第三章 化工防火防爆

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,*,第三章 防火防爆安全技术,*,第三章 防火防爆安全技术,第一节 燃烧的基础知识,第二节 爆炸的基础知识,第三节 防火防爆的基本技术措施,第四节 燃爆扩散及蔓延的控制,第五节 消防安全技术,第六节 常见火灾的扑救,第七节 案例分析与讨论,一、燃烧概述,燃烧是可燃物与氧化剂作用发生的放热反应。,a),有可燃物存在；,b),有助燃物存在；,c),有点火源。,1.,燃烧：,2.,燃烧条件（必要）,:,第一节 燃烧的基础知识,放热,燃烧特征：发光,生成新物质,燃烧充分条件：,三个必要条件达到足够的量才能发生。,1.,气体的燃烧,情况简单，比较容易燃烧,第一节 燃烧的基础知识,2.,液体的燃烧,通常先蒸发成气态，而后蒸气氧化分解开始燃烧。,3.,固体的燃烧,熔化蒸发或分解,蒸气燃烧,分解燃烧,二、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,图,3-2,燃烧时间与温度的变化曲线,三、燃烧的类型,1.,闪燃和闪点,2.,自燃和燃点,3.,点燃和着火点,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,。,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。,燃点,是物质能被点燃的最低温度。,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。又称为,强制点火,。,注意！,（二）闪点与燃点的区别,（一）自燃与点燃的区别：,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。,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。,表,3-1,可燃液体的闪点和自燃点（,）,物质名称,闪点,自燃点,物质名称,闪点,自燃点,物质名称,闪点,自燃点,丁烷,-60,365,苯,11.1,555,四氢呋喃,-13.0,230,戊烷,-40.0,285,甲苯,4.4,535,醋酸,38,己烷,-21.7,233,邻二甲苯,72.0,463,醋酐,49.0,315,庚烷,-4.0,215,间二甲苯,25.0,525,丁二酸酐,88,辛烷,36,对二甲苯,25.0,525,甲酸甲酯,-20,450,壬烷,31,205,乙苯,15,430,环氧乙烷,428,癸烷,46.0,205,萘,80,540,环氧丙烷,-37.2,430,乙烯,425,甲醇,11.0,455,乙胺,-18,丁烯,-80,乙醇,14,422,丙胺,-20,乙炔,305,丙醇,15,405,二甲胺,-6.2,异戊间二烯,-53.8,220,戊醇,32.7,300,二丙胺,7.2,环戊烷,-20,380,乙醚,-45.0,170,氢,560,环己烷,-20.0,260,丙酮,-10,硫化氢,260,氯乙烷,510,丁酮,-14,二硫化碳,-30,102,表,3-2,一些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,120,300,330,煤油,28,45,380,425,蜡油,120,300,380,轻柴油,45,120,350,380,渣油,120,230,240,种类,级别,闪点,/,举例,易燃液体,t28,汽油、酒精、甲醇、乙醇、乙醚、苯、甲苯、丙酮、二硫化碳,28t45,煤油、丁醇,可燃液体,45,t120,苯酚、戊醇、柴油、重油,120,润滑油、桐油、植物油、矿物油、甘油,液体根据闪点分类分级表,表,3-3,一些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,70,第二节,爆炸的基础知识,一、爆炸概述,物质由一种状态迅速地转变成为另一种状态，并在瞬时以机械功的形式放出大量能量的现象,。,特点：,1.,爆炸过程进行得很快；,2.,爆炸点附近压力急剧升高，产生冲击波；,3.,发出或大或小的响声；,4.,使周围建筑物或者装置发生震动或遭受破坏。,二、爆炸的类型,1.,物理性爆炸,2.,化学性爆炸,3.,核爆炸,特点是造成发生爆炸的介质化学性质不变。,（,变化的是介质状态参数，如锅炉爆炸）,特点是经过化学反应转变成另外的物质，在极短的时间内产生大量的热和气体产物（冲击波）。,简单分解爆炸：叠氮银爆炸,分类：,复杂分解爆炸：硝化甘油,爆炸性混合物爆炸：,三、爆炸极限,1.,定义,可燃气体（蒸气）与空气的混合物，并不是在任何浓度下，遇到火源都能爆炸，而必须是在一定的浓度范围内遇火源才能发生爆炸。这个遇火源能发生爆炸的可燃气浓度范围，称为可燃气的爆炸极限（包括爆炸下限和爆炸上限）。,在,爆炸下限和爆炸上限范围之间才能发生爆炸！,爆炸下限,低于下限，体系内含有过量空气，其冷却作用阻止火焰蔓延；,爆炸上限,高于上限，含有过量可燃性物质，氧气不足，火焰也不能蔓延。,表,3-4,一氧化碳在空气中所占不同体积比例组成的混合物燃爆情况,CO,在混合气中所占体积,/%,74,燃爆情况,不燃不爆,轻度燃爆,燃爆逐步加强,燃爆最强烈,燃爆逐渐减弱,不燃不爆,表,3-5,一些气体或液体蒸气的爆炸极限,物质名称,爆炸极限（体积分数）,/%,物质名称,爆炸极限（体积分数）,/%,下限,上限,下限,上限,天然气,4.5,13.5,丙醇,1.7,48.0,城市煤气,5.3,32,丁醇,1.4,10.0,氢,4.0,75.6,甲烷,5.0,15.0,氨,15.0,28.0,乙烷,3.0,15.5,一氧化碳,12.5,74.0,丙烷,2.1,9.5,二硫化碳,1.0,60.0,丁烷,1.5,8.5,乙炔,1.5,82.0,甲醛,7.0,73.0,氰化氢,5.6,41.0,乙醚,1.7,48.0,乙烯,2.7,34.0,丙酮,2.5,13.0,苯,1.2,8.0,汽油,1.4,7.6,甲苯,1.2,7.0,煤油,0.7,5.0,邻二甲苯,1.0,7.6,乙酸,4.0,17.0,氯苯,1.3,11.0,乙酸乙酯,2.1,11.5,甲醇,5.5,36.0,乙酸丁酯,1.2,7.6,乙醇,3.5,19.0,硫化氢,4.3,45.0,2.,爆炸极限在安全管理中的作用,可以用来评定可燃气体或可燃液体燃爆危险程度（,H,）的大小；,可以作为设计建筑物耐火等级、厂房通风系统等级等的依据；,可以作为制定安全生产操作规程的依据。,（,3-1,）,式中,X,1,爆炸下限值；,X,2,爆炸上限值；,H,危险程度。,3.,影响爆炸极限的主要因素,初始温度；,t,爆炸极限范围,危险性,初始压力；,p,爆炸极限范围,危险性,惰性介质及杂质；惰性介质,爆炸极限范围,杂质影响复杂,容器的材质和尺寸；传热好，尺寸小，热损失小，爆炸极限范围,氧含量（见下页表,3-6,！）；,点火源；各种爆炸性混合物都有一个最低引爆能量，即,点火能量,。,表,3-6,某些可燃气体在空气中和纯氧中的爆炸极限范围,物质名称,在空气中爆炸极限,/%,在纯氧中的爆炸极限,/%,物质名称,在空气中爆炸极限,/%,在纯氧中的爆炸极限,/%,甲烷,5.0,15.0,5.0,61.0,乙炔,1.5,82.0,2.8,93.0,乙烷,3.0,15.5,3.0,66.0,氢,4.0,75.6,4.0,95.0,丙烷,2.1,9.5,2.3,55.0,氨,15.0,28.0,13.5,79.0,丁烷,1.5,8.5,1.8,49.0,一氧化碳,12.5,74.0,15.5,94.0,乙烯,2.7,34.0,3.0,80.0,四、粉尘爆炸,1.,粉尘爆炸的必要条件,燃料；各种可燃性固体微粒达到一定浓度即可。,空气；促使与固体微粒发生氧化反应而生热，继而引起爆炸。,混合度；一般混合分散度都好。,点火源；提供能量。,容器的密闭性；密闭有助于爆炸。,2.,影响粉尘爆炸的主要因素,粉尘化学性质和组分：,可燃烧、燃烧热高、点火能低有助爆炸。,粉尘颗粒大小及分布：,粒径越小，比表面积越大。,粉尘的悬浮性：,悬浮停留时间长，危险性越大。,空气中粉尘的浓度大小：,达到下限即可爆炸。,表,3-7,一些粉尘的爆炸下限,粉尘名称,云状粉尘的引燃温度,/,云状粉尘的爆炸下限,/,（,g/m,3,）,粉尘名称,云状粉尘的引燃温度,/,云状粉尘的爆炸下限,/,（,g/m,3,）,铝粉,590,37,50,聚丙烯酸酯,505,35,55,铁粉,430,153,240,聚氯乙烯,595,63,86,镁粉,470,44,59,酚醛树脂,520,36,49,炭黑,690,36,45,硬质橡胶,360,36,49,锌粉,530,212,284,天然树脂,370,38,52,萘,575,28,38,砂糖粉,360,77,99,萘酚染料,415,133,184,褐煤粉,49,68,聚苯乙烯,475,27,37,有烟煤粉,595,41,57,聚乙烯醇,450,42,55,煤焦炭粉,750,37,50,第三节 防火防爆的基本技术措施,引起燃爆因素分析：,1,、外界因素：,明火、电火花、静电放电、,雷击等。,2,、物质本身的化学性质因素：,易燃易爆化学品。,3,、生产过程和设备设计不合理因素：,如错误工艺、不合格防护装置、密闭不良、,违规操作（使用不当）、生产设备及通风、照,明设备久用失修等。,第三节 防火防爆的基本技术措施,防火防爆基本原理：,1,、预防性措施：,杜绝燃爆条件,2,、限制性措施：,阻火卸压、防火墙,3,、消防措施：,消防设施齐全,4,、疏散性措施：,安全出口、通道,一、化工生产中火灾与爆炸的危险性分析,1.,火灾及爆炸的危险性分析,气体：爆炸极限和自燃点,液体：闪点和爆炸极限,固体：燃点、自燃点,2.,火灾及爆炸的分类、分级,建筑设计防火规范,（,GB50016,2006,）,将火灾危险性分为,5,类；爆炸及火灾危险场所分为,3,类,8,级；爆炸性混合物分为,3,级,6,组。,见表,3-8,、表,3-9,、表,3-10,、表,3-11,表,3-8,生产中的火灾危险性分类,生产,类别,火灾危险性特征,甲,使用或产生下列物质的生产：,1,闪点,28,的液体；,2,爆炸下限,10%,的气体；,3,常温下能自行分解或在空气中氧化即能导致迅速自燃或爆炸的物质；,4,常温下受到水或空气中水蒸汽的作用，能产生可燃气体并引起燃烧或爆炸的物质；,5,遇酸、受热、撞击、摩擦、催化以及遇到有机物或硫磺等易燃的无机物，极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂；,6,受撞击、摩擦或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质；,7,在密闭设备内操作温度等于或超过物质本身自燃点的生产,乙,使用或产生下列物质的生产：,1,闪点,28,且,60,的液体；,2,爆炸下限,10%,的气体；,3,不属于甲类的氧化剂；,4,不属于甲类的化学易燃危险固体；,5,助燃气体；,6,能与空气形成爆炸性混合物的浮游状态的粉尘、纤维，闪点,60,的液体雾滴,丙,使用或产生下列物质的生产：,1,闪点,60,的液体；,2,可燃固体,丁,具有下列情况的生产：,1,对非燃烧物质进行加工，并在高温或熔化状态下经常产生强辐射热、火花或火焰的生产；,2,利用气体、液体、固体作为燃料或将气体、液体进行燃烧做其他用的各种生产；,3,常温下使用或加工难燃烧物质的生产,戊,常温下使用或加工非燃烧物质的生产,表,3-9,爆炸及火灾危险场所分类,类别,特,征,分级,特,征,1,有可燃气体或蒸气