燃烧和爆炸与防火防爆安全技术.ppt

第四章燃烧和爆炸与防火防爆安全技术 第一节燃烧要素和燃烧类别第二节燃烧过程和燃烧原理第三节燃烧的特征参数第四节爆炸及其类型第五节爆炸极限理论与计算第六节燃烧性物质的贮存和运输第七节爆炸性物质的贮存和销毁第八节燃烧和爆炸事故的调查与分析第九节火灾爆炸危险与防火防爆措施第十节有火灾爆炸危险物质的加工处理第十一节燃烧爆炸敏感性工艺参数的控制第十二节火灾和爆炸的局限化措施第十三节灭火剂与灭火设施 第一节燃烧要素和燃烧类别 燃烧是可燃物质与助燃物质 氧或其他助燃物质 发生的一种发光 发热的氧化反应 一 燃烧概述 燃烧的条件 燃烧的必要条件 1 可燃物 2 助燃物 3 点火源 燃烧的充分条件 1 可燃物质达到一定的浓度 2 助燃物达到一定的浓度 3 火源具备足够的能量 燃烧的条件 连锁 或链式 反应是可燃物质燃烧的本质 燃烧的本质 链式反应 当某种可燃物受热 该可燃物的分子会发生热裂解 从而产生自由基 与其他的自由基和分子反应 而使燃烧持续进行的过程 二 燃烧要素 可燃物质 助燃物质 火源 1 可燃物质 2 助燃物质 固态如媒 木炭等 液态如汽油 甲醇 酒精 苯等 气态如氢气 一氧化碳 乙炔等 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 例如空气 氧气 氯气 氟 溴等物质 3 火源 1 明火 2 电源 3 过热 4 热表面 5 自燃 6 火花 7 静电 8 摩擦 3 火源 1 明火易燃物附近需核查 喷枪 火柴 电灯 焊枪 探照灯 手灯 手炉等 周围设隔离墙 易燃液体使用时应采取限制措施 安全罐存放 密闭 安全溢流通道 防液堤 采用耐火材料建筑厂房 地面防水 降低消防消耗 降低接地电阻等 1 2 3 采用安全防爆设备 消除静电 3 火源 2 电源防止电气火花电气火花有 电气线路和电气设备在开关断开 接触不良 短路 漏电时产生的火花 静电放电火花和雷电放电火花等 电气火花防范措施主要有 3 火源 防止电气火花具体措施 应用特殊导线及导线管 应用防爆电机 采用热水或蒸气作为加热设备 采用防爆按钮控制开关 采用安全灯 无防爆条件不得安装保险丝及电闸等开关 安全接地 3 火源 2 电源 防爆电机 EX 防爆电气设备各防爆型式的标志隔爆型 d 增安型 e 本质安全型 I 正压型 p 充油型 o 充砂型 q 无火花型 n 浇封型 m 气密型 h 特殊型 s 粉尘防爆型 DIP 标志要求 电气设备外壳的明显处 必须设置清晰的永久性凸纹标志 Ex 字样 小型电气设备及仪器仪表可采用标志牌 或焊在外壳上 也可采用凹纹标志 铭牌的右上方有明显的标志 Ex 防爆标志 并顺次标明防爆型式 类别 I II 级别 温度组别等标志 类设备 用于矿井地下部分的设备和用于这些矿井地面设施部分的设备 能因沼气和 或易燃粉尘而发生危险 II类设备 工厂用电设备 用于能因爆炸环境而发生危险的其他场合的设备 类设备进一步细分为 A类 丙烷 B类 乙烯 C类 氢气 类 所有气体 气体环境 IIB和IIC是电气设备和气体的防爆级别IIB代表最小点燃能量为60微焦IIC代表最小点燃能量为20微焦 温度等级T3 T4 T5 T6意义 电气设备按其最高表面温度分为T1 T6组 使得对应的T1 T6组的电气设备的最高表面温度不能超过对应的温度组别的允许值 温度组别 设备表面温度和可燃性气体或蒸气的引燃温度之间的关系 2019年12月28日 3 火源 3 过热对可燃建筑采用温度自动控制和高温限开关 3 火源 4 热表面避免易燃蒸气与燃烧室 干燥炉 烤炉 导线管等接触 三 燃烧形式 A类 普通可燃物的燃烧 如木材 纸张 纤维等 B类 燃后无灰烬 易燃液 气 部分固体 C类 供电设备燃烧 干燥化学品灭火剂 D类 可燃金属的燃烧 干粉金属灭火剂 四 燃烧类型及其特征参数 按照燃烧起因和燃烧的剧烈程度 分为闪燃 点燃 或着火 和自燃三种类型 闪点 着火点和自燃点分别是上述三种燃烧类型的特征参数 闪燃和闪点闪燃 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 持续时间小于5s 出现瞬间火苗或闪光的现象 闪点 引起闪燃的最低温度 闪点主要适用于可燃液体 但某些可燃固体 如硫 樟脑和萘等 能蒸发或升华为蒸气 也有闪点 液体的闪点越低 火险就越大 闪点低于45 的液体叫易燃体 闪点大于45 的液体叫可燃体 1 闪燃和闪点 四 燃烧类型及其特征参数 液体根据闪点分类分级 四 燃烧类型及其特征参数 2 点燃 或着火 和着火点 或燃点 点燃 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以上的现象 着火点 可燃物质开始持续燃烧所需要的最低温度 着火点越低 越容易着火 一般 着火点约比闪点高出5 20 但闪点在100 以下 两者往往相同 几种可燃物质的燃点 四 燃烧类型及其特征参数 3 自燃和自燃点 自燃 在无外界火源的条件下 物质自行引发的燃烧 自燃点 自燃的最低温度 一些物质的闪点和自燃点 自热燃烧 可燃物质在无外部热源的影响下 其内部发生物理 化学或生化变化而产生热量 并不断积累使物质温度上升 达到其自燃点而燃烧 自燃有受热自燃和自热燃烧两种类型 受热自燃 可燃物质在外部热源作用下温度升高 达到其自燃点而自行燃烧 3 自燃和自燃点 3 自燃和自燃点 物质自热自然可分为以下几种类型 由于氧化热积蓄引起的自然 如不饱和油脂 金属硫化物 硫化铁 等 由于分解发热而引起的自然 如硝化棉 塞璐佫等有机过氧化物 由于聚合热 发酵热引起的自然 聚合热如环氧丙烷 丁二烯等 发酵热如干草 湿木屑等植物类产品 1 可燃气体在火源作用下加热到着火点 燃点 就能氧化分解燃烧 最容易燃烧且速度快 如 2C2H2 5O24CO2 2H2O Q 第二节燃烧过程和燃烧原理 一 燃烧过程 2 可燃液体受热蒸气燃烧 C2H5OH 液 C2H5OH 蒸气 3O2 2CO2 3H2O Q 如 S固S熔融S蒸气S蒸气 O2SO2 Q 受热 蒸发 3 可燃固体 可燃固体直接析出可燃气体燃烧如 木材析出H2 CH4T 295 水蒸汽T 295 H2 CH4等 受热 氧化 受热 3 可燃固体 表面燃烧炽热状态如 焦炭 无火焰 亦称无焰燃烧 又如 金属燃烧 Al Mg等 3 可燃固体 物质的燃烧过程 T初 T T氧 T自 T 自 T燃 时间 物质燃烧过程的温度变化 T初 开始加热的温度 T氧 开始氧化的温度 T自 理论自然点 T自 开始出现火焰的温度 为实际测得的自燃点 T燃 物质的燃烧温度 燃烧诱导期 二 燃烧的连锁反应理论 在燃烧反应中 气体分子间的互相作用 是活性分子自由基与分子间的作用 活性分子自由基与另一个分子作用产生新的自由基 新自由基又迅速参加反应 如此延续下去形成一系列连锁反应 第三节燃烧的特征参数 一 燃烧温度 燃烧温度即火焰温度 可燃物质燃烧可能达到的最高温度 常见可燃物质的燃烧温度 管道中气体的燃烧速率与管径有关 二 燃烧速率 1 气体燃烧速率火焰的传播速度 单位时间内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距离 单位 m s 液体的燃烧速度与很多因素有关 如液体的初温 液体的热容 蒸发潜热 火焰的辐射强度等 二 燃烧速率 2 液体燃烧速率 两种表示方法 1 质量速率 每平方米可燃液体表面 每小时烧掉的液体的质量 kg m2 h 2 直线速率 每小时烧掉可燃液层的高度 m h 3 固体燃烧速率 不同固体物质的燃烧速度有很大差异 还取决于固体比表面积 即燃烧表面积与体积的比值越大 燃烧速率越大 反之 则燃烧速率越小 燃烧热 单位质量或单位体积的可燃物质在25 的氧中完全燃烧释放出的热量 可燃物质燃烧爆炸时所达到的最高温度 最高压力和爆炸力与物质的燃烧热有关 从一般的物性数据手册中查阅 三 燃烧热 第四节爆炸及其类型 爆炸 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 一 爆炸概述 例如 乙炔与氧气混合发生爆炸 大约在1 100秒内完成 使罐内压力升高10 13倍 使罐体升空20 30m 2C2H2 5O2 4CO2 2H2O Q 二 爆炸分类 1 按爆炸性质分类 1 物理爆炸物质的物理状态发生急剧变化而引起的爆炸 如蒸汽锅炉 压缩气体 液化气体过压等引起的爆炸 2 化学爆炸指物质发生急剧化学反应 产生高温高压而引起的爆炸 2 化学爆炸 2 按爆炸速度分类 1 轻爆爆炸传播速度在数米 秒 2 爆炸爆炸传播速度在几米 数百米 秒 3 爆轰爆炸传播速度在1000 7000米 秒 二 爆炸分类 1 气体爆炸 1 纯组元气体分解 2 混合气体爆炸2 粉尘爆炸3 熔盐池爆炸 三 常见爆炸类型 2 粉尘爆炸 三 常见爆炸类型 3 熔盐池爆炸 P106 三 常见爆炸类型 第五节爆炸极限理论与计算 一 爆炸极限理论 1 爆炸极限可燃性气体或蒸气与空气组成的混合物 并不是在任何浓度下都会发生爆炸 而是必须在一定的浓度比例范围内才能发生爆炸 CO与空气混合物在火源作用下的爆炸试验情况 一 爆炸极限理论 爆炸下限 可燃气体或蒸气与空气混合物能使火焰蔓延的最低浓度 爆炸上限 可燃气体或蒸气与空气混合物能使火焰蔓延的最高浓度 2 爆炸极限的表示方法一般用可燃气体或蒸气在混合气体中的体积百分数表示 也用单位体积可燃气体的质量表示 单位Kg m3 根据 石油化工企业设计防火规范 GB50160 92 1999年版 规定 可燃气体的火灾危险性按下表分类 爆炸极限是评定气体火灾爆炸危险的主要指标 几种可燃液体的蒸气爆炸浓度极限 二 影响爆炸极限的因素 1 初始温度 温度升高 爆炸极限范围越宽 使爆炸性混合物的危险性增加 初始温度对混合物爆炸极限的影响 二 影响爆炸极限的因素 2 初始压力 一般增大初始压力 爆炸极限范围扩大 除CO外 初始压力对甲烷爆炸极限的影响 二 影响爆炸极限的因素 3 惰性介质或杂质 惰性气体含量增加 爆炸极限范围缩小 惰性气体种类不同影响不同 如CH4 Ar He N2 H20 CO2 CCl4的影响依次增加 惰性气体的增加对上限影响较大 水等杂质的影响很大 如干燥的H2和O2混合物在1000 也不会爆炸 少量H2S会加速水煤气及其混合物的爆炸 容器管道直径越小 爆炸极限范围越小 如 H2 C2H2 d 0 1 0 2mm时爆炸不传播 容器材质也有很大的影响 如氢和氟在玻璃器皿中混合 在液态空气温度80K 黑暗下也爆炸 而在银制器皿中 在一般温度才爆炸 4 容器的材质和尺寸 二 影响爆炸极限的因素 火源能量越高 爆炸极限范围愈宽 如 CH4 100V 1A 电火花不炸2A 5 9 13 6 3A 5 85 14 8 5 能源 用于熔链烷烃及部分有机可燃气体 1 根据化学浓度计算 三 爆炸极限的计算 2 由爆炸下限估算上限 三 爆炸极限的计算 3 由C原子个数估算 5 多组元爆炸极限 三 爆炸极限的计算 第六节燃烧性物质的贮存和运输 概述 易燃物 低于38度可引燃 分类 第六节燃烧性物质的贮存和运输 概述 在普通工业条件下易于引燃的物质被认为具有严重火险 这些物质必须贮存于清凉处 以防其蒸气与空气混合偶发起火 贮存区必须通风良好 这样 贮存容器常规渗漏出的蒸气能很快稀释到火星不至于将其点燃的程度 贮存区必须远离有金属切割 焊接等动火作业的火险区 对于高度易燃物质 必须与强氧化剂 易于自热的物质 爆炸品 与空气或潮气反应放热的物质 隔离贮存 第六节燃烧性物质的贮存和运输 概述 以下各类化合物 其供氧能力应引起特别注意 有机和无机的过氧化物 氧化物 高锰酸盐 高铼酸盐 氯酸盐 高氯酸盐 过硫酸盐 过硒酸盐 有机和无机的亚硝酸盐 有机和无机的硝酸盐 溴酸盐 高溴酸盐 碘酸盐 高碘酸盐 铬酸盐 重铬酸盐 臭氧 过硼酸盐 强氧化剂靠近低闪点液体贮存极不安全 应与燃料隔离贮存 氧化剂贮存区应该保持清凉 通风良好 应该是防火的 在氧化剂贮存区 普通救火设施往往不起作用 因为氧化剂本身可以供氧 灭火剂的覆盖失去效用 第六节燃烧性物质的贮存和运输 一 燃烧性物质的贮存安全1 贮存安全的一般要求燃烧性气体不得与助燃物质 腐蚀性物质共同贮存 如氢 乙炔 环氧乙烷等易燃气体不得与氧 压缩空气 氧化二氯等助燃气体混合贮存 燃烧性液体应该贮存于通风良好的阴凉处 并与明火保持一定距离 严禁烟火 燃烧性固体贮存库 应该干燥 清凉 有隔热措施 忌阳光曝晒 不能与氧化剂混储 自燃性物质不能与其他燃烧性物质共同贮存 应该贮存于通风 阴凉 干燥 远离火源处 一 燃烧性物质的贮存安全2 燃烧性物质的盛装容器 根据盛装的燃烧性物质的性质 对盛装容器的种类 材质 强度和气密性都有一定的要求 有限量的应用 盛装于容量约20kg以下的容器中 金属制桶装容器有铁桶 马口铁桶 镀锌铁桶 铅桶等 规格一般为20kg或更小的容量 使用前应进行气密性检验 只有金属容器不适宜时才允许使用有限容量的玻璃和塑料容器 耐酸坛用来盛装硝酸 硫酸 盐酸等强酸 3 大容量燃烧性液体贮罐 贮存大容量燃烧性液体采用大型贮罐 贮罐分地下 半地下 地上三种类型 贮罐安全措施 安装前都必须试压 检漏安全间距修建防火堤充分的救火设施 案例1 库房过量存放氧化苯甲酪引发的爆炸事故事故经过 郑州市食品添加剂厂是一家新创办的化工企业 位于高新技术开发区 主要生产各种食品添加剂 1993年6月26日16时15分左右 在正常生产过程中 该厂仓库内储存的7t多过氧化苯甲酪突然发生爆炸 随着爆炸的巨响 一股黑烟夹着火球瞬时升上天空 在天空形成一团黑蘑菇云 爆炸所产生的猛烈的气浪和冲击波 冲倒了厂房和院墙 随即被气浪掀起的砖头瓦块以及遇难者的残肢断腿从天而降 浓烟尘土散尽 3700多米的建筑物被夷为平地 相邻的企业也受到损害 事故损失 这起爆炸事故 造成27人死亡 33人受伤 在死亡者中 包括该厂厂长和14名职工 死亡者中最大的62岁 最小的18岁 其中有5位青年农民 事故分析 主要原因 该厂仓库过量储存危险化学品 并由于保管不善 引发危险化学品爆炸 间接原因 1是该厂厂区布局不合理 本质安全条件差该厂产品的主要成分为过氧化苯甲酰 属甲类易燃易爆物质 遇明火 摩擦 撞击就会发生爆炸 其原料之一的双氧水 也属甲类易燃易爆物质 但该厂的生活区 一般生产区和危险品生产区没有按要求划分 职工食堂就设在厂内 2是安全管理混乱该厂既没有成立安全生产管理机构 无人负责安全生产工作 也没有制定安全管理制度 更没有对职工进行过任何安全生产培训教育 该厂仓库危险化学品混存混放现象严重 管理松懈 人员可以随便出入 更严重的是仓库与办公室混用 而且对职工吸烟无任何限制 这对于化工企业来讲是难以想像的 事故教训与防范措施 1 对于企业来讲 既要讲求经济效益 更要注重安全 否则经济效益也不能保证 从某种意义上讲 正是该厂过度追求高额利润 不顾厂内存在严重隐患 大批量储存易燃易爆物品 从而导致了这起重大爆炸伤亡事故 2 安全生产工作是一项长期的工作 只能加强 不能削弱 更不能无人去做 但是该厂却无人负责安全生产工作 在这种危险性很大的企业 安全生产应是企业的生命 否则必然会发生事故 3 有关安全监督管理部门要加强对企业安全生产的监督管理 尤其是新办企业 危险性较大的企业 更应该是安全监督检查的重点 此外在立项审批 项目设置等方面要严格把关 在安全生产上有问题的项目 决不能草率上马 防止留下事故隐患 造成不安全因素 案例2 原料仓库化学品混存导致的连续爆炸事故2001年7月13日 位于湖南湘乡市的湖南铁合金集团有限公司2号原料仓库 在2个小时内发生大小10次连续性爆炸 虽然这次事故未造成人员伤亡 但是仓库所存放的物品全部毁坏 仓库主体建筑也基本上被摧毁 财产损失严重 事故经过 在事故发生的前一天 即7月12日23时左右 公司值班人员发现原料仓库冒出烟雾 值班人员判断 可能是原料仓库里面堆放的硫磺起火 于是立刻向公司总调度室报告 同时向公司领导报告 公司领导立即组织人员进行扑救 湘乡市消防大队接到警报后 出动2辆消防车赶到现场与公司抢险救灾人员一齐扑救 2号仓库存放有约400t硫磺 31t氯酸钾 在仓库的一角还堆放有100t水泥 仓库内起火的时候 还只有黄烟在仓库屋顶 窗户翻滚 由于燃烧物是硫磺和氯酸钾 遇高温时就变成液态 绿色的火苗随着液化的化学物质流动 火苗高时竟蹿起1尺多 7月13日1时左右 湘潭市消防特勤中队到达起火地点参与扑救 经过11个小时的奋战 大火才被完全扑灭 值得庆幸的是 整个起火爆炸过程无人员伤亡 事故分析 这起火灾事故发生后 经调查确认 造成火灾事故的直接原因 是由于危险化学品混存 造成危险化学品自燃 从而引发火灾 此外 这座仓库布局不合理 在仓库附近设有液化气站 煤气储存罐 距离只有80m和120m 原料仓库的火灾很有可能引发液化气站 煤气储存罐的爆炸 如果这种可能成为现实 将会造成更大的损失 更严重的后果 二 燃烧性物质的装卸和运输1 车船运输安全应在郊区或远离市区的指定专用车站或码头装卸 应悬挂危险货物明显标记 应有防火 防爆 防水 防日晒及其他必要的消防设施 2 管道输送安全应安装多功能的安全设施 如有自动报警和关闭功能的火焰检测器 自动灭火系统以及闭路电视 远程监视管道运行状况 3 装卸操作安全要配置相应的防火 防爆消防设施 装卸燃烧性固体 必须轻装 轻卸 防止撞击 滚动 重压和摩擦 装卸区应配置供水管和软管 冲洗装卸时的洒落液 一 爆炸性物质的贮存 1 贮存安全的一般要求爆炸性物质仓库 不得同时存放性质相抵触的爆炸性物质 如起爆器材和起爆药剂不得存入已经存有爆炸性物质的仓库内 一切爆炸性物质 不得与酸 碱 盐 氧化剂以及某些金属同库贮存 爆炸物箱堆垛不宜过高过密 堆垛高度一般不超过1 8m 墙距不小于0 5m 垛与垛的间距不少于1m 这样有利于通风 装卸和出入检查 爆炸物箱要轻举轻放 严防爆炸物箱滑落至其他爆炸物箱或地面上 只能用木制或其他非金属材料制的工具开启爆炸物箱 第七节爆炸性物质的贮存和销毁 第八节 燃烧和爆炸事故的调查和分析 一 概述 人的成长过程是一个跌倒 学习 再跌倒 再学习的一个过程 在燃烧和爆炸的工艺技术领域内 人们的认识往往滞后于通常是灾难性事件的经验 例如 1880年在伦敦 一条地下污水管道沼气泄露偶发的火灾 使人们首次观察到了燃烧波的作用 二 事故的调查程序和步骤 1 调查程序2 调查授权和事故初步了解3 事故前实际情况调查4 损坏检查和证人探访5 调查分析和报告 1 调查程序 正规调查程序包括以下七个步骤 1 调查授权 2 事故初步了解 3 事故前实际情况调查 4 事故损坏检查 5 证人探访 6 研究和分析 7 调查报告准备 步骤 1 2 和 3 应该循序进行 步骤 4 5 和 6 不需要排定任何特别的顺序 可以在这三个标题下分别进行 随着调查的进展 就可以开始步骤 7 的工作 2 调查授权和事故初步了解调查授权是指调查者从上一级领导那里接受调查任务 在这一阶段 调查者得到的只是事故调查的总体指令和笼统的事故描述 没有太多的事故细节 这一步骤的必要性仅在于 只有完成了这一步骤 调查者才能展开后续工作 初步了解的目的 使调查者概括了解事故的全貌 以便更容易理解下一阶段收集到的信息的价值和意义 在这一阶段 调查者对事故还不会有中肯的恰当的评价 在许多情况下 初步了解只需要消耗很短的时间就能完成 3 事故前实际情况调查实际情况可划分为 硬件 和 工艺过程 两部分 硬件 工程设计图纸 事故前其他活动的旧照片等 从上述信息源可以厂解到设备和物料的状况 工艺过程 调查者可以考察设计几乎相同的邻近工厂类似的工艺过程 也可以与对工艺过程熟悉的证人进行讨论 石油炼厂和化学加工厂都是一天24h轮班运转 其他班的人员也可以提供硬件和工艺过程方面的帮助 总之 调查者对于事故工厂的设备 工艺过程 有关物料的性质必须相当熟悉 只有这样 才能恰当地使用证据 形成事故前实际情况的完整印象 4 损坏检查和探访证人损坏详细检查 首先找到事故原发区 很可能还有失误所在 然而在重大灾难的情形 还应该慎重考虑次生作用 这些信息只有在事故之后才能得到 对于爆炸的情形 爆裂断片区和还离爆炸源的冲击波的作用 都有可能成为事故有价值的证据 这些证据的价值不会立即显现出来 但在没有发生任何扰动的时候 应该把这些证据拍照记录下来 还会有其他一些存疑款项 标上地点后搁置一边 留待以后核查 应该仔细考察爆炸废墟确定损坏的程度 不能心存侥幸忽略目前还无法解释的任何现象 探访证人 目击者的证据是很有价值的 除去事故现场人员外 还应该从目睹事发的公众人员那里取得证据 证人记录应该在证人间有机会议论事故之前完成 预先不准备出证的证人 应该要求他们在没有探访者提示的条件下 给出他们自己的事故说明 后来询问时的意见改变应该记录下来 但是原始记录永远不能销毁 应该尽量把证人引至探访室外 鼓励证人在事故现场或重设的事故场景中 讲述他们的经历 在许多情况下 目击者的证据是矛盾的 但仍然要把它们记录下来 留待借助技术资料分析鉴定 5 调查分析和报告调查分析 随着证据的收集 必须考虑进一步的研究 如果试样需要化学分析 则应该尽快进行 对于某些持定的试验 为了保证试验的真实性 只有证据收集全后才能进行 对于需要长期试验的情形 调查者需等至试验完成后才能得到工作结论 调查报告 报告的形式因写作模式而异 但所有的报告都应该做到 让读者能够从事前情况逐步深入事故 从事故证据逐步过渡到逻辑结论 正文内容过多会分散读者对主要问题的注意力 次要内容应该归入附录中 三 燃烧和爆炸分析 1 燃烧分析损坏分布可以提供火源区域的有力证据 木器燃烧持续的时间最长 炭化的程度也最深 经验指出 本材炭化2 5cm需要40min的时间 如果从救火者那里了解到灭火的时间 就可以从炭化深度测定确定火源区域 火灾后容器的状况可以提供燃烧时间长短的有价值的证据 任何容器暴露在火焰中 所装载的液体都可以防止容器内油漆涂层的损坏 液面之上的容器壁涂层则会爆皮 如果容器内原来的液面是已知的 火灾后的液面结合容器的上述持征可以检查出来 从而不难确定液体的蒸发量和蒸发热 化工厂的多数火灾火温不超过1000 易燃液体和易燃固体的燃烧温度相近 除去高扰动火焰刷排逸出的射流气体或蒸气的燃烧外 很少遇到特别高的燃烧温度 因为纯铜的熔点是1080 虽然铜导线由于表面氧化会被损耗掉 一般纯铜能够承受燃烧的作用 铜合金 如黄铜和青铜 其熔点在800 1000 之间 通常在火灾中会熔化 火灾后会有铜合金液滴不引人注目地粘附在其他金属表面上 如果在导体上发现纯铜液滴 这表明在火灾中有电流通过 强化了燃烧的热量 只是火焰单独作用 即使是局部温度超过了纯铜的熔点 纯铜通常会被损耗掉而不会产生液滴 纯铜液滴以及纯铜导体由于在电弧焰中蒸发而产生的凹痕 这些证据与火灾或爆炸的原始火源之间不一定有密切联系 但是如果有电缆通过 电流在燃烧的早期由于电缆熔断而被切断 这时 纯铜液滴和纯铜导体上的电弧焰凹痕 则成为火源区的有力证据 1 爆炸作用表现模式多种因素影响着容器破裂的方式 在静负荷超量的极限情形 压力下凝聚相的爆轰会产生脆性破裂 对于气体爆燃比较缓慢的情形 断裂的方式则是纯粹弹性的 破裂的起始点在容器的薄弱点处 在爆燃断裂瞬间之后 压力仍继续上升 此时会产生更多的碎片 容器内缓慢的加压过程 最初会产生弹性断裂 继而会裂口 最后台加速至脆性断裂 找到初始断裂点是重要的 对于脆性破裂的情形 容器断片的断口标记会指回到初始点 对于绝大多数弹性破裂的情形 初始点通常都是在容器最薄的地方附近 2 物理过压容器 如锅炉或被火焰包围的其他密封容器 由于物理过压而破裂是常见的事情 过压中的压力指的是气压 或者是液压 液压过压产生的发射物比气压过压产生的发射物要少 对于物理过压 破裂的起始点往往在容器潜在的薄弱点处 3 单一容积系统气相爆炸如果易燃气体混合物在一个加工容器中 如一个罐或室中燃烧 燃烧过程会使压力不断升高 最后会引起器壁爆裂 对于单一的容器 火焰扩散通常是亚声速的 爆炸应力总是均匀分布的 容器会在其薄弱点破裂 这可能是由于容器中某处的砂眼或夹层中的燃烧所致 但是从破裂模式无法推断出砂眼或火源的位置 这个原则同样适用于单一容器内的爆炸 4 复合容积系统气相爆炸当气相爆炸在互相连通的容器内扩散时 最严重的损坏总是发生在远离火源处 火焰从一个容器传播至下一个容器时被加速 从而压力升高的速率和破坏强度会相应增加 类似的 复合容积系统中的粉尘爆炸 最严重的损坏也是发生在远离初始火源处 在气体爆炸中 压力的堆积造成连通容积系统惊人的破坏 甚至会导致爆轰 依据上述机理 容器承受的压力会突然增至通常过程压力的100倍以上 而单一容器的爆炸 压力很少超过初始压力的10倍 5 气体爆轰气体爆轰通常发生在管道或高径比较大的容器内 最大损坏也发生在远离火源处 化工厂气体爆轰最显著的特征是 爆轰本身会突然改变方向 在沿着爆轰波传播线的许多孤立点上 会发现爆裂和普通过压的证据 爆轰产生爆裂是纵向的 所以管道的断片往往是长条形的 爆轰破裂会延伸到很远的距离 而简单的过压或爆燃产生的破裂 长度很少超过几倍管径的距离 3 火源分析如果木制品 纺织品 隔板 或其他某些固体物质最先起火 其初始点火源的识别要比识别气相起火容易 一般来说 固体物质起火 需要点火源持续一些时间 而能够点燃气体混合物的静电释放只有几分之一秒 电动机或电缆的电力故障 隔板上的易燃液体玷污液以及人员的活动 是化工厂火灾的普通原因 焊接和切割的火花 其引火能力超过了人们的想像 如果这些火花被怀疑是火灾或爆炸的起因 应该考虑模拟实验 而且不应该忽略高浓度氧的可能作用 初始火源的确定常被认为是所有调查的最终目的 对于火灾的情形 很可能是这样的 但对于偶发的气相爆炸事故 无法确认点火源占很大比例 第九节火灾爆炸危险与防火防爆措施 一 物料的火灾爆炸危险 气体爆炸极限 自燃点 扩散性等评定火灾爆炸危险 2 液体闪点 爆炸极限 沸点 化学结构等评定火灾爆炸危险 3 固体熔点 自燃点 比表面积 热分解等评定火灾爆炸危险 二 工艺装置的火灾爆炸危险 装置不当 1 高压装置中高温 低温部分材料不适当 2 接头结构和材料不适当 3 有易使可燃物着火的电力装置 4 防静电措施不够 5 装置开始运转是无法预料的影响 2 操作失误 1 阀门的误开或误关 2 燃烧装置点火不当 3 违规使用明火 4 不停车检修 1 切断配管连接部位时发生无法控制的泄漏 2 破损配管没有修复 在压力下降的条件下恢复运转 3 在加压条件下 某一物体掉到装置的脆弱部分而发生破裂 4 不知装置中有压力而误将配管从装置中断开 5 异常化学反应 1 反应物质不匹配 2 不正常的聚合 分解等 3 安装不合理 3 装置故障 1 储罐 容器 配管的破损 2 泵和机械的故障 3 测量和控制仪表的故障 防火防爆的基本目的 把人员伤亡和财产损失降至最低限度 防火防爆的基本原则 预防发生 限制扩大 灭火熄爆 防火防爆的基本内容 易燃易爆物质的安全处理 以及点火源的安全控制 二 防火防爆措施 基本思路基本点是使可燃物 还原剂 氧化剂与点火 引爆 能源没有结合的机会 从根本上杜绝着火 引爆 的可能性 在一旦发生火灾爆炸事故时 能够起到限制其蔓延 扩大作用的措施 事前采取限制性措施能够有效地减少损失 限制性措施 预防性措施 一旦火灾发生 就将其扑灭 避免发展成大火灾 预先设置安全出口及疏散通道 使得一旦发生火灾爆炸事故时 能够迅速将人员或者重要物资撤离危险区域 以减少损失 消防措施 疏散性措施 防火防爆基本措施 控制可燃物和助燃物的浓度 温度 压力及混触条件 避免物料处于燃爆的危险状态 消除一切可以导致起火爆炸的点火源 采取各种阻隔手段 阻止火灾爆炸事故灾害的扩大 二 防火防爆措施 1 易燃易爆物质的安全处理 3 利用燃点 自燃点等特性控制一般的固态可燃物 2 利用闪点 自燃点等特性控制液态可燃物 1 利用爆炸极限 相对密度等特性控制气态可燃物 4 利用负压操作对易燃物料进行安全干燥 蒸馏 过滤或输送 控制可燃物 使可燃物达不到燃爆所需的数量 浓度 或使可燃物难燃化或用不燃材料取代 从而消除发生燃爆的物质基础 控制助燃物 使可燃性气体 液体 固体 粉体物料不与空气 氧气或其他氧化剂接触 或将它们隔离开来 即使有点火源作用 也因为没有助燃物参混而不致发生燃烧 爆炸 二 防火防爆措施 1 易燃易爆物质的安全处理 二 防火防爆措施 1 易燃易爆物质的安全处理 1 取代或控制用量 2 加强密闭 3 注意通风排气 4 惰性化 2 点火源的安全控制 1 明火应避免明火 而采用蒸汽 过热水或其他热载体加热 如果必须采用明火 设备应该严格密闭 燃烧室与设备应该隔离设置 有火灾爆炸危险的场所 不得使用普通电灯照明 必须采用防爆照明电器 有易燃易爆物质的加工区 应该尽量避免动火作业 在积存有易燃液体或易燃气体的管沟 下水道等 在危险消除之前不得进行明火作业 在有火灾爆炸危险的场所 应有醒目的 禁止烟火 标志 严禁动火吸烟 吸烟应到专设的吸烟室 不准乱扔烟头和火柴余烬 生产用明火 加热炉宜集中布置在厂区的边缘 且应位于有易燃物料的设备全年最小频率风向的下风侧 并与露天布置的液化烃设备和甲类生产厂房保持不小于15m的防火间距 2 点火源的安全控制 2 摩擦与撞击在有火灾爆炸危险的场所 应采取以下预防措施 机器轴承要及时加油 保持润滑 可能摩擦或撞击的两部分应采用不同的金属制造 搬运金属容器时 不要抛掷 拖拉 震动 防止互相撞击 以免产生火花 防火区严禁穿带钉子的鞋 地面应铺设不发生火花的软质材料 2 点火源的安全控制 3 高温热表面加热装置 高温物料输送管道和机泵等 应防止可燃物落于其上而着火 可燃物的排放口应远离高温热表面或有隔热措施 2 点火源的安全控制 在散发可燃粉尘 纤维的厂房内 集中采暖的热媒温度不应过高 加热温度超过物料自燃点的工艺过程 应严防物料外泄或空气渗入设备系统 4 电气火花电气设备所引起的火灾爆炸事故 多由电弧 电火花 电热或漏电造成 应选用防爆电气设备 2 点火源的安全控制 气体爆炸危险场所防爆电气设备选型表 2 点火源的安全控制 不准使用椭圆形玻璃瓶盛装易燃液体 用玻璃瓶储存时 不准露天放置 5 防止日光照射和聚光作用 1 2 3 受热易蒸发分解气体的易燃易爆物质不得露天存放 应存放在可以遮挡阳光的专门库房内 乙醚必须存放在金属桶内或暗色的玻璃瓶中 并在每年4 9月限以冷藏运输 4 储存液化气体和低沸点易燃液体的固定贮罐表面 无绝热措施时应涂以银灰色 并设冷却喷淋设备 以便夏季防暑降温 5 易燃易爆化学物品仓库的门窗外部应设置遮阳板 其窗户玻璃宜采用毛玻璃或涂刷白漆 6 在用食盐电解法制取氯气和氢气时 应控制单槽 总管和液氯废气中的氢含量 三 防火防爆安全装置 防火防爆设备可以分为阻火装置 设备 与防爆泄压装置 设备 两大类 这些装置 设备 能够起到阻止事态蔓延 扩大 减少事故损失的作用 属于限制性措施 阻火装置又称为火焰隔断装置 包括安全液 水 封 水封井 阻火器及单向阀等 1阻火装置 主要作用 防止外部火焰窜入存有燃爆物料的系统 设备 容器及管道内 或者阻止火焰在系统 设备 容器及管道之间蔓延 三 防火防爆安全装置 三 防火防爆安全装置 1 安全液封安全液封一般安装在压力低于0 2表压的管线与生产设备之间 常用的安全液封有开敞式和封闭式两大类 安全液封内装有不燃液体 一般是水 环境气温低的场所 为防止液封冻结 可以通入蒸汽 也可以用水与甘油 矿物油或者乙二醇与三甲酚磷酸酯的混合液 或者用食盐 氯化钙的水溶液作为防冻液 三 防火防爆安全装置 由于液封中装有不燃液 无论在液封两侧的哪一侧着火 火焰蔓延到液封就会熄灭 从而阻止火势继续蔓延 安全液封阻火原理 三 防火防爆安全装置 2 水封井水封井是安全液封的一种 一般设置在含有可燃气 蒸气 或者油污的排污管道上 以防燃烧爆炸沿排污管道蔓延 水封高度不应小于250mm 水封井 增修溢水槽示意图 三 防火防爆安全装置 3 阻火器阻火器的阻火层主要由拥有许多能够通过气体的 均匀或不均匀的细小通道或孔隙的固体不燃材料构成 阻火原理 根据当燃烧开始后 在没有外界能量作用的情况下 火焰在管道中的传播速度是随着管径减小而降低的 当管径小到某个临界值时 火焰就不能传播 也就是熄灭 三 防火防爆安全装置 阻火器有金属网型阻火器 砾石阻火器 波纹金属片阻火器等形式 金属网阻火器 砾石阻火器 波纹金属片阻火器 阻火器一般安装在 阻火器在使用时应当根据设备系统的要求和阻火器的特性来选用 输送可燃气 蒸气 的管线 石油及其产品储罐的呼吸阀 容易引起燃烧爆炸的通风口 排气管 油气回收系统 燃气加热炉的送气系统 三 防火防爆安全装置 4 单向阀单向阀又称止逆阀 止回阀 作用 仅允许流体 气体或液体 向一个方向流动 若有逆流时即自动关闭 可以防止高压窜入低压引起设备 容器 管道的破裂 通常设置在 A与可燃气 蒸气 管道或与设备相连接的辅助管线上 B压缩机或油泵的出口管线上 C高压系统与低压系统相连接的低压方向上等 三 防火防爆安全装置 生产中用的单向阀 升降式单向阀 摇板式单向阀 球式单向阀 三 防火防爆安全装置 5 阻火闸门阻火闸门是为了阻止火焰沿通风管道或生产管道蔓延而设置的阻火装置 在正常情况下 阻火闸门受环状或者条状的易熔金属的控制 处于开启状态 一旦着火 温度升高 易熔金属即会熔化 此时闸门失去控制 受重力作用自动关闭 将火阻断在闸门一边 易熔金属元件通常由铋 铅 锡 汞等金属按一定比例组成的低熔点金属制成 三 防火防爆安全装置 两种不同型式的自动阻火闸门 旋转式自动阻火闸门 跌落式自动阻火闸门 6 火星熄灭器由烟道或车辆尾气排放管飞出的火星也可能引起火灾 因此 通常在可能产生火星设备的排放系统 如加热炉的烟道 汽车等 要安装火星熄灭器 又称防火帽 用以防止飞出的火星引燃可燃物料 三 防火防爆安全装置 三 防火防爆安全装置 火星熄灭器熄火的基本方法 1 当烟气由管径较小的管道进入管径较大的火星熄灭器中 气流由小容积进人大容积 致使流速减慢 压力降低 烟气中携带的体积 重量较大的火星就会沉降下来 不会从烟道飞出 2 在火星熄灭器中设置网格等障碍物 将较大 较重的火星挡住 或者采用设置旋转叶轮等方法改变烟气流动方向 增加烟气所走的路程 以加速火星的熄灭或沉降 3 用喷水或通水蒸气的方法熄灭火星 三 防火防爆安全装置 两种不同类型的火星熄灭器 安装在烟囱上的火星熄灭器 汽车用火星熄灭器 防爆泄压装置包括 安全阀防爆片防爆门放空管 生产系统内一旦发生爆炸或压力骤增时 可以通过这些设施将超高压力释放出去 以减少巨大压力对设备 系统的破坏或者减少事故损失 2防爆泄压装置 三 防火防爆安全装置 1 安全阀安全阀是为了防止非正常压力升高超过限度而引起爆裂的一种安全装置 当内压力超限时 安全阀能够自动开启 排出部分气体 使压力降至安全范围后再自动关闭 从而实现内部压力的自动调控 防止设备 容器或系统因压力超高而破裂爆炸 三 防火防爆安全装置 2防爆泄压装置 按结构和作用分为 杠杆式 弹簧式和脉冲式等 按气体排放方式分为全封闭式 半封闭式和敞开式三种 杠杆式安全阀 弹簧式安全阀 薄膜 弹簧式安全阀 1 安全阀 三 防火防爆安全装置 2防爆泄压装置 1 安全阀 2 爆破片 又称防爆膜 防爆片 爆破片利用法兰安装在受压设备 容器及系统的放空管上 当设备 容器及系统因某种原因压力超标时 爆破片即被破坏 使过高的压力泄放出去 以防止设备 容器及系统受到破坏 爆破片爆破压力的选定 一般为设备 容器及系统最高工作压力的1 15 1 3倍 压力波动幅度较大的系统 其比值还可增大 但是任何情况下 爆破片的爆破压力均应低于系统的设计压力 三 防火防爆安全装置 2防爆泄压装置 1 放空口要求全量排放的情况 2 不允许介质有任何泄漏的情况 安全阀一般总有微量泄漏 3 内部介质容易因沉淀 结晶 聚合等形成粘着物 妨碍安全阀正常动作的情况 4 系统内存在发生燃爆或者异常反应而使压力骤然增加的可能性的情况 这种情况下弹簧式安全阀由于惯性开启缓慢而不适用 2 爆破片一般用于下列情况 三 防火防爆安全装置 2防爆泄压装置 2防爆泄压装置 3 防爆帽 爆破帽 防爆帽是一种断裂型的安全泄压装置 其主要元件是一个一端封闭 中间具有一个薄弱断面的厚壁短管 当容器内压力超标时 即从薄弱断面处断裂 过高的压力从此处泄放 用于超高压场合 防爆帽 三 防火防爆安全装置 2防爆泄压装置 4 防爆门 窗 防爆门 窗 一般设置在使用油 气或煤粉作燃料的加热炉燃烧室外壁上 在燃烧室发生爆燃或爆炸时用于泄压 以防止加热炉的其他部分遭到破坏 防爆门的总面积一般按照燃烧室内部总容积每立方米不少于250cm2计算 防爆门 三 防火防爆安全装置 5 防爆球阀防爆球阀是在一个杠杆的两端安装两个直径15 20cm的铸铁球 并固定在支点上 当燃烧室内发生燃爆时 球1被压力顶下 压力即可泄出 同时球2被顶起 泄压后球2受重力作用恢复原位 球1在杠杆作用下回位 防爆球阀 2防爆泄压装置 三 防火防爆安全装置 第十节有火灾爆炸危险物质的加工处理 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 首先应考虑通过工艺改进 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 一 用难燃溶剂代替可燃溶剂 在萃取 吸收等单元操作中 可以用不燃液体代替可燃液体 如二氯甲烷 三氯甲烷 四氯化碳 三氯乙烯等 选择危险性小的溶剂时 沸点和蒸气压是重要参数 沸点在110 以上的液体 常温下其蒸气不足以达到爆炸浓度 第十节有火灾爆炸危险物质的加工处理 第十节有火灾爆炸危险物质的加工处理 二 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 对机械作用比较敏感的物质要轻拿轻放 燃烧性液体或气体 应该根据它们的密度考虑适宜的排污方法 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 对于自燃性物质 在加工或贮存时应该采取通风 散热 降温等措施 以防其达到自燃点 引发燃烧或爆炸 多数气体 蒸气或粉尘的自燃点都在400 以上 在很多场合要有明火或火花才能起火 只要消除任何形式的明火 就基本达到了防火的目的 有些气体 蒸气或固体易燃物的自燃点很低 只有采取充分的降温措施 才能有效地避免自燃 有些液体如乙醚 受阳光作用能生成危险的过氧化物 对于这些液体 应采取避光措施 盛放于金属桶或深色玻璃瓶中 有些物质能够提高易燃液体的自燃点 如在汽油中添加四乙基铅 就是为了增加汽油的易燃性 而另外一些物质 如铈 钒 铁 钴 镍的氧化物 则可以降低易燃液体的自燃点 对于这些情况应予以注意 第十节有火灾爆炸危险物质的加工处理 二 根据燃烧性物质的特性分别处理 三 密闭和通风措施 1 密闭措施减少接口数量 采用无缝管道 加压或减压设备 在投产或定期检验时 应检查其密闭性和耐压程度 2 通风措施机械通风 自然通风 全面通风 局部通风 四 惰性介质的惰化和稀释作用 1 惰性气体保护作用惰性气体保护是指用惰性气体稀释可燃气体 蒸气或粉尘的爆炸性混合物 以抑制其燃烧或爆炸 常用的惰性气体有氮气 二氧化碳 水蒸气以及卤代烃等 易燃固体物料在粉碎 研磨 筛分 混合以及粉状物料输送时 易燃液体物料的输送 易燃气体在加工过程中 都应该用惰性气体作稀释剂 2 惰性气体用量惰性气体的用量取决于系统中氧的最高允许浓度 根据氧的最高允许浓度值采用不同的惰性气体 不同可燃物质氧的最高允许含量 火灾爆炸事故原因 1 物料泄漏 案例 1976年日本某化工厂向一丙烯酸甲酯储罐中输送液体成品 罐顶排出有臭味的酯类蒸气通到一内装活性炭的脱臭塔 由于用活性炭吸附时放热 积蓄到一定程度 脱臭塔内丙烯酸甲酯自燃着火 火焰逆行使储罐内的混合气爆炸 第十一节燃烧爆炸敏感性工艺参数的控制 2 反应失控引起的常见的反应类型有 聚合反应 合成反应 分解反应等失控以及反应器中氧含量失控等 案例 1991年某石化公司聚酯厂氧化车间 由于氧化反应器进料波动 控制室操作工根据混合料进料量相应提高了空气进入流量 造成反应器气相部分局部氧含量瞬间升高导致爆炸 3 传热型蒸气爆炸案例 1983年某炼油厂蒸馏车间处理常压塔不合格煤油进料管线 向塔中进水 违章 由于冷水与三线气相返回管线内的热油混合 受热急剧汽化 使三线局部超压爆炸 继而把二线汽提塔壁撕裂 油气喷出 导致火灾 使整个生产装置停产17天 间接经济损失巨大 4 可燃液体蒸气爆炸起火案例 1990年 某石化公司下属单位盛装液氯的钢瓶焊缝泄漏 使真空绝热层破坏 致使钢瓶中的液氯温度急剧上升 汽化 导致钢瓶因超压而爆炸 飞出的碎片击死一名操作人员 1 移出反应热 方法 夹套蛇管冷却稀释剂回流冷却惰性气体循环冷却等 一 反应温度的控制 从以下几个方面采取措施控制温度 选择有效的传热设备 传热方式及传热介质 保证反应热及时导出 防止超温 1 移出反应热 一 反应温度的控制 防止搅拌中断 搅拌可以加速反应物料混合以及热传导 防止溢料及泄漏 石化生产中有时会发生溢料 若溢出的是易燃物 遇明火则可能引起燃烧 防止搅拌中断 搅拌可以加速反应物料混合以及热传导 防止溢料及泄漏 石化生产中有时会发生溢料 若溢出的是易燃物 遇明火则可能引起燃烧 1 移出反应热 一 反应温度的控制 2 正确选用传热介质 常用的有水 水蒸气 联苯醚 熔盐 熔融金属 烟道气等 避免使用性质与反应物料相抵触的介质 如 液态环氧乙烷中渗入极微量的水分 会引发自聚放热产生爆炸 一般采用液体石蜡 一 反应温度的控制 3 防止传热面结垢结垢的危害 影响传热效率 易形成局部过热点 造成物料分解或堵塞管路引发爆炸 结垢的原因 水质不好 物料粘结在传热面上 物料聚合 缩合 炭化等 防垢 应控制水质 定期清洗 提高流速 选择适宜的搅拌器等 一 反应温度的控制 4 热不稳定物质的处理 特别注意降温和隔热措施 如偶氮染料及其半成品重氮盐等 在反应过程中要严格控制温度 反应后必须清除反应釜壁上的剩余物 一 反应温度的控制 二 物料配比和投料速率控制 1 物料配比控制 物料配比应严格控制在爆炸极限以外 2 投料速率控制 1 严格控制投料速度如某农药厂 保棉丰 反应釜 工艺要求 在不低于75 的温度下 4h内加完100kg双氧水 但由于投料温度为70 开始反应速率慢加之投入冷的双氧水使温度降至52 因此将投料速度加快 在1h20min投入双氧水80kg 造成双氧水与原油剧烈反应 反应热来不及导出而温度骤升 仅在6s内温度就升至200 以上 使釜内物料气化引起爆炸 2 注意投料顺序 例如 氯化氢合成应先通氢后通氯 三氯化磷合成应先投磷后加氯等 反之就有可能发生爆炸 3 注意投料量 2 投料速率控制 三 物料成分和过反应的控制 1 杂质可能会导致副反应过反应 引发燃烧或爆炸 比如 乙炔和氯化氢合成氯乙烯 氯化氢中游离氯不允许超过0 005 因为过量的游离氯与乙炔反应生成四氯乙烷会立即起火爆炸 2 可采取加稳定剂的方法 例如氰化氢中常加入浓度为0 001 0 5 的硫酸 磷酸等酸性物作为稳定剂 3 过反应的生成物是不稳定的 容易造成事故 例如苯 甲苯硝化生成硝基苯和硝基甲苯 如果发生过反应 则生成二硝基苯和二硝基甲苯 二硝基化合物在精馏时容易发生爆炸 三 物料成分和过反应的控制 四 自动控制系统和安全保险装置 1 自动控制系统自动检测系统自动调节系统自动操纵系统 2 信号报警 保险装置和安全联锁 报警装置 情况失常时发出警告 以便及时采取措施消除隐患 保险装置 在危险状态下自动消除危险状态 安全联锁 利用机械或电气设备控制依次接通各个仪器和设备 使之彼此发生联系 达到安全运行的目的 四 自动控制系统和安全保险装置 第十三节灭火剂与灭火设施 一 灭火的原理及措施只要消除可燃物或把可燃物浓度充分降低 隔绝或把氧气量充分减少 把可燃物冷却至燃点以下 均可达到灭火的目的 1 抑制反应物接触 1 可燃物固体的抑制 移开可燃物 整个仓库密闭起来防止火势蔓延或用挡板阻止火势扩大 2 可燃液体或蒸气的抑制关闭总阀门 切断可燃物的来源 转移供给量 如果关闭总阀门尚不足以抑制泄漏时 可以向排气管道排放 或转移至其他罐内 减少可燃物的供给量 其它抑制 水蒸气 泡沫 粉末等覆盖在燃烧物表面上 1 抑制反应物接触 2 减小反应物浓度水 不燃蒸发性液体 氮气 二氧化碳以及水蒸气都有稀释降低可燃物浓度的作用 3 降低反应物温度低于火灾温度的不燃性物质都有降温作用 起到灭火作用 灭火剂水的蒸发潜热较大 降温效果好 但多数情况下水易流失到燃烧体系之外 利用率不高 强化液 泡沫等可以弥补水的这个弱点 一 灭火的原理及措施 二 灭火剂及其应用 1 水 1 灭火作用冷却作用水与燃烧物质接触 被加热汽化吸收大量的热 使燃烧物质冷却降温 抑制反应物接触水遇到燃烧物后汽化生成大量的蒸汽 能够阻止燃烧物与空气接触 减小反应物浓度水与之混和 可降低燃烧液体浓度以及燃烧区内可燃蒸气浓度 2 注意事项禁水性物质如碱金属和一些轻金属 以及电石 熔融状金属的火灾不能用水扑救 非水溶性 特别是密度比水小的可燃 易燃液体的火灾 原则上也不能用水扑救 但原油 重油火灾可用雾状水扑灭 二 灭火剂及其应用 1 水 2 泡沫灭火剂凡能与水相溶 并可通过化学反应或机械方法产生灭火泡沫的灭火药剂称为泡沫灭火剂 泡沫灭火原理 1 抑制反应物接触由于泡沫中充填大量气体 可漂浮与液体表面或附着与一般可燃固体表面 形成一个泡沫覆盖层 使燃烧物表面与空气隔绝 2 减小氧浓度泡沫受热蒸发产生的水蒸气可降低燃烧物附近的氧浓度 密度比水小的液体火灾 泡沫灭火剂优点明显 二 灭火剂及其应用 3 干粉灭火剂主要成分为碳酸氢钠和少量的防潮剂硬酯酸钠及滑石粉等组成 用干燥的二氧化碳或氮气作动力 将干粉从容器中喷山形成粉雾 喷射到燃烧区灭火 灭火原理 1 化学抑制作用 干粉可以夺取燃烧中产生的自由基 抑制燃烧过程 致使火焰熄灭 2 冷却作用 在燃烧区干粉碳酸氢纳受高温作用而反应 放出大量的水蒸汽和二氧化碳 吸收大量的热 起到一定的冷却作用 二 灭火剂及其应用 4 其他灭火剂 1 二氧化碳灭火剂灭火原理 液态CO2从钢瓶中喷出后立即气化 吸收大量热 能冷却燃烧物 CO2气体能隔绝和稀释空气中的氧含量 2 卤代烃灭火剂灭火原理 化学抑制作用 卤素原子与燃烧反应中的自由基结合生成稳定的化合物 从而终止反应 冷却作用 卤代烃加压液化贮于钢瓶中 喷出后立即汽化 吸收大量热 冷却燃烧物 应特别注意 这类物质加热至高温会释放高毒性的分解产物 例如应用四氯化碳灭火时 分解出光气 三 灭火器及其应用 1 灭火器类型根据其盛装的灭火剂种类有泡沫灭火器 干粉灭火器 二氧化碳灭火器等多种类型 根据其移动方式有手提式灭火器 背负式灭火器 推车式灭火器等几种类型 背负式脉冲水雾灭火器 四 灭火器的维护使用单位要对灭火器的维护情况至少每季度检查一次 检查内容包括 责任人维护职责的落实情况 灭火器压力值是否处于正常压力范围 保险销和铅封是否完好 灭火器不能挪作他用 摆放稳固 没有埋压 灭火器箱不得上锁 避免日光暴晒和强辐射热 灭火器是否在有效期内等 五 化学事故应急救援预案化学事故应急救援预案是针对化学危险源而制定的一项应急反应计划 由于化学事故应急救援工作不仅受到危险化学物品的性质 事故危害程度和危害范围等因素的影响 还与现场的气象 环境等多种因素密切相关 因此 救援工作必须要预有准备 一 制定预案的目的在发生化学事故时 能以最快的速度发挥最大的效能 有序地实施救援 达到尽快控制事态发展 降低事故造成的危害