4.1--燃烧和爆炸与防火防爆安全技术

第四章燃烧和爆炸与防火防爆安全技术火中逃生火中逃生注意：在安全无事时，一定要居安思危，给自己预留一条通路。火中逃生注意：多件防护工具在手，总比赤手空拳好。火中逃生火中逃生火中逃生火中逃生第一节燃烧要素和燃烧类别一、燃烧概述1.可燃物质燃烧的三个基本要素：可燃物质（一切可氧化的物质）助燃物质（氧）火源（能够提供一定的温度或热量）结论：三个要素缺一不可对于正在进行的燃烧，只要充分控制三个要素中的任何一个，燃烧就会终止。第一节燃烧要素和燃烧类别例如：在无惰性气体覆盖的条件下加工处理一种低闪点（闪点﹤0℃）的易燃物质（1）它具备燃烧的几个要素？可燃物质氧化气氛（2）防火应采取哪些防范措施？环境温度﹤0℃；切断大气氧的供应；在区域内清除火源；在区域内安装良好的通风设施。第一节燃烧要素和燃烧类别2.燃烧要素的极限值可燃物质和助燃物质达到一定的浓度火源具备足够的温度或热量结论：可燃物质的浓度在其上下极限浓度以外，燃烧便不会发生。第一节燃烧要素和燃烧类别二、燃烧要素燃料氧火源1.燃料液体的闪点是火险的标志。美国州际商会27℃作为火险等级的一个分界点。第一节燃烧要素和燃烧类别（1）闪点等于或低于27℃的液体列为高火险液体（2）闪点在27—177℃表示中度火险（3）闪点在177℃以上只有轻微火险。当液体的闪点低于93.7℃时，称之为易燃液体。注意：上述的火险等级划分只是指出了液体加工或贮存时的危险程度。所有有机物在足够高的温度下都可以燃烧。第一节燃烧要素和燃烧类别应采取的防护措施：（1）密封、隔离；（2）通风（3）报警（气味报警极不可靠，多用用爆炸或易燃蒸气指示器连续检测）2．氧和热氧的重要性和不可避免性热第一节燃烧要素和燃烧类别3．火源（1）明火禁止在易燃液体装置附近存放；设置隔墙实现充分隔离，隔墙应该相当坚固；易燃液体在应用时需要采取限制措施。在加工区，运输或贮存少量易燃液体，要用安全密封罐盛装。第一节燃烧要素和燃烧类别（2）电源在电器线路和设备上，经常会有电火花或电弧产生，电源也是火源之一。应采取的措施：①应用特殊的导线和导线管；②应用防爆电动机；③应用特殊设计的加热设备，推荐应用热水或蒸气加热设备；④在易燃液体贮存区的电气控制元件用防爆按钮控制开关；第一节燃烧要素和燃烧类别⑤在危险气氛中或在库房中，仅可应用不透气的球灯。在良好通风的区域才可以用普通灯。最好用固定的吊灯，手提安全灯也可以应用；⑥在危险区，只有在防爆的条件下，才可以安装保险丝和电路闸开关；⑦电动机座、控制盒、导线管等都应该按照普通的电力安装要求接地。“防爆电源”防爆电源就是使用本安电源。本安电源就是+-极连接不会产生电火花。本安的全称叫本质安全型。本质安全防爆方法是利用安全栅技术将提供给现场仪表的电能量限制在既不能产生足以引爆的火花，又不能产生足以引爆的仪表表面温升的安全范围内，从而消除引爆源的防爆方法。安全栅是本质安全型防爆仪器仪表的关联设备，在正常情况下不影响测量系统的功能。它设置在安全场所的一侧，当本安防爆系统发生故障时，能将窜入危险场所的能量（电能）限制在安全值以内，从而保证现场生产安全。“防爆电源”本安其实包括两部分：一部分是通过限制能量来达到安全火花，首先意味着限制电压和电流。又由于电容和电感能够储存和释放电能量，因此电容和电感也须限制。另一部分是防止安全区域的危险电源窜到现场设备，这通过安全栅技术来实现。8:30分7名合同工进入罐内外部没有员工巡检;油泥被溶剂稀释并用泵抽出;采用防爆灯照明14:22照明灯从临时支架上掉下,发生火灾,迅速扩展到整个区域日本炼油厂爆炸事故简述第一节燃烧要素和燃烧类别（3）过热过热是指超出所需热量的温度点。防止过热一般采用：温度自动控制和高温限开关，并密切监视。引起过热的原因：①短路短路时电流增加为正常时的几十倍甚至几百倍。②过载电器线路或设备所通过的电流值超过其允许的数值。第一节燃烧要素和燃烧类别③接触不良④铁心发热⑤散热不良（4）热表面设备运行时间过长，会使其表面产生一定的温度，引起易燃蒸气起火。（5）自燃（6）火花机器设备之间的摩擦碰撞，无防爆装置的电器设备等。第一节燃烧要素和燃烧类别（7）静电在碾压、印刷等工业操作中，常由于摩擦而在物质表面产生电荷即所谓静电。在湿度比较小的季节或人工加热的情形，静电起火更容易发生。在应用易燃液体的场所，保持相对湿度在40%-50％之间，会大大降低产生静电火花的可能性。（8）摩擦第一节燃烧要素和燃烧类别三、燃烧形式1．均相燃烧和非均相燃烧均相燃烧：是指可燃物质和助燃物质间的燃烧反应在同一相中进行。非均相燃烧：是指可燃物质和助燃物质并非同相。第一节燃烧要素和燃烧类别2．混合燃烧和扩散燃烧混合燃烧：可燃气体与助燃气体预先混合而后进行的燃烧。扩散燃烧：可燃气体由容器或管道中喷出，与周围的空气（或氧气）互相接触扩散而产生的燃烧。二者燃烧的不同点：混合燃烧速度快、温度高。扩散燃烧接触的氧气量偏低，通常会产生不完全燃烧的炭黑。第一节燃烧要素和燃烧类别3．蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧蒸发燃烧是指可燃液体蒸发出的可燃蒸气的燃烧。分解燃烧是指很多固体或不挥发性液体经热分解产生的可燃气体的燃烧。当可燃固体燃烧至分解不出可燃气体时，便没有火焰，燃烧继续在所剩固体的表面进行，称为表面燃烧。可燃固体和液体的蒸发燃烧和分解燃烧，均有火焰产生，属火焰型燃烧。第一节燃烧要素和燃烧类别四、燃烧类别，类型及其特征参数1．易燃物质燃烧类别(1)A类燃烧定义为如木材、纤维织品、纸张等普通可燃物质的燃烧。都生成灼烧余烬。(2)B类燃烧定义为易燃石油制品或其他易燃液体、油脂等的燃烧。无灰烬。(3)C类燃烧定义为供电设备的燃烧。对于这类燃烧，首要的是灭火介质的电绝缘性。(4)D类燃烧定义为可燃金属的燃烧。第一节燃烧要素和燃烧类别2．燃烧类型及其特征参数（1）闪燃和闪点可燃液体表面的蒸气与空气形成的混合气体与火源接近时会发生瞬间燃烧，出现瞬间火苗或闪光。这种现象称为闪燃。闪燃的最低温度称为闪点。闪点这个概念主要适用于可燃液体和部分可燃固体。第一节燃烧要素和燃烧类别（2）点燃和着火点可燃物质在空气充足的条件下，达到一定温度与火源接触即行着火，移去火源后仍能持续燃烧达5min以上，这种现象称为点燃。点燃的最低温度称为着火点。（3）自燃和自燃点在无外界火源的条件下，物质自行引发的燃烧称为自燃。自燃点？自燃的类型：①受热自燃②自热燃烧赛璐珞英文名称：celluloid中文名称2：硝化纤维塑料外观与性状：有色或无色透明或不透明的片状物，性软，富有弹性。引燃温度：180℃溶解性：不溶于水、苯、甲苯，溶于乙醇、丙酮、乙酸乙酯。主要用途：主要用于制造乒乓球、眼镜架、玩具、钢笔杆、装璜品等。危险特性：遇明火、高热极易燃烧。久储会逐渐发热,若积热不散会引起自燃。第二节爆炸及其类型一、爆炸概述爆炸是物质发生急剧的物理、化学变化，在瞬间释放出大量能量并伴有巨大声响的过程。现象：发热、发光、高压、真空、电离种类：物理爆炸蒸汽锅炉、液化气体、压缩气体过压化学爆炸（分解爆炸；爆炸物与空气混合爆炸）物质反应剧烈，产生高温高压第二节爆炸及其类型二、常见爆炸类型1．气体爆炸（1）纯组元气体的分解爆炸：具有分解爆炸特性的气体分解时可以产生相当数量的热量，一般说来，分解热在80千焦/摩尔（KJ/mol）以上的气体可能发生分解爆炸。例如：乙炔、乙烯、丙烯、臭氧、环氧乙烷、四氟乙烯、一氧化氮、二氧化氮等气体。高压乙炔非常危险，其分解爆炸方程为：第二节爆炸及其类型如果分解反应无热损失，火焰温度可以高达3100℃。乙炔分解爆炸的临界压力是0.14MPa，在这个压力以下贮存乙炔就不会发生分解爆炸。乙烯分解爆炸反应方程式为:注意:乙烯分解爆炸所需要的能量随压力的升高而降低,乙烯在O℃的分解爆炸临界压力是4MPa。第二节爆炸及其类型（2）混合气体爆炸例如，煤气从喷嘴喷出以后，在火焰外层与空气混合，这时的燃烧速率取决于扩散速率，所进行的是扩散燃烧。如果令煤气预先与空气混合并达到适当比例，燃烧的速率将取决于化学反应速率，比扩散燃烧速率大得多，有可能形成爆炸。可燃性混合物的爆炸和燃烧之间的区别就在于爆炸是在瞬间完成的化学反应。第二节爆炸及其类型在化工生产中，可燃气体或蒸气从工艺装置、设备管线泄漏到厂房中，而后空气渗入装有这种气体的设备中，都可以形成爆炸性混合物，遇到火种，便会造成爆炸事故。如下面这个事故案例：《大庆石油化工总厂硫磺装置酸性水罐爆炸事故》2004年10月27日第二节爆炸及其类型火焰是以一层层同心圆球面的形式向各个方向蔓延的。燃烧的传播速率在距离着火点0.5—lm以内是固定的，每秒若干米或者更小一些。但以后即逐渐加速，传播速率达每秒数百米（爆炸），乃至每秒数千米（爆轰）。爆轰的特点是：突然引发的极高的压力，通过超音速的冲击波传播，每秒可达2000—3000m以上。诱发爆炸（殉爆）：冲击波便能远离爆轰源而独立存在，并能引发所到处其他化学品的爆炸。大连一居民楼燃气泄漏闪爆轰塌楼板9人死亡11月17日凌晨3时58分，大连市甘井子区山日街60号二楼一户居民住宅内因燃气泄漏发生爆炸、导致第二、三层楼板坍塌，一至三层3户居民遇难，造成9人死亡，1人重伤。由于爆炸造成第二、三层楼板坍塌，砖混结构的楼体山墙裂开了一个约8米长、0．5米宽的大口子，四、五、六层楼板随时有继续坍塌的危险，给救援带来了极大的困难，一旦措施不当，就有可能造成救援人员的伤亡。当找出最后一具遇难者遗体时，消防官兵和工程抢险人员已连续工作了近20个小时。洪雅“6·20”重大爆炸事故2005年6月20日上午,洪雅青衣江化工有限公司为511溶区中深孔挤压爆破做前期准备，5名工人在工房内对13000多发雷管进行分组分编时发生爆炸，造成7人死亡，2人失踪，8人受伤(其中3人重伤)。后来在现场清理中找到了2名失踪者尸体。经过省、市爆炸专家近两个月的调查结论，此次重大事故的直接原因是，分组工房进行非电雷管分装编组的一名操作女工操作不当，硬底鞋踩击了部分放于硬质水泥地上非电雷管，使其受到撞击而导致雷管爆炸，爆炸产生的爆轰波和冲击能量进而引发了存放于别的储存间的大量非电雷管爆炸。第四节爆炸及其类型2．粉尘爆炸实际上任何可燃物质，当其成粉尘形式与空气以适当比例混合时，被热、火花、火焰点燃，都能迅速燃烧并引起严重爆炸。例如：谷物、面粉、煤的粉尘；化肥、木屑、奶粉、洗衣粉、纸屑、可可粉等。3．熔盐池爆炸熔盐池爆炸属于事后抢救往往于事无补的灾难性事件，大多是由于管理和操作人员对熔盐池的潜在危险疏于认识引起的。粉尘爆炸早在1785年，世界上第一次有记载的粉尘爆炸发生在意大利Turin的面粉仓库。1906年法国Courriers矿爆炸1096人死亡之后，各国大量粉尘爆炸的实验研究的兴起。我国开展这方面的研究则是在20世纪80年代，1987年3月15日，哈尔滨亚麻厂粉尘大爆炸，死伤230多人。哈尔滨亚麻厂发生特大亚麻粉尘爆炸事故1987年3月15日，哈尔滨亚麻厂发生特大亚麻粉尘爆炸事故，死亡58人，受伤177人。哈尔滨亚麻厂是前苏联援建的我国最大的亚麻纺织厂，1952年投产，当时有职工6250人。这起事故，使1.3万平方米的厂房遭受不同程度的破坏，2个换气室、1个除尘室全部被炸毁，整个除尘系统遭受严重破坏；厂房有的墙倒屋塌，地沟盖板和原麻地下库被炸开，车间内的189台（套）机器和电气等设备被掀翻、砸坏和烧毁。造成梳麻车间、前纺车间、细纱湿纺车间全部停产，准备车间部分停产。爆炸原因根据爆炸事故现场事实，中央换气室南部除尘器的破坏最为严重。地震台记录此次爆炸所产生的地震效应，地沟中管道由西向东位移等事实，都说明本次亚麻粉尘爆炸事故首先发生在中央换气室南部的两个除尘器内。1．此次亚麻粉尘爆炸事故是由中央换气室南部的两台除尘器首先爆炸，然后引起整个系统爆炸。2．静电引起布袋除尘器内亚麻粉尘爆炸的可能性是存在的。重大泄漏事故一名操作员必须把一台1200m³几乎装满丙烷的球罐中的水排出去（图8—1）：一、法国Feyzin法国Feyzin他打开阀门A和B，当有油