燃烧和爆炸与防火防爆安全技术.ppt

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,1,第一节 燃烧要素和燃烧类别,一、燃烧概述,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。,燃烧的四个要点：,可燃物质存在,助燃物质存在,发生氧化反应,伴有发光发热,4要点同时成立的才为燃烧。,如，氢在氯中燃烧。,金属和酸反应非燃烧。,灯泡中的灯丝非燃烧。,2,所有物质分为可燃物质、难燃物质和不可燃物质三类。,可燃物质,是指在火源作用下能被点燃，并且当点火源移开后能继续燃烧直至燃尽的物质；,难燃物质,为在火源作用下能被点燃，当点火源移开后不能维持继续燃烧的物质；,不可燃物质,是指在正常情况下不能被点燃的物质。,可燃物质是防火防爆的主要研究对象。,3,缺少三个要素中的任何一个，燃烧便不会发生。,此外，,燃烧反应在温度、压力、组成和点火能等方面都存在极限值。只有达到相应条件，才会引发燃烧。如果可燃物质和助燃物质在某个浓度值以下，或者火源不能提供足够的温度或热量，即使表面上看似乎具备了燃烧的三个要素，燃烧仍不会发生。,对已发生的燃烧，若消除了,三个要素中的任何一个，燃烧便会中止，这就是灭火的原理,。,助燃物质,火源,可燃物质,可燃物质,(一切可氧化的物质)、,助燃物质,(氧化剂)和,火源,(能够提供一定的温度或热量)，是可燃物质燃烧的三个基本要素。,4,二、燃烧要素,燃料、氧和火源,1,燃料,：防火的一个重要内容是考虑燃烧的物质，即燃料本身。,按物理状态可分为气态、液态和固态三类,处于蒸气或其他微小分散状态的燃料和氧之间极易引发燃烧。,排除潜在火险对于防火安全是重要的。,5,2氧和热,几乎所有的燃烧都需要氧。而且，反应气氛中氧的浓度越高，燃烧得就越迅速。,工业上很难调节加工区氧的浓度，,为此，加工物料需要在真空容器或充满惰性气体，如氩、氦和氮的容器内进行。,如：,点燃的蜡烛用玻璃罩罩起来，不使空气进入，短时间内，蜡烛就会熄灭，一般可燃物质在空气中的氧含量低于16时，就不能发生燃烧。,热是燃烧伴生的一个重要结果。为了使工业装置免受燃烧的破坏、经常需要调节和控制释放出的热量,。热量可以由不同的点火源提供，如高的环境温度、热表面、机械摩擦、火花或明火等等,。,如：从烟囱冒出来的碳火星，温度约有600，已超过了一般可燃物的燃点，如果这些火星落在易燃的柴草或刨花上，就能引起燃烧，这说明这种火星所具有的温度和热量能引起这些物质的燃烧；如果这些火星落在大块木料上，就会很快熄灭，不能引起燃烧，这就说明这种火星虽有相当高的温度，但缺乏足够的热量，因此不能引起大块木料的燃烧。,6,3火源,(1)明火 在易燃液体装置附近，严禁明火，如喷枪、火柴、电灯、焊枪、探照灯、手灯、手炉等，,(2)电源,是电力供应和发电装置，以及电加热和电照明设施,(3)过热,(4)热表面,(5)自燃,(6)火花,(7)静电 由于摩擦而在物质表面产生电荷即所谓静电,(8)摩擦 许多起火是由机械摩擦引发的,指能够使可燃物与助燃物,(,包括某些爆炸性物质),发生燃烧或爆 炸的能量来源。,根据产生能量的方式的不同，点火源可分成八类：,炽热源,7,案例：静电引起的爆炸,某煤气公司在给给50立方米的液化石油气卧罐充装时，其中一只过充，忙乱时未关闭阀门就拔掉气管，静电引然着火，烧毁厂房设备等，并有人员伤亡。,事故原因：操作不当,高危场所未预防静电,化工企业静电产生的形式：,物料流动产生静电积聚，在塑料管中流速4.5m/s就会产生静电,物料高速旋转产生静电，反应釜、离心机中易积聚静电,身上的化纤、毛料衣物摩擦产生静电,8,三、燃烧形式,可燃物质和助燃物质存在的,相态,、,混合程度,和,燃烧过程,不尽相同，其燃烧形式是多种多样的。,1均相燃烧和非均相燃烧,按照可燃物质和助燃物质相态的不同，分：,均相燃烧,是指可燃物质和助燃物质间的燃烧反应在同一相中进行,，如氢气在氧气中的燃烧，煤气在空气中的燃烧。,非均相燃烧,是指可燃物质和助燃物质并非同相,，如石油(液相)、木材(固相)在空气(气相)中的燃烧。与均相燃烧比较，非均相燃烧比较复杂，需要考虑可燃液体或固体的加热，以及由此产生的相变化。,9,按照可燃气体的燃烧过程不同，分：,混合燃烧,：可燃气体与助燃气体预先混合而后进行的燃烧。速度快、温度高，一般爆炸反应属于这种形式,扩散燃烧,：可燃气体由容器或管道中喷出，与周围的空气(或氧气)互相接触扩散而产生的燃烧。（,可燃性气体与周围空气一边混合一边燃烧在扩散燃烧中，由于与可燃气体接触的氧气量偏低，通常会产生不完全燃烧的炭黑。,2混合燃烧和扩散燃烧 (可燃性气体的燃烧),10,蒸发燃烧,:可燃液体蒸发出的可燃蒸气的燃烧,。通常液体本身并不燃烧，只是由液体蒸发出的蒸气进行燃烧。而硫磺和萘这类可燃固体是先熔融、蒸发，而后进行燃烧，也可视为蒸发燃烧,分解燃烧,：,固体或不挥发性液体经热分解产生的可燃气体的燃烧。,如木材和煤大都是由热分解产生的可燃气体进行燃烧。,表面燃烧,：,当可燃固体燃烧至分解不出可燃气体时，便没有火焰，燃烧继续在所剩固体的表面进行的燃烧,。,金属燃烧,即属表面燃烧，无气化过程，无需吸收蒸发热，燃烧温度较高。,3.蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧（可燃液体和可燃固体的燃烧）,火焰型燃烧,11,四、燃烧类别、类型及其特征参数,1易燃物质燃烧类别,依据可燃物质的性质，燃烧一般可划分为四个基本类别，而每一类别还包含着不同类型的燃烧,(1)A类燃烧 A类燃烧定义为如木材、纤维织品、纸张等普通可燃物质的燃烧。,此类燃烧都生成灼烧余烬，,如木炭。,(2)B类燃烧 B类燃烧定义为易燃石油制品或其他易燃液体、油脂等的燃烧。工艺上易燃气体不届于任何燃烧类别，但实际上应当作B类物质处理。,(3)C类燃烧 定义为供电设备的燃烧。,(4)D类燃烧 定义为可燃金属的燃烧。,12,2燃烧类型及其特征参数 如果按照,燃烧起因,，燃烧可分为,闪燃,、点燃,和,自燃,三种类型。,闪点,、,着火点,和,自燃点,外别是上述三种燃烧类型的特征参数。,(1)闪燃和闪点,可燃液体表而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，出现瞬间火苗或闪光的现象称为,闪燃(延续时间小于5秒),。,闪燃的最低温度称为,闪点（P,16,）,。如60%的乙醇的闪点为22.5。,可燃液体的温度高于其闪点时，随时都有被火点燃的危险。,闪点这个概念主要适用于可燃液体，某些可燃固体，如樟脑和萘等，也能蒸发或升华为蒸气，因此也有闪点。,13,闪点小于或等于,45,的液体为易燃液体，闪点大于,45,的液体为可燃液体,可燃液体之所以会发生一闪即灭的闪燃现象，是因为它在闪点的温度下蒸发速度较慢，所蒸发出来的蒸气仅能维持短时间的燃烧，来不及提供足够的蒸气补充维护稳定的燃烧。,液体根据闪点分类分级,14,(2)点燃和着火点,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，这种现象称为点燃。点燃的最低温度称为着火点。如木材的着火点为295。,可燃液体的着火点约高于其闪点520。但闪点在l00以下时，二者往往相同。,在没有闪点数据的情况下，也可以用着火点表征物质的火险。,15,可燃液体的闪点与燃点的区别：,在燃点时燃烧的不仅是蒸气，而是液体（即液体已达到燃烧的温度，可提供保持稳定燃烧的蒸气）。,在闪点时移去火源后闪燃即熄灭，而在燃点时则能继续燃烧,16,(3)自燃和自燃点,在无外界火源的条件下，物质自行引发的燃烧称为自燃。,自燃的最低温,度称为自燃点。如常压下汽油的自燃点为480。,物质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称之为受热自燃。,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，称为自热燃烧。,17,物质的燃点、自燃点和闪点的关系:,易燃液体的燃点比闪点约高520，而闪点愈低，二者的差距愈小。在开口的容器中作实验时，很难区别出它们的闪点与着火点。,可燃液体中闪点在100以上者，燃点与闪点的差数可达30或更高。,一般来说，液体燃料的密度越小，闪点越低，而自燃点越高；液体燃料的密度越大，闪点越高，而自燃点越低。,18,第三节 燃烧的特征参数,一、燃烧温度,可燃物质燃烧所产生的热量在火焰燃烧区域释放出来，火焰温度即为燃烧温度。,一般来说燃烧温度取决于,可燃物质的燃烧速度,和,燃烧程度,。总之，可燃物质的焓值越大，燃烧时温度就越高，燃烧蔓延的速度就越快。,燃烧温度,燃烧速度,相互促进,19,20,二、燃烧速率,1、气体燃烧速率：,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，m/s。,管道中气体的燃烧速率与管径有关。,当管径小于某个小的量值时，火焰在管中不传播；若管径大于这个小的量值火焰传播速率随管径的增加而增加，但当管径增加到某个量值时，火焰传播速率便不再增加，此时即为最大燃烧速率。,max,21,2、液体燃烧速率,液体燃烧速率取决于液体的蒸发。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/m,2,.h。,(2)直线速率：每小时烧掉可燃液层的高度，单位为m/h。,火焰沿液面蔓延的速率决定于液体的初温、热容、蒸发潜热以及火焰的辐射能力。,max,22,3、固体燃烧速率,固体燃烧速率，一般要小于可燃液体和可燃气体。不同固体物质的燃烧速率有很大差异。,取决于燃烧比表面积,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,23,三、燃烧热,单位质量的物质在25的氧中燃烧释放出的热量。,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。,表 某些可燃气体的热值,24,第二节 燃烧过程和燃烧原理,一、燃烧过程,可燃物质的燃烧一般是在气相进行的,。由于可燃物质的状态不同，其燃,烧过程也不相同。,气体最易燃烧，燃烧所需要的热量只用于本身的氧化分解，并使其达到着火点。气体在极短的时间内就能全部燃尽。,液体在火源作用下，先蒸发成蒸气，而后氧化分解进行燃烧。与气体燃烧相比，液体燃烧多消耗液体变为蒸气的蒸发热。,固体燃烧有两种情况：对于硫、磷等简单物质，受热时首先熔化，而后蒸发为蒸气进行燃烧，无分解过程；对于复合物质，受热时首先分解成其组成部分，生成气态和液态产物，而后气态产物和液态产物蒸气着火燃烧。,可见，任何可燃物质的燃烧都经历,氧化分解、着火、燃烧,等阶段。,25,26,物质燃烧过程的温度变化如图示。,T,初,为可燃物质开始加热的温度。,初始阶段，加热的大部分热量用于可燃物质的熔化或分解，温度上升比较缓慢。,T,氧,，可燃物质开始氧化。,由于温度较低，氧化速度不快，氧化产生的热量尚不足以抵消向外界的散热。此时若停止加热，尚不会引起燃烧。,T,自,是理论上的自燃点,，如继续加热，温度上升很快，到达T,自,，即使停止加热，温度仍自行升高，到达T,自,就着火燃烧起来。,T,自,是开始出现火焰的温度，为实际测得的自燃点。,T,燃,为物质的燃烧温度。,T,自,到T,自,何的时间间隔称为燃烧诱导期,，在安全上有一定实际意义。,燃烧诱导期,27,二、燃烧的过氧化物理论,在燃烧反应中，氧首先在热能作用下被活化成过氧键OO，可燃物质与过氧键加和成为过氧化物。过氧化物不稳定，在受热、撞击、摩擦等条件下，容易分解甚至燃烧或爆炸。,如氢和氧的燃烧反应，首先生成过氧化氢，而后过氧化氢与氢反应生成水。,H,2,+O,2,H,2,O,2,H,2,O,2,+H,2,2H,2,O,O2,OO,可燃物质,过氧化物,燃烧或爆炸,热能,28,三、燃烧的连锁反应理论,在燃烧反应中，气体分子间互相作用，往往不是两个分子直接反应生成,最后产物，而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,连锁反应通常分为直链反应和支链反应两种类型。,29,第四节 爆炸及其类型,一、爆炸概述,爆炸,是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,。,30,爆炸特点：,炸常伴随发热、发光、高压、真空、电离等现象，并且具有很大的破坏作用。,爆炸的破坏作用与爆炸物质的数量和性质、爆炸时的条件以及爆炸位置等因素有关。如果爆炸发生在均匀介质的自由空间，在以爆炸点为中心的一定范围内，爆炸力的传播是均匀的并使这个范围内的物体粉碎、飞散。,爆炸的威力是巨大的,。在遍及爆炸起作用的整个区域内，有一种令物体震荡、使之松散的力量。爆炸发生时，爆炸力的冲击波最初使气压上升，随后气压下降使空气振动产生局部真空，呈现出所谓的吸收作用。由于爆炸的冲击波呈升降交替的波状气压向四周扩散，从而造成附近建筑物的展荡,破坏。,31,化工装置、机械设备、容器等爆炸后，变成碎片飞散出去会在相当大的范同内造成危害。,化工生产中属于爆炸碎片造成的伤亡占很大比例。爆炸碎片的飞散距离一般可达100一500 m。,爆炸气体扩散通常在爆炸的瞬间完成，对一般可燃物质不致造成火灾，而且爆炸冲击波有时能起灭火作用。但是爆炸的余热或余火，会点燃从破损设备中不断流出的可燃液体蒸气而造成火灾。,爆炸在化学工业中一般是以突发或偶发事件的形式出现的，而且往往伴随火灾发生。爆炸所形成的危害性严重，损失也较大,。,32,二、爆炸分类,1按爆炸性质分类,(1),物理爆炸：指物质的物理状态发生急剧变化而引起的爆炸,。例如蒸汽锅炉、压缩气体、液化气体过压等引起的爆炸，都属于物理爆炸。物质的化学成分和化学性质在物理爆炸后均不发生变化。,a、物理爆炸可分为延性破裂和脆性破裂、疲劳破裂和腐蚀破裂,b、物理爆炸时没有烟火；,c、物理爆炸多数发生在装卸、倾倒时，也可能发生在充装、贮运过程中。,(,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。,物质的化学成分和化学性质在化学爆炸后均发生了质的变化。,进一步分为爆炸物分解爆炸、爆炸物与空气的混合爆炸两种类型。,分解型：Ag2C22Ag+2C+Q,；,TNT爆炸；,混合型：CO+H2+O2 CO2+H2O,33,2按爆炸速度分类,(1)轻爆 爆炸传播速度在每秒零点几米至数米之间的爆炸过程；,(2)爆炸 爆炸传播速度在每秒十米至数百米之间的爆炸过程；,(3)爆轰 爆炸传播速度在每秒1千米至数千米以上的爆炸过程。,34,3.按爆炸反应物质分类,(1)纯组元可燃气体热分解爆炸 纯组元气体由于分解反应产生大量的热而引起的爆炸；,(2)可燃气体混合物爆炸 可燃气体或可燃液体蒸气与助燃气体，如空气按一定比例混合，在引火源的作用下引起的爆炸；,(3)可燃粉尘爆炸 可燃固体的微细粉尘，以一定浓度呈悬浮状态分散在空气等助燃气体中在引火源作用下引起的爆炸；,(4)可燃液体雾滴爆炸 可燃液体在空气中被喷成雾状剧烈燃烧时引起的爆炸；,(5)可燃蒸气云爆炸 可燃蒸气云产生于设备蒸气泄漏喷出后所形成的滞留状态。与空气混合达到其爆炸极限时，在引火源作用下即可引起爆炸。,35,上杭紫金矿业渗漏,大连输油管道爆炸,化工原料桶被冲入松花江,南京丙烯泄漏爆炸,36,大连输油管道爆炸,2010年7月16日晚6点20分左右，大连大孤山某处原油输油管道突然发生起火爆炸，爆炸迅速引起附近一个容量为10万立方米的原油储油罐的爆炸(殉爆)，引发了大面积的火灾，造成了巨大财产损失,37,7月28日上午10时15分，南京原塑料四厂厂区丙烯管道被挖断导致泄漏，此后被引爆并引发大火。事故地处市区，事故已造成10人死亡，另有120人住院治疗，其中14人伤势危重。,南京丙烯泄漏引发爆炸,38,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,重点：爆炸极限；,燃烧爆炸性物质贮存的安全要求和事故案例分析,难点：燃烧爆炸事故案例分析,39,一、燃烧和爆炸概述,1、燃烧和爆炸的条件,燃烧三要素：,可燃性物质,助燃物,点火源,爆炸三要素：,可燃性物质,助燃物点火源,混合浓度达到,爆炸极限,热量瞬间释放，伴随有声光现象,40,2、,爆炸极限,可燃物质与空气(或氧气)均匀混合，遇着火源发生 爆炸的浓度范围称为爆炸极限，或爆炸浓度极限。,爆炸下限,爆炸上限,下限越小,危险越大,上限越大,危险越大,范围越大,危险越大,爆炸极限,程度,41,爆炸极限变宽的因素,温度 高,初始压力 大,管道直径 大,火源能量 高,含氧量 高,惰性介质 少,3、影响爆炸极限的因素,42,二、燃烧和爆炸性物质的储存,不同种类的物质储存的安全要求各不相同,储气柜,储油罐,43,1、,压缩气体和液化气体,贮存的安全要求,压缩气体和液化气体不得与其他物质共同贮存，同类储存；,不得与助燃气体、剧毒气体共同贮存；,不得与腐蚀性物质混合贮存；,44,2、,易燃液体,贮存的安全要求,易燃液体应贮存于,通风阴凉处,，并与明火保持一定的距离，在一定区域内,严禁烟火,；,盛装易燃液体的容器应保留不少于,5容积的空隙,，夏季不可曝晒。,易燃、可燃液体的贮罐,分地上、半地上和地下,三种类型。地上贮罐不应与地下或半地下贮罐布置在同一贮罐组内。贮罐组内贮罐的布置不应超过两排。在地上和半地下的易燃、可燃液体贮罐的四周应设置防火堤。,45,举例,加油站,卧式圆柱形钢油罐,郊区储罐可在地上或埋设成半地下式，但应设防火堤,城市汽车加油站的汽油、柴油储罐应直接埋入地下。,46,3、易燃固体贮存的安全要求,易燃固体应密封堆放；贮存易燃固体的仓库要求阴凉、干燥，要有隔热措施，忌阳光照射。,易燃固体中氧化剂与还原剂应分开贮存。有很多易燃固体有毒，故贮存中应注意防毒。,47,4、爆炸性物质贮存的安全要求,爆炸性物质必须存放在专用仓库内；,存放爆炸性物质的仓库，不得同时存放相抵触的爆炸物质；,一切爆炸性物质不得与酸、碱、盐类以及某些金属、氧化剂等同库贮存；,为了通风、装卸和便于出入检查，爆炸性物质堆放时，堆垛不应过高过密；,爆炸性物质仓库的温度、湿度应加强控制和调节。,具体：地板、照明、电线等,48,案例一：危险化学品违章存放引起的爆炸火灾事故,事故经过：02年8月，某危险物品储运公司化学品仓库发生特大爆炸火灾事故。起火仓库内堆放有过硫酸铵仓库内还存放有硫化碱、硝酸铵等化学品，隔壁仓库存放还有30吨有机易燃液体。8月5日仓库管理员发现仓库内堆放的过硫酸铵冒烟起火，用灭火器没有扑灭，火势迅速蔓延，大半小时后发生燃爆，爆炸释放的能量引发隔壁仓库的有机易燃液体的殉爆。爆炸引起火灾，第二日才扑灭。这起事故造成15人死亡、200多人受伤，直接经济损失达2.5亿。,特别重大安全事故：,一次事故死亡30人以上，或重伤100人（包括急性工业中毒，下同）以上，或一次事故造成的直接经济损失在1亿元以上的,49,事故分析：,直接原因：危险品库房不符合存储要求；仓库内性质相互抵触的氧化剂还原剂混存；消防设施不完备,改善措施：改善危险品库房的温度、湿度、通风等条件；严格按照危险化学品安全管理条例要求分类存放和管理；改善消防设施；对危险化学品管理的员工进行安全知识培训,50,案例二 库存脱氧剂遇水燃烧事故,事故经过：2000年7月4日大雨过后，某化工厂堆放复合脱氧剂的原料仓库燃烧起火，消防部门赶到后习惯性用水扑救，火势越来越大，然后采取其他办法，24小时后扑灭。此次事故造成50吨脱氧剂被烧毁，厂房坍塌，所幸没有人员伤亡。,事故分析,直接原因：脱氧剂主要成分电石是易潮品，,CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2+Q，反应放出的热量积聚，大于乙炔的自燃点后，脱氧剂燃烧；救火人员不明起火原因，盲目扑救，扩大了火势。,改善措施：改善存储库房，对易潮品注意存放环境的湿度和包装的完整；特殊化学品的保管人员必须掌握储存物品的物理和化学知识,51,爆炸前釜的位置,爆炸后釜的位置,路,办公室,宿舍,爆炸中心轮廓,水 塘,1,2,3,4,1 废溴代物,2 不合格产品,3 氯酸钠,4 二磷基苯胺,问题分析 1、强氧化剂包装不合规范；强氧化剂和有机物混放,2、工厂布局不合理：,厂房与办公区域太近,3、没有专门的原料仓库,死亡人员位置,案例三：,52,四、燃烧和爆炸性物质的运输,化学危险物品的运输应遵照危险货物运输规则、液化气体铁路槽车安全管理规定、铁路危险货物运输规则等有关要求办理。,包装标志,凡是出厂的易燃易爆、有毒等产品，应在包装好的物品上牢固清晰印贴专用包装标志。,包装标志的名称、适用范围、图形、颜色和尺寸等基本要求，应符合我国GB 190一85危险货物包装标志的规定。,53,1、公路运输,汽车装运化学危险物品时，应悬挂运送危险货物的标志。,在行驶、停车时要与其他车辆、高压线、人口稠密区、高大建筑物和重点文物保护区保持一定的安全距离、按当地公安机关指定的路线和规定时间行驶。,54,案例三、甲胺罐车泄露事故,江西贵溪某个体户从上海购买了2.4吨的甲胺，租用车辆和人员用卧式槽罐临时固定在卡车上运回贵溪。途径江西上饶时，司机郑某为了回家顺便探亲，准备将车开回人口密集的镇内。在进镇的街口处有一堆沙石，为了躲避沙石，强行偏左行驶，槽罐顶部阀门接管部位被路边的粗树枝挂断，引起外泄，并迅速扩散。当时镇上居民还在熟睡，未及时撤离。24小时累计中毒死亡37人，牲畜、农作物大范围受损。,事故分析,直接原因：租用的改装槽罐车不符合运输要求；没有按照运输路线行驶，开进人口密集的乡镇；司机和押运人员没有进行相关培训，缺乏基本化学安全知识,55,2、铁路运输,铁路是运输化工原料和产品的主要丁具。,通常对易燃、可燃液体采用槽车运输，装运其他危险货物使用专用危险品货车。,危险化学品的铁路运输，必须严格执行危险货物运输规则、铁路危险货物运输规则的有关规定。,56,3、水陆运输,船舶在装运易燃易爆物品时应悬挂危险货物标志，严禁在船上动用明火，燃煤拖轮应装设火星熄灭器，且拖船尾至驳船首的安全距离不应小于50m。对闪点较低的易燃液体，在装卸时也有相关要求。,57,4、管道输送,高压天然气、液化石油气、石油原油、汽油或其他燃料油一般采用管道输送。为保证安全输送，在,管线上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。,58,第八节 燃烧和爆炸事故的调查与分析,一、概述,火灾和爆炸事件是研究的第一手资料。例如1880年在英国伦敦，一条地下污水管道沼气泄漏偶发的火灾，使人类首次观察到燃烧波的作用。,燃烧波,：,combustion wave 一种在燃烧区域用热量和质量进行交换、在可燃介质中以比音速小的速度进行传播的波。它从反应区向预热区连续地传递热量、把未燃烧的可燃物升至着火温度从而维持燃烧波的持续。,爆炸的破坏形式,：爆炸作用、冲击波破坏作用（爆破作用）、火灾,59,调查的意义远远超越了事故本身,。它不仅可以避免同类事故的再现，而且可以提供燃烧和爆炸作用的许多有价值的信息、有助于人类对于燃烧和爆炸本质的探,索和认识。,60,二、事故的调查程序和步骤,1调查程序,经过时间考验受到高度评价的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)探访证人；,(6)研究和分析，,(7)准备调查报告。,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。前面步骤的进一步信息，应该不断补充进去。,61,第九节 火灾爆炸危险与防火防爆措施,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(化工事故等级划分)。,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,：,对于易燃易爆物质的安全处理，以及对于引发火灾和爆炸的点火源的安全控制（破坏燃烧三要素铁三角）,。,62,一、易燃易爆物质的安全处理,对易燃易爆气体,混合物：,(1)限制易燃气体组分的浓度在爆炸下限以下或爆炸上限以上；,(2)用惰性气体取代空气；,(3)把氧气浓度降至极限值以下。,对于易燃易爆,液体,，加工时应该避免使其蒸气的浓度达到爆炸下限采取下列措施；,(1)在液面之上施加惰性气体覆盖；,(2)降低加工温度、保持较低的蒸气压、使其无法达到爆炸浓度,对于易燃易爆,固体,，加工时应该避免暴热使其蒸气达到爆炸浓度，应该避免形成,爆炸性粉尘【面粉的粉尘爆炸实验】,。可采取下列措施：,(1)粉碎、研磨、筛分时，施加惰性气体覆盖；,(2)加工设备配置充分的降温设施，迅速移除摩擦热、撞击热；,(3)加工场所配置良好的通风设施，使易燃粉尘迅速排除不至于达到爆炸浓度。,63,二、点火源的控制,点火源,指能够使可燃物与助燃物(包括某些爆炸性物质)发生燃烧或爆炸的能量来源。,根据产生能量的方式的不同，点火源可分成八类：明火、高温物体、电火花及电弧、静电火花、,撞击与摩擦(见教材),、绝热压缩、光线照射与聚焦、化学反应放热。,64,（一）、明火的点燃及其控制对策,1、加热用火的控制,加,热易燃液体时，应尽量避免,采用明火；如果,必须采用明火，则设备应严格密闭，并定期检查，防止泄,漏。,工,艺装置中明火设备的布置，应远离可能泄漏的可燃气体或蒸汽,(,气,),的工艺设备及贮,罐区。,在,积存有可燃气体、蒸气的地沟、深坑、下水道内及其附近，没有消除危险之前，不能进行明火作业。,65,2、维修用火的控制在有火灾爆炸危险的厂房内，应尽量避免焊割作业，必须进行切割或焊割作业时，应严格执行动火安全规定。,66,（二）、高温物体及其控制对策,所谓高温物体一般是指在一定环境中向可燃物传递热量，能够导致可燃物着火的具有较高温度的物体。,67,对高温物体的常见控制对策,1、铁皮烟囱,应避免烟囱靠近可燃物，烟囱通过可燃材料时应用耐火材料隔离。,68,2、发动机排气管在汽车进入棉、麻、纸张、粉尘等易燃物品储存场所时，应保证路面清洁，防止排气管高温表面点燃易燃物品。,69,3、烟头,在储运或加工易燃物品的场所，应采取有效的管理措施，设置禁止吸烟安全标志，严防有人吸烟，乱扔烟头。,70,4、焊割作业金属熔渣,在动火焊接检修设备时，应办理动火证。动火前应撤除或遮盖焊接点下方和周围的可燃物品和设备，以防焊接飞散出的熔渣点燃可燃物。,71,5、照明灯,在有易燃物品的场所，照明灯下方不应堆放易燃物品；在散发可燃气体和可燃蒸气的场所，应选用防爆照明灯具。,72,（三）、电火花及其控制对策,常见的电火花有：电气开关开启或关闭时发出的火花、短路火花、漏电火花、接触不良火花、继电器接点开闭时发出的火花、电动机整流子或滑环等器件上接点开闭时发出的火花、过负荷或短路时保险丝熔断产生的火花、电焊时的电弧、雷击电弧、静电放电火花等。,73,（,四）、防雷电主要对策,1、对直击雷采用避雷针、避雷线、避雷带、避雷网等，引导雷电进入大地，使建筑物、设备、物资及人员免遭雷击，预防火灾爆炸事故的发生。,74,2、对雷电感应，应采取将建筑物内的金属设备与管道以及结构钢筋等予以接地的措施，以防放电火花引起火灾爆炸事故。,75,3、对雷电侵入波应采用阀型避雷器、管型避雷器、保护间隙避雷器、进户线接地等保护装置，预防电气设备因雷电侵入波影响造成过电压，避免击毁设备，防止火灾爆炸事故，保证电气设备的正常运行。,76,（五）、静电及其控制对策,1、静电引发火灾和爆炸的条件：,(1)空间有爆炸混合物存在；,(2)有产生静电的工艺条件或操作过程；,(3)静电得以积累并达到相当程度，以使介质间的局部电场被击穿；,(4)静电放电火花能量达到爆炸混合物的最小点燃能量。,77,2、防静电火花的主要对策,1)采用导电体接地消除静电。,2)在爆炸危险场所，可向地面洒水或喷水蒸气等，通过增湿法防止电介质物料带静电。,3)绝缘体(如塑料、橡胶)中加入抗静电剂，使其增加吸湿性或离子性而变成导电体，再通过接地消除静电。,78,3、静电控制,间接措施,消除周围环境的爆炸危险性,是通常采用的防爆措施，用不可燃介质取代易燃介质，并改善加强通风条件，以降低爆炸性混合物的浓度，或者充填不活泼气体，以降低含氧量等措施。,79,直接措施,适当选择材料，改革制造工艺设备和降低生产工具磨擦速度或相对运动的速度消除杂质以消除附加静电等；接地、增湿、应用抗静电剂、采用各种静电消除器等。,80,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。,应首先考虑通过,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。,81,一、工艺参数的安全控制,（一）反应温度控制,1移出反应热,危害见教材P139,a、夹套冷却、内蛇管冷却等；,b、稀释剂回流冷却,c、惰性气体循环冷却,e、采用一些特殊结构的反应器或在工艺上采取一些措施。,f、加入其他介质，如通入水蒸气带走部分反应热。,82,2防止搅拌中断,加料前必须开动搅拌，防止物料积存。,生产过程中，若由于停电、搅拌机械发生故障等造成搅拌中断时，加料应立即停止，并且应当采取有效的降温措施。,对因搅拌中断可能引起事故的反应装置，应当采取防止搅拌中断的措施。,83,3正确选择传热介质,1)避免使用性质与反应物料相抵触的介质,2)防止传热面结垢,3)传热介质使用安全,4)热不稳定物质的处理,84,（二）投料控制,1、投料速度控制,2、投料配比,3、投料顺序,4、,原料纯度,5、投料量,6、,过反应的控制,教材归为一起,85,（三）溢料和泄漏的控制,1、溢料控制,稳定加料量，平稳操作。,在工艺上可采取真空消泡的措施，通过调节合理的真空度来消除泡沫。,在工艺允许的情况下加入消泡剂消减泡沫。,在配料操作中可通过调节配料温度和配料糟的搅拌强度。,86,2、泄漏的控制,为杜绝跑、冒、滴、漏，须加强操作人员和维修人员的责任心和技术培训，稳定工艺操作，提高检修质量，保证设备完好率，降低泄漏率。,防止误操作。,87,（四）自动控制与安全保护装置,1、自动控制,自动控制系统按其功能分为以下四类：,a、自动检测系统,b、自动调节系统,c、自动操纵系统,d、自动讯号、联锁和保护系统,88,2、安全保护装置,（1）信号报警装置,在化学工业生产中，可配置信号报警装置，情况失常时发出警告，以便及时采取措施消除隐患。报警装置与测量仪表连接，用声、光或颜色示警。,（2）保险装置,保险装置在危险状态下自动消除危险或不正常状态。,89,（3）安全联锁装置,联锁就是利用机械或电气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。,安全联锁装置是对操作顺序有特定安全要求、防止误操作的一种安全装置，有机械联锁和电气联锁。,90,二、根据物料特性的控制措施,1、用难燃或不燃溶剂代替可燃溶剂,在萃取、吸收等单元操作中，用燃烧性能较差的溶剂代替易燃溶剂，会显著改善操作的安全性。,91,2、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；,燃烧性液体或气体，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。,92,3、密闭和通风措施,（1）、密闭措施,（2）、通风措施,93,4、惰性介质的惰化和稀释作用,（1）惰性气体保护作用,（2）惰性气体用量（P138公式）,94,5减压操作,爆炸下限下的易燃蒸气的分压即为减压操作的安全压力。,减压操作应用的实质上是爆炸下限下的质量浓度。,95,第十二节 火灾和爆炸局限化措施（简述）,一、隔离、露天布置、远距离操纵,（一）分区隔离,在总体设计时应慎重考虑危险车间的布置位置。危险车间与其他车间或装置应保持一定的间距，充分估计相邻车间建筑物可能引起的相互影响。对个别危险性大的设备，可采用隔离操作和防护屏的方法使操作人员与生产设备隔离。,96,（二）露天布置,为了便于有害气体的散发，减少因设备泄漏而造成易燃气体在厂房内积聚的危险性，宜将此类设备和装置布置在露天或半露天场所。,对于露天安装的设备，应考虑气象条件对设备、工艺参数、操作人员健康的影响，并应有合理的夜间照明。,97,（三）远距离操纵,在化工生产中，大多数的连续生产过程，都应进行远距离操纵。对热辐射高的设备及危险性大的反应装置，也应采取远距离操纵。远距离操纵主要由机械传动、气压传动、液压传动和电动操纵。,98,二、防火与防爆安全装置,1、阻火装置,阻火设备包括阻火器、安全液封和单向阀等，其作用是防止外部火焰窜入有燃烧爆炸危险的设备、容器和管道，或阻止火焰在设备和管道间蔓延和扩散。,99,（1）阻火器阻火器的作用是防止外部火焰窜入存有易燃易爆气体的设备、管道内或阻止火焰在设备、管道间蔓延。阻火器是应用火焰通过热导体的狭小孔隙时,由于热量损失而熄灭的原理设计制造。,100,（2）安全液封,安全液封的阻火原理是液体封在进出口之间，一旦液封的一侧着火，火焰都将在液封处被熄灭，从而阻止火焰蔓延。一般安装在气体管道与生产设备或气柜之间，一般用水作为阻火介质。,常用的安全液封有敞开式和封闭式两种。,101,（3）水封井,水封井是安全液封的一种，使用在散发可燃气体和易燃液体蒸气等油污的污水管网上，可防止燃烧、爆炸沿污水管网蔓延扩展，水封井的水封液柱高度，不宜小于250mm。,102,（4）单向阀,亦称止逆阀、止回阀。生产中常用于只允许流体在一定的方向流动，阻止在流体压力下降时返回生产流程。,103,（5）火星熄灭器,也叫防火帽，一般安装在产生火花(星)设备的排空系统上，以防飞出的火星引燃周围的易燃物料。,104,（1）安全阀,泄压,报警,2、防爆泄压装置,105,（2）爆破片,106,（3）防爆门,107,（4）放空管,在某些极其危险的化工生产设备上，为防止可能出现的超温超压、爆炸等事故的发生，宜设置自动或就地手控紧急放空管。另放空口应在防雷保护范围内，为防静电，放空管应有良好的接地设施。,108,第十三节 灭火剂与灭火设施,一、灭火的基本方法（对应于P147灭火原理）,降低燃烧物的温度,冷却灭火法；,减少空气中的含氧量,窒息灭火法；,隔离,与火源相近的可燃物,隔离灭火,法；,消除,燃烧中的游离基,抑制灭火法。,109,1、冷却灭火法,冷却灭火法，就是将灭火剂直接喷洒在燃烧着的物体上，将可燃物的温度降低到燃点以下，从而使燃烧终止。,110,2、隔离灭火法,隔离灭火法，就是将燃烧物体与附近的可燃物质隔离或疏散开，使燃烧停止。这种方法适用扑救各种固体、液体和气体火灾。,111,3、窒息灭火法,阻止空气流入燃烧区，或用不燃物质冲淡空气，使燃烧物质断绝氧气的助燃而熄灭。这种灭火方法适用扑救一些封闭式的空间和生产设备装置的火灾。,112,4、抑制灭火法,抑制灭火法，是将化学灭火剂喷入燃烧区使之参与燃烧的化学反应，从而使燃烧反应停止。,113,三、消防设施,1、消防站,2、消防给水设施,（1）消防给水管道,（2）消火栓,（3）化工生产装置区消防给水设施,114,二、灭火剂及其应用,1水,(1)灭火作用,对燃烧物质冷却降温，从而减弱燃烧的强度；稀释燃烧区的氧，使火势减弱。,对于水溶性可燃、易燃液体的火灾，如果允许用水扑救，水与可燃、易燃液体混和，可降低燃烧液体