防火防爆安全技术电子教案

第四章防火防爆和电气安全第一节防火技术第二节防爆技术第三节建筑防火第四节火灾自动报警系统第五节消防灭火第六节防静电与防雷击第七节安全用电和安全救护1第一节防火技术一、燃烧1.燃烧学说燃烧是一种复杂的物理化学过程。同时伴有发光、发热激烈的氧化反应。其特征是发光、发热、生成新物质。22.燃烧的条件3（1）可燃物质凡能与空气、氧气或其他氧化剂发生剧烈氧化反应的物质，都可称为可燃物质。可燃物质种类繁多，按物理状态可分为气态、液态和固态三类。4（2）助燃物质凡是具有较强的氧化能力，能与可燃物质发生化学反应并引起燃烧的物质均称为助燃物。5（3）点火源凡能引起可燃物质燃烧的能源均可称之为点火源。6常见火源类型(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7注意：可燃物、助燃物和点火源是导致燃烧必要非充分条件。上述“三要素”同时存在，燃烧能否实现，还要看是否满足量上的要求。在燃烧过程中，当“三要素”的量发生改变时，也会使燃烧速度改变甚至停止燃烧。83.燃烧过程9a.混合燃烧可燃性气体预先同空气(或氧气)混合，而后进行的燃烧即为混合燃烧b.扩散燃烧若可燃性气体与周围空气一边混合一边燃烧，则称为扩散燃烧（1）可燃性气体的燃烧10a.蒸发燃烧液体蒸发产生的蒸气进行燃烧叫蒸发燃烧。b.分解燃烧难挥发可燃液体的燃烧是受热后分解产生的可燃性气体进行燃烧，称为分解燃烧。（2）可燃液体的燃烧11a.火焰型燃烧固体燃烧一般有火焰产生，故又称火焰型燃烧。b.表面燃烧当可燃固体燃烧到最后，分解不出可燃气体时，就剩下炭，此时没有可见火焰，燃烧转为表面燃烧或叫均热型燃烧。（3）可燃固体燃烧124.燃烧的特征参数（1）燃烧温度可燃物质燃烧时所放出的热量，部分被火焰辐射散失，而大部分则消耗在加热燃烧上，由于可燃物质所产生的热量是在火焰燃烧区域内析出的，因而火焰温度也就是燃烧温度。13（2）燃烧速度a.气体的燃烧速度气体的燃烧性能常以火焰传播速率来表征，火焰传播速率有时也称为燃烧速率。燃烧速率是指燃烧表面的火焰沿垂直于表面的方向向未燃烧部分传播的速率。14管道中气体的燃烧速率与管径有关。当管径小于某个小的量值时，火焰在管中不传播。若管径大于这个小的量值，火焰传播速率随管径的增加而增加，但当管径增加到某个量值时，火焰传播速率便不再增加，此时即为最大燃烧速率。表1某些气体在空气中的火焰传播速度15b.液体的燃烧速度液体燃烧速率取决于液体的蒸发。16表2不同液体的燃烧速率17•c.固体的燃烧速率固体燃烧速率，一般要小于可燃液体和可燃气体。不同固体物质的燃烧速率有很大差异。18（3）热值指单位质量的可燃物质在完全烧尽时所放出的热量。可燃物质燃烧爆炸时所达到的最高温度、最高压力及爆炸力等均与物质的热值有关。表3某些可燃气体的热值19二、燃烧类型1.闪燃2.着火3.自燃201.闪燃和闪点当可燃液体表面蒸气达到一定浓度，且与空气混合成可燃性气体混合物时，若有明火与该液体表面接近，液体表面的可燃性气体混合物即自行着火，产生瞬时燃烧，即为闪燃。发生闪燃现象的最低温度为该液体的闪点。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。21种类级别闪点/℃举例易燃液体Ⅰt≤28汽油、酒精、甲醇、乙醇、乙醚、苯、甲苯、丙酮、二硫化碳Ⅱ28≤t≤45煤油、丁醇可燃液体Ⅲ45＜t≤120苯酚、戊醇、柴油、重油Ⅳ＞120润滑油、桐油、植物油、矿物油、甘油表4-1易燃和可燃液体闪点分类分级表222.着火和燃点可燃物质与明火直接接触引起燃烧，在火源移去后仍能保持继续燃烧的现象，即为着火。可燃物质发生着火现象的最低温度为该液体的燃点。23表4-3常见可燃物质的燃点（℃）物质名称燃点物质名称燃点物质名称燃点赤磷160聚丙烯400吡啶482石蜡158～195醋酸纤维482有机玻璃260硝酸纤维180聚乙烯400松香216硫磺255聚氯乙烯400樟脑70243.自燃和自燃点可燃物在与空气或氧化剂混合后，在不接触火源的情况下而自行燃烧的现象，即为自燃。可燃物质发生自燃现象的最低温度为该液体的自燃点。自燃可分为受热自燃和自热自燃。25表4-4常见油品的闪点和自燃点（℃）油品名称闪点自燃点油品名称闪点自燃点汽油28510～530重柴油120300～330煤油28～45380～425蜡油120300～380轻柴油45～120350～380渣油120230～24026注意：自燃与点燃的区别自燃时可燃物由于受到外界热源间接加热，受热比较均匀，发生燃烧时可燃物整体温度较高，燃烧几乎是在整个可燃物或相当大的范围内同时发生。点燃时，可燃物整体温度一般不高，只有在与明火直接接触处局部温度很快升高而引起燃烧，可是燃烧时旨在热边界发生，然后依据火焰传播特性向可燃物的其他部分传播。27注意：闪点与燃点的区别燃点时燃烧的不仅是蒸气，还有液体，移去火源能够继续燃烧。闪点时移去火源后闪燃即行熄灭。28三、防火措施1.火灾及其分类（1）A类火灾：指含碳固体可燃物，如木材、棉、毛、痳、纸张等燃烧的火灾（2）B类火灾：指甲、乙、丙类液体，如汽油、煤油、柴油、甲醇、乙醚、丙酮等燃烧的火灾（3）C类火灾：指可燃气体，如煤气、天然气、甲烷、丙烷、乙炔、氢气等燃烧的火灾（4）D类火灾：指可燃金属，如钾、钠、镁、钛、锆、锂、铝镁合金等燃烧的火灾（5）E类火灾（带电火灾）：指带电物体燃烧的火灾。292.防火技术措施控制火灾危险性物质和能量控制点火源阻止火灾事故灾害的扩大30（1）控制火灾危险性物质为了防火防爆安全，对火灾爆炸危险性比较大的物料，应该采取安全措施。应首先考虑通过工艺改进，用危险性小的物料代替火灾爆炸危险性比较大的物料。如果不具备上述条件，则应该根据物料的燃烧爆炸性能采取相应的措施，如密闭或通风、惰性介质保护、降低物料蒸气浓度、减压操作以及其他能提高安全性的措施。31a.用难燃或不燃溶剂代替可燃溶剂在萃取、吸收等单元操作中，用燃烧性能较差的溶剂代替易燃溶剂，会显著改善操作的安全性。32b.根据燃烧性物质的特性分别处理遇空气或遇水燃烧的物质，应该隔绝空气或采取防水、防潮措施，以免燃烧或爆炸事故发生。燃烧性物质不能与性质相抵触的物质混存、混用；遇酸、碱有分解爆炸危险的物质应该防止与酸碱接触；燃烧性液体或气体，根据它们的闪点、爆炸范围、扩散性等采取相应的防火防爆措施。33c.密闭和通风措施34d.惰性介质的惰化和稀释作用惰性气体保护作用惰性气体用量35e．减压操作爆炸下限下的易燃蒸气的分压即为减压操作的安全压力。减压操作应用的实质上是爆炸下限下的质量浓度。36（2）点火源的控制点火源指能够使可燃物与助燃物(包括某些爆炸性物质)发生燃烧或爆炸的能量来源。根据产生能量的方式的不同，点火源可分成八类：明火、高温物体、电火花及电弧、静电火花、撞击与摩擦、绝热压缩、光线照射与聚焦、化学反应放热。37a.明火的点燃及其控制对策①加热用火的控制加热易燃液体时，应尽量避免采用明火；如果必须采用明火，则设备应严格密闭，并定期检查，防止泄漏。工艺装置中明火设备的布置，应远离可能泄漏的可燃气体或蒸汽(气)的工艺设备及贮罐区；在积存有可燃气体、蒸气的地沟、深坑、下水道内及其附近，没有消除危险之前，不能进行明火作业。38维修用火的控制在有火灾爆炸危险的厂房内，应尽量避免焊割作业，必须进行切割或焊割作业时，应严格执行动火安全规定。39b.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中向可燃物传递热量，能够导致可燃物着火的具有较高温度的物体。40①铁皮烟囱应避免烟囱靠近可燃物，烟囱通过可燃材料时应41②发动机排气管在汽车进入棉、麻、纸张、粉尘等易燃物品储存场所时，应保证路面清洁，防止排气管高温表面点燃易燃物品。42③烟头在储运或加工易燃物品的场所，应采取有效的管理措施，设置禁止吸烟安全标志，严防有人吸烟，乱扔烟头。43④焊割作业金属熔渣在动火焊接检修设备时，应办理动火证。动火前应撤除或遮盖焊接点下方和周围的可燃物品和设备，以防焊接飞散出的熔渣点燃可燃物。44⑤照明灯在有易燃物品的场所，照明灯下方不应堆放易燃物品；在散发可燃气体和可燃蒸气的场所，应选用防爆照明灯具。45c.电火花及其控制对策常见的电火花有：电气开关开启或关闭时发出的火花、短路火花、漏电火花、接触不良火花、继电器接点开闭时发出的火花、电动机整流子或滑环等器件上接点开闭时发出的火花、过负荷或短路时保险丝熔断产生的火花、电焊时的电弧、雷击电弧、静电放电火花等。46(3)火灾及爆炸蔓延的控制a.分区隔离在总体设计时，应慎重考虑危险车间的布置位置。危险车间与其他车间或装置应保持一定的间距，充分估计相邻车间建筑物可能引起的相互影响。对个别危险性大的设备，可采用隔离操作和防护屏的方法使操作人员与生产设备隔离。47b.露天布置为了便于有害气体的散发，减少因设备泄漏而造成易燃气体在厂房内积聚的危险性，宜将此类设备和装置布置在露天或半露天场所。对于露天安装的设备，应考虑气象条件对设备、工艺参数、操作人员健康的影响，并应有合理的夜间照明。48c.远距离操纵在化工生产中，大多数的连续生产过程，都应进行远距离操纵。对热辐射高的设备及危险性大的反应装置，也应采取远距离操纵。远距离操纵主要由机械传动、气压传动、液压传动和电动操纵。493.防火安全装置阻火设备包括阻火器、安全液封和单向阀等，其作用是防止外部火焰窜入有燃烧爆炸危险的设备、容器和管道，或阻止火焰在设备和管道间蔓延和扩散。50（1）阻火器阻火器的作用是防止外部火焰窜入存有易燃易爆气体的设备、管道内或阻止火焰在设备、管道间蔓延。阻火器是应用火焰通过热导体的狭小孔隙时,由于热量损失而熄灭的原理设计制造。51（2）安全液封安全液封的阻火原理是液体封在进出口之间，一旦液封的一侧着火，火焰都将在液封处被熄灭，从而阻止火焰蔓延。一般安装在气体管道与生产设备或气柜之间，一般用水作为阻火介质。常用的安全液封有敞开式和封闭式两种。52（3）水封井水封井是安全液封的一种，使用在散发可燃气体和易燃液体蒸气等油污的污水管网上，可防止燃烧、爆炸沿污水管网蔓延扩展，水封井的水封液柱高度，不宜小于250mm。53（4）单向阀亦称止逆阀、止回阀。生产中常用于只允许流体在一定的方向流动，阻止在流体压力下降时返回生产流程。54（5）火星熄灭器也叫防火帽，一般安装在产生火花(星)设备的排空系统上，以防飞出的火星引燃周围的易燃物料。55图3-9跌落式自动阻火闸门1-易熔合金元件；2-阻火闸门模拟自测题1、引发火灾的点火源，其实质是下列哪一项？（）A.助燃；B.提供初始能量；C.加剧反应；D.延长燃烧时间答案：B2、凡是能与氧气或者其他氧化剂发生氧化反应而燃烧的物质称为（）。A.可燃物；B.不燃物；C.氧化剂；D.还原剂答案：A3、可燃液体的燃烧过程较可燃气体复杂，所需的初始能量（）。A.较多；B.较少；C.相等；D.不确定4、多数固体的燃烧呈（）燃烧，有些固体则同时发生气相燃烧和固相燃烧（）。A.固相；B.液相；C.气相；D.不确定答案：C答案：A57模拟自测题5、下列不属于灭火的基本方法的是（）。A.冷却法；B.隔离法；C.窒息法；D.降温法答案：D6、存放化学纤维和毛织品等物品的仓库属（）类火灾危险性储存。A.甲；B.乙；C.丙；D.丁答案：C7、可燃气体、蒸气和粉尘与空气（或助燃气体）的混合物，必须在一定的浓度范围内，遇到足以起爆的火源才能发生爆炸。这个可爆炸的浓度范围，叫做该爆炸物的（）。A.爆炸浓度极限；B.爆炸极限；C.爆炸上限；D.爆炸下限8、据统计，火灾中死亡的人有80%以上属于（）。A.被人践踏而死；B.烟气窒息致死；C.跳楼或惊吓致死；D