安全工程学(十一)

1第五章防火与防爆安全技术第一节燃烧第二节爆炸第三节燃烧与化学爆炸的关系第四节易燃易爆危险性物质的种类2第一节燃烧燃烧的基本概念燃烧的种类燃烧的三要素火灾各类火灾，有各种预防、限制、灭火和疏散等措施造成火灾的原因3（一）燃烧一、燃烧的基本概念燃烧是可燃物质的氧化化学反应，在反应过程中伴随有热效应和光效应以及气体产物。二、燃烧的种类按可燃物质的物态气体燃烧液体燃烧固体燃烧按燃烧形式分类扩散燃烧：可燃气体在空气中的燃烧蒸发燃烧：酒精分解燃烧：木材和煤大多是由于分解产生可燃气体再行燃烧的表面燃烧：炭和金属的燃烧4还可分为完全燃烧与不完全燃烧等按燃烧现象发生瞬间的特点着火：用火柴点燃柴草；自燃：煤自燃、黄磷在空气中很容易发生自燃；闪燃：当火焰或炽热物体接近一定温度下的易燃和可燃液体时，其液面上的蒸汽与空气的混合物会发生一闪即灭的燃烧；爆燃：对于火炸药或爆炸性气体混合物的燃烧，由于其燃速很快。5三、燃烧的三要素可燃物质、氧或氧化剂（助燃物质）、点火源。必备的三要素，缺一不可，且必须同时存在，互相接触，相互作用，才可以燃烧。安全工程技术：防火和灭火措施，防止其燃烧三要素同时存在、互相结合、互相作用。如降低浓度、隔绝空气、严禁烟火等措施6四、火灾（一）火灾的概念凡是超出有效范围的燃烧称为火灾。《消防基本术语》：在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害；《火灾统计管理规定》：凡失去控制并对财产和人身造成损害的燃烧现象都为火灾；7（二）火灾的分类A类火灾：固体物质火灾。这种物质通常具有有机物性质，一般在燃烧时能产生灼热的余烬。B类火灾：液体或可熔化的固体物质火灾。C类火灾：气体火灾。D类火灾：金属火灾。E类火灾：带电火灾。物体带电燃烧的火灾。F类火灾：烹饪器具内的烹饪物（如动植物油脂）火灾。按照物质燃烧的特征8按照一次火灾事故造成的人员伤亡、受灾户数和财产直接损失金额特大火灾：具有下列情形之一死亡10人以上；重伤20人以上；死亡、重伤20人以上；受灾户50户以上；烧毁财物损失50万元以上；重大火灾：死亡3人以上；重伤10人以上；死亡、重伤10人以上；受灾户30户以上；烧毁财产损失5万元以上。一般火灾不具有前两项情形的燃烧事故。9按可燃物及助燃物的种类气体火灾：如煤气、液化石油气等油品火灾：如原油、煤油、汽油等可燃物火灾：建筑物、家具、木材、纸张、纤维、纺织物等固体可燃物电器（气）火灾：电器配线、电动机、变压器等电气设备使用的绝缘材料发生的火灾金属火灾：钠、镁、铝、钛、锆、铀等金属粉末或细金属丝，在空气中具有易燃性质空气中含氧量过甚导致的火灾：森林火灾10五、各类火灾，有各种预防、限制、灭火和疏散等措施（一）灭火措施（1）对气体火灾一面立即关闭管道的阀门，一面向附近的可燃物喷射冷却水，使其冷却并使气体逸散开，防止火灾扩大初期火焰小时，可用干粉灭火器11（2）油品火灾科威特火灾——特殊灭火技术灭火可采用喷撒干粉、喷射二氧化碳或泡沫灭火剂，用沙土填压等。例：2003年12月23日，重庆开县井喷，死亡243人；122003.12.23——重庆开县：死难纪念日，243个无辜冤魂13活着，生命的幸福又在哪里？14未来意味着什么？15殉葬品？16（3）固体可燃物火灾：最好采用喷射大量水的方法进行灭火；（4）电器（气）火灾：（5）金属火灾：要采用干燥的砂子和蛭石等进行灭火；在金属火焰上喷水，则有可能发生爆炸的危险；（6）空气中含氧量过甚时导致的火灾：隔绝空气，切断氧气源；（7）森林火灾：专业性强，另述；同建筑物火灾在通电情况下，要采用干粉、二氧化碳或氯溴甲烷等灭火剂进行灭火；断电情况，用水或泡沫灭火剂进行灭火；17（二）预防措施：安全第一，预防为主把有起火危险性的物质以及具有点火能量的着火源，有效地、恰当地进行管理。居安思危、应急预案消防、教育培训消防器材（含水源）、灭火措施等18（三）限制措施：防止可燃物的堆积使建筑物、设备成为非燃烧或难燃烧体设置防火墙、防火门、防油堤、防液堤等留出空地：比如隔火通道、消防通道将危险物设施埋在地下：如汽油罐、液化气罐等19（五）疏散措施：平时就要充分估计到可能有大事故的发生，事先指定安全疏散区，对室内的疏散楼梯，每层都必须有防火门，以防止烟火侵入——城规、建筑设计规范对室外的疏散楼梯，必须设在火焰从窗户喷出而燃烧不到的地方，如需要采取紧急措施时，可设滑梯在室内和走廊等处，可设置疏散方向指示牌在无窗建筑物内或在夜间停电，应设置能够看清的感应指示灯。20火灾案例2004年8月1日中午，巴拉圭首都亚松森郊区的一个大型超市发生大火。在周末前来购物的人熙熙攘攘、人头攒动，大约有700人正在购物和用餐。超市一层突然燃起大火，并迅速蔓延开来，滚滚浓烟冲出超市。火灾造成464人死亡，数百人受伤。巴拉圭总统杜阿尔特宣布，2日至4日为国丧日，全国哀悼3天。212004年8月1日中午，巴拉圭首都亚松森郊区的一个大型超市发生大火22消防队员在抢救伤员23为失去亲人而痛苦哭泣24火灾中遇难者的尸体横陈25案例2：阿根廷的迎新悲剧2004年12月30日晚，新年即将来临之际，阿根廷首都布宜诺斯艾利斯一家夜总会突然发生特大火灾，造成至少175人死亡，619人受伤。事发时，人们正在夜总会大厅里观看一场迎新摇滚音乐会当晚，夜总会里挤满了在此狂欢以庆祝新年的人，数量大约在6000人左右，多数为年轻人一些青年还随着乐队的演奏载歌载舞起火后，“人踩着人向门口狂奔”26当时夜总会大厅内不见灭火器，也没有保安人员进行疏导，人们四散奔逃，现场乱成了一片，不少人被挤倒在地，还有许多人被浓烟熏倒，被惊慌逃生的群众踩伤。夜总会竟藏死亡陷阱：六个出口被堵住五个，除了一扇大门，所有的紧急出口已被封死。观众“煽气氛”引发灾难：点燃烟花后，看见一个火球击中了天花板上的泡沫塑料，烧着天花板，随即就引发了大火。27案例32005年2月13日凌晨，位于西班牙首都马德里市中心的一座32层高的办公大楼发生大火，这座大楼叫温莎公爵楼，建于1973年，是马德里商业区的一个标志性建筑。282005年2月13日西班牙马德里32层办公楼发生大火29失控的照天大火，已经无法扑救30请记住：留意疏散通道！巴拉圭超市疏通不畅是伤亡惨重的重要原因。当时超市火灾发生后，老板下令关闭大门出口，为了收款。故主要通道紧紧关闭，大部分顾客无法及时逃离火灾现场。一些顾客不得已打碎超市的玻璃窗逃生，许多未能逃生的顾客被浓烟窒息而死。中国洛阳2002年东都商厦大火灾（死亡309人）、新疆克拉玛依剧院1994年大火灾等教训（死亡319人）31六、造成火灾的原因放火。有恐怖分子违反电气安装安全规定违反电气使用安全规定违反安全操作规程吸烟玩火。小孩玩火，燃放烟花爆竹（禁放？）自燃。物品受热自燃自然原因其他原因及原因不明32第二节爆炸爆炸的概念爆炸的分类化学爆炸的特点化学爆炸的三要素爆炸灾害总的种类爆炸灾害的预防和限制措施33一、爆炸的概念爆炸是物质的非常急剧的物理、化学变化，也是大量能量在短时间内迅速释放或急剧转化成机械功的现象。它通常是借助于气体的膨胀来实现。二、爆炸的分类按爆炸性质爆炸现象通常可分为物理爆炸化学爆炸核爆炸34（一）物理爆炸：由物质发生剧烈的物理变化所引起的爆炸现象。就是物质状态参数(温度、压力、体积)迅速发生变化，在瞬间放出大量能量并对外做功的现象。特点：在爆炸现象发生过程中，造成爆炸发生的介质的化学性质不发生变化，发生变化的仅是介质的状态参数。例如锅炉、压力容器和各种气体或液化气体钢瓶的超压爆炸。最常见的暖水瓶爆炸、闪电、地震等都属于此类35（二）化学爆炸：由物质化学结构发生剧烈变化而引起的爆炸现象。指爆炸过程中既有物理变化，又有化学变化的爆炸，如炸药爆炸、瓦斯爆炸、粉尘爆炸等。化学爆炸就是物质由一种化学结构迅速转变为另一种化学结构，在瞬间放出大量能量并对外做功的现象。如可燃气体、蒸汽或粉尘与空气混合形成爆炸性混合物的爆炸。气体和粉尘爆炸，在本质上是可燃气或可燃粉尘与空气或氧的快速氧化反应，属于化学爆炸。36（三）核爆炸：由原子核的裂变或聚变所释放出来的能量引起的爆炸现象。如原子弹爆炸。在一般工厂中经常发生的爆炸事故多是物质的化学爆炸。37三、化学爆炸的特点：爆炸发生过程中介质的化学结构和性质发生了变化形成爆炸的能源来自物质迅速发生化学变化时所释放的能量从工厂爆炸事故来看，有以下几种化学爆炸类型：①蒸汽云团的可燃混合气体遇火源突然燃烧，是在无限空间中的气体爆炸；②受限空间内可燃混合气体的爆炸；③化学反应失控或工艺异常所造成压力容器爆炸；④不稳定的固体或液体爆炸等。38四、化学爆炸的三要素：（一）反应的快速性：区别于燃烧反应的最重要的标志每千克煤燃烧可放热9200kJ，而每千克硝化甘油的爆热为6300kJ，但前者反应所需的时间为数分钟，而后者则可以在几微秒的时间内完成。虽然这两个反应都会放出大量热量，生成大量气体，但前者由于反应速度慢，气体产物可以扩散开而不致形成高压，故不能形成爆炸。39（二）反应的放热性：发生爆炸反应的又一必要条件：不放热，反应不能继续，热量无积累；不放热或放热很少的反应不能提供做功的能量（三）生成气体产物：对周围介质做功是通过高温高压的气体迅速膨胀来实现Al+Fe2O3→Al2O3+2Fe+830kJ反应的热效应很强，足以使产物加热到：30000C的高温，而且反应也相当快，但由于不形成气体产物，没有做功的介质也就不可能自身将热量转变为功40五、爆炸灾害总的种类（一）混合气体的爆炸：氢、天然气、乙炔、液化石油气等,汽油、苯、酒精、乙醚等可燃液体的蒸汽与空气混合达到一定浓度,能被点火爆炸；（二）气体分解爆炸：单一成分的气体，分子分解所产生的热量同样会引起爆炸乙炔，环氧乙烷、乙烯，氧化乙烯、丙烯、甲基乙炔、二氧化氯、联氨、迭氮化氢等41居民楼内天然气爆炸事故案例案例1、2004年12月14日9点56分，吉林市船营区农林大街鸿博御园6号楼2单元4楼402室因发生天然气泄漏引起爆炸，有3名装修工人被当场炸伤。近百户居民在此次事故中遭受到不同程度的损失。消防部门分析，引起爆炸的原因很可能是因为装修工人前日在工作时，将天然气的阀门打开，当时还没有输送天然气，装修工在工作完成后，没有将天然气的阀门关上就离去。13日晚上，天然气来了，当3名装修工人14日上午进屋，在关防盗门时产生火花引发爆炸。42案例2、煤气检测时发生爆炸2004年6月24日，北京市大兴区隆盛园东区5号楼6层一住户检测煤气时煤气泄漏，一打火冒出火球，煤气爆炸使房子前后的3扇窗被炸飞，屋里6人受伤43朝北的客厅阳台玻璃窗都被炸飞44操作者把煤气表卸下来，给管道放放气，这时闻到空气中有一股臭味，解释说是乙醛的气味，说“不要紧，开窗通风就行。”10分钟后，安装好煤气表，用手拧开煤气开关开始打火。就听见‘砰’的一声，灶上冒起一个大火球，直径足有1米多。一瞬间，朝北的厨房阳台和朝南的客厅和卧室的3扇窗被整个炸飞，“就感到浑身烧灼地疼。”吓得脑子发麻，冲到南面阳台，以为是失火了，就想跳下去逃命，当时要是跳下去，后果不堪设想。45案例3、2004年12月7日，晨3时34分，北方交通大学第三学生食堂（风味餐厅）发生煤气罐爆炸，引起火灾起火原因是一女工试图打开煤气罐未果，随后请另一人帮忙，但拧开后无法关闭，煤气遇明火后燃烧造成。保安和工人最初试图用灭火器灭火，但火太大根本控制不住。约300平方米建筑被毁，1人受伤；爆炸产生了30米高火球因煤气罐爆炸引发大火，燃烧了1小时被扑灭，约800平方米的学生食堂的三分之一以上被烧塌。该食堂附近是一学生宿舍楼，事发后学生被迅速疏散，除食堂一名职工被灼伤外，无其他人员伤亡。46消防员用水枪向着火的食堂喷水47被烧后的食堂一片狼藉48（三）粉尘爆炸：可燃固体的粉尘，或者是可燃液体的雾状飞沫，如