防火防爆原理与技术.

第二章防火防爆原理与技术1危险物质基本特性有合适浓度的可燃气体有合适浓度的助燃气体有足够能量的点火源火灾和爆炸积极预防消除隐患紧急处置减小损失加强危险品安全管理，制定危险品标准和法规（2.1）控制可燃物—浓度控制（2.2、2.5）隔绝助燃物—除氧、惰化（2.6）消除点火源（2.7）防火灭火与灭火剂（2.3、2.4）爆炸抑制技术（2.8）爆炸阻隔技术（2.9）密闭空间安全泄放技术（2.10）2减灾技术，即尽量避免或减小爆炸发生后的灾害常用技术：抑爆、隔爆、泄爆、抗爆等。防火防爆管理层面技术层面预防技术，即在生产过程中防止出现爆炸发生的条件；常用技术：混合物浓度控制、氧气含量控制、工艺参数（尤其是温度）控制、泄漏控制、储存控制、惰性气体保护等。建立健全管理制度和操作程序、培训相关人员等火灾爆炸能量释放比较缓慢控制燃烧三要素能量瞬间释放控制五个要素：①可燃物质②助燃物质③混合比例（悬浮状态）④点火源⑤约束物体2.1火灾爆炸危险物质32.1.1危险化学品相关法规和标准危险品：具有易燃、易爆、毒害、腐蚀、放射性，在生产、储存、运输中容易造成重大事故的物品。控制与合理使用危险品是防止发生事故的关键法规和标准强制性承担法律责任4•国际公约:(InternationalConvention)是指国际间有关政治、经济、文化、技术等方面的多边条约。•国家法规:全国人民代表大会及其常务委员会制定的法律和决定，国务院制定的行政法规、发布的决定和命令。•部门法规、地方法规：安监局、辽宁省、大连市规定。法规LAW•国际标准：由国际标准化组织统一组织编制、审批、发布。•国家标准：由国务院标准化统一组织编制、审批、发布。•行业标准：由国务院有关行政主管部门组织编制、审批、发布。标准Standard2.1火灾爆炸危险物质52.1.2危险化学品火灾爆炸危险性分类等级《危险化学品名录》把危险化学品分为8类，即①爆炸品②压缩气体和液化气体③易燃液体④易燃固体⑤自燃物品和遇湿易燃物品⑥氧化剂和有机过氧化物⑦放射性物品⑧有毒品和腐蚀品6GB6944《危险货物分类和品名编号》中把危险化学品分为9类:①爆炸品②气体③易燃液体④易燃固体、易于自燃的物质、遇水放出易燃气体的物⑤氧化性物质和有机过氧化物⑥毒性物质和感染性物质⑦放射性物质⑧腐蚀性物质⑨杂项危险物质和物品2.1.2危险化学品火灾爆炸危险性分类等级72.1.2危险化学品火灾爆炸危险性分类等级GB13690《化学品分类和危险性公示通则》中把危险化学品分为16类:(1)爆炸物(2)易燃气体(3)易燃气溶胶(4)氧化性气体(5)压力下气体(6)易燃液体(7)易燃固体(8)自反应物质或混合物(9)自燃液体(10)自燃固体(11)自热物质和混合物(12)遇水放出易燃气体的物质或混合物(13)氧化性液体(14)氧化性固体(15)有机过氧化物(16)金属腐蚀剂82.1.2危险化学品火灾爆炸危险性分类等级GB50160《石油化工企业设计防火规范》可燃气体、液化烃与可燃液体、可燃固体92.1.2危险化学品火灾爆炸危险性分类等级GB50160《石油化工企业设计防火规范》可燃气体、液化烃与可燃液体、可燃固体102.1.2危险化学品火灾爆炸危险性分类等级GB50160《石油化工企业设计防火规范》可燃气体、液化烃与可燃液体、可燃固体112.1.2危险化学品火灾爆炸危险性分类等级GB50016-2012《建筑设计防火规范》生产物质的火灾危险性储存物品的火灾危险性甲乙丙丁戊12一级物质遇水后，发生激烈化学反应，产生大量易燃气体，放出大量的热量，易引起燃烧或爆炸。某些物质遇到水或潮湿空气中的水分会发生剧烈的分解反应，产生可燃气体，放出热量，这类物质统称为忌水性物质。2.1火灾爆炸危险物质2.1.3忌水性物质激烈程度产生可燃气体放出热量如化学性质活泼的碱金属及其合金、碱金属的氢化物、硼氢化合物、碳化钾、碳化钙、磷化钙、镁铝粉等。如铝粉、锌粉、氢化铝、硼氢化钠、碳化铝、磷化锌等。二级物质遇水后发生化学反应比较缓慢，释放出热量也较少，产生的可燃气体较难发生燃烧或爆炸。132.1火灾爆炸危险物质2.1.3忌水性物质金属名称与水反应能力锂、钠、钾、钙等镁、铝、锌、铁等铜、银、金、铂等常温下与水反应剧烈高温下或粉末状与水反应与水不发生化学反应金属与水的反应能力取决于金属化学活泼性的强弱。金属活泼性强，容易失去电子，也就容易与水发生化学反应。金属活泼性最强的碱金属与水反应激烈，而金属活泼性差一些的碱土金属和重金属在高温下才与水反应，活泼性很差的贵金属则不能与水反应。142.1火灾爆炸危险物质2.1.3忌水性物质①活泼金属及其合金②金属氢化物③硼氢化合物④金属碳化物⑤金属磷化物⑥金属粉末⑦保险粉（低亚硫酸钠）⑧无机碱和无机酸必须指出，遇到水发生燃烧爆炸的物质，也能与酸类或氧化剂发生剧烈的反应，而且比与水的反应更剧烈，所以发生燃烧爆炸的危险性就更大。存放遇水发生燃烧爆炸的物质时，必须严密包装，置于通风干燥处，切忌和其他可燃物混合堆放。当它们着火时，严禁用水、酸碱灭火剂、泡沫灭火剂灭火，必须针对着火物质的性质有针对性地选用灭火剂和采取灭火措施。152.1火灾爆炸危险物质2.1.4混合危险性物质因混合发生燃烧爆炸的两种典型情况：物质混合时，即发生化学反应，形成不稳定的物质或敏感的爆炸性物质。物质混合后，形成了与混合炸药相类似的爆炸性混合物，遇到空气就可能爆炸。两种或两种以上，由于混合或接触而发生燃烧爆炸的物质称为混合危险性物质。(1)氧化剂和还原剂混合当强氧化剂与还原剂混合时，极其容易形成爆炸危险性混合物。无机氧化剂：硝酸盐、亚硝酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、亚氯酸盐、高锰酸盐、过氧化物、发烟硫酸、浓硫酸、浓硝酸、发烟硝酸、液氧、氧、液氯、溴、氯、氟、氧化氮；还原剂：苯胺类、醇类、醛类、有机酸、石油产品、木炭、金属粉等以及其他有机高分子化合物。2.1.4混合危险性物质2.1火灾爆炸危险物质2.1.4混合危险性物质(1)氧化剂和还原剂混合氧化剂和还原剂混合形成的常见爆炸性混合物有：黑火药（硝酸钾、硫磺和木炭）、高氯酸铵混合炸药（高氯酸铵、硅铁粉、木粉、重油）、铵油炸药（硝酸铵、矿物油）、液氧炸药（液氧、炭粉），照明用闪光剂（硝酸钾，镁粉）。硝酸和苯胺也是混合危险性物质，二者混合，极易着火且激烈地燃烧，故常用作液体火箭燃料。2.1火灾爆炸危险物质2.1.4混合危险性物质(2)不安定物质混合大多数氧化剂会遇酸分解，反应常常是很猛烈的，往往能引起燃烧或爆炸。如强酸（硫酸）和氯酸盐，过氯酸盐等混合时，能够生成HClO3，HClO4等游离酸或污水的Cl2O5，Cl2O7等。它们显出极强的氧化性，若与有机物接触，则会发生爆炸。3KClO3+3H2SO4=3KHSO4+HClO4+2ClO2↑+H2O2ClO2=Cl2↑+2O2↑2.1火灾爆炸危险物质2.1.4混合危险性物质(3)敏感性化合物有些物质尽管本身不是强氧化剂或强还原剂，但相互接触会生成敏感性化合物。如乙炔与铜、银、汞盐反应能生成敏感而易爆炸的乙炔铜（银或汞），所以在乙炔发生器上禁用铜的器件。2.1火灾爆炸危险物质受热自燃：可燃物质温度被加热到其自燃点以上;本身自燃：由于自身的生物或物理化学作用引发自行燃烧或爆炸——自燃性物质;自燃空气中自燃的物质——狭义遇水发生自燃的物质混合或接触发生自燃的物质自燃物质广义2.1.5自燃性物质2.1火灾爆炸危险物质自燃性物质可分为两级级别条件举例一级自燃点在200℃以下，在空气中迅速氧化，燃烧猛烈，危害性大黄磷（白磷）、硝化棉、赛璐珞、烷基铝二级自燃点在200℃以下，在空气中缓慢氧化而蓄热自燃油脂、油布、蜡布、浸油的金属屑2.1.5自燃性物质2.1火灾爆炸危险物质2.1火灾爆炸危险物质22氧化放热:化学性质极其活泼的强还原性物质在空气中易于自燃。分解放热:某些化学稳定性差的物质，遇到振动、撞击、摩擦等易于发生分解放热反应，从而引发自燃。水解放热:烷基铝类物质与空气中的水分发生水解生成烷烃并放出大量热量，而烷基铝自燃点又低，容易自燃。发酵放热:堆积在潮湿处的植物和农副产品会发酵放热，蓄热时间长会引起温升引发自燃。吸附放热：活性炭，还原镍，还原铁、镁、铝、锆、锌、锰、锡及其合金粉末等对氧气具有很强的吸附性，从而有利于发生氧化反应。聚合放热：甲基丙烯酸酯类2.1.5自燃性物质火灾是指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。2.2火灾分类火灾类别说明A类—普通火灾由木材、纸张、棉、布、塑胶等固体物质所引起的火灾；B类—油类火灾由引火性液体及固体油脂物体所引起的火灾，如汽油、石油、煤油等C类—气体火灾由气体燃烧、爆炸引起的火灾，如天然气、煤气等；D类—金属火灾由钾、钠、镁、锂及禁水物质引起的火灾；E类—电器火灾由电器漏电打火引起的火灾，主要是指电气设备等在燃烧时仍旧带电的火灾，必须用能达到电绝缘性能要求的灭火器来扑灭。F类—烹饪物火灾由烹饪器具内的烹饪物引起的火灾。2.3防火灭火原理24隔离法：将正在燃烧的物质与未燃烧的物质分开。窒息法：阻止助燃的氧化剂进入。必须注意，因炸药不需外界供氧即能燃烧与爆炸，所以窒息法对炸药不起作用。冷却法：将灭火剂喷洒在火源附近的物质上，降低燃烧的温度于燃点之下，或者使其不因火焰热辐射作用而形成新的火点。化学抑制：让灭火剂参与燃烧的连锁反应，使燃烧过程中产生的游离基消失，形成稳定分子，从而使燃烧反应停止。防火灭火依据：破坏燃烧三个条中一个或两个条件。2.4灭火剂选用25作业：请为下述场合选用合适灭火剂并简单陈述理由。1.森林火灾；2.教学楼火灾；3.化学试验室突发火灾，室内存放有活泼金属；4.化工厂原油储罐火灾；5.已经持续持续了一段时间的火灾，火焰包围了反应器6.面粉厂内火灾；7.图书馆起火，需要保护珍贵书籍；8.电气设备过载引起火灾；9.城市煤气地下管网发生泄漏引起爆炸火灾；10.电影院内起火，引燃装修材料；从爆炸威力形成的角度出发，把工业介质发生爆炸的必要条件细化为5个因素，即可燃介质氧化剂两者混合（对于粉体来说，还必须是悬浮状态）点火源相对封闭的空间控制其中任何一个因素都很有效。2.5混合物浓度控制1.单一气体，投料前要注意设备和管道的置换；2.多种气体，注意投料配比关系、投料速度、投料程序；3.催化剂投料量的影响；4.操作参数的影响；2.5.1可燃物浓度控制2.5混合物浓度控制（1）控制操作参数预防与控制：自动检测报警调节与控制措施282.5.1可燃物浓度控制2.5混合物浓度控制（2）防止泄漏（3）除尘消除弥散粉尘，控制粉尘爆炸。活性越高、泄漏空间内气体密度与被泄漏空间内气体密度越接近、泄漏量越大，危险性越高。密封结构非常重要；保持通风；外压或真空容器更危险如果能够控制混合物中的实际氧含量低于其极限氧含量，就不会发生燃烧爆炸事故。2.5.2助燃物浓度控制2.5混合物浓度控制极限氧含量惰化后极限氧含量连续监测=5%低于极限氧含量2个百分点5%低于极限氧含量的60%定期检测=5%低于极限氧含量的60%5%低于极限氧含量的40%2.6惰化技术30稀释混合物中氧组分隔离可燃组分与氧分子促使自由基失活，中断燃烧吸收燃烧放热，抑制燃烧缩小爆炸范围，使爆炸上限和爆炸下限重合，再增加惰化介质浓度，此时可燃介质混合物将不再发生燃烧。惰化系统的基本构成包括惰化介质源、介质输送与分配管网、介质喷洒机构、氧含量检测装置、控制系统。31采用惰化方法的关键：采用恰当方法形成惰化氛围，确保惰化介质喷洒均匀，使得在被保护的所有区域的介质浓度和氧含量符合惰化要求；有正确的方法维持惰化氛围，确保惰化过程不会有潜在危险，不会对工艺过程、设备、设施、构成危害，也不会对人员健康构成危害；对惰化氛围有准确的监测和控制手段；要特别注意生产装置运行的可靠性和检测元件的可靠性，避免出现数据错误从而导致操作失误。2.7点火源控制32一般可燃气体