化工安全技术概论第三章防火防爆

③混合度；一般混合分散度都好。
④点火源；提供能量。
⑤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。
②粉尘颗粒大小及分布：粒径越小，比表面积越大。
③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。
3.固体的燃烧
固体
熔化蒸发 或分解
液体
气体
蒸发
熔化蒸发或分解
氧化分解
着火
燃烧
图3-2燃烧时间与温度的变化曲线
表3-1 可燃液体的闪点和自燃点（℃）
物质名称
丁烷 戊烷
闪点
-60 <-40.0
自燃点
365 285
物质名称
苯 甲苯
己烷 庚烷
-21.7 233
-4.0
215
邻二甲苯 间二甲苯
闪点
11.1 4.4 72.0 25.0
爆炸极限（体积分数）/%
下限
上限
1.7
48.0
1.4
10.0
5.0
15.0
3.0
15.5
2.1
9.5
1.5
8.5
7.0
73.0
1.7
48.0
2.5
13.0
1.4
7.6
0.7
5.0
4.0
17.0
2.1
11.5
1.2
7.6
4.3
45.0
2. 爆炸极限在安全管理中的作用
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；
ⅡA
ⅡB
ⅡC
MESG≥0.9
0.5≤MESG＜ 0.9
MESG＜ 0.5
注：最大实验安全间隙（Maximum Experimental Safe Gap，GB3836.12-
1991）指空气中混合物在任何浓度下不使爆炸传至周围介质的外壳法兰之间 的最大间隙，即把可燃性混合气体常用25.4mm（1英寸）的狭窄间隙分隔成 两个部分，一方混合气体着火时，能使另一方混合气体着火的最大间隙，又 称火焰逸走极限。由于通过这个间隙，火焰面变成舌状，火焰的热损增加， 且由于通过间隙后产生涡流运动，在达到着火之前，混合物中的热量被吸收， 火焰的传播被阻止。
H-1
在生产过程中，生产、使用、储存和运输闪点高于环境温度的可 燃液体的数量和配置上能引起火灾危险性的场所源自文库
3
在生产过程中，不可能形成爆炸混合物的可燃粉尘或可燃纤维的
H-2 数量和配置上能引起火灾危险性的场所
H-3 有固体可燃物质在数量和配置上能引起火灾危险性的场所
表3-10 爆炸性混合物分级
级别
最大实验安全间隙 （MESG）/mm
汽油、酒精、甲醇、乙醇、乙醚、苯、 甲苯、丙酮、二硫化碳
煤油、丁醇
可燃液体 Ⅲ
45＜t≤120 苯酚、戊醇、柴油、重油
Ⅳ
＞120
润滑油、桐油、植物油、矿物油、甘油
表3-3 一些常见可燃物质的燃点（℃）
物质名称 燃点
物质名称 燃点
物质名称 燃点
赤磷
160
聚丙烯 400
石蜡
158～195 醋酸纤维 482
分级
特
征
Q-1 正常情况下能形成爆炸混合物的场所 正常情况下不能形成，仅在不正常情况下才能形成爆炸混合物的
Q-2 场所
Q-3 不正常情况下整个空间形成爆炸混合物可能性较小的场所
有粉尘或纤维 G-1 正常情况下能形成爆炸性混合物的场所
2
爆炸混合物的
场所
G-2 仅在不正常情况下才能形成爆炸混合物的场所
有火灾危险性 的场所
• 1、外界因素：明火、电火花、静电放电、
•
雷击等。
• 2、物质本身的化学性质因素：
•
易燃易爆化学品。
• 3、生产过程和设备设计不合理因素：
•
如错误工艺、不合格防护装置、密闭不良、
• 违规操作（使用不当）、生产设备及通风、照
• 明设备久用失修等。
第三节 防火防爆的基本技术措施
防火防爆基本原理：
1、预防性措施：杜绝燃爆条件 2、限制性措施：阻火卸压、防火墙 3、消防措施：消防设施齐全 4、疏散性措施：安全出口、通道
具有下列情况的生产： 1．对非燃烧物质进行加工，并在高温或熔化状态下经常产生强辐射热、火花或火焰的生产； 2．利用气体、液体、固体作为燃料或将气体、液体进行燃烧做其他用的各种生产； 3．常温下使用或加工难燃烧物质的生产
常温下使用或加工非燃烧物质的生产
表3-9 爆炸及火灾危险场所分类
类别
特征
有可燃气体或 蒸气与空气混 合形成爆炸混 1 合物的场所
自燃点 物质名称 闪点
555
四氢呋喃
-13.0
535
醋酸
38
463
醋酐
49.0
525
丁二酸酐
88
自燃点
230 315
辛烷
36
壬烷
31
205
癸烷
46.0
205
乙烯
425
丁烯
-80
乙炔
305
异戊间二烯 -53.8 220
环戊烷
<-20 380
环己烷
-20.0 260
氯乙烷
510
对二甲苯
乙苯
萘 甲醇 乙醇 丙醇 戊醇 乙醚 丙酮 丁酮
• 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，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。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（包括爆炸下限和爆炸
上限）。
在爆炸下限和爆炸上限范围之间才能发生爆炸！！！
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； 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。
生产 类别
甲
乙
丙 丁 戊
表3-8 生产中的火灾危险性分类
火灾危险性特征
使用或产生下列物质的生产： 1．闪点<28℃的液体； 2．爆炸下限<10%的气体； 3．常温下能自行分解或在空气中氧化即能导致迅速自燃或爆炸的物质； 4．常温下受到水或空气中水蒸汽的作用，能产生可燃气体并引起燃烧或爆炸的物质； 5．遇酸、受热、撞击、摩擦、催化以及遇到有机物或硫磺等易燃的无机物，极易引起燃烧或爆炸 的强氧化剂； 6．受撞击、摩擦或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质； 7．在密闭设备内操作温度等于或超过物质本身自燃点的生产
表3-6 某些可燃气体在空气中和纯氧中的爆炸极限范围
在空气中爆 在纯氧中的 物质名称 在空气中爆 在纯氧中的
物质名称 炸极限/% 爆炸极限/%
炸极限/% 爆炸极限/%
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 乙烯
5.0～15.0 5.0～61.0 3.0～15.5 3.0～66.0 2.1～9.5 2.3～55.0 1.5～8.5 1.8～49.0 2.7～34.0 3.0～80.0
乙炔
1.5～82.0 2.8～93.0
氢
4.0～75.6 4.0～95.0
氨
15.0～28.0 13.5～79.0
一氧化碳 12.5～74.0 15.5～94.0
• 四、粉尘爆炸
1. 粉尘爆炸的必要条件
①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。
化工安全技术概论第三章防火防爆
第三章 防火防爆安全技术
第一节 燃烧的基础知识 第二节 爆炸的基础知识 第三节 防火防爆的基本技术措施 第四节 燃爆扩散及蔓延的控制 第五节 消防安全技术 第六节 常见火灾的扑救 第七节 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： 燃烧是可燃物与氧化剂作用发生的放热反应。
油品名称
闪点
自燃点
油品名称 闪点
自燃点
汽油 煤油 轻柴油
<28 28～45 45～120
510～530 380～425 350～380
重柴油 蜡油 渣油
>120 >120 >120
300～330 300～380 230～240
液体根据闪点分类分级表
种类
级别 闪点/℃
举例
易燃液体 Ⅰ Ⅱ
t≤28 28≤t≤45
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； ③可以作为制定安全生产操作规程的依据。
H X2X1 X1
式中 X1—爆炸下限值；
X2—爆炸上限值；
H—危险程度。
（3-1）
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↑ ②初始压力；p↑爆炸极限范围↑危险性↑ ③惰性介质及杂质；惰性介质↑爆炸极限范围↓杂质影响复杂 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↓ ⑤氧含量（见下页表3-6！！！）； 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。
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/% <12.5
燃爆情况
不燃不爆
12.5 12.5～30 30 轻度燃爆 燃爆逐步加强 燃爆最强烈
30～74
>74
燃爆逐渐减弱 不燃不爆
表3-5 一些气体或液体蒸气的爆炸极限
物质名称
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
• 一、化工生产中火灾与爆炸的危险性分析
1.火灾及爆炸的危险性分析
气体：爆炸极限和自燃点 液体：闪点和爆炸极限 固体：燃点、自燃点
2.火灾及爆炸的分类、分级
《建筑设计防火规范》（GB50016—2019）将火灾危险性分为5类；
爆炸及火灾危险场所分为3类8级；爆炸性混合物分为3级6组。
见表3-8、表3-9、表3-10、表3-11
粉尘名称
铝粉 铁粉 镁粉 炭黑 锌粉 萘 萘酚染料 聚苯乙烯 聚乙烯醇
表3-7 一些粉尘的爆炸下限
云状粉尘的引 云状粉尘的爆
燃温度/℃ 炸下限/
粉尘名称
（g/m3）
云状粉尘的引 云状粉尘的爆 燃温度/℃ 炸下限/
（g/m3）
590 430 470 >690 530 575 415
37～50 153～240 44～59 36～45 212～284 28～38 133～184
聚丙烯酸酯 505
聚氯乙烯
595
酚醛树脂
520
硬质橡胶
360
天然树脂
370
砂糖粉
360
褐煤粉
35～55 63～86 36～49 36～49 38～52 77～99 49～68
475
27～37
有烟煤粉
595
41～57
450
42～55
煤焦炭粉
>750
37～50
第三节 防火防爆的基本技术措施
• 引起燃爆因素分析：
燃烧特征：
放热 发光 生成新物质
2. 燃烧条件（必要a）)有: 可燃物存在；
b)有助燃物存在；
c) 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。
第一节 燃烧的基础知识
二、燃烧的过程
1.气体的燃烧 情况简单，比较容易燃烧
2.液体的燃烧 通常先蒸发成气态，而后蒸气氧化分解开始燃烧。
蒸气燃烧 分解燃烧
使用或产生下列物质的生产： 1．闪点≥28℃且<60℃的液体； 2．爆炸下限≥10%的气体； 3．不属于甲类的氧化剂； 4．不属于甲类的化学易燃危险固体； 5．助燃气体； 6．能与空气形成爆炸性混合物的浮游状态的粉尘、纤维，闪点≥60℃的液体雾滴
使用或产生下列物质的生产： 1．闪点≥60℃的液体； 2．可燃固体
组别 引燃温度t/℃
表3-11 爆炸性混合物分组
1 450<t
2 300<t≤450
3 200<t≤300
4 135<t≤200
5 100<t≤135
6 85<t≤100
• 二、点火源控制
1.明火：
加热明火的控制； 检修用火的控制； 流动火花或飞火的控制。
2.高热物料及高温表面：
• 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。
（变化的是介质状态参数，如锅炉爆炸）
2.化学性爆炸
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）。
简单分解爆炸：叠氮银爆炸
分类： 复杂分解爆炸：硝化甘油
爆炸性混合物爆炸：
3.核爆炸
25.0
525
15
430
80
540
11.0
455
14
422
15
405
32.7
300
-45.0 170
-10
-14
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
<-20 450
428
-37.2 430
-18
<-20
-6.2
7.2
560
260
-30
102
表3-2 一些油品的闪点和自燃点（℃）
爆炸极限（体积分数）/%
下限
上限
4.5
13.5
5.3
32
4.0
75.6
15.0
28.0
12.5
74.0
1.0
60.0
1.5
82.0
5.6
41.0
2.7
34.0
1.2
8.0
1.2
7.0
1.0
7.6
1.3
11.0
5.5
36.0
3.5
19.0
物质名称
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
硝酸纤维 180
聚乙烯 400
硫磺
255
聚氯乙烯 400
吡啶
482
有机玻璃 260
松香
216
樟脑
70
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，并在瞬
时以机械功的形式放出大量能量的现象。
特点：
1. 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； 3.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。