防火防爆专项培训素材75.pdf
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1、 防火防爆 专项培训素材 中庸無相 录编 防火防爆专项培训素材 2/75 目 录 火灾爆炸事故机理.5 燃烧与火灾.5 燃烧形式.6 火灾的分类.6 火灾基本概念.7 典型火灾的发展规律.9 燃烧机理.9 爆炸.10 气体爆炸类别.11 液相、固相爆炸类别.12 爆炸破坏作用.13 可燃气体爆炸.13 物质爆炸浓度极限.15 温度的影响.15 压力的影响.15 隋性介质的影响.16 爆炸容器对爆炸极限的影响.17 点火源的影响.17 粉尘爆炸.18 分类.18 粉尘爆炸的机理.19 粉尘爆炸有以下特点:.19 防火防爆专项培训素材 3/75 粉尘爆炸的条件.19 粉尘爆炸过程.20 燃烧、爆炸
2、的转化.20 防火防爆技术.22 火灾爆炸预防基本原则.22 点火源及其控制.22 明火.22 摩擦和撞击.23 爆炸控制(新).24 防止爆炸的一般原则.24 惰性气体保护.24 系统密闭和正压操作.25 以不燃溶剂代替可燃溶剂.25 危险物品的储存.26 防火防爆安全装置及技术(新).27 阻火及隔爆技术.27 工业阻火器.28 防爆泄压技术.29 烟花爆竹安全技术.31 概述.31 烟花爆竹基本安全知识(新).32 建筑物危险等级.38 电气设备防爆.49 防雷与接地.51 防静电.51 防火防爆专项培训素材 4/75 通信.52 危险品储存.53 危险品运输.53 烟花爆竹生产安全管理
3、要求.55 民用爆炸物品安全技术.59 民用爆炸物品生产安全基础知识(新).59 民用爆炸物品的分类.59 民用爆炸物品的火灾爆炸危险因素.59 民用爆炸物品基本安全知识.60 爆炸冲击波的破坏作用和防护措施.61 民用爆炸物品生产安全管理要求.65 消防设施与器材.67 消防设施.67 消防器材(新).70 灭火器.70 灭火器种类及其使用范围.72 火灾探测器.73 消防梯.74 消防水带.75 消防水枪.75 消防车.75 防火防爆专项培训素材 5/75 火灾爆炸事故机理 燃烧与火灾(一)燃烧和火灾的定义、条件 燃烧的定义:燃烧是可燃物与氧化剂作用发生的放热反应,通常伴有火焰、发光和发烟
4、现象。燃烧(火灾)发生的必要条件:同时具备氧化剂、可燃物、点火源,即燃烧的三要素。(二)燃烧(火灾)过程和形式 1燃烧过程(气体、液体、固体)(1)可燃气体燃烧所需要的热量只用于本身的氧化分解,并使其达到自燃点而燃烧。(2)可燃液体在点火源作用(加热)下,首先蒸发成蒸气,其蒸气进行氧化分解后达到自燃点而燃烧。(3)在固体燃烧中,如果是简单物质(如硫、磷等),受热后首先熔化,蒸发成蒸气进行燃烧,没有分解过程;如果是复杂物质,在受热时首先分解为气态或液态产物,其气态和液态产物的蒸气进行氧化分解着火燃烧。防火防爆专项培训素材 6/75 燃烧形式(1)扩散燃烧。混合浓度达到爆炸极限范围内的可燃气体遇到
5、火源即着火并能形成稳定火焰的燃烧,称为扩散燃烧。(2)混合燃烧。可燃气体和助燃气体在管道、容器内部等相应空间扩散混合,混合气体的浓度在爆炸范围内,遇到火源后在其分布的空间快速进行的燃烧,称为混合燃烧。(3)蒸发燃烧。可燃液体在火源和热源的作用下,蒸发出的蒸气发生氧化分解而进行的燃烧,称为蒸发燃烧。如酒精、汽油、乙醚等易燃液体的燃烧。(4)分解燃烧。可燃物质在燃烧过程中首先遇热分解出可燃性气体,分解出的可燃性气体再与氧进行的燃烧,称为分解燃烧。如木材、纸、油脂一类的高沸点固体可燃物的燃烧。(5)表面燃烧。如炭、箔状或粉状金属(铝、镁)的燃烧。在这些固体表面与空气接触的部位上,会被点燃而生成“炭灰
6、”,使燃烧持续下去。火灾的分类(1)火灾分类(GB/T4968)按可燃物的类型和燃烧特性将火灾分为 6 类。分类分类 概述概述 例子例子 A 类 固体物质火灾,这种物质通常具 有有机物性质,一般在燃烧时能产生灼热灰烬。木材、棉、毛、麻、纸张火灾等 防火防爆专项培训素材 7/75 B 类 液体或可熔化的固体物质火灾 汽油、煤油、柴油、原油、甲醇、乙醇、沥青、石蜡火灾等 C 类 气体火灾 煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙 烷、氢气火灾等 D 类 金属火灾 钾、钠、镁、钛、锆、锂、铝镁合金火灾等 E 类 带电火灾,是物体带电燃烧的火灾 发电机、电缆、家用电器等 F 类 烹饪器具内烹饪物火灾 动植物油脂等
7、(2)火灾等级分为 4 类 等级 概述 特别重大火灾 S30、Z100、Q1 亿元 重大火灾 10S30、50Z100、5000 万元Q1 亿元 较大火灾 3S10、10Z50、1000 万元Q5000 万元 一般火灾 S3、Z10、Q1000 万元 死亡人数:S;重伤人数:Z;直接财产损失:Q 火灾基本概念 1引燃能(最小点火能)引燃能是指释放能够触发初始燃烧化学反应的能量,也叫最小点火能。2.着火延滞期(诱导期)指可燃性物质和助燃气体的混合物在高温下从开始暴露到起火的时间或混合气着火前自动加热的时间,在燃烧过程中又称为着火延滞期或着火落后期。3闪燃 闪燃是在一定温度下,在液体表面上能产生足
8、够的可燃防火防爆专项培训素材 8/75 蒸气,遇火能产生一闪即灭的燃烧现象。闪燃往往是持续燃烧的先兆。4闪点 在规定条件下,易燃和可燃液体表面能够蒸发产生足够的蒸气而发生闪燃的最低温度,称为该物质的闪点。一般情况下闪点越低,火灾危险性越大。5燃点(着火点)着火是指可燃物与火源接触而燃烧,并且在火源移去后仍能继续保持燃烧的现象。6自燃点 在规定条件下,不用任何辅助引燃能源而达到自行燃烧的最低温度称为自燃点。特点:(1)液体和固体可燃物受热分解并析出来的可燃气体挥发物越多,其自燃点越低。(2)固体可燃物粉碎得越细,其自燃点越低。(3)一般清况下,密度越大,闪点越高而自燃点越低。比如,下列油品的密度
9、:汽油煤油 轻柴油重柴油蜡油渣油,而其闪点依次升高,自燃点则依次降低。7阴燃 没有火焰和可见光的燃烧现象。防火防爆专项培训素材 9/75 典型火灾的发展规律(1)初起期:火灾开始发生的阶段,主要特征是冒烟、阴燃。(2)发展期:用 T2火灾模型来描述非稳态火灾,火灾释放速率与时间的平方成正比。(3)最盛期:通风控制火灾,火势大小由建筑物的通风情况决定。(4)熄灭期:火灾由最盛期开始消减至熄灭期,熄灭的原因可以是燃料不足、灭火系统的作用等。燃烧机理 1.活化能理论 普通分子变为活化分子所必需的能量称为活化能。2.过氧化物理论 在燃烧反应中,首先是氧分子在热能作用下活化,被活化的氧分子形成过氧键-O
10、-O-,这种基团加在被氧化物的分子上成为过氧化物。3.链反应理论(也称连锁反应理论)链反应通常分直链反应与支链反应两种。链式反应一般可以分为链的引发、链的发展(含链的传递)及链的终止三个阶段。(1)引发阶段,需有外界能量(如本例中的光子,其他加热、催化、射线照射等)使分子键破坏生成第一批自由基,防火防爆专项培训素材 10/75 使链反应开始。(2)发展阶段,自由基很不稳定,易与反应物分子作用生成燃烧产物分子和新的自由基,使链式反应得以持续下去。(3)终止阶段,自由基减少、消失,使链反应终止。爆炸 爆炸及其分类 1爆炸的定义 爆炸是物质系统的一种极为迅速的物理的或化学的能量释放或转化过程,是系统
11、蕴藏的或瞬间形 成的大量能量在有限的体积和极短的时间内,骤然释放或转化的现象。爆炸现象的特征:(1)爆炸过程高速进行。(2)爆炸点附近压力急剧升高,多数爆炸伴有温度升高。(3)发出或大或小的响声。(4)周围介质发生震动或邻近的物质遭到破坏。爆炸最主要的特征是爆炸点及其周围压力急剧升高。2爆炸的分类 1)按照爆炸的能量来源分类:分为物理爆炸、化学爆炸和核爆炸。物理爆炸。如:蒸汽锅炉爆炸、轮胎爆炸、水的大量急剧气化等。化学爆炸。如:炸药爆炸,可燃气体、可燃粉尘与空防火防爆专项培训素材 11/75 气形成的爆炸性混合物的爆炸。核爆炸(原子爆炸)。如:原子弹、氢弹的爆炸。2)爆炸反应相分类:分为气相爆
12、炸、液相爆炸和固相爆炸。气相爆炸。气体爆炸类别 类别类别 爆炸机理爆炸机理 举例举例 混合气体爆炸 可燃性气体和助燃气体以适当的浓度混合,由于燃烧波或爆炸的传播而引起的爆炸 空气和氢气、丙皖、乙醚等混合气的爆炸 气体的分解爆炸 单一气体由于分解反应产生大量的反应热引起的爆炸 乙炔、乙烯、氯乙烯等在分解时引起的爆炸 粉尘爆炸 空气中飞散的易燃性粉尘,由于剧烈燃烧引起的爆炸 空气中飞散的铝粉、镁粉、亚麻、玉米淀粉等引起的爆炸 喷雾爆炸 空气中易燃液体被喷成雾状物,在剧烈的燃烧时引起的爆炸 油压机喷出的油雾、喷漆作业引起的爆炸 液相爆炸。固相爆炸。防火防爆专项培训素材 12/75 液相、固相爆炸类别
13、 类别类别 爆炸机理爆炸机理 举例举例 混合危险物质的爆炸 氧化性物质与还原性物质或其他物质混合引起爆炸 硝酸和油脂、液氧和煤粉、高锰酸钾和浓酸、无水顺丁烯二酸和烧碱等混合时引起的爆炸 蒸气爆炸 由于过热,发生快速蒸发而引起爆炸 熔融的矿渣与水接触,钢水与 水混合产生蒸气爆炸 易爆化合物的爆炸 有机过氧化物、硝基化合物、硝酸脂等燃烧引起爆炸和某些化合物的分解反应引起爆炸 丁酮过氧化物、三硝基甲苯、硝基甘油等的爆炸;乙炔铜的爆炸 导线爆炸 在有过载电流流动时,使导线过热,金属迅速气化而引起爆炸 导线因电流过载而引起的爆炸 固相转化时造成的 爆炸 固相相互转化时放出热量,造成空气急速膨胀而引起爆炸
14、 无定形锑转化成结晶锑时,由于放热而造成爆炸 防火防爆专项培训素材 13/75 3)按照爆炸速度分类 按照爆炸速度分类,有爆燃、爆炸、爆轰。爆燃(燃爆):是火炸药或燃爆性气体混合物的一种快速燃烧现象,以亚音速传播的燃烧波。爆炸:可燃气体混合物在多数情况下的爆炸,以及火药遇火源引起的爆炸。爆轰:产生超音速“冲击波”。注:物质爆炸时的燃烧速度为 10007000ms。爆炸破坏作用 包括:冲击波、碎片冲击、震荡作用、次生事故、有毒气体等。可燃气体爆炸 1.分解爆炸性气体爆炸 如:乙炔、乙烯、环氧乙烷、臭氧、联氨、丙二烯、甲基乙炔、乙烯基乙炔、一氧化氮、二氧化氮、氰化氢、四氟乙烯等为分解爆炸性气体。乙
15、炔是常见的分解爆炸气体。2.可燃性混合气体爆炸 燃烧反应过程的三个阶段:扩散阶段、感应阶段、化学反应阶段。防火防爆专项培训素材 14/75 三段时间相比,扩散阶段时间远远大于其余两阶段时间。如图所示:火焰的明亮层是扩散区。空气中的氧分子由火焰外围空间向内扩散,煤气分子由燃料锥向外扩散,煤气分子与氧分子在扩散区相遇,完成化学反应。火焰传播速度较低,一般不到 0.5m/s。防火防爆专项培训素材 15/75 物质爆炸浓度极限 定义:当可燃性气体、蒸气或可燃粉尘与空气(或氧)在一定浓度范围内均匀混合,遇到火源发生爆炸的浓度范围称为爆炸浓度极限,简称爆炸极限。公式:能够爆炸的最低浓度称为爆炸下限;能发生
16、爆炸的最高浓度称为爆炸上限。用爆炸上限、下限之差与爆炸下限浓度之比值表示其危险度 H,即 H=(L 上-L 下)L 下 或 H=(Y 上-Y 下)Y 下 一般情况下,H 值越大,表示可燃性混合物的爆炸极限范围越宽,爆炸危险性越大。爆炸极限值不是一个物理常数,它随条件的变化而变化。温度的影响 混合爆炸气体的初始温度越高,爆炸极限范围越宽,则爆炸下限越低,上限越高,爆炸危险性增加。压力的影响 初始压力增大,气体爆炸极限也变大,爆炸危险性增加。当混合物的初始压力减小时,爆炸极限 防火防爆专项培训素材 16/75 范围缩小。把爆炸极限范围缩小为零的压力称为爆炸的临界压力。甲烷在减压下的爆炸极限 注:甲
17、烷在 3 个不同的初始温度下,爆炸极限随压力下降而缩小的情况。隋性介质的影响 在混合气体中加入惰性气体(如氮、二氧化碳、水蒸气、氢、氦等),随着隋性气体含量的增加,爆炸极限范围缩小。防火防爆专项培训素材 17/75 惰性气体浓度对甲烷爆炸极限的影响 爆炸容器对爆炸极限的影响 管径越细,火焰在其中越难传播,爆炸极限范围变小。当容器直径或火焰通道小到某一数值时,火焰就不能传播下去。点火源的影响 点火源的活化能量越大,加热面积越大,作用时间越长,防火防爆专项培训素材 18/75 爆炸极限范围也越大。点火能量对甲烷爆炸极限的影响 粉尘爆炸 分类 金属类(如镁粉、铝粉、其他金属等);煤炭类(如活性炭、煤
18、等);粮食类(如面粉、淀粉、玉米粉、啤酒麦芽粉、麦糠、大麦粉等);合成材料类(如塑料、染料、合成洗剂、合成黏结剂防火防爆专项培训素材 19/75 等);饲料类(如血粉、鱼粉、饲料粉等);农副产品类(如棉花、烟草、砂糖等);林产品类(如纸粉、木粉等)。粉尘爆炸的机理 粉尘爆炸是一个瞬间的连锁反应,属于不稳定的气固二相流反应。粉尘爆炸有以下特点:(1)粉尘爆炸速度或爆炸压力上升速度比爆炸气体小,但燃烧时间长,产生的能量大,破坏程度大。(2)爆炸感应期较长。(3)有产生二次爆炸的可能性。(4)粉尘有不完全燃烧现象。粉尘爆炸的条件(1)粉尘本身具有可燃性。(2)粉尘悬浮在空气(或助燃气体)中并达到一定
19、浓度。(3)有足以引起粉尘爆炸的起始能量(点火源)。防火防爆专项培训素材 20/75 粉尘爆炸过程 特点:粉尘爆炸所需的发火能要大得多;在可燃气爆炸中,促使温度上升的传热方式主要是热传导;在粉尘爆炸中,热辐射的作用大。5.粉尘爆炸的特性及影响因素 粉尘爆炸危险性的主要特征参数:爆炸极限、最小点火能量、最低着火温度、粉尘爆炸压力及压力上升速率。粉尘爆炸极限的影响因素:粉尘粒度、分散度、温度、点火源的性质、可燃气含量、氧含量、温度、惰性粉尘和灰分等。特点:粉尘粒度越细,分散度越高,可燃气体和氧的含量越大,火源强度、初始温度越高,温度越低,惰性粉尘及灰分越少,爆炸极限范围越大,粉尘爆炸危险性也就越大
20、。粉尘粒度越细,比表面越大,反应速度越快,爆炸上升速率就越大。燃烧、爆炸的转化 固体或液体炸药燃烧转化为爆炸的主要条件:(1)炸药处于密闭的状态下,燃烧产生的高温气体增大了压力,使燃烧转化为爆炸。(2)燃烧面积不断扩大,使燃速加快,形成冲击波,从而使燃烧转化为爆炸。防火防爆专项培训素材 21/75 (3)药量较大时,炸药燃烧形成的高温反应区将热量传给了尚未反应的炸药,使其余的炸药受热爆炸。防火防爆专项培训素材 22/75 防火防爆技术 火灾爆炸预防基本原则 防止和限制可燃可爆系统的形成;尽可能消除或隔离各类点火源;阻止和限制火灾爆炸的蔓延扩展。点火源及其控制 明火 明火是指敞开的火焰、火星和火
21、花等。(1)明火加热设备的布置,应远离可能泄漏易燃气体或蒸气的工艺设备和储罐区,并应布置在其上风向或侧风向。对于有飞溅火花的加热装置,应布置在上述设备的侧风向。(2)焊接切割时,飞散的火花及金属熔融碎粒滴的温度高达 1500-2000,高空作业时飞散距离可达 20m。(3)在输送、盛装易燃物料的设备、管道上,可燃气体应符合:爆炸下限大于4%(体积百分数)的可燃气体或蒸气,浓度应小于 0.5%;爆炸下限小于 4的可燃气体或蒸汽,浓防火防爆专项培训素材 23/75 度应小于 0.2的标准。(4)动火现场应配备必要的消防器材,并将可燃物品清理干净。(5)气焊作业时,应将乙炔发生器放置在安全地点。(6
22、)电杆线破残应及时更换或修理。(7)化工厂内的火炬与甲、乙、丙生产装置、油罐和隔油池应保持 100m 的防火距离。摩擦和撞击 摩擦和撞击往往是可燃气体、蒸气和粉尘、爆炸物品等着火爆炸的根源之一。措施:(1)工人应禁止穿钉鞋,不得使用铁器制品。(2)禁止在地面上滚动、拖拉或抛掷,并防止容器的互相撞击。(3)机件的运转部分用有色金属材料(如铜、铝)制作。(4)敲打工具应用铍铜合金或包铜的钢制作。(5)地面应铺沥青、菱苦土等较软的材料。(6)输送可燃气体或易燃液体的管道应做耐压试验和气密性检查。防火防爆专项培训素材 24/75 爆炸控制(新)防止爆炸的一般原则 控制混合气体中的可燃物含量处在爆炸极限
23、以外;使用惰性气体取代空气;使氧气浓度处于其极限值以下。惰性气体保护 采用惰性介质保护:(1)可燃固体物质的粉碎、筛选处理及其粉末输送。(2)处理可燃易爆的物料系统,在进料前用惰性气体进行置换。(3)将惰性气体通过管线与火灾爆炸危险的设备、储槽等连接起来。(4)易燃液体利用惰性气体充压输送。(5)对有可能引起火灾危险的电器、仪表等采用充氮正压保护。(6)易燃易爆系统检修动火前,使用惰性气体进行吹扫置换。(7)发现易燃易爆气体泄漏时,采用惰性气体冲淡;发生火灾时,用惰性气体进行灭火。防火防爆专项培训素材 25/75 系统密闭和正压操作 密闭操作:在设备修理之后及在使用过程中,根据压力计的读数用水
24、压试验来检查其密闭性,测定其是否漏气并进行气体分析,在接缝处涂抹肥皂液进行充气检测。正压操作:设备内的压力必须加以控制,不能高于或低于额定的数值。措施:对爆炸危险度大的可燃气体(如乙炔、氢气等)以及危险设备和系统,在连接处应尽量采用焊接接头,减少法兰连接。3.厂房通风 在设计通风系统时,应考虑到气体的相对密度。通风的方法使可燃气体、蒸气或粉尘的浓度不致达到危险的程度,一般应控制在爆炸下限 1/5 以下。以不燃溶剂代替可燃溶剂 措施:以不燃或难燃的材料代替可燃或易燃材料,是防火与防爆的根本性措施。防火防爆专项培训素材 26/75 危险物品的储存 组别组别 物品名称物品名称 禁止储存的物品禁止储存
25、的物品 备注备注 1 爆炸物品:苦味酸、梯恩梯、硝化棉、硝化甘油、硝铵炸药、雷贡等 不准与任何其他类的物品共储,必须单独隔离储存 起爆药、雷管与炸 药必须隔离储存 2 易燃液体:汽油、苯、二硫化 碳、丙酮、乙醚、甲苯、酒精、硝基漆、煤油 不准与其他种类物品共同储存 如数量甚少,允许 与固体易燃物品隔开后存放 3 易燃气体:乙炔、氢、氯化甲 烷、硫化氢、氨等 除惰性气体外不准和其他种类的物品共储 惰性气体:氮、二氧化碳、二 氧化硫、氟利昂等 除易燃气体、助燃气体、氧化剂和有毒物品外,不准和 其他种类物品共储 助燃气体:氧、氟、氯等 除惰性气体和有毒物品外,不准和其他物品共储 氯兼有毒害性 4 遇
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