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1、防火防爆基础知识,防 火 防 爆 基 础 知 识,防火防爆基础知识,主要内容,第一部分 燃烧与爆炸 第二部分 可燃物质的火灾爆炸危险性 第三部分 防火防爆措施,防火防爆基础知识,第一部分 燃烧与爆炸,燃烧的定义: 燃烧是可燃物质(气体、液体或固体)与助燃物(氧或氧化剂)发生的伴有放热和发光的一种激烈的化学反应。 它具有发光、发热、生成新物质三个特征。最常见、最普通的燃烧现象是可燃物在空气或氧气中燃烧。,防火防爆基础知识,燃烧的条件,燃烧必须同时具备下述三个条件：可燃性物质、助燃性物质、点火源。每一个条件要有一定的量，相互作用，燃烧方可产生。 (1)可燃物 (2)助燃物 (3)点火源,防火防爆基

2、础知识,燃烧三要素,防火防爆基础知识,常见的火源种类,在生产中，常见的引起火灾爆炸的点火源有以下8种： (1) 明火 (2) 高热物及高温表面 (3) 电火花 (4) 静电、雷电 (5) 摩擦与撞击 (6) 易燃物自行发热 (7) 绝热压缩 (8) 化学反应热及光线和射线,防火防爆基础知识,可燃气体的燃烧过程,可燃气体最易燃烧，燃烧所需热量只用于本身氧化分解，所以将可燃气体加热到其燃点即可燃烧。,防火防爆基础知识,可燃气体的燃烧形式,当可燃气体流入大气中时，在可燃性气体与助燃性气体的接触面上所发生的燃烧叫扩散燃烧。 当可燃性气体和助燃性气体预先混合成一定浓度范围内的混合气体，然后遇到点火源而产

3、生的燃烧叫预混燃烧(动力燃烧)。,防火防爆基础知识,可燃液体的燃烧过程及形式,可燃液体在火源或热源的作用下，首先蒸发，然后蒸气氧化、分解进行燃烧。 可燃液体的燃烧，实质上是燃烧可燃液体蒸发出来的蒸气，所以叫蒸发燃烧。对于难挥发的可燃液体，其受热后分解出可燃性气体，然后这些可燃性气体进行燃烧，这种燃烧形式称为分解燃烧。,防火防爆基础知识,可燃固体的燃烧过程及形式(1),防火防爆基础知识,可燃固体的燃烧过程及形式(2),可燃固体的燃烧可分为简单可燃固体、高熔点可燃固体、低熔点可燃固体和复杂的可燃固体燃烧等四种情况。,防火防爆基础知识,可燃固体的燃烧过程及形式(3),(1) 简单可燃固体燃烧 硫、磷

4、、钾、钠等都属于简单的可燃固体，由单质组成。它们燃烧时，先受热熔化，然后蒸发变成蒸气而燃烧，所以也属于蒸发燃烧。这类物质只需要较少热量就可变成蒸气，而且没有分解过程，所以容易着火。 (2) 高熔点可燃固体燃烧 固体碳和铝、镍、铁等金属熔点较高，在热源作用下不氧化也不分解，它们的燃烧发生在空气和固体表面接触的部位，能产生红热的表面，但不产生火焰，燃烧的速度和固体表面的大小有关。这种燃烧形式称为表面燃烧。,防火防爆基础知识,可燃固体的燃烧过程及形式(4),(3) 低熔点可燃固体燃烧 低熔点可燃固体常温下是固体，受热后迅速熔化，如石蜡、沥青、松香等。它们燃烧时，先受热熔化，然后蒸发、分解，直至燃烧出

5、现火焰。例如用火柴点燃蜡烛，当火焰接近时，它并不马上燃烧，而是首先受热熔化，然后蒸发气化，发生氧化分解，氧化分解产物和空气中的氧化合而进行燃烧，所以也称为分解燃烧。 (4) 复杂可燃固体燃烧 这类物质有木材、煤、纸、棉麻纤维、橡胶、合成树脂等。它们在燃烧时，首先受热分解，生成气态和液态产物，然后气态和液态产物的蒸气再发生氧化燃烧。例如，木材开始受热时先蒸发出水分和二氧化碳，然后慢慢分解出一氧化碳、氢和碳氢化合物等可燃的气态产物，继而剧烈地氧化，直至有火焰的燃烧。因此，这种燃烧也是分解燃烧。,防火防爆基础知识,燃烧特性(1),完全燃烧： 有机可燃气体燃烧，可燃气体分子中所含的碳全部氧化成二氧化碳

6、，氢全部氧化生成水，这样的过程称为完全燃烧。 燃烧热： 燃烧热的数值是用热量计在常压下测得，是单位质量或单位体积的可燃物完全燃烧后冷却到18时所放出的热量(kJ/kg，kJ/m3)。,防火防爆基础知识,燃烧特性(2),燃烧温度： (1) 理论燃烧温度：是指可燃物与空气在绝热条件下完全燃烧，所释放出来的热量全部用于加热燃烧产物，使燃烧产物达到的最高燃烧温度。 (2) 实际燃烧温度：可燃物燃烧的完全程度与可燃物在空气中的浓度有关，燃烧放出的热量也会有一部分散失于周围环境，燃烧产物实际达到的温度称为实际燃烧温度，也称火焰温度。 实际燃烧温度不是固定的值，它受可燃物浓度和一系列外界因素的影响。,防火防

7、爆基础知识,燃烧特性(3),燃烧速度： 1 气体燃烧速度：火焰在可燃介质中的传播速度也称燃烧速度。 气体燃烧速度的影响因素： 气体的组成和结构 可燃气体含量 初温 燃烧形式 管道 压力和流动状态,防火防爆基础知识,燃烧特性(4),2 液体的燃烧速度 液体的燃烧速度工业上有两种表示方法：一种是以单位面积上单位时间内烧掉的液体质量来表示，叫做液体燃烧的质量速度；另一种是以单位时间内烧掉液层的高度来表示，叫做液体燃烧的直线速度。 影响因素： 初温 含水量 容器 风速、风向,防火防爆基础知识,燃烧特性(5),3 固体的燃烧速度 固体的燃烧速度一般小于可燃气体和液体的燃烧速度。不同组成、不同结构的固体物

8、质，燃烧速度有很大差别。 影响因素： (1)组成、结构 (2) 风向和风力 (3) 含水量 (4) 比表面积(表面积对体积的比值),防火防爆基础知识,热传播,可燃物燃烧放出的热量通过热传导、热对流、热辐射三种方式向外传播。 热传导：热量通过接触的物体从温度较高部位传递到温度较低部位的现象叫做热传导。 热对流：热量通过流动的气体或液体由空间中的一处传到另一处的现象叫做热对流。 热辐射：以热射线传播热能的现象称为热辐射。,防火防爆基础知识,燃烧的分类,根据可燃物状态的不同，燃烧分为气体燃烧、液体燃烧和固体燃烧三种形式。 根据燃烧方式的不同，燃烧分为扩散燃烧、预混燃烧、蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧。

9、 根据燃烧发生瞬间的特点，燃烧分为闪燃、着火和自燃三种形式。,防火防爆基础知识,闪燃与闪点,液体的表面都有一定数量的蒸气存在，蒸气的浓度取决于该液体所处的温度，温度越高则蒸气浓度越大。 在一定温度下，可燃性液体(包括少量可熔化的固体，如萘、樟脑、硫磺、石蜡、沥青等)蒸气与空气混合后，达到一定的浓度时，遇点火源产生的一闪即灭的燃烧现象，叫做闪燃。闪点是指可燃性液体产生闪燃现象的最低温度。 闪点是液体可以引起火灾危险的最低温度。液体的闪点越低，它的火灾危险性越大。,防火防爆基础知识,着火与着火点,着火是指可燃物受到外界火源的直接作用而开始的持续燃烧现象。例如，用火柴点燃稻草，就会引起着火。可燃物质

10、开始着火所需要的最低温度，叫做燃点，又称着火点。,防火防爆基础知识,自燃与自燃点,可燃物在没有外部火花、火焰等点火源的作用下，因受热或自身发热并蓄热而发生的自然燃烧现象，叫做自燃。 可燃物质在没有火焰、电火花等明火源的作用下，由于本身受空气氧化而放出热量，或受外界温度、湿度影响使其温度升高而引起燃烧的最低温度称为自燃点（或引燃温度）。,防火防爆基础知识,自燃有以下两种情况。 (1)受热自燃：可燃物质在外部热源作用下温度升高，达到自燃点而自行燃烧。 (2)自热自燃：可燃物在无外部热源影响下，其内部发生物理的、化学的或生化过程而产生热量，并经长时间积累达到该物质的自燃点而自行燃烧的现象。,防火防爆

11、基础知识,爆炸的定义,物质由一种状态迅速地转变为另一种状态，并瞬间以机械功的形式放出大量能量的现象，称为爆炸。 爆炸现象一般具有如下特征： （1）爆炸过程进行得很快 （2）爆炸点附近瞬间压力急剧上升 （3）发出声响 （4）周围介质发生震动或邻近物质遭到破坏,防火防爆基础知识,爆炸的分类,爆炸的分类： 按爆炸能量的来源分类，爆炸可分为物理爆炸和化学爆炸二类。 化学爆炸按参加物质的反应类型，分为简单分解爆炸、复杂分解爆炸和爆炸性混合物爆炸。 化学性爆炸按爆炸传播速度，分为爆燃和爆轰。 我们通常所说的爆炸，一般是指化学爆炸。,防火防爆基础知识,爆炸极限及影响因素,可燃气体、可燃液体蒸气或可燃粉尘与空

12、气混合并达到一定浓度时，遇火源就会燃烧或爆炸。这个遇火源能够发生燃烧或爆炸的浓度范围，称为爆炸极限。爆炸极限通常用可燃气体在空气中的体积百分比（V%）表示。对可燃粉尘，我们通常用单位体积内可燃粉尘的质量g/cm3来表示其爆炸上、下限值。 一般石油产品蒸气的爆炸范围约为1%6%。四个碳以下的气体爆炸范围大致在1.9%15%之间。,防火防爆基础知识,影响因素 1. 温度 温度越高，爆炸范围越宽（下限下降，上限上升），爆炸危险性增加。 2. 压力 压力越大，爆炸范围越宽（对下限的影响较小，对上限的影响较大），危险性增加。压力降到某一数值，上限与下限重合，这一压力称为临界压力。低于临界压力，混合气则无

13、燃烧爆炸的危险。 3. 氧含量 混合气中增加氧含量，会使上限显著增高，爆炸范围增大。 4 . 惰性气体 惰性气体含量增加，爆炸范围变窄，但不同惰性气体的影响不同。,防火防爆基础知识,燃烧和爆炸的关系,燃烧的主要特征是发光和发热，与压力无特别关系。爆炸的主要特征是压力的急剧上升和爆炸波的产生。燃烧和化学爆炸本质上都是氧化还原反应，但二者反应速度、放热速率和火焰传播速度都不同，前者比后者慢得多。 燃烧和爆炸关系十分密切，有时难以将它们完全分开。在一定条件下，燃烧可以引起爆炸，爆炸也可以引起燃烧。事实上，在很多火灾爆炸事故案例中，火灾和爆炸是同时存在的。,防火防爆基础知识,火灾与爆炸的破坏作用(1)

14、,火灾发生后，随着时间的延续，损失数量迅速增长，损失大约与时间的平方成比例，如火灾时间延长一倍，损失可能增加四倍。,防火防爆基础知识,火灾与爆炸的破坏作用(2),爆炸则是猝不及防。可能仅在一秒种内爆炸过程已经结束，设备损坏、厂房倒塌、人员伤亡等巨大损失也将在瞬间发生。爆炸通常伴随发热、发光、发声、压力上升、真空和电离等现象，具有很大的破坏作用。其破坏作用的大小与爆炸物的数量和性质、爆炸时的条件以及爆炸位置等因素有关。,防火防爆基础知识,火灾与爆炸的破坏作用(3),爆炸的破坏形式： 1 震荡作用 2 冲击波的破坏作用 3 碎片冲击 4 造成火灾 5 造成中毒和环境污染,防火防爆基础知识,第二部分

15、 可燃物质的火灾爆炸危险性,建筑设计防火规范(GB50016-2006) 中对储存物品的火灾危险性分为五类 爆炸极限是评定气体火灾爆炸危险的主要指标。 闪点是评定可燃液体火灾爆炸危险性的主要标志。 燃点是评定固体物质火灾危险性主要标志。,防火防爆基础知识,气体物质的火灾爆炸危险性,爆炸极限是评定气体火灾爆炸危险的主要指标。评定气体火灾爆炸危险性的参数还有自燃点、化学活泼性、比重、扩散性、可缩性和受热膨胀性、腐蚀性、毒害性及带电性等等。,防火防爆基础知识,根据石油化工企业设计防火规范(GB50160-92，1999年版)规定，可燃气体的火灾危险性按下表分类。,防火防爆基础知识,液体物质的火灾爆炸

16、危险性,评定液体危险性的主要指标是闪点。此外，爆炸温度极限、饱和蒸气压、膨胀性、流动扩散性、相对密度、沸点、相对分子质量及化学结构等也都影响其危险性。,防火防爆基础知识,石油库储存油品的火灾危险性分类,防火防爆基础知识,石油化工企业设计防火规范(GB50160-92，1999年版)规定，液化烃、可燃液体的火灾危险性按规划下表分类。,防火防爆基础知识,固体物质的火灾危险性主要取决于其熔点、燃点、自燃点、比表面积及热分解性等，燃点是评定固体物质火灾危险性主要标志。熔点、燃点、自燃点越低，危险性越大；固体物质的比表面积越大，危险性越大；固体物质受热分解温度越低，危险性越大。固体的火灾危险性，我们一般

17、按照国家标准建筑设计防火规范中对储存物品的火灾危险性分类的要求进行分类。,防火防爆基础知识,防火防爆基础知识,危险化学品的分类及标志,依据GB13690-92常用危险化学品的分类及标志，将危险化学品分为8大类。 第1类：爆炸品 第2类：压缩气体和液化气体 第3类：易燃液体 第4类：易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品 第5类：氧化剂和有机过氧化物 第6类：毒害品和感染性物品 第7类：放射性物品 第8类：腐蚀品,防火防爆基础知识,第三部分 防火防爆措施,根据物质燃烧爆炸原理，防止发生火灾爆炸事故的基本原则是： (1) 控制可燃物和助燃物的浓度、温度、压力及混触条件，避免物料处于燃爆的危险状态。 (2

18、) 消除一切足以导致起火爆炸的点火源。 (3) 采取各种阻隔手段，阻止火灾爆炸事故灾害的扩大。,防火防爆基础知识,控制可燃物的措施,控制可燃物，就是使可燃物达不到燃爆所需要的数量、浓度，或者使可燃物难燃化或用不燃材料取而代之，从而消除发生燃爆的物质基础。 控制气态可燃物 控制液态可燃物 控制固态可燃物,防火防爆基础知识,控制助燃物的措施,控制助燃物，就是使可燃性气体、液体、固体、粉体物料不与空气、氧气或其他氧化剂接触，或者将它们隔离开来，即使有点火源作用，也因为没有助燃物参混而不致发生燃烧、爆炸。 密闭设备系统 惰性气体保护 隔绝空气 隔离储存,防火防爆基础知识,控制点火源的措施,在大多数场合，可燃物和助燃物的存在是不可避免的，因此，消除或控制点火源就成为防火防爆的关键。但是，在生产加工过程中，点火源常常是一种必要的热能源，故须科学地对待点火源，即要保证安全地利用有益于生产的点火源，又要设法消除能够引起火灾爆炸的点火源。,防火防爆基础知识,阻止火势蔓延的措施,阻止火势蔓延，就是阻止火焰或火星窜入有燃烧爆炸危险的设备、管道或空间，或者阻止火焰在设备和管道中扩展，或者把燃烧限制在一定范围内不致向外传播。其目的在于减少火灾危害，把火灾损失降到最低限度。这主要是通过设置阻火装置和建造阻火设施来达到。