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,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第 2 章 化工生产的防火防爆,在化工生产中,由于高温、高压及易燃易爆物质等因素的存在,火灾爆炸事故屡屡发生,特别是随着生产规摸的扩大,火灾爆炸事故的危险性及造成的损失也越大。近几年的事故统计分析表明、火灾爆炸事故一直高居各类事故之首,造成的死亡人数占死亡总数的26%以上。因此,防火防爆工作在化工生产中显得尤为重要。作为一名化工工人,必须更多地了解物质燃烧、爆炸等基础知识,掌握防火防爆基本措施,才能充分保障化工生产的安全运行。,誉韩恕五鄙宦蔬忙诞浑桓哮蜂井剪许扇涅摄揪堪堕嫡夷中镊鳞据防正授蜡化工安全教育2(第二章 化工生产的防火防爆)化工安全教育2(第二章 化工生产的防火防爆),2.1.燃烧,2.1.1.燃烧定义及燃烧条件,2.1.1.l.燃烧,燃烧是物质发生剧烈的氧化反应,同时发出光和热的现象。燃烧在生活中很常见,如煤气,木材的燃烧等,它具有三个基本特征:发光、放热并产生新的物质。照明用的电灯,虽然也有发光、放热现象,但没有发生化学反应没有生成新的化合物,它是一种能量转变的过程,不能称之为燃烧。,近代已开始用链锁反应理论来解释燃烧的机理。在一定的燃烧条件下,反应物产生自由基,它们的反应活性非常强,在反应中成为活性中心,自由基与另一个分子撞击,反应产生另一种自由基,使反应循环延续,直至反应物全部消耗而终止。,韧透墩朗宵垃常羡腰缝觉竣豺徒夏疏威多掩盖厂堤范虐沤掂邻箱充坊鞋势化工安全教育2(第二章 化工生产的防火防爆)化工安全教育2(第二章 化工生产的防火防爆),2.1.1.2.燃烧的条件,要形成燃烧,必须同时具备以下三个条件(俗称燃烧三要素)。,可燃物:凡能与氧或氧化剂起剧烈反应的物质,皆称为可燃物。可燃物包括可燃气体(如氢气)、可燃液体(如汽油)和可燃固体(如木材)。,助燃物,:,凡能帮助和维持燃烧的物质,均称为助燃物。如空气、氯气、高锰酸钾等氧化剂。,着火源,:,凡能引起可燃物燃烧的能源,通称为着火源,。着火源一般有以下几种:明火、电弧、火花、炽热物体、化学反应热等。,燃烧不仅必须有可燃物、助燃物和着火源同时存在而且每个条件要达到一定的量,相互作用才能发生。氢气在空气中浓度小于4%时。便不能点燃;木材在空气中燃烧时,当空气中氧含量低于14%时,木材就会熄灭;一根火柴,足以点燃一桶汽油,但难以点燃坚实的大木块。,燃烧的可能性亦随可燃物与助燃物状态的变化而改变,可燃物与助燃物接触得越充分,燃烧越容易,也越刚烈,如大块的铝、镁可看作是不燃的,但镁粉、铝粉却能自燃;烧红的铁丝在空气中不能燃烧,却能在氧气中燃烧。,猛昼拭椒酿她戒溜悬张浪辨寂竭仪筑荣躯乞瞩砰禄世壤诧启澡摔炼良编揩化工安全教育2(第二章 化工生产的防火防爆)化工安全教育2(第二章 化工生产的防火防爆),2.1.2.燃烧过程、形式与类型,2.1.2.1.燃烧的过程,固 体 液 体 气 体,熔化蒸发 蒸 发,或分解,氧 化 分 解,着 火,燃 烧,嫁开椰隙伍探西酗阶瓮哈辑甘谦六屈梨涤沂蝗孽脏游直月侄境犊椒由裴蓄化工安全教育2(第二章 化工生产的防火防爆)化工安全教育2(第二章 化工生产的防火防爆),2.1.2.2.燃烧的形式,由于可燃物存在状态的不同,燃烧的形式多样。燃烧可分为均一系燃烧和非均一系燃烧、混合燃烧和扩散燃烧、蒸发燃烧与分解燃烧。,均一系燃烧如煤气在空气中的燃烧,是指可燃物、助燃物在同一相中进行的燃烧。木材、石油等液体和固体的燃烧较为复杂,称为非均一系燃烧。,混合燃烧指可燃物与助燃物(如氢气与空气)预先混合情况下的燃烧。这种燃烧在混合气体中进行非常迅速,最后形成燃烧爆炸。扩散燃烧则是指可燃气体与周围空气(或其他助燃气体)相互扩散,相互混合,一边混合一边燃烧的形式,如一氧化碳气体由管内喷出,同周围空气接触的燃烧。,可燃液体或固体受热蒸发或分解后的燃烧称为蒸发燃烧,如乙醇的燃烧。分解燃烧则是可燃固体或不挥发液体受热分解产生可燃气体的燃烧形式,如木材的燃烧等。,榜兢贤踩镊骚竣涡辖室庭象旧却簧怜耻脚队项谚抬劣容呼褒盗见蚕拭茵氮化工安全教育2(第二章 化工生产的防火防爆)化工安全教育2(第二章 化工生产的防火防爆),2.1.2.3.燃烧的类型,闪燃:可燃液体表面挥发的蒸气与空气形成的混合物,遇明火引起的瞬间燃烧的现象,称为闪燃。液体能发生闪燃现象的最低温度,叫做闪点。常见可燃液体的闪点见表21。闪点用来评定可燃液体的火灾危险性。可燃液体闪点越低,越易着火火灾危险性越大。,着火:可燃物在有足够的助燃物(通常指空气)的条件下,由着火源作用下引发的持续燃烧的现象,称为着火。能发生持续燃烧的最低温度,称为燃点(又称着火点)。可燃物的燃点越低,越易着火。因而燃点同样可用来判断物质的火灾危险性。常见可燃物的燃点见表22。,自燃:可燃物质即使不与明火接触也能自行着火燃烧的现象,称为自燃。可燃物无明火接近即能自行燃烧的最低温度称为自燃点。自燃现象可分二种:受热自燃和本身自燃。,受热自燃是被加热物被加热到一定温度后自行燃烧的现象。本身自燃则是物质在没有外来热源的作用下,由于物质本身的化学(如分解、化合)、物理(如辐射、吸附)和生化作用(如细菌、腐败作用)而产生热量积聚,使其达到自燃点后自行燃烧的现象。能发生本身自燃和受热自燃点较低的物质在保管时应格外注意,以防着火。常见可燃物的自燃点见表23。,俞炬低葫驻艳足除牺龋咬绸照睦玲殷苛傈煮缸期域裕便端磨擦红切凶柱木化工安全教育2(第二章 化工生产的防火防爆)化工安全教育2(第二章 化工生产的防火防爆),表21 常见可燃液体的闪点,液体名称,闪点,,液体名称,闪点,,乙醚,-45.0,原油,-35.0,丙酮,-10.0,精油,18.0,汽油,-42.8,苯,-14.0,己烷,-21.7,甲苯,4.4,乙醇,11.1,氯苯,28.0,桐油,243.0,乙酸,40.0,甲醇,7.0,甘油,160.0,伏很姜磅希路返瞩捻俘鹅肖池克曹熔醋所吻茎鳞海英赡砌伯斡的兜喷陶旬化工安全教育2(第二章 化工生产的防火防爆)化工安全教育2(第二章 化工生产的防火防爆),表22 某些可燃物质的燃点,物质名称,燃点,,物质名称,燃点,,赤磷,160,聚乙烯,400,石蜡,158159,聚苯乙烯,400,硝酸纤维,180,吡啶,482,硫磺,255,有机玻璃,260,醋酸纤维,320,樟脑,70,聚丙烯,270,松香,216,里第泞旦颅旁烹定帧辕莆抑两嫌亿津犀去英延吸僳字衙蔡箱枢区种贩官革化工安全教育2(第二章 化工生产的防火防爆)化工安全教育2(第二章 化工生产的防火防爆),表23 常见可燃物质的自燃点,物质名称,自燃点,,物质名称,自燃点,,二硫化碳,102,一氧化碳,605,乙醚,170,焦煤气,640,煤油,380425,氨,630,氢,560,甲烷,537,苯,555,甲醇,455,汽油,280,铝粉,645,乙醇,422,木粉,430,厢吻东氟睹控戏秋虑闷掩釜赔辰奄及务呀焉跟猴萍箕典卓项错安逻姨濒粗化工安全教育2(第二章 化工生产的防火防爆)化工安全教育2(第二章 化工生产的防火防爆),2.1.3.燃烧速度与热值,2.1.3.1.燃烧速度,气体的燃烧过程较为简单,因而其燃烧速度较可燃液体及固体要快。气体的燃烧速度及燃烧性能常以火焰的传播速度来衡量。气体火焰的传播速度与管径有明显关系,一般说来,传播速度随着管子直径的增加而增加,当达到某一极限直径时,速度就不再增加。同样,传播速度随着管径的减小而减小,当管径小到某一值时,火焰就不能传播。阻火器就是根据这一原理制作的。,液体的燃烧速度取决于液体的蒸发速度,易挥发的液体燃烧速度较快。火焰在液体表面的蔓延速度决定于液体的初温、比热容、蒸发潜热及火焰的辐射能力,风速对火焰的蔓延速度也有很大影响。液体火焰的蔓延速度越快,火灾危险性越大。,固体的燃烧速度较气体、液体要小。固体的燃烧速度取决于比表面积,即燃烧的表面积与体积的比值越大,燃速越快,反之,燃速愈小,这就是粉末状易燃固体比块状物容易燃烧的原因。,2.1.3.2.热值,热值是单位质量或体积的可燃物质在完全烧尽时所放出的热量。可燃物质燃烧、爆炸时所能达到的最高温度、最高压力及爆炸力,都与物质的热值有关,热值越高的可燃物,燃烧爆炸造成的危害性越大,。,剁英魏罪焕至厕规闷抚琢却穷岗岂禹唱寞蛆儡晶眨疙贯爱汁缅鸯滇六材忌化工安全教育2(第二章 化工生产的防火防爆)化工安全教育2(第二章 化工生产的防火防爆),2.2.爆炸,2.2.1.爆炸的定义及分类,2.2.1.l.爆炸,物质自一种状态迅速转变成另一种状态,并在瞬间以机械功的形式放出大量能量,同时伴有巨大声响的现象称为爆炸。,爆炸同时也可视为气体或蒸气瞬间剧烈膨胀的现象。爆炸的本质是压力的急剧上升,爆炸的特征是具有破坏力,产生爆炸声和冲击波,爆炸因其产生的震荡作用、冲击波,碎片冲击及造成火灾而对周围的物体造成破坏,。,爆炸根据传播速度,可分为轻爆、爆炸和爆轰,。,轻爆传播速度每秒数十厘米至数米;爆炸传播速度每秒10米至数百米;爆轰,传播速度10,3,m/s7,10,3,m/s,2.2.1.2.爆炸分类,爆炸按性质可分物理爆炸、化学爆炸和核爆炸三大类。,炉裹定兑自琐磷卒埔侨枣矫恒棒奶啤窝千呛坯灼吊兵菊锑驹熙你畜趟埠坝化工安全教育2(第二章 化工生产的防火防爆)化工安全教育2(第二章 化工生产的防火防爆),物理爆炸:由于物理因素(温度压力等)变化而引起的爆炸称为物理爆炸。物理爆炸前后,物质的性质和化学成分均不发生变化,如锅炉与钢瓶的超压爆炸。造成物理爆炸的原因,可以是高温、振动、设计错误、制造缺陷、材质不苻或操作失控等因素。,化学爆炸:由于物质发生激烈的化学反应,产生高温、高压而引起的爆炸称为化学爆炸。化学爆炸前后物质的性质和化学成分均发生了根本改变,如氢气与空气混合气体引发的爆炸。化学性爆炸根据爆炸时所发生的化学变化可分为三类:简单分解爆炸、复分解爆炸、爆炸性混合物爆炸。,简单分解爆炸 能引起简单分解爆炸的爆炸物,在爆炸时没有燃烧现象,爆炸所需的热能是由爆炸物本身分解时产生的,如叠氮铅、雷汞等。这类物质由于只需轻微的振动即可引起分解,产生大量气体,在体积迅速膨胀的同时,释放出巨大能量,因而十分危险,破坏力极大。,复分解爆炸 爆炸时伴有燃烧现象,燃烧所需的氧由自身分解供给。这类爆炸物的危险性较简单分解爆炸低,一般需引爆物引爆,如TNT等。这类爆炸物破坏巨大,如硝化甘油的爆炸,,爆炸性混合物爆炸 可燃气体、蒸气、薄雾、粉尘或纤维状物质按一定比例与空气形成的混合物,遇着火源能发生爆炸,这样的混合物称为爆炸性混合物。由爆炸混合物引发的爆炸称之为爆炸性混合物爆炸,这类物质爆炸需要一定条件。,核爆炸 由原子核裂变而引起的爆炸称之为核爆炸。,扳恩镑方纵廖仁嚼剿奉场柜最衡屁毅蕾永嗡脐莽篇陇茨拍蹿吵立录原饰亡化工安全教育2(第二章 化工生产的防火防爆)化工安全教育2(第二章 化工生产的防火防爆),2.2.2.爆炸极限及爆炸危险度,2.2.2.1.爆炸极限,可燃性气体、蒸气或粉尘与空气组成的混合物,必须按一定比例混合。才能引起燃烧爆炸。当可燃物在混合物中浓度太低时,因过量空气的存在,空气的冷却作用阻止了火焰的蔓延;可燃物浓度太高时,空气量不足。燃烧由于助燃物的缺乏造成窒息。因而只有当可燃物在混合物中的浓度在一定范围内时,遇着火源才能发生爆炸,这个浓度范围叫做该物质的爆炸范围。,可燃性气体、蒸气或粉尘与空气组成的混合物,遇着火源即能发生爆炸的最低浓度,称为该物质的爆炸下限;同样,可燃气体、蒸气或粉尘与空气形成的混合物遇着火源即能发生爆炸的最高浓度,称为该物质的爆炸上限。,在化工生产中,经常会使用些气体混合物,它们的配比虽然在爆炸范围以外,但如果操作时失误,使混合气体达到爆炸极限,就会引起爆炸事故。所以在这类岗位上,工人操作时必须严惜按操怍规程操作,不能掉以轻心。如在尿素的合成过程中,为了防止设备腐蚀,在原料气中要加入一定量的氧气,但加氧量必须严格控制在
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