第三章 化工防火防爆

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当可燃液体表面蒸气达到一定浓度, 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 物时,若有明火与该液体表面接近, 着火,产生瞬时燃烧,即为闪燃 闪燃。 着火,产生瞬时燃烧,即为闪燃。 闪点。 发生闪燃现象的最低温度为该液体的闪点 发生闪燃现象的最低温度为该液体的闪点。
简单分解爆炸: 简单分解爆炸:叠氮银爆炸
分类: 分类:
复杂分解爆炸: 复杂分解爆炸:硝化甘油 爆炸性混合物爆炸: 爆炸性混合物爆炸:
3.核爆炸 核爆炸
• 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, 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。 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( 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)。 上限)。
2.自燃和燃点 自燃和燃点
可燃物在与空气或氧化剂混合后, 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。 的现象。 燃点是物质能被点燃的最低温度。 燃点是物质能被点燃的最低温度。 是物质能被点燃的最低温度
3.点燃和着火点 点燃和着火点
可燃物质与明火直接接触引起燃烧, 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 强制点火。 的现象。又称为强制点火 的现象。又称为强制点火。
第三章 防火防爆安全技术
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 燃烧的基础知识 爆炸的基础知识 防火防爆的基本技术措施 燃爆扩散及蔓延的控制 消防安全技术 常见火灾的扑救 案例分析与讨论
第一节 燃烧的基础知识
一、燃烧概述 1.燃烧: 1.燃烧: 燃烧
燃烧是可燃物与氧化剂作用发生的放热反应。 燃烧是可燃物与氧化剂作用发生的放热反应。 放热 燃烧特征: 燃烧特征: 发光 生成新物质
③粉尘的悬浮性:悬浮停留时间长,危险性越大。 粉尘的悬浮性:悬浮停留时间长,危险性越大。 ④空气中粉尘的浓度大小:达到下限即可爆炸。 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
云状粉尘的引 燃温度/℃ 云状粉尘的爆 炸下限/ (g/m3) 37~50 153~240 44~59 36~45 212~284 28~38 133~184 27~37 42~55 云状粉尘的引 燃温度/℃ 云状粉尘的爆 炸下限/ (g/m3) 35~55 63~86 36~49 36~49 38~52 77~99 49~68 595 >750 41~57 37~50
• 二、爆炸的类型
1. 物理性爆炸 特点是造成发生爆炸的介质化学性质不变。 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) (变化的是介质状态参数,如锅炉爆炸) 2.化学性爆炸 化学性爆炸 特点是经过化学反应转变成另外的物质, 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)。 的时间内产生大量的热和气体产物(冲击波)。
自燃点
物质名称
闪点
自燃点 物质名称
闪点
自燃点
辛烷 壬烷 癸烷 乙烯 丁烯 乙炔 异戊间二烯 环戊烷 环己烷 氯乙烷
对二甲苯 乙苯 萘 甲醇 乙醇 丙醇 戊醇 乙醚 丙酮 丁酮
甲酸甲酯 环氧乙烷 环氧丙烷 乙胺 丙胺 二甲胺 二丙胺 氢 硫化氢 二硫化碳
<-20
一些油品的闪点和自燃点( 表3-2 一些油品的闪点和自燃点(℃)
在爆炸下限和爆炸上限范围之间才能发生爆炸!!! 爆炸下限和爆炸上限范围之间才能发生爆炸!!!
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; 高于上限,含有过量可燃性物质,氧气不足,火焰也不能蔓延。 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。
①燃料;各种可燃性固体微粒达到一定浓度即可。 燃料;各种可燃性固体微粒达到一定浓度即可。
②空气;促使与固体微粒发生氧化反应而生热,继而引起爆炸。 空气;促使与固体微粒发生氧化反应而生热,继而引起爆炸。
③混合度;一般混合分散度都好。 混合度;一般混合分散度都好。
④点火源;提供能量。 点火源;提供能量。
H=
X 2 − X1 X1
பைடு நூலகம்
(3-1)
爆炸下限值; 式中 X1—爆炸下限值; 爆炸下限值 爆炸上限值; X2—爆炸上限值; 爆炸上限值 H—危险程度。 危险程度。 危险程度
3. 影响爆炸极限的主要因素
①初始温度;t↑爆炸极限范围↑危险性↑ 初始温度; 爆炸极限范围↑危险性↑
②初始压力;p↑爆炸极限范围↑危险性↑ 初始压力; 爆炸极限范围↑危险性↑
(二)闪点与燃点的区别
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。 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。 闪点时移去火源后闪燃即行熄灭。
可燃液体的闪点和自燃点( ) 表3-1 可燃液体的闪点和自燃点(℃)
闪点 物质名称
丁烷 戊烷 己烷 庚烷 -60 <-40.0 -21.7 -4.0 36 31 46.0 205 205 425 -80 305 -53.8 <-20 -20.0 220 380 260 510 365 285 233 215 苯 甲苯 邻二甲苯 间二甲苯 11.1 4.4 72.0 25.0 25.0 15 80 11.0 14 15 32.7 -45.0 -10 -14 555 535 463 525 525 430 540 455 422 405 300 170 四氢呋喃 醋酸 醋酐 丁二酸酐 -13.0 38 49.0 88 450 428 -37.2 -18 <-20 -6.2 7.2 560 260 -30 102 430 315 230
在空气中爆 在纯氧中的 炸极限/% 炸极限/% 爆炸极限/% 爆炸极限/% 5.0~15.0 3.0~15.5 2.1~9.5 1.5~8.5 2.7~34.0 5.0~61.0 3.0~66.0 2.3~55.0 1.8~49.0 3.0~80.0
一氧化碳 12.5~74.0
• 四、粉尘爆炸
1. 粉尘爆炸的必要条件
⑤容器的密闭性;密闭有助于爆炸。 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 ①粉尘化学性质和组分:可燃烧、燃烧热高、点火能低有助爆炸。 粉尘化学性质和组分:可燃烧、燃烧热高、点火能低有助爆炸。
②粉尘颗粒大小及分布:粒径越小,比表面积越大。 粉尘颗粒大小及分布:粒径越小,比表面积越大。
2. 爆炸极限在安全管理中的作用
的大小; ①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; 可以用来评定可燃气体或可燃液体燃爆危险程度( 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; ②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可以作为制定安全生产操作规程的依据。
二、燃烧的过程 1.气体的燃烧 2.液体的燃烧
情况简单,比较容易燃烧
通常先蒸发成气态,而后蒸气氧化分解开始燃烧。 蒸气燃烧
固 体 液 体 气 体
分解燃烧
3.固体的燃烧
熔化蒸发或分解
熔化蒸发 或分解
蒸发
氧 化 分 解




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 闪燃和闪点
③惰性介质及杂质;惰性介质↑爆炸极限范围↓杂质影响复杂 惰性介质及杂质;惰性介质↑爆炸极限范围↓
④容器的材质和尺寸;传热好,尺寸小,热损失小,爆炸极限范围↓ 容器的材质和尺寸;传热好,尺寸小,热损失小,爆炸极限范围↓
⑤氧含量(见下页表3-6!!!); 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。 点火源;各种爆炸性混合物都有一个最低引爆能量, 点火能量。
举例 汽油、酒精、甲醇、乙醇、乙醚、苯、 甲苯、丙酮、二硫化碳 煤油、丁醇 苯酚、戊醇、柴油、重油 润滑油、桐油、植物油、矿物油、甘油

可燃液体
Ⅲ Ⅳ
一些常见可燃物质的燃点( 表3-3 一些常见可燃物质的燃点(℃)
物质名称 赤磷 石蜡 硝酸纤维 硫磺 燃点 160 158~195 180 255 物质名称 聚丙烯 醋酸纤维 聚乙烯 聚氯乙烯 燃点 400 482 400 400 物质名称 吡啶 有机玻璃 松香 樟脑 燃点 482 260 216 70
闪点 油品名称 510~530 380~425 350~380 300~330 300~380 230~240 自燃点 油品名称 闪点 自燃点
汽油 煤油 轻柴油
<28 28~45 45~120
重柴油 蜡油 渣油
>120 >120 >120
液体根据闪点分类分级表
种类
易燃液体
级别 Ⅰ
闪点/ 闪点/℃ t≤28 28≤t≤45 45<t≤120 >120
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/% 燃爆情况 <12.5
不燃不爆
12.5
轻度燃爆
12.5~30
燃爆逐步加强
30 燃爆最强烈
30~74
燃爆逐渐减弱
>74
不燃不爆
表3-5 一些气体或液体蒸气的爆炸极限
爆炸极限(体积分数) 爆炸极限(体积分数)/% 物质名称 下限 天然气 城市煤气 氢 氨 一氧化碳 二硫化碳 乙炔 氰化氢 乙烯 苯 甲苯 邻二甲苯 氯苯 甲醇 乙醇 4.5 5.3 4.0 15.0 12.5 1.0 1.5 5.6 2.7 1.2 1.2 1.0 1.3 5.5 3.5 上限 13.5 32 75.6 28.0 74.0 60.0 82.0 41.0 34.0 8.0 7.0 7.6 11.0 36.0 19.0 丙醇 丁醇 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 甲醛 乙醚 丙酮 汽油 煤油 乙酸 乙酸乙酯 乙酸丁酯 硫化氢 下限 1.7 1.4 5.0 3.0 2.1 1.5 7.0 1.7 2.5 1.4 0.7 4.0 2.1 1.2 4.3 上限 48.0 10.0 15.0 15.5 9.5 8.5 73.0 48.0 13.0 7.6 5.0 17.0 11.5 7.6 45.0 物质名称 爆炸极限(体积分数) 爆炸极限(体积分数)/%
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/% 炸极限/% 乙炔 氢 氨 1.5~82.0 4.0~75.6 15.0~28.0 在纯氧中的 爆炸极限/% 爆炸极限/% 2.8~93.0 4.0~95.0 13.5~79.0 15.5~94.0
物质名称 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 乙烯
2. 燃烧条件(必要): 燃烧条件(必要) a)有可燃物存在; a)有可燃物存在; 有可燃物存在 b)有助燃物存在 有助燃物存在; b)有助燃物存在; c) 有点火源。 有点火源。 燃烧充分条件:三个必要条件达到足够的量才能发生。 燃烧充分条件:三个必要条件达到足够的量才能发生。
第一节 燃烧的基础知识
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, 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: 特点:
1. 爆炸过程进行得很快; 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; 爆炸点附近压力急剧升高, 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; 发出或大或小的响声; 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。 使周围建筑物或者装置发生震动或遭受破坏。 使周围建筑物或者装置发生震动或遭受破坏
注意!!! 注意!!!
(一)自燃与点燃的区别: 自燃与点燃的区别:
自燃时可燃物由于受到外界热源间接加热,受热比较均匀, 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, 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。 发生。 点燃时,可燃物整体温度一般不高, 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, 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。 特性向可燃物的其他部分传播。
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