2024年防火防爆技术试卷A.doc

一、填空题（0.5’×32=16’）
1、燃烧的基本要素有 可燃物、助燃物、点火源 ；燃烧是一个氧化还原化学反应。
2、自燃分为 受热自燃、自热自燃；压力和自燃点呈 负有关 关系。
3、燃烧热的传递方式有 热传导、热辐射、热对流；热量传递的驱动力是 温度差。
4、气体火焰依照可燃气与空气混合的时间分为、预混火焰、扩散火焰、火焰面垂直方向
5、废弃化学品的销毁措施有 爆炸法、燃烧销毁法、水溶解法、化学分解法
6、炸药的热感度是指在热作用下发生爆炸的难易程度，包括 加热感度、火焰感度；
7、爆破片装置重要由 爆破片 和 夹持器 组成，爆破片是脆性材料的爆破元件，防爆片的防爆效率取决于 材质、厚度、泄压孔面积
8、安全阀的作用原理有 重力式、杠杆式、弹簧式 ，其两个功效为 排放泄压孔、报警
9、高、中倍数泡沫灭火剂具备 封闭 效应、蒸汽 效应和 冷却 效应。
1、扩散火焰燃烧速度取决于气体扩散速度，混合火焰燃烧速度取决于自身的化学反应速（√）2、液体燃烧的直线速度是指每平方米面积上，1h内烧掉液体层的高度。（× ）
3、液体燃烧前必须先蒸发而后燃烧。（ √）
4、爆炸下限不小于10%的可燃气体为甲类危险火灾，爆炸下限小于10%的可燃气体为乙类危险火灾。（×）
5、不设排烟设施的房间（包括地下室）和走道，应划分防烟分区。（×）
6、泡沫灭火器除了用于扑救一般固体物质火灾外，还能扑救油类可燃液体火灾，但不能扑救带电设备和醇、醚等有机溶剂的火灾。（ √）
7、清水灭火器使用时应与地面保持平行，呈横卧状态，更有利于液体喷出。（×）
8、爆炸反应的实质就是瞬间的激烈燃烧反应，因而爆炸需要外界供应助燃剂（空气或氧气）。（ ×

三、简答题（7’×6=42’）
1、请简述火灾的标准分类措施，写出每种火灾代号的意思；并简述燃烧的基本特性和充足条件；以固体或液体炸药为例阐明由燃烧转为爆炸的重要条件。
答：A类火灾指固体火灾；B类火灾指液体火灾和可熔化的固体火灾；C类火灾指气体火灾；D类火灾指的是金属火灾；E类火灾指电火灾；F类火灾是指厨房厨具火灾。
燃烧必须具备三个基本特性：是一个激烈的氧化还原反应；放出大量的光和热；发光和发烟。
燃烧的充足条件：①具备一定数量的可燃物；②有足够数量的氧化剂；③点火源要具备一定的能量；④三要素要相互作用。
燃烧转为爆炸的条件：①炸药处在密闭的状态下，燃烧产生的高温气体增大了压力，使燃烧转化为爆炸；②燃烧面积不停增加，使燃烧速度加快，形成冲击波，从而使燃烧转化为爆炸；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，使其他的炸药受热而爆炸。
2、什么叫做爆炸极限？为何爆炸极限不能过高也不能过低？影响爆炸极限的重要原因有哪些（需要指出每种原因对其是怎样影响的）？
答：可燃性气体或蒸汽与空气混合后，遇明火发生爆炸的最高或最低的浓度，叫做爆炸极限。将能引起爆炸的可燃气体的最低浓度叫爆炸下限，能够引起爆炸的可燃气体的最高浓度叫爆炸上限。
可燃物浓度在下限如下时，含有过量的空气，因为空气的冷却作用以及可燃物浓度的不足，导致系统得热小于失热，反应不能继续下去；同样，当浓度在上限以上时，含有过量的可燃物质，空气非常不足，过量的可燃物质不但因缺氧不能燃烧，放出热量，反而起冷却作用，制止了火焰的蔓延。
爆炸极限的影响原因：①温度。温度上升时下限变低，上限变高，爆炸极限范围变宽，危险性增大。②压力。压力与爆炸极限范围呈正有关。③含氧量。同样是与爆炸极限范围成正有关关系。④惰性成份。惰性成份含量的增加，爆炸极限范围缩小。惰性成份含量的增加，对爆炸上限的影响较大，略微增加能引起其急剧下降。⑤爆炸容器的影响。管径越小，材料的导热性越好，火焰在其中的传输速度越小，爆炸极限范围就缩小。⑥点火源的影响。当点火源的能量越大，加热面积也就越大，作用时间越长，爆炸极限范围也越大。

3、什么是粉尘爆炸？简述粉尘爆炸的条件、过程和影响原因？
答：把可燃性固体的微细粉尘分散在空气等助燃气体中，当达成一定浓度时，被着火源点着引起的爆炸称为粉尘爆炸。
粉尘爆炸的条件：①粉尘自身具备可燃性；②粉尘必须悬浮在空气（或助燃气）中；③粉尘悬浮在空气中的浓度处在爆炸极限范围内；④有足够引起粉尘爆炸的点火源。
粉尘爆炸的过程：①悬浮着的粉尘接收点火源的能量，迅速提升表面温度，粒子表面得到热分解；②受热表面的粉尘粒子发生热分解或干馏，变成气体在粒子周围放出；③释放出的可燃气体与空气或氧气混合后发生爆炸性混合气体，被点火源点燃；④火焰产生的热深入促进周围的粉尘发生分解，连续的产生可燃气体，与空气混合使反应连续进行传输，从而导致宏观上的粉尘爆炸。
影响原因：①粉尘的化学性质和组成。②粒度和粒子的形状。③粉尘或空气中含水量。
4、阻火器的阻火原理是什么？阻火器的一般合用范围以及分为哪三类？简述各自性能异。
答：阻火器是利用管子直径或流通空隙减小到某一程度，火焰就不能蔓延的原理制成的。其阻火层由能通过气体或蒸汽的许多细小孔道的固体材料所组成，火焰气流进入阻火层时被分隔成许多细小的火焰流，因为散热作用和器壁效应而被熄灭。
阻火器常用在轻易引起火灾爆炸的高热设备和输送可燃液体、易燃液体蒸汽的管线之间，以及可燃气体、易燃液体的容器及管道、设备的放空末端。
阻火器重要有金属网阻火器、波纹金属片阻火器、砾石阻火器等多个形式。金属网阻火器结构简单，轻易制造，造假低廉，阻爆范围小，易于损坏，不耐烧，重要适合用于石油储罐、输气管道、油轮；波纹金属片阻火器使用范围大，流体阻力小，能制止爆燃火焰，易于置换和清洗，但结构复杂，造价高，重要适合用于石油储罐、气体管道、油气回收系统；砾石阻火器空隙小，结构简单，易于制造，但阻力大，易于阻塞，重量大，重要适合用于化工厂反应器、氢管道、乙炔管道。

5、灭火器按充装灭火剂的类型是怎样分类的？常见灭火器的合用范围是什么？请详细写出二氧化碳灭火器的操作尤其注意事项。
答：按充装灭火剂的类型可划分为清水灭火器、酸碱灭火器、化学泡沫灭火器、空气泡沫灭火器、二氧化碳灭火器、干粉灭火器等。
常见灭火器合用范围如下：
清水灭火器重要适合用于纺织品、纸张、粮草等一般固体物质的初起火灾。
泡沫灭火器出了用于扑救一般固体物质火灾外，还能扑救油类等可燃液体火灾，但不能扑救带电设备和醇、醚等有机溶剂的火灾。
干粉灭火器重要用于扑救石油、有机溶剂等易燃液体、可燃气体和电气设备的初起火灾，也能够扑救一般物质的初起火灾。
二氧化碳灭火器重要用于扑救仪器仪表、宝贵设备、图书资料、600V如下的电气设备及油类的初起火灾。
二氧化碳灭火器使用时应注意：二氧化碳是窒息性气体，在狭小空间使用后应迅速撤离或佩戴呼吸器；二氧化碳灭火器喷射距离较短，不能逆风使用，也不许颠倒使用；二氧化碳喷出后会从周围空气中吸取大量的热，使用中要预防冻伤。

6、请简述低倍数泡沫灭火系统的优缺陷，并指出水蒸气灭火系统不使用哪些范围？气体灭火系统的突出特点是什么？
答：低倍数泡沫灭火系统的优点是，系统泡沫发泡倍数小，泡沫密度大，泡沫基本上不随燃烧产生的热气流上升，适合用于扑救可燃液体的火灾，泡沫喷射远，喷射的有效高度大，适合用于移动式泡沫灭火系统。
低倍数泡沫灭火系统的应用也有一定的限制性，不宜用来扑救流动着的可燃液体火灾，不宜用来扑救气体火灾、沸点低于0℃的液化气火灾和低温液体火灾，不能扑救带电设备火灾；不宜与水枪和水雾系统同时喷射。
水蒸汽灭火系统不适合用于：遇水蒸气发生激烈化学反应和爆炸等事故的生产工艺装置和设备；发挥性大、闪点低的易燃液体火灾；电气设备、精密仪表、文物档案及其他宝贵物品火灾。
气体灭火系统的突出特点是它是一个“清洁”灭火剂，且不导电，能够够迅速扑灭宝贵设备、物品火灾，不会对被保护物产生污染。

四、案例题（14’×1=14’）
某大学化学系综合办公大楼起火，请利用所学知识，思考该怎样扑救该起火灾，并且进行事故处理。已知大楼内一部分用于教学区，一部分用作科研试验，试验室内有爆炸品、压缩气体管道和易燃腐蚀性有毒溶液，尚有用于科研的大量宝贵书籍和电脑资料。
答：要点如下，可酌情给分：
①迅速判断和查明再次发生爆炸的也许性和危险性，紧紧抓住爆炸后和再次发生爆炸之前的有利时机，采取一切也许的措施，全力直至再次爆炸的发生，不能用沙土压盖，以免增强爆炸品爆炸时的威力。遵从先控制后消亡的标准。
②强调人员疏散和伤员抢救工作，把生命放在第一位；
③强调扑救爆炸品时水流应采取吊射，防止直接冲击；
④强调人员自身保护措施，佩戴防护面具或防护服；
⑤强调应当先扑灭外围被火源引燃的可燃物火势，切断蔓延途径，控制燃烧范围；
⑥强调假如输气管道泄露着火，应首先找到气源阀门并关闭，若阀门失效则采取堵漏材料，然后用水扑灭火势，也可用干粉、二氧化碳灭火，但仍需用水冷却烧烫的罐或管壁。
⑦对于液体，需要掌握液体的品名、密度、水溶性、毒性、腐蚀性等性质，且注意制止液体流淌，截堵材料需要用防腐材料。一般可用雾状水扑灭，用泡沫、干粉、二氧化碳灭火一般更有效。
⑧强调扑救时尽也许采取低压水流或水雾，防止毒害品、腐蚀品溅出。
⑨对于抢救科研的大量宝贵书籍和电脑资料，可采取气体灭火系统。
对于火灾事故处理答题点有
①现场保护；②现场勘验；③问询；④火灾损失的核定；⑤火灾原因的认定；⑥事故责任的认定；⑦事故原因、责任的重新认定。

五、计算题（10’×2=20’）
1、某混合气体的组成和爆炸极限数据如下。
组成
质量分数/%
爆炸下限/%
爆炸上限/%
甲烷
3.0
5.0
15
乙烯
1.2
1.1
7.5
丙炔
0.8
2.7
3.6
空气
95.0

求此混合气体有无爆炸危险？（已知空气的平均相对分子质量为29）
解：由混合气体的质量比，我们能够换算成体积比：

对应的爆炸性气体组分（甲烷、乙烯、丙炔）体积分数为甲烷占74.9%，乙烯占17.1%，丙炔占8.0%；则混合气体的爆炸下限为：

则混合气体的爆炸上限为：

混合气体中（甲烷、乙烯、丙炔、空气）爆炸性成份（甲烷、乙烯、丙炔）的体积分数为：

此浓度处在爆炸上下限之间，有爆炸危险。
2、试求乙烯和乙烷在空气中和氧气中的完全反应浓度和爆炸极限。
解：乙烯和乙烷在氧气中完全反应的方程式
乙烯： 则n=3
乙烷： 则n=7/2=3.5 （化学方程式没配平，扣分）
①在氧气中完全燃烧时
完全反应浓度为
乙烯：
乙烷：
爆炸极限为
乙烯：

乙烷：

②在空气中完全燃烧时
完全反应浓度为
乙烯：
乙烷：
爆炸极限为
乙烯：

乙烷：