轮、青岛黄岛油罐火爆,51,三、避免燃爆，减少燃爆造成损失的途径,（一）预防火爆事故发生（最

14、重要、最根本） 1、严格遵守易燃易爆物品的管理规定（贮藏、运输和使用） 2、避免易燃易爆气体的沉积（浸出车间避免暗槽、地坑） 3、工艺和设备安装安全措施,52,（二）限制火爆事故的后果 1、建筑物的泄压面积0.03m2/m3面积 (防火墙、留有空地) 2、相应的生产规模 3、规章制度 4、消防器材 （三）积极灭火和防爆 1、选择合适灭火器材 2、采用正确灭火方法 3、撤离可能燃爆物品,53,（四）认真总结火爆事故，防止类似事故再次发生 1、事故留下经验宝贵，（条条教训血写成） 2、“三不放过” （1）不找出原因，不放过； （2）事故责任人和群众没有受到教育，不放过； （3）没有整改措施，不放过

15、； 3、防止同类事故再次发生,54,3-2 燃烧,一、燃烧的基本概念 1、燃烧的定义： 可燃物与氧发生强烈氧化，产生热量使物质和周围空气温度增加，并产生光亮和火焰。 例如： (C16H32OO)3C3H5 + 72 1/2O2 51CO2+ 49H2O + 31883.5KJ/moL,55,2、特征 强光、热量、强烈氧化反应 非燃烧：消化、电灯发光和热、不氧化 3、燃烧物的种类 （1）气体燃烧 可燃气体与空气在火焰面相互扩散，形成稳定的火焰。 （2）液体燃烧 液体表面蒸气分压气中的分子和氧形成火焰。 （3）固体燃烧 固体在高温下受热熔化，蒸发或升华、分解成蒸汽燃烧。,56,二、燃烧的条件：,（

16、一）可燃物： 1、定义： 凡能与氧气或氧化剂起剧烈反应的物质称可燃物。 2、种类：气体、液体、固体 浸出油厂绝大多数物质都是可燃性物体。 例如：油料、油脂、溶剂等 3、性能：主要取决于可燃物的自燃点和点燃点。,57,（二）助燃物： 1、定义：凡能帮助和支撑燃烧的物质。 2、种类：氧气、氧化剂 除了氧元素以外，其他一些物质也可以作为燃烧反应的氧化剂，如氟、氯等。 3、性能： a、与助燃物（氧气）的浓度有关 b、与物质的活泼性程度有关，性质活泼助燃性能强,58,（三）点火源： 1、定义： 具有一定温度和热量的能源，并能引起可燃物发火的能源。 2、种类： （1）明火、（2）高温表面、（3）电火花、

17、（4）冲撞与摩擦、（5）聚光、（6）自行发热 3、性能：能量大小、能量高低 以上是我们通常所说的燃烧的三要素,59,（四）燃烧干扰剂： 阻止燃烧和助燃物在点火源存在下发生燃烧。 近代理论将燃烧分为四面体学说 例如：FCl2HCl、干粉等，四乙基铅 另外： 燃烧的必要条件：通常所说的三要素； 燃烧的充分条件：三要素的量，即数量和能量,60,三、燃烧类型：,（一）自燃： 1、定义： 可燃物质受热升温而不需明火就自行着火的现象。 2、自燃点： 引起自燃的最低温度 见书P29 表3-1 例如：黄磷 34-35 轻汽油235 正己烷 240,61,62,（3）自燃机理： Q0 = Q1-Q2 = mct

18、 t=（Q1-Q2）/mc 当Q1（吸收热量）Q2 （释放热量） 物质不发生自燃 当Q1（吸收热量）Q2 （释放热量）且t ts（自燃点）发生自燃,63,4、自燃形式： （1）受热自燃：（自燃发生最多的） 受外界热源的作用，使可燃物温度上升到自燃点的燃烧。 A、靠近热源：接近热源物质而引起的自燃 a、传导引起的自燃 例如： 开封正大公司蒸脱机内的自燃 哈尔滨三棵树粮库（油厂）润滑油沿轴流入保温层积聚自燃,64,要求： 、不允许在蒸汽管道上烘烤衣物或食品 、高温加热设备内的物料应该流动畅通 、设备表面的卫生要清洁,65,b、对流引起的自燃 例如： 南苑油厂的流化床干燥器，干燥生坯热空气对流产生的

19、物料燃烧 c、辐射引起的自燃 例如： 89年郑州烟厂大火，电炉热辐射引起车间办公室及仓库着火损失700多万元。 要求：加强热源管理,66,B、明火加热引起的自燃 例如： 上海油脂三厂化验室因停电，员工擅自离岗看录象，造成燃烧. C、摩擦热引起的自燃 例如： 77年上海油脂五厂浸出车间的湿粕刮板输送机，三角带传动摩擦自然。 湖北新州油厂斗升机摩擦造成棉绒燃烧，进入固定蓝斗式浸出器引起燃爆。,67,要求： 、机械传动润滑 、浸出车间不准用皮带传动,68,D、化学反应热引起的自燃 例如： 苯和硫酸的磺化反应，搅拌太快引起苯的自燃 乙炔发生器控制产生的速度 E、绝热压缩引起的自燃 例如： 国外资料介绍

20、，回收自由气体通过压缩机压缩至0.6MPa，会引起燃烧或爆炸 F、聚光反射引起的自燃 玻璃气泡、凸凹型玻璃聚光,69,（2）本身自燃： 可燃物自身积聚的热量，引起的自燃 A、化学变化引起本身自燃 a、油脂的自燃： 要求： 、油脂不能随意分散放置 、搞好设备、材料卫生，减少油脂氧化机会 、棉纱、工作服的管理和使用也要注意 、油厂废物处理要适宜,70,b、金属粉尘自燃： 浸出车间中金属硫化物危害较大 金属硫化物的燃烧机理： FeS2+O2FeS+SO2+53.1kcal/moL FeS+1.5O2FeO+SO2+11.7kcal/moL 2FeO+0.5O2Fe2O3+64.7kcal/moL F

21、e2S3+1.5O2Fe2O3+3S+140kcal/moL,71,金属硫化物的产生： 2Fe(OH)3+3H2SFe2S3+6H2O (常温) 2H2S+O22H2O+3S Fe+SFeS Fe2O3+4H2S2FeS2+3H2O+H2 (300左右) 浸出用溶剂要求含硫小于0.05% c、有机粉尘自燃： 活性炭、煤粉、糖粉、面粉,72,B、生物化学变化引起本身自燃 生物体内： C6H12O6+6O26H2O+6CO2+287kcal/moL 微生物新陈代谢也能产生大量的热能 C、物理变化引起本身自燃 由于植物种子的粉碎，造成粒子表面能增加，一旦热量散发不出，发生激烈燃烧。 例如：磨粉造成的

22、自燃,73,5、影响自燃的因素,（1）压力 P增加，可燃物自燃点降低，危害程度增加； 例如：hexane 己烷 P=0.1MPa ts=240；P=0.5 MPa ts=203 P=1MPa ts=167 （2）空气中含氧量:含氧量增加，自燃点降低 例如：pentane 戊烷 空气中（含氧量21%） ts=285； 100%氧气中 ts=258； 含氧量14%ts；,74,（3）催化剂： 活性催化剂能降低自燃点 例如：浙江海宁油厂活性炭吸附自由气体中溶剂，造成燃烧。 钝化剂能提高自燃点 例如：Pb(C2H5)4 四乙基铅加入少量在汽油中能防爆。 （4）容器材料和形状 不同材料，自燃点不同，非金

23、属材料使自燃点降低。 例如：汽油在钢管中 ts=685 石英管中 ts=585 铂坩埚中 ts=390 容器直径愈小，自燃点愈高。,75,（5）可燃物化学成分 、同系物随分子量的增加，自燃点降低； 可燃物 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 C6H14 C7H16 C8H18 ts（） 632 515 478 365 285 240 215 208 、正位结构的自燃点低于异构物的自燃点； 、饱和化合物的自燃点比不饱和化合物的高； 、环状化合物的自燃点高于直链化合物的自燃点。 （6）含杂量 可燃物含杂（水、无机物等），自燃点降低 例如：己烷含水时更易自燃,76,（二）闪燃：,1、

24、定义：在某温度下，可燃液体表面上的饱和蒸气与空气混合后，遇到火源而发生一闪即灭（延续时间少于5秒）的燃烧现象。 个别可燃固体也有闪燃现象。（闪燃往往是火警的先兆）例如：石蜡、樟脑、萘等 2、闪燃点（t b）：P32 闪燃点数据由标准仪器测得，发生闪燃的最低温度 例如：正己烷 t b= -23 轻汽油 t b= -28,77,3、闪燃点的运用 类型 级别 闪燃 代表物 易燃 一级 t b 28 汽油、酒精 液体 二级 28t b45 煤油 可燃 三级 45t b120 重油、柴油 液体 四级 t b120 植物油、甘油,78,4、影响闪燃的因素： （1）可燃物的温度 （2）可燃物的浓度 例如：丙

25、酮 100% t b= 9 80% t b= 29,79,（三）点燃：着火,1、定义：可燃物与火源直接接触发生的燃烧现象。 实质：火源的热量将可燃物点着，燃烧放出的热量足以把邻近的可燃物温度提高。 2、燃点：t d 可燃物开始持续燃烧的最低温度。 某些物质的燃点见书P33 表3-4,80,81,3、直接火源 （1）本身燃烧的物质： 例如：1987、6宁波市油厂分水箱中溶剂外溢。 （2）电焊火花 例如：四平油厂 （3）电器火花 例如：87、10江苏睢宁事故 （4）撞击火花 例如：二战时期，士兵巡逻撞击火花。,82,3-3 燃烧理论,一、燃烧的基本理论 1、分子活化（活化能理论）： 燃烧是一化学反

26、应 ，而分子间发生化学反应的首要条件是相互碰撞。 只有具有一定活化能的少数活化分子碰撞才会发生反应。 部分分子获得能力成为活化分子。,83,最小点火源的能量： E0=E2- E1 促使其他分子活化的 能量： E=E1- E0 只有：EE0 燃烧才能持续,84,2、过氧化物理论： （1）在燃烧反应中氧在热能作用下被活化，形成过氧键（-O-O-）； （2）可燃物变为过氧化物； （3）过氧化物不稳定，在受热、撞击、摩擦等情况下分解而燃烧、爆炸。 例如：氢和氧的燃烧反应 H2+ O2 H2O2 H2O2+ H2 2H2O,85,3、链锁反应： 气态分子间的作用，不是两个分子直接作用得出最后产物，而是活

27、化分子自由基与另一分子作用产生新自由基，新自由基又迅速参加反应，如此延续形成一系列的链锁反应。 链锁反应由三个阶段构成，即链的引发、传递和终止。,86,例如： 链的引发： H2 + O2 2OH H2 + M 2 H + M 链的传递： OH + O2 H + H2O H + O2 O + OH O + H2 H + OH 链的终止： 2H H2 H + O2 + M H2O + M,87,二、燃烧速度 ：,1、气体燃烧速度： 可燃气体与氧气混合均匀充分，燃烧速度快，10100m/s。 （1）火焰传播速度：也称燃烧速度 （2）层流燃烧速度： （3）薄层燃烧速度： 燃烧速度与火焰速度并非相同，燃

28、烧速度加上整体运动，为火焰速度。,88,2、液体燃烧速度： 一种是在液体表面的燃烧，速度较慢； 一种是液滴的燃烧，燃烧时产生的二氧化碳又将液体分散成许多的小液滴，速度较快； 液体燃烧速度取决于液体的蒸发，其速度有两种表示方法： （1）重量速度：kg/m2 h （2）直线速度：cm/h,89,3、固体燃烧速度： 固体燃烧是固体表面的分子溢出与氧分子发生在表面的燃烧，由于其分子溢出受到限制，速度较气体、液体慢。 （1）可燃固体受热熔化、蒸发、气化、分解氧化、起火燃烧，速度慢；例如：萘、松香等。 （2）可燃固体燃烧是分解式的，燃烧剧烈，速快；例如：硝基化合物,90,三、燃烧热和温度 ：,1、热值：

29、单位重量或体积的可燃物完全燃尽时所放出热能。 可燃物 标准煤 己烷 氢气 热值 kcal/kg 7000 10650 33820 2、燃烧热： 1摩尔可燃物质完全燃尽时所放出的全部热量 例如：己烷 0.9159kcal/moL,91,3、燃烧温度： 可燃物质燃烧所产生的热量在火焰燃烧区域内析出，因此，火焰温度即为燃烧温度。 可燃物 烟煤 烟头 乙炔 乙醚 汽油 天然气 燃烧温度 1647 800 2127 2861 1200 2020,92,3-4 爆炸,一、爆炸的基本知识 1、爆炸的定义： 物质由一种状态迅速转变成另一种状态，并在瞬间放出大量能量（压缩能或运动能），同时产生巨大的响声的现象。

30、,93,2、分类： （1）按爆炸性质分类 物理爆炸： 由物理变化引起的爆炸。 例如：蒸汽锅炉，压缩气体等超压引起的爆炸 化学爆炸： 由化学变化引起的爆炸。 例如：可燃气体、蒸气的爆炸，以及炸药的爆炸。,94,（2）按爆炸速度分类 轻爆： 爆炸过程中气浪传播速度10 m/s 。 爆炸： 爆炸过程中气浪传播速度10v1000 m/s 。 爆轰： 爆炸过程中气浪传播速度1000 m/s -7000 m/s 例如：密闭容器中混合气体的爆炸，分水箱或浸出器等。,95,（3）按反应相分类 气相爆炸： a 可燃气体混合物爆炸： 爆炸性混合气体的爆炸，如：天然气、乙炔、液化石油气烃类、苯类、醇类、醚类等蒸气。

31、 b 气体热分解爆炸： 单一气体由于分解反应产生大量的反应热而引起的爆炸。 如：乙炔、乙烯、环氧乙烷、氯乙烯等 c 可燃粉尘爆炸： 如：分散在空气中金属粉、硫磺、硅、小麦粉、糖粉等。,96,d 可燃液体雾滴爆炸： 空气中易燃液体被喷成雾状剧烈燃烧时引起的爆炸。 如：油压机喷出的油雾。 e 可燃蒸气云爆炸： 产生于泄漏、喷出后形成的滞留状态。 如：浸出车间暗槽、地坑等 凝聚相爆炸： a 液相爆炸： 包括聚合爆炸、蒸气爆炸和不同液体混合引起爆炸； b 固相爆炸：固体物质混合、混融引起的爆炸。,97,3、燃烧和爆炸的区别： 共同点：都是和氧产生的化学反应。 区别点：氧化速度不同，根据燃烧与爆炸理论，

32、爆炸是剧烈的燃烧，燃烧是缓慢爆炸。,98,二、爆炸理论,1、链锁反应理论： 爆炸的实质是燃烧，用燃烧的链锁反应理论解释爆炸。 2、爆炸波学说： 爆炸性混合物在外界冲击作用下可使其迅速分解，使得机械、热的和化学的加速爆炸现象依次发生。爆炸物中所有能引起爆炸的能都变为热能而引起冲击。气体冲击能使次一层爆炸物加热和分解并变成气体，依次进行冲击。,99,3、爆炸的电子本性假说： 以原子间结合的不牢固性来解释爆炸物质的不稳定性。电子可以由一个原子跳到另一个原子上即使在很小的冲击下也会发生分子变化，不仅以热的形式放出能量，而且还放出具有功能的游离电子。 4、流体动力学爆轰理论： 爆轰是冲击波在炸药中传播而

33、引起的。冲击波的剧烈压缩而引起炸药的快速化学反应，反应放出的能量又支持冲击波的传播，使其维持定速而不衰减。,100,三、可燃气体爆炸,1、单一气体分解爆炸： （1）乙炔热分解爆炸： C2H2 2C（固） + H2+ 54kcal/moL （2）乙烯分解爆炸： C2H4 2C（固） + CH4+ 30.4kcal/moL （3）氮氧化物分解爆炸： N2O N2 + 0.5O2+ 19.5kcal/moL NO 0.5N2 + 0.5O2+ 21.6kcal/moL （4）环氧乙烷分解爆炸： C2H4O CO + CH4+ 32.11kcal/moL,101,2、混合气体爆炸： （1）少量可燃气体

34、的燃烧： 氧化生成热不能使所有可燃气体活化，空气吸热，温度不会上升，活化分子产生的数量少，链锁反应中断。 （2）较高浓度的可燃气体燃烧 可燃气体过剩，氧化不足，不能产生更多活化基团，链锁反应减慢，表现为扩散燃烧。,102,（3）适宜条件下可燃气体的燃爆 产生的热量大，形成高温，造成气体膨胀产生爆炸，同时伴有压力、摩擦声响。 例如：2C6H14+19O212CO2+14H2O+183.0kcal/g 若空气含氧量21%,完全燃烧己烷当量为2.16% 这时燃烧速度最快，爆炸威力最大。 由于边缘效应影响产生波动在1.25%-6.9%,103,四、爆炸极限：,1、爆炸极限的物理意义： 可燃气体或可燃液

35、体蒸气与空气或氧气混合物，在点火源作用下能引起爆炸的范围称为爆炸极限。其最低浓度称做爆炸下限，用L下表示；最高浓度称做爆炸上限，用L上表示。,104,2、爆炸极限的确定： 可燃气体（蒸气）的爆炸极限可按标准GB/12474-90规定的方法测定，通常有爆破筒法和平面火焰法。 爆炸极限一般用可燃气体（蒸气）在混合物中的体积分数来表示，有时也用单位体积中可燃物含量来表示（gm-3或mgL-1）。,105,3、混合气体的爆炸极限Lm v1、v2、vn组成混合气体各单独组分的体积百分比 L1、L2、Ln形成混合气体各单独组分的爆炸极限（体积浓度%） 4、危险度： A=（L上-L下）/L下 A愈大危险性愈

36、高,106,4、影响爆炸极限的因素 （1）原始温度 原始温度愈高，则爆炸范围越宽，即下限降低、上限增高，A愈大。 例如：煤气 原始温度 20 100 200 300 400 500 600 700 L下 6.0 5.45 5.05 4.4 4.0 3.65 3.35 3.25 L上 13.4 13.5 13.8 14.25 14.7 15.35 16.4 18.05 危险度A 1.23 1.48 1.73 2.24 2.68 3.21 3.91 4.77,107,（2）原始压力 一般压力增加，爆炸极限范围扩大，且L上随压力增加较为显著，L下随压力增加变化不显著。 例如：甲烷 压力MPa 0.1

37、 1 5 12.5 L下 5.6 5.9 5.4 5.7 L上 14.3 17.2 29.4 45.7 危险度A 1.55 1.92 4.44 7.02,108,（3）惰性介质 若混合物中加入惰性气体，则爆炸极限范围缩小，惰性气体的浓度提高到某一数值时，可使混合物不燃爆。 惰性气体：N2、CO2、Ar、He、CCl4、水蒸气 （4）容器： 容器直径越小，爆炸范围越窄，危险性减小；金属容器危险性小，非金属容器危险性大。,109,（5）点燃引爆能源 爆炸性混合物的点火能源，如电火花的能量、炽热表面的面积、火源与混合物接触时间长短等，对爆炸极限都有一定影响。 例如：甲烷在100V、1A的火花作用，无

38、论任何比例均不爆炸， 若电流增加到2A，其爆炸极限为5.9%-13.6%， 若电流增加到3A，其爆炸极限为5.85% -14.8%. 随点火能量的加大，爆炸范围变宽。,110,五、爆炸破坏作用,1、爆炸的威力： （1）高温：例如 己烷 Tmax=8652 （2）爆炸当量： L= 427VH L化学爆炸威力 kgfm V参与反应的气体体积（标态）m3 H可燃气体的燃烧值 kcal/m3,111,2、爆炸的破坏形式 （1）震荡作用 （2）冲击波：最初出现正压力，而后又出现负压力 （3）碎片冲击：将其他物抛出100-500米 （4）爆炸引起火灾,112,3-5 防火防爆的措施,一、生产过程的火灾爆炸

39、性分析 （一）火灾和爆炸的过程 1、火灾的发展过程及过程 （1）酝酿期：冒烟、阴燃（时间比较长） （2）发展期：出现火苗，火焰扩大 （3）全盛期：大面积、强大的热辐射 （4）衰灭期：可燃物减少,113,2、爆炸的过程 （1）气体扩散期形成爆炸性混合物 （2）遇火燃烧 （3）爆炸扩散,114,（二）火灾和爆炸预防原则 P38 （三）不同物质的危害特性 1、气体： （1）危险性能： a 爆炸极限 b 自燃点 （2）物理性能： a 扩散性 扩散系数 己烷 7.3210-2 cm2/s 乙醇 11.81 cm2/s B 比重 己烷为空气的2.9倍易沉积,115,2、液体： （1）危险性能：a自燃点 b

40、 燃点 c 极限温度 （2）物理性能：a渗透性 b 膨胀性 c 电阻率 注： 浸出车间凡于溶剂、混合油接触的必须使用无缝钢管。 凡接触过溶剂的废弃设备和管道，必须消溶合格后动火。 液体在流动过程中易产生静电，必须有保障措施。,116,3、固体： （1）危险性能： a自燃点 b 燃点 （2）物理性能： a熔点 b 分解点 c比表面积 注：分解点较低的固体危险性大。,117,（四）生产过程火灾爆炸危险性分类,1、生产火灾危险分类 （1）甲类生产车间 a 闪燃点28 b l下10% c 室温下能自行分解氧化燃烧 注： 只要满足上述条件之一，即为甲类生产车间 浸出、氢化、磷脂精制车间属于甲类生产车间,

41、118,（2）乙类生产车间 a 28tb60 b l下10% c 除甲类以外的氧化剂 （3）丙类生产车间 a tb60 b 可燃液体、固体 注：预处理车间、榨油车间、精炼车间、原料库、成品库等,119,（4）丁类生产车间 对非燃烧物进行加工，用气体或液体做燃料 注：锅炉房、金属冶炼 （5）戊类生产车间 常温加工非燃烧物,120,2、建筑物的耐火等级： 等级 性能 材料 一级 用非燃烧物质建筑， 钢筋混凝土 耐火时间大于1.5小时 石料 二级 除吊顶构件为难燃烧物， 其他为非燃烧物 钢结构 耐火时间大于1小时 三级 除屋顶和隔墙为难燃烧物， 其余为非燃烧物 砖混结构 耐火时间大于0.5小时 四级

42、 除防火墙为难燃烧物， 其他为可燃物 木屋顶,121,二、防火防爆基本措施,（一）基本技术措施 1、排除发生火爆事故的物质条件 （1）封闭生产： （2）通风除尘： （3）惰性介质保护： （4）负压操作： （5）妥善处理燃爆物质,122,2、消除火源： （1）明火：生产、加热、维修等 （2）电气火花： （3）雷电、静电火花： （4）摩擦、撞击： 注：浸出车间必须使用防爆工具，常见不产生火花 材料有铜、铝和水磨石等 前处理工艺过程必须除铁 （5）高温物和高温表面：,123,3、限制火灾爆炸蔓延扩散措施： （1）合理设计 a 厂址的选择： 三通一平，远离市区及人口稠密的地方； b 防火间距： 建构筑

43、物 民房 明火 铁路 公路 变配电站 距离/米 25 30 30 15 25 变压器高架离地1.25m，防火间距可缩小为15米。 地下溶剂库距浸出车间外墙不应小于6米。 c 疏散、灭火设施：消防通道 d 三废的处理：,124,（2）建筑合理 甲类生产车间 耐火等级 建筑材料 泄压面积0.03m2/m3 （3）爆炸破坏的预防 例如：受压设备设置泄爆孔、安全阀 管道设置单向阀、排空气体阻火器； （4）隔离禁区,125,3-6 灭火的基本方法,一、灭火方法： （一）隔离法： 1、定义： 将着火的区域或物体与周围可燃物隔离或移开。 2、特点： （1）可避免更大的燃爆 （2）不能彻底控制火势 （3）灭火

44、现场应首先考虑到的方法,126,3、运用： （1）将靠近火源的易燃物搬走； 例如：液化气罐、氧气瓶 （2）将着火物体移到安全地方； 例如：小面积着火 （3）关闭可燃气体、液体通往火灾现场的阀门；例如：室外溶剂库 （4）拆除与燃烧物相邻的易燃建构筑物；,127,（二）窒息法 1、定义：阻止空气流入燃烧区域或用不燃烧物质冲淡空气，使燃烧得不到氧气而窒息熄灭。 2、应用： （1）用不燃烧物覆盖着火物上； 注：浸出车间的防火砂箱、棉被 （2）用黏性液膜封闭着火物不与空气接触； （3）用惰性气体喷吹着火物 3、特点： （1）直接控制火势；（2）灭火迅速； （3）对燃烧可能产生爆炸的物质尤为适用；,128

45、,（三）冷却法 1、定义：降低燃烧物的温度，使温度降至燃点以下，使火焰熄灭。 2、应用： （1）用水喷洒在着火物上； （2）用二氧化碳干冰洒在着火物上； （3）用降温方法防止着火物附近的物质燃烧 3、特点： （1）用于固体表面、着火面积大的区域较好； （2）灭火速度慢；（3）灭火费用低；,129,（四）化学中断法（又称抑制法） 1、定义：由化学物质参加燃烧的化学反应，而使燃烧的连锁反应中断。 2、应用： （1）干粉灭火剂： 吸附活性基团（固体粒子吸附自由基）； （2）1211灭火剂： 溴离子结合氢离子（化学物分子结合自由基）； 3、特点： （1）灭火速度快；（2）适宜于油类的燃烧灭火 （3）灭

46、火费用高,130,二、灭火剂和灭火器材,（一）水： 1、水灭火形式： （1）水柱（2）开花水（3）雾状水100m（4）水蒸气 2、水灭火原理： （1）吸收热量起到降温灭火的作用； （2）减少氧含量； 例如：1公斤水1.25立方的汽 1升水1700升汽 区域水蒸气含量在30%-35%浓度，能灭火。 （3）机械冲击作用（冲击火焰使之熄灭）； （4）稀释可燃物的浓度，溶解可燃气体（乙醇、丙酮） （5）消除静电；,131,3、灭火禁用范围： （1）比重比水轻且不溶于水的燃烧物； 例如：己烷 （2）电气火灾 （3）与水发生化学反应的物质； 例如：轻金属、电石 （4）精密仪器或贵重文物； （5）高温金属炉

47、、熔盐； （6）大量贮存浓硫酸、硝酸的火灾，不能用水及水柱扑救，必要时宜用雾状水。,132,4、灭火特点： （1）灭火范围广； （2）效果好； （3）灭火速度慢； （4）灭火现场混乱；,133,（二）沙土 1、灭火原理： （1）将可燃物与周围物质隔离； （2）吸热；（细、湿） 2、灭火要求： （1）砂土细度越细越好； （2）含湿量要求高； 3、特点： （1）灭火性能好 （2）灭火不方便 （3）费用低 （4）燃烧物损坏大,134,（三）泡沫灭火剂 1、种类： （1）空气机械泡沫（动植物蛋白物水解和搅拌部分空气） （2）化学泡沫：标准型、酸碱型 2、原理： （1）隔离空气：产生的泡沫比重轻、浮于液

48、体表面，附着于固体表面； （2）可以隔热和吸热；,135,3、化学反应： （1）标准型 6NaHCO3+Al2(SO4)3+18H2O-6CO2+3Na2SO4+2Al2(OH)3+18H2O 使用时要将灭火器倒置，两种溶液快速混合； 灭火器中8.3公斤,容积10升,产生45升泡沫, 射程810米,1分钟 （2）酸碱型 2NaHCO3+H2SO4 -2CO2+3Na2SO4+2H2O 容积1升,时间50秒,射程10米, CO2与溶液笼罩于燃烧物表面,136,4、使用范围： （1）主要用于油类及木材的燃烧； （2）不宜用于电气设备； （3）对容器的灭火性能好；（密闭容器灭火） （4）不适于水溶性

49、有机溶剂的燃烧；,137,5、特点 （1）灭火速度快 （2）对容器中燃烧灭火效果好 （3）对大面积流动火源，灭火效果差 （4）灭火不彻底,138,（四）二氧化碳 俗称碳酸气，学名碳酐 1、性能： （1）不燃烧、不助燃 （2）无色、五味 （3）不导电、不导热 （4）易液化 例如：20、6MPa下液化 2、灭火原理 （1）冲淡空气中氧气含量； （2）30%的CO2可以使着火自动熄灭； （3）吸热降温；干冰升华温度-10- -12,139,3、特点： （1）灭火不破坏事故现场和着火物； （2）系统密闭灭火效果好； （3）灭火时可能造成人员伤害； 例如：5%呼吸困难、10%窒息死亡 （4）不能用来扑救

50、钠、钾、铝粉等碱性金属和轻金属的火灾； （高温下，CO2与上述物质反应，游离出碳离子和产生氧气，有爆炸危险）,140,（五）干粉灭火剂 1、组分： （1）90%NaHCO3 （2）KHCO3、磷酸二氢铵、尿素干粉等 （3）滑石粉（4）防潮剂 2、原理： （1）中断连锁反应；吸附活性基团 （2）吸热降温； 2NaHCO3 Na2CO3 + H2O +CO2 Q （3）冲淡氧气,141,3、灭火器种类： 干粉灭火器 、干粉灭火弹、干粉灭火袋 4、特点： （1）灭火速度快 （2）大面积灭火有效 （3）设备损坏小 （4）不易产生均匀,142,（六）1211灭火剂 1、组成及性能： CF2ClBr（12

51、11）二氟一氯一溴甲烷，是一种低毒、不导电的液化气体灭火剂。在常温常压下，比空气中5倍，无色、略带甜味的气体。 当温度超过800时，其分解产物中的HBr、HCl毒性较大。 另外，CF2Br2（1202）、CF2Cl2（1220）,143,2、灭火原理： （1）中断连锁反应（结合自由基） Cl- + H+ HCl Br- + H+ HBr F- + H+ HF （2）降温灭火 CF2Cl2（1220），-27.7，潜热37kcl/kg （3）窒息灭火 该物质在空气中含量达6.75%时，火自动熄灭。“1211”对正己烷的最低灭火浓度为5.8%(体积比)（435g/m3空气）,144,3、应用： （

52、1）油类火灾 （2）电气火灾 （3）精密仪器 （4）贵重文物,145,4、特点： （1）灭火效率高，是CO2灭火剂的5倍； （2）设备仪器无损坏； （3）灭火时产生有毒气体； （4）属于压力容器 （5）灭火费用高,146,本章重点 1、火灾和爆炸事故的特点； 2、燃烧与爆炸的基本原理； 3、燃烧的条件和燃烧的类型； 4、爆炸极限的物理意义 和影响因素；,5、防火防爆基本措施； 6、灭火的基本方法。,147,思考题： 1、燃爆现象的双重性； 2、火灾和爆炸事故的特点是什么？ 3、解释燃烧和爆炸的基本定义； 4、燃烧具备哪些条件？ 5、燃烧类型有哪些？什么是自燃、闪燃和点燃？ 6、影响自燃的因素有

53、哪些？ 7、试分别用分子活化、过氧化物和链锁反应理论解释物质的燃烧。,148,8、可燃气体燃烧爆炸的类型； 9、爆炸极限的物理意义、影响爆炸极限的因素。 10、爆炸的破坏形式有哪些？ 11、甲类、乙类生产车间分别具备哪些条件？ 12、一、二级建筑物的耐火性能怎样？ 13、试述防火防爆的基本技术措施； 14、试述灭火的基本方法和特点； 15、火灾和爆炸预防原则有哪些？ 16、简述灭火剂和灭火器材的类型 。,149,17、水灭火的原理和注意事项； 18、泡沫灭火剂的类型和使用范围； 19、1211灭火剂的灭火原理和适用场合。,150,第四章 防尘防污染技术,151,4-1 粮油食品生产中粉尘的产生

54、及危害,一、生产性粉尘 1、粉尘的定义： 能长时间以浮游状态于空气中的一切固体微小颗粒，是一种分散体系，也称之气溶胶。 2、生产性粉尘 粮油食品生产过程中产生的粉尘称生产性粉尘。 3、工业生产粉尘： 金属粉尘、石棉尘、滑石尘、煤尘、水泥尘和有机粉尘等几十种。,152,4、粉尘的分类； （1）按本质分类： 有机粉尘 无机粉尘； （2）按颗粒大小分类： 灰尘（dust） d 10 m 尘雾（fume） 10 m d 01m 尘烟 （smoke） d0.10.001m 5、粮油食品生产性粉尘来源： （1）固体物料的输送 （2）固体物料的粉碎 （3）气力输送中的摩擦作用 （4）固体物料的燃烧 （5）固

55、体物料的包装,153,二、粉尘的性质： 1、分散度： 指物质被破碎的程度，用来表示粉尘颗粒大小的组成。 2、比表面积：单位质量（m）的总表面的面积（S）； S大，物理化学活性增加，溶解，吸附、氧化加快，自燃和爆炸；造成薄膜，不凝集； 3、荷电性：高度分散的粉尘粒子带有电荷； 由粉碎、吸附空气离子、运动磨擦，接触而产生，温度高电量大，湿度大，电量小，对空气稳定产生影响。 带电比不带电更易阻留在空气中。,154,4形状与硬度 有块、片、针、线状、接近于球，沉降快，坚硬锐利对呼吸道，粘膜破坏性大。 5爆炸性 高度分散度煤、糖、面粉、硫磺、铝、锌等粉尘所特有的 爆炸的条件：高温、明火和粉尘在空气中爆炸

56、极限。 面粉 30.2 gm3， 糖 10.3 gm3， 绵绒 25.2 gm3 6吸水性 随压力升高而增加，随温度上升降低。 提高粉尘的吸水性，有效降低粉尘。,155,三、粉尘危害： 1、尘肺； 2、中毒； 3、上呼吸道慢性炎症； 4、皮肤疾患； 5、眼疾患； 6、变态反应； 7、致癌作用； 8、其他作用；,156,四、可燃粉尘爆炸： 1、粉尘爆炸机理： 粉尘爆炸是由于粒子表面氧化而发生的。 爆炸过程分为： （1）粒子表面接受热能，表面温度上升； （2）粒子表面的分子产生热分解或干馏作用成为气体，并排放在周围； （3）该气体同空气混合成为爆炸性混合气体； （4）发火产生火焰，产生的热量进一步

57、促使粉尘的；分解，不断成为气相，继续发火传播。,157,2、粉尘爆炸极限： 粉尘爆炸下限在20-60g/m3；爆炸上限在2-6kg/m3之间。 3、影响粉尘爆炸的因素： （1）粒度：粒度越小，爆炸下限越低； （2）水分：含尘空气有水分存在时，爆炸下限提高 甚至失去爆炸性；大于50%。 （3）氧的浓度：氧气浓度增加将导致下限降低； （4）点火源：温度高、表面积大的点火源，可使粉尘爆炸下限降低。,158,4-2 防尘及防污染措施,一、粉尘的收集 二、除尘技术 三、防污染技术,159,4-3 工业噪声与防护,一、基本知识： 1、噪声： 根据物理学的观点，各种不同频率不同强度的声音杂乱地无规律地组合，

58、波形呈无规则变化的声音称为噪声。 从生理学的观点来看，凡是使人厌倦的、不需要的声音都是噪声。 在生产过程中产生的一切声音都称为生产性噪声。,160,2、生产性噪声分类： （1）按来源分类： a、机械性噪声 b、空气动力性噪声: 引起气体分子扰动而产生的噪声 c、电磁性噪声: 由于电机中交变力相互作用而产生的噪音 （2）按持续时间和出现的形态分： a、连续性噪声和间断性噪声； b、稳态噪声和非稳态噪声或脉冲噪声；,161,3、噪声的物理量度： 声波振动对介质产生的压力称为声压。声压以P表示，单位为帕或牛平米。 从刚刚可以听到的声音到人们不堪忍受的声音，声压相差数百万倍。 采用对数来表示声压的大小，即声压级。 评价噪声的强弱，通常采用测量声压级的办法。,162,所谓声压级，就是以1000赫兹纯音的听阈声压为基准声压。对于一个被测声压，将其声压与基准声压的比值取对数，即为该声音的声压级，其单位为分贝。 Lp=20lg（PP。） 式中 LP声压级，分贝； P被测声压； P。基准声压，P。= 2 105帕,163,二、噪声的危害：,（一）危害： 1、听觉损伤 听觉适应、听觉疲劳、噪声性耳聋； 2、全身危害 如噪声引起的血管收缩，心率改变，血压