3 防火防爆技术ppt课件

1、第三章防火防爆技术第一节燃烧与爆炸基本知识第二节火灾与爆炸风险分析第三节火源控制第四节火灾与爆炸危险物质的处理第五节工艺参数的安全控制第六节火灾与爆炸蔓延的控制第七节消防安全第二节燃烧与爆炸基本知识第一节燃烧基本知识第一节什么是燃烧？燃烧是一个复杂的物理和化学过程。同时，伴随着发光和发热的强烈氧化反应。它的特点是发光、发热和产生新物质。燃烧条件(1)可燃物质任何能与空气、氧气或其他氧化剂发生剧烈氧化反应的物质都可以称为可燃物质。可燃物质有很多种，根据它们的物理状态可以分为气态、液态和固态。助燃物质任何具有强氧化能力并能与可燃物质发生化学反应而引起燃烧的物质称为助燃物质。点火源任何能引起可燃物质

2、燃烧的能量都可以称为点火源。常见的点火源包括明火、电火花和热物体。注：可燃物质、助燃剂和点火源是燃烧的必要和不充分条件。上述“三要素”同时存在，能否实现燃烧取决于是否满足数量要求。在燃烧过程中，当“三要素”的量发生变化时，燃烧速度也会发生变化甚至停止燃烧。燃烧过程8。a .混合燃烧可燃气体先与空气(或氧气)混合，然后燃烧称为混合燃烧。b .扩散燃烧如果可燃气体在与周围空气混合时燃烧，称为扩散燃烧。1)可燃气体的燃烧，9。液体蒸发产生的蒸汽的蒸发燃烧称为蒸发燃烧。难挥发可燃液体的燃烧是可燃气体受热分解产生的燃烧，称为分解燃烧。2)可燃液体的燃烧，10。火焰燃烧固体燃烧通常会产生火焰，因此也称为火

3、焰燃烧。表面燃烧当可燃固体燃烧到最后不能分解可燃气体时，留下碳。此时，没有可见的火焰，燃烧变成表面燃烧或浸泡燃烧。(3)可燃固体燃烧(11)，(b)表面燃烧当可燃固体燃烧到最后不能分解可燃气体时，只剩下碳。这时，没有可见的火焰，所以燃烧变成表面燃烧或浸泡燃烧。12，4，燃烧特性参数1)燃烧温度燃烧过程中可燃材料释放的热量部分由火焰辐射消散，而大部分在加热燃烧中消耗。由于可燃材料产生的热量在火焰燃烧区沉淀，所以火焰温度也是燃烧温度。13，2)燃烧速度气体的燃烧速度气体的燃烧性能通常以火焰传播速度为特征，有时也称为燃烧速度。燃烧速率是指燃烧表面上的火焰沿垂直于表面的方向传播到未燃烧部分的速率。管道

4、中气体的燃烧速率与管径有关。当管道直径小于小值时，火焰不会在管道中传播。如果管径大于这个小值，火焰传播速率随着管径的增大而增大，但是当管径增大到一定值时，火焰传播速率将不再增大，这就是最大燃烧速率。空气中某些气体的火焰传播速度。液体的燃烧速度取决于液体的蒸发。固体的燃烧速率一般小于可燃液体和可燃气体的燃烧速率。不同固体物质的燃烧速率有很大不同。18，3)热值指单位质量可燃物质完全燃尽时释放的热量。可燃材料的最高温度、最高压力和爆炸力与材料的热值有关。2.爆炸的基本知识爆炸是指物质释放出大量气体的现象化学爆炸是指物质在短时间内发生化学反应，产生大量气体和能量而引起的爆炸现象。化学爆炸后，物质的化

5、学成分和化学性质发生了质的变化。23，2)根据爆炸的瞬时燃烧速度，轻爆炸材料的燃烧速度为每秒几米，破坏力小，噪音小。当爆炸物质爆炸时，它的燃烧速度是每秒几十米到几百米。爆炸物质爆炸时，会在爆炸点产生压力波动，破坏力极大，声音震耳欲聋。24、爆炸材料爆炸的燃烧速度为每秒10007000米。爆震的特点是突然的高压和超音速“冲击波”。化学爆炸物质根据爆炸过程中的化学变化，化学爆炸物质可分为以下几类：1)简单分解炸药，在爆炸过程中分解成元素，在分解成元素的反应过程中产生热量。具有复杂分解作用的炸药这类材料包括各种含氧炸药，其危险性略低于具有简单分解作用的炸药。含氧炸药爆炸时伴随着燃烧反应，燃烧所需的氧

6、气被分解并由物质本身提供。如苦味酸、梯恩梯、烟花等。27，3)可燃混合物是指由可燃物质和助燃物质组成的爆炸性物质。可燃气体、蒸汽和可燃粉尘与空气(或氧气)的所有混合物都属于这一类。28，3，爆炸极限爆炸极限。可燃气体或蒸汽和空气的混合物在任何混合比例下都不会燃烧或爆炸。可燃气体或蒸汽与空气混合物的浓度极限值会爆炸，称为爆炸极限。可燃气体或蒸汽与空气的混合物在暴露于明火时能爆炸的最低能量称为气体或蒸汽的爆炸下限；可燃气体或蒸汽和空气的混合物暴露在明火中时爆炸的最高浓度称为爆炸上限。当混合物中可燃物质的浓度低于下限时，空气的冷却作用将防止火焰因过量空气而蔓延；当混合物中可燃物质的浓度高于上限时，由

7、于缺乏空气，火焰无法蔓延，所以当浓度低于下限或高于上限时，不会发生爆炸。气体混合物的爆炸极限通常可以用混合物中可燃气体或蒸汽的体积百分比来表示。一些气体和液体的爆炸极限见表24。30，表2-4某些气体和液体的爆炸极限，31，爆炸极限的影响因素。爆炸极限不是一个固定值，影响爆炸极限的因素主要有以下几点。a .原始温度。爆炸性混合物的初始温度越高，爆炸极限范围越大。因此，温度的升高会增加爆炸的危险。原始压力。正常情况下，压力越高，爆炸极限范围越大；当压力降低时，爆炸极限范围减小。因此，减压操作有利于降低爆炸风险。c .惰性介质和杂质。在混合物中加入惰性介质可以缩小爆炸极限范围，而且惰性介质的浓度高

8、达一定值，这样混合物就不会爆炸。在一些气体参与的反应中，杂质的存在会导致过程爆炸。例如，少量硫化氢的存在会降低水煤气和空气混合物的燃点，从而促进其爆炸。32号集装箱。装有可燃材料的容器的材料和尺寸对材料的爆炸极限有影响。实验表明，容器或管道直径越小，爆炸范围越小。e .点火源。点火源的能量、热表面与混合物的接触时间等。对爆炸极限有影响。其他因素。光线也会影响爆炸。例如，在黑暗中，氯和氢之间的反应非常缓慢，但在强光下会爆炸。33，4，常见爆炸类型1)气体爆炸纯组分气体分解爆炸具有分解爆炸特性的气体在分解时会产生大量的热量。34，粉尘爆炸粉尘爆炸是粉尘颗粒表面与氧气相互作用的结果。(3)熔盐池爆炸

9、主要是由于管理人员和操作人员对熔盐池潜在危险的忽视造成的。机械故障、人为失误或两者的综合作用可能导致熔盐池爆炸。36、5.粉尘爆炸。粉尘爆炸。当空气中的粉尘达到一定浓度时，遇明火就会爆炸，这是粉尘爆炸过程中粉尘颗粒表面与氧气相互作用的结果。这个过程是灰尘表面被辐射，温度逐渐上升。尘埃颗粒的表面被热分解或分解，在颗粒周围产生气体。这些气体与空气混合形成爆炸性混合物，同时燃烧。燃烧产生的热量进一步促进了尘粒的分解，并不断释放可燃气体和空气来混合和传播火焰。因此，粉尘爆炸本质上是气体爆炸。与气体爆炸不同，它的能量来自热辐射，而不是热传导。37、粉尘爆炸的影响因素。a .理化性质。燃烧热越大，就越有可

10、能引起爆炸，氧化速度越快，就越有可能引起爆炸，而且越有可能带电，就越有可能引起爆炸。颗粒大小。粉尘越细，燃点越低，爆炸极限越低，粉尘颗粒越干燥，燃点越低。c .灰尘的可漂浮性。灰尘在空气中停留的时间越长，危险就越大。灰尘和空气混合物的浓度。灰尘和空气的混合，就像可燃气体、蒸汽和空气的混合一样，也有上限和下限。38，当粉尘混合物达到爆炸上限时，粉尘量相当大，像云一样存在。如此大的浓度只能在设备内部或粉尘点附近达到，因此通常将其表示为下限。注意！没有必要在场地的整个空间内形成有爆炸危险的浓度来引起粉尘爆炸。一般来说，只要灰尘附着在墙壁、屋顶和房子里的分层设备上，就可能引起爆炸。表25列出了一些粉尘

11、的爆炸下限。39，2-5表某些粉尘的爆炸下限，40，当粉尘爆炸时，它是从1878年美国一家面粉厂的爆炸中提出的。粉尘爆炸的破坏性不容忽视。根据数据报告，1965年在美国，有1173次工业粉尘爆炸。损失达1.94亿美元，681人死亡，1791人受伤。据日本1952年1月至1979年12月的粉尘爆炸灾害统计，共发生事故209起，死亡86人，受伤460人，一次灾害的财产损失超过1亿日元一次以上。1987年3月，哈尔滨亚麻厂发生粉尘爆炸事故，造成56人死亡，179人受伤。工厂被彻底摧毁，直接损失达600多万。生产和储存中的火灾爆炸危险性分析化学生产中的火灾爆炸危险性分为甲、乙、丙、丁、戊五类。生产或储

12、存项目的火灾危险性分类是确定建筑物和构筑物耐火等级、布置工艺装置、选择电气设备类型和采取防火防爆措施的重要依据。42，1。重大火灾风险评估气体。爆炸极限和自燃点是评价瓦斯火灾爆炸危险性的主要指标。气体的爆炸极限范围较大，爆炸极限越低，火灾爆炸风险越大，气体的自燃点越高，火灾爆炸风险越小。此外，气体的化学活性，如扩散、压缩和膨胀，都影响其危险性。气体的化学活性越强，火灾和爆炸的风险就越大，气体在空气中的扩散速度就越快，火灾蔓延的风险就越大。密度较高的气体容易聚集而不分散，遇到明火时容易引发火灾和爆炸事故；预热后，可压缩液化气体体积膨胀，压力增大，容易引发火灾和爆炸事故。液体。评价液体火灾爆炸危险

13、性的主要指标是闪点和爆炸温度极限。闪点越低，越容易着火和燃烧；爆炸极限范围越大，da越大液体的饱和蒸汽压越大，其挥发性越强，闪点越低，发生火灾和爆炸的风险就越大；液体的热膨胀系数越大，危险就越大；液体的快速流动和扩散将加速其蒸发，并容易蔓延火灾；液体的相对密度越小，蒸发速度越快，发生火灾的风险就越大；液体的沸点越低，火灾和爆炸的风险就越大；同种有机化合物的分子量越小，火灾风险越大；但是，分子量大的液体自燃点低，容易自燃；不同化学结构的液体有不同的风险。例如，在碳氢化合物的氧化衍生物中，醚、醛、酮、酯、醇和酸的风险依次降低；不饱和化合物比饱和化合物更危险；同分异构体比普通异构体更危险。坚实。固体

14、物质的火灾危险性主要取决于熔点、燃点、自燃点、比表面积和热分解。最重要的评价指标是固体的燃点和自燃点，熔点越低，危险性越大；以同样的方式；比表面积越大；危险就越大。固体物质的分解温度越低，危险就越大。化工生产中的火灾爆炸危险化工生产中的火灾爆炸危险主要从材料的火灾爆炸危险和工艺过程的火灾爆炸危险两个方面进行分析。工艺过程的火灾爆炸风险与工厂规模、工艺过程和工艺条件密切相关。一般来说，对于相同的生产工艺，生产设备的规模越大，火灾和爆炸的风险就越大；工艺条件越苛刻，火灾和爆炸的风险就越大，例如高温和高压条件。为了更好地进行安全管理，可以对生产中的火灾和爆炸危险进行分类，以便采取有效的防火防爆措施。

15、目前，我国化工生产中的火灾分为五类。分类原则见下表。爆炸性混合物分为三个级别和六个组，如下表所示。爆炸性混合物的分类和分组主要是为了使选用的防爆电气设备符合安全、可靠、经济、合理的原则。47、表火灾爆炸危险分类原则，48、49、表爆炸性混合物分类，50、表爆炸性混合物分组，51、2、表爆炸和火灾危险区域划分，52、第三节点火源控制，点火源是指能使可燃物和助燃剂(包括一些爆炸性物质)燃烧或爆炸的能源。根据产生能量的方式不同，点火源可分为八类：明火、高温物体、电火花和电弧、静电火花、冲击和摩擦、绝热压缩、光照射和聚焦以及化学反应放热。53，1。明火的点燃及其控制对策。控制加热火加热易燃液体时，尽量

16、避免使用明火；如果必须使用明火，设备应严格密封，并定期检查以防止泄漏。工艺装置中明火设备的布置应远离可能泄漏可燃气体或蒸汽(气体)的工艺设备和储罐区；在危险消除之前，不得在积聚可燃气体和蒸汽的沟渠、深坑和下水道中进行明火作业。维护火灾的控制在有火灾和爆炸危险的车间，应尽可能避免焊接和切割操作。当必须进行切割或焊接及切割作业时，应严格执行动火作业安全规定。高温物体及其控制对策所谓高温物体一般是指在一定环境下，温度较高的物体将热量传递给可燃物，并能引起可燃物着火。高温物体的常用控制措施1。铁烟囱应避免靠近可燃材料的烟囱，并在穿过可燃材料时用耐火材料隔离。当汽车进入存放棉、麻、纸、灰尘等易燃物品的场所时。路面应保持清洁，防止路面温度过高60、5、照明在有易燃物品的地方，易燃物品不应堆放在照明下方；在有可燃气体和蒸汽排放的地方，应选择防爆灯具。电火花及其控制对策常见的电火花包括电气开关接通或断开时的火花、短路火花、漏电火花、接触不良火花、继电器触点断开和闭合时的火花、