● 生产和储存物品的火灾危险性分类
● 防火防爆措施
● 几种常见火灾的扑救
● 防火安全检查表
燃烧爆炸的基本概念
发生火灾或爆炸事故往往会造成重大经济损失与人员伤亡,因此,在工业生产过程中预防这类事故的发生是安全工作的一项重要内容。
▲ 燃烧条件
■ 燃烧是一种激烈的、放热和发光的氧化反应。
1、燃烧是氧化反应的一种,发生燃烧的物质被氧化了;
2、此氧化反应的速度很快、反应很激烈;
如反应速度很慢、反应很平缓,则不是燃烧。如铁在空气中生锈等。
■ 燃烧三要素
要使燃烧发生,首先必须具备可燃物、氧化剂(助燃物)和点火源(着火源)三个要素。同时具备三要素是燃烧得以发生的必要条件,缺少任何一个燃烧都不能发生。
1、可燃物 凡是能在空气、氧气或其他氧化剂中发生燃烧反应的物质都称为可燃物。
2、助燃物(氧化剂)凡能帮助和支持可燃物燃烧的物质都叫助燃物。
3、点火源(着火源) 凡能引起可燃物质燃烧的热能源均称为点火源(也称着火源)。
■ 发生燃烧的条件
1、要同时具备燃烧三要素,缺一不可;
2、燃烧三要素都有足够的数量,任一个数量不足都不行;
3、燃烧三要素要相互作用,任何一个不参与都不行。
◆ 发生燃烧的条件
同时具备燃烧三要素,且三个要素都有足够的数量并彼此相互作用。
燃烧的条件对于防止火灾的发生和扑灭火灾都有重要的指导意义。
◆ 防火灭火的基本原理
防火实质上是防止燃烧条件的形成,而灭火则是消除已经形成的燃烧条件,这就是防火、灭火的基本原理。
▲ 燃烧的历程 可燃物不论其是气态、液态还是固态,在燃烧时绝大多数都是在气态下进行的,即气态可燃物与氧发生反应。只有金属和碳等个别可燃物是在其表面与氧直接发生燃烧的氧化反应。
1、可燃气体的燃烧
点火源的热量将可燃气体加热、分解,达到着火温度则被点燃。
1)扩散燃烧
如果可燃气与空气的混合是在燃烧过程中进行,则发生稳定的燃烧,称为扩散燃烧。如气焊的火焰等。
2)动力燃烧
如果可燃气与空气按一定比例预先均匀混合后再点火,则会发生爆炸,称为动力燃烧。
2、可燃液体的燃烧
不是液体与空气直接发生反应而燃烧,一般是先受热蒸发为蒸气,其后的过程同可燃气的燃烧。
液体涌出会造成火灾蔓延,有很大的危险性。
3、可燃固体的燃烧
1)绝大部分都是转化为气态可燃物后再燃烧的。固体气化后的燃烧是有焰燃烧。
2)有的是在固体表面与氧直接发生氧化反应进行无焰燃烧。
如铝粉、簿的镁片等金属和焦炭、活性炭等。
3)有的可燃固体燃烧时先是分解出可燃气进行燃烧(有焰燃烧),热分解产生的碳化表面上则是氧直接和碳发生氧化反应进行无焰燃烧。如木材等。
▲ 燃烧类型
燃烧可分为闪燃、自燃、点燃几种类型。
■ 闪燃与闪点
闪燃是可燃液体的特征之一。
1、闪燃
2、闪点
液体发生闪燃的最低温度叫做闪点。
当可燃液体温度高于闪点时,随时都有被点燃的危险。闪点是评定液体火灾危险性的主要根据
○ 易燃液体 通常把闪点低于45℃的液体叫易燃液体;
○ 可燃液体 通常把闪点高于45℃的液体叫可燃液体;
易燃与可燃液体根据其闪点的高低分为不同的火灾危险级别。
■自燃和自燃点
1、自燃
自燃是可燃物质自发着火的现象。 或者也可以说是指可燃物因受热升温而不需明火作用就能自发起火的燃烧。自燃分为:受热自燃和自热自燃两种。
1)受热自燃
当可燃物吸热大于散热量而出现蓄热,使其温度升高达到着火温度(即自燃点)时起火燃烧,吸收的热量来自外界叫受热自燃。如黄磷、煤等。
2)自热自燃
当可燃物吸热来自其自身化学、物理或生物化学过程产热并起火燃烧的,叫自热自燃。
2、自燃点 可燃物质在没有外界火花或火焰的直接作用下能自行燃烧的最低温度称为该物质的自燃点。
影响可燃物质自燃点的因素
○ 压力越高,自燃点越低;
○ 可燃气体与空气混合物中氧的浓度增高,其自燃点降低,其比例符合该物质氧化反应的化学计算量时,其自燃点最低;
○ 固体可燃物粉碎得愈细,其自燃点愈低。
■ 点燃与燃点
点燃也称强制着火。
1、点燃
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的现象。
点燃和自燃的区别
点燃 是局部受热、局部升温、局部起火,火是从局部蔓延到整体。
自燃 在着火前有一个吸热、蓄热阶段,热量在可燃物内传递,使可燃物整体升温,达到自燃点时整体起火。
■ 点燃与燃点
2、燃点
可燃物被点燃且持续(5s以上)燃烧的最低温度叫燃点。
燃点是可燃物火灾危险性指标之一。点火源的温度必须高于燃点才能点着可燃物。燃点愈低表示物质愈易起火,火灾危险性愈大。大多数火灾都是以这种着火方式而起火的。
○ 易燃液体的燃点仅比闪点高1~5℃,燃点对于它们无实际意义;
○ 可燃液体,特别是闪点在100℃,以上时,两者相差30℃以上,燃点对于可燃固体和闪点较高的可燃液体才具有实际意义。
燃烧爆炸的基本概念
▲ 爆炸
燃烧和爆炸本质上都是可燃物质在空气中的氧化反应。可燃物、助燃物和火源都是燃烧和爆炸的三个基本条件。
※ 爆炸与燃烧的区别
○ 爆炸
◎ 可燃物与空气预先混合且达到爆炸极限;
◎ 反应速度极高,瞬间燃尽。
○ 燃烧
◎ 没有预混,而是边混合边燃烧;
◎ 反应速度比爆炸慢得多。
■ 爆炸的概念
物质由一种状态迅速转变成另一种状态,并在瞬间以声、光、热、机械功等形式放出大量能量的现象叫作爆炸。
■ 爆炸的分类
◆ 按爆炸的起因分为
物理性爆炸、化学性爆炸和核爆炸三大类。
○ 物理性爆炸
这种爆炸是物质因状态或压力发生突变等物理变化而形成的。物理爆炸也称爆裂。
◎ 特点
是一个物理过程,爆炸前后爆炸物的化学成分没有改变,但物态发生改变。
◎ 分类
主要包括受压容器爆炸和水蒸汽爆炸。
⊙ 受压容器爆炸原因
受压容器爆炸的发生条件是容器内部的压力超过容器的耐压强度。
1、容器内的压力在正常的工作压力范围,耐压强度不足。
2、容器的耐压强度达到要求,使用过程中容器内的工作压力异常升高,超过规定的使用压力。
○ 化学性爆炸
由于物质发生极其激烈的化学反应,产生高温高压而引起的爆炸称为化学性爆炸。
◎ 特点
是一个化学过程,爆炸前后爆炸物的化学成分发生了变化生成新的物质。
◎ 分类
主要包括分解爆炸和可燃气体、粉尘爆炸。
* 分解爆炸
是化学性质极不稳定的化合物在某种外部条件下,发生分解反应而引起的爆炸。如炸药等。
* 可燃气体、粉尘爆炸
是可燃气体或可燃粉尘与空气(或氧)按一定的比例均匀混合而成的爆炸性混合物在点火源的作用下发生的爆炸。
◆ 按其燃烧速度的快慢
分为爆燃和爆轰。
1、爆燃
指燃速以亚音速传播的爆炸。
2、爆轰 指燃速以超音速传播,并以冲击波为特征的爆炸。
■ 粉尘爆炸
凡是呈细粉状态的固体物质均称为粉尘。
○ 可燃粉尘 能燃烧和爆炸的粉尘;
○ 悬浮粉尘 浮在空气中的粉尘;
○ 沉积粉尘 沉降在固体壁面上的粉尘;
○ 具有爆炸性的粉尘 金属、煤炭、粮食、饲料、农副产品、林产品、合成材料等七类。
◆ 粉尘爆炸的条件
1、粉尘本身具有爆炸性;
2、粉尘必须悬浮在空气中并与空气混合到爆炸浓度;
3、有足以引起粉尘爆炸的热能源。
◆ 粉尘爆炸的过程
1、悬浮粉尘在热源作用下迅速被干馏或气化而产生可燃气体;
2、可燃气体与空气混合而燃烧;
3、燃烧产生的热量从燃烧中心向外传递,引起邻近的粉尘进一步燃烧,如此循环下去,反应速度不断加快,最后形成爆炸。
◆ 粉尘爆炸的特点
1、具有二次爆炸的可能
二次爆炸 粉尘初始爆炸的气浪可能将沉积的粉尘扬起,形成爆炸性尘云,在新的空间再次产生爆炸。
2、粉尘爆炸感应期长 达数十秒,为气体的数十倍。
3、粉尘爆炸可能产生两种有毒气体 一氧化碳;爆炸物质自身分解产生的毒性气体。
4、影响粉尘爆炸的因素
○ 物理化学性质
○ 颗粒大小
○ 粉尘的浓度
在扑救粉尘的火灾中,应注意不要使沉积粉尘飞扬起来,最好采用喷雾水流,以防发生二次爆炸。
■ 爆炸浓度极限
遇火源能发生爆炸的可燃气体(包括蒸汽、粉尘,下同)浓度范围,叫做爆炸浓度极限(包括爆炸浓度下限和上限)。
○ 可燃气体或蒸汽的爆炸浓度极限一般用在混合物中的体积百分比来表示;
如瓦斯爆炸浓度极限的浓度为5%-16%.
○ 粉尘的爆炸浓度极限一般用单位体积的含量来表示。(g/m³、mgL)
如煤尘爆炸界限的浓度为30-2000g/m³
■ 危险度
为可燃性气体或蒸汽的爆炸上下限浓度之差除以爆炸下限值。即
H=(X2-X1)/X1
式中H—危险度;X2—爆炸上限浓度;X1—爆炸下限浓度
○ 气体或蒸汽的爆炸极限范围越宽,其危险度H值越大,即该物质危险性越大;
○ 爆炸下限浓度低时易燃气体稍有泄漏就会形成爆炸条件。
■ 煤气爆炸事故过程及原因分析
一般情况下,造成能量逸散失控的触发因素,主要原因可归纳为人的差错、物的原因、环境条件及管理缺陷。
生产和储存物品的火灾危险性分类
▲ 生产中的火灾危险性分类及举例
生产中的火灾危险性主要是根据生产过程中使用和加工的物质的火灾危险性的高低进行分类,生产的火灾危险按高低顺序共分为甲、乙、丙、丁、戊五类。
▲ 储存物品的火灾危险性分类及举例
为了储存物品的防火安全,我国将储存物品按淇火灾危险性特征分成甲、乙、丙、丁、戊五个类别。
防火防爆措施
防火防爆技术是工业安全技术的重要内容之一,为了保证安全生产,首先必须做好预防工作,消除可能引起燃烧爆炸的危险因素,这是最根本的解决方法。 理论上讲,只要
○ 使可燃物质不处于危险状态;
○ 消除一切着火源。
就可防止火灾爆炸事故发生,但在实践中,由于各方面因素,往往仅以上措施是不够的。还应考虑其他辅助措施,才能在万一发生火灾爆炸事故时,减少危害程度,将损失减少到最低限度。
▲ 防止可燃可爆系统的形成
■ 控制可燃物和助燃物
1、工艺过程中控制用量
在工艺过程中不用或少用易燃易爆物。
2、加强密封
3、搞好通风除尘
4、惰性化
在可燃气体、蒸气或粉尘与空气的混合物中充入惰性气体。
5、监测空气中易燃易爆物质的含量
在可能泄漏的区域设报警仪。
6、工艺参数的安全控制 主要是温度、压力、流量、料比等控制在安全限度内。
▲ 防止可燃可爆系统的形成
■ 着火源及其控制
引起火灾爆炸事故的能源
明火、高温表面、摩擦和碰撞、绝热压缩、自动发热、电气火花、静电火花、雷击和光热射线等。
1、明火及高温表面
○ 明火 是指敞开的火焰、火星等。包括生产用火、生活用火。
○ 高温表面固体表面温度超过可燃物的燃点时就有可能一触即燃。
* 动火维修
2、摩擦与撞击
摩擦与撞击往往成为引起火灾爆炸事故的原因。
3、绝热压缩
气体在很高压力下突然压缩时,释放出来的热量来不及导出,温度骤然增高,能使可燃物质受热自燃。
4、防止电气火花
电气火花有两种,一是电气设备正常工作时产生的火花;二是电气设备和线赂发生故障或误操作出现的火花。
5、消除静电
物料之间摩擦会产生静电,聚积起来可达到很高的电压。
静电火花放电,往往酿成火灾爆炸事故。
防止静电危害的基本途径
○ 在工艺方面控制静电的发生量;
○ 用泄漏导走的方法,消除静电荷积聚;
○ 另外利用设备生产出异性电荷,来中和生产过程中产生的静电电荷,使其呈中性。
1) 限制输送速度
2) 采用泄漏导走的措施
3) 采用中和电荷的方法
4) 人体防静电 6、防止雷电火花
防雷电火花的最主要措施
○ 安装避雷针
○ 在数量上、质量上都应符合要求
▲ 控制火灾爆炸的蔓延
在实际生产活动中要完全消灭火灾爆炸事故,尚有一定困难。把火灾爆炸事故范围控制起来,不致扩大,并及时采取扑救措施,减少损失,应该说是可以做到的。
限制火灾爆炸事故蔓延扩散的基本内容
1、考虑总体布局、厂址选择和厂区总平面的配置和限制灾害的要求;
2、按建筑防火防爆的要求设计;
3、按规范设置消防扑救设施。
▲ 灭火方法
危险化学品容易发生火灾、爆炸事故,但不同的化学品以及在不同情况下发生火灾时,其扑救方法差异很大,若处置不当,不仅不能有效扑灭火灾,反而使灾情进一步扩大。
一旦发生火灾,都应知道自己的作用和职责,掌握消防设施的使用、人员疏散程序和危险化学品灭火的特殊要求等内容。
发生化学品火灾时
1、扑救应由专业消防队来进行,其他人员不可盲目行动,待消防队到达后,介绍物料介质,配合扑救;
2、灭火人员不应单独灭火,应注意出口始终保持清洁和畅通。
▲ 灭火方法
■ 灭火的基本原理和基本方法
◆ 物理灭火
○ 灭火理论
从物理学角度去解释的热反应理论认为,只要达到可燃物的着火温度,互相接触的可燃物和助燃物就会起火燃烧;只要可燃物冷却到着火温度以下,火就会熄灭。
如油锅着火,往锅中加入冷油就可灭火。
○ 灭火基本方法
隔离、窒息和冷却三种。
1、隔离
是中断可燃物供给,或使可燃物与空气分隔开来而令燃烧停止。
如山林火灾时在火场开出一条防火带;用湿棉被捂盖着火物。
2、窒息
是阻止氧化剂补充,消除或减少空气中的氧,从而使燃烧停止。
如用二氧化碳或水蒸气等惰性气体灭火。
3、冷却
是利用吸热量大的物质(如水)吸收燃烧生成热,使着火物温度下降到其燃点以下而使燃烧停止。
※ 隔离、窒息灭火应注意事项
隔离或窒息灭火时,可燃物的火虽灭了,但其温度还很高,在燃点以上,若一旦有足够氧化剂参与即又具备燃烧条件,即会复燃。
◆ 化学灭火
1、灭火理论 从化学角度去解释的链式反应理论认为,燃烧是一种自由基的连锁反应,当自由基消耗的数量大于产出数量时,链式反应终止而燃烧停止。
2、灭火基本方法 化学抑制
具有化学抑制功能的灭火剂参与了燃烧的氧化反应,抑制了反应继续进行使反应终止而令燃烧停止。
如干粉和卤代烷灭火剂就是起化学抑制作用。
3、化学抑制灭火没有冷却作用也易复燃
◆ 火灾的分类
A类火灾:普通固体可燃物燃烧的火灾。
B类火灾:可燃液体燃烧的火灾。
C类火灾:可燃气体燃烧的火灾。
D类火灾:可燃金属燃烧的火灾。
E类火灾(带电火灾电气火灾):带电物体燃烧的火灾。
电器设备着火在扑救时,如电源没断开易引起触电事故;但断开了电源则不属带电火灾,可用A类火灾方法扑灭。
■ 常用灭火剂及其适用性
◆ 灭火剂的种类
1、水—最常用的灭火剂,主要作用是冷却降温,也有隔离、窒息的作用;
2、水蒸气—灭火原理在于降低燃烧区的氧含量;
3、化学泡沫—是由化学药剂混合发生化学反应产生,灭火原理主要是泡沫覆盖了易燃液面,起隔离与窒息的作用;
4、空气机械泡沫—是由发泡液经过水流的机械作用互相混合而形成的,它的灭火原理是起隔离和窒息的作用;
5、二氧化碳和其他惰性气体—能起冷却燃烧物及冲淡燃烧区空气中氧含量的作用;
6、四氯化碳及其他易气化的液体—蒸发成气体时夺取燃烧物热量,笼罩在燃烧区周围,使其与空气隔绝;
7、化学干粉—起隔离和窒息的作用
○ BC干粉(碳酸氢钠干粉):适用于B类、C类火灾和带电火灾。
○ ABC干粉(碳酸铵盐干粉):适用于A类、B类、C类火灾和带电火灾。
※ BC干粉不能与二氧化碳泡沫共用。
BC干粉与ABC干粉是不相容的灭火剂也不能共用。
8、黄沙、土等覆盖物。
几种常见火灾的扑救
▲ 生产装置火灾的扑救
当生产装置发生火灾爆炸事故时,在场操作人员应迅速采取的措施
2、带压设备物料泄漏引起着火时,除切断进料外,还应打开泄压阀门,紧急放空。
3、根据现场情况果断做出是否全装置或局部停车的决定,及时向厂调度室报告情况和向消防部门报警。
4、应利用装置内的消防设施及灭火器材进行灭火。若火势一时难以扑灭,要采取防止火势蔓延的措施,保护要害部位,转移危险物质。
5、专业消防人员到达火场时,应主动向消防指挥人员介绍情况,说明着火部位、物料情况、设备及工艺状态、已经采取的措施等。
○ 初期火灾的扑救
火灾起初是灭火最为有利的时机,如果错过,火灾迅速蔓延扩大就会导致严重后果。
○ 火灾初起阶段的特点
◎ 起火点局部温度较高,而周围其他地方温度一般不太高;
◎ 燃烧发展较慢;
◎ 起火燃烧面积不大。
▲ 易燃可燃液体贮罐初起火灾的扑救
1、易燃可燃液体贮罐发生着火、爆炸,特别是罐区中某一贮罐发生着火、爆炸是很危险的。一旦发现火情应迅速向消防部门报警并向厂调度室报告。
2、必须采取措施迅速切断着火贮罐进料。
3、应立即启动着火罐区泡沫发生装置,利用泡沫灭火。
4、若着火罐内压力容器,应迅速打开水喷淋设施,对着火罐和邻近贮罐进行冷却保护,以防升温、升压引起爆炸。并打开紧急放空阀门,将物料排放到安全地点。
5、火场指挥员要特别注意对相邻贮罐的保护。
▲ 仓库初起火灾的扑救
仓库内存放的物质可燃品居多,危险化学品内贮存的各种化学危险品的危险性更大,因此仓库着火时,仓管员应该立即向消防部门及厂调度室报警。
仓库内存放的物品很多,物种不同,仓库初起火灾更需仓管员利用库内灭火器材及时扑救,但不可贸然用水枪喷射,一定要选用合适的灭火器材灭火。
为防止火场秩序混乱,应加强警戒。
▲ 电气火灾的扑救
■ 电气火灾的特点
1、带电
扑救带电电气设备的火灾时,应注意现场周围可能存在着较高的接触电压和跨步电压。
2、带油
许多电气设备着火时,是绝缘油在燃烧。其受热后可能发生喷油和爆炸事故,进而使火灾范围扩大。
■ 扑救电气火灾的安全措施
扑救电气火灾时,应首先切断电源。切断电源时,应严格按照规程要求。
■ 带电扑救电气火灾时的特殊安全措施
1、带电体与人体保持必要的、满足安全规程规定的安全距离。一般室内应>4m,室外>8m。 2、选用不导电灭火剂对电气设备灭火。机体喷嘴与带电体最小距离,10kv及以下>0.4m,35 kv及以下>0.6m;用水枪喷射灭火时应有接地措施,灭火人员应使用绝缘护具,其喷嘴与带电体最小距离,110 kv及以下>3m, 220 kv及以下>5m。
3、对架空线路及空中设备进行灭火时,人体位置与带电体之间的仰角应不超过45°。
■ 充油设备的灭火
1、充油设备的油品闪点多在130~140℃之间,一旦着火危险较大。设备外部着火,可用二氧化碳、干粉等灭火器带电灭火;油箱破坏喷油燃烧、且火势狠大时,除切断电源外,应设法将油导入事故油坑,油坑中和地面上的油火,可用泡沫灭火;如油火顺电缆沟蔓延,只能用泡沫扑灭。
2、充油设备灭火时,应先喷射边缘,后喷射中心,以免油火蔓延扩大。
防火安全检查表
安全检查表是安全管理中安全检查的一种常用方法和手段,它是把工程、工艺、设备、操作环境、管理等方面的不安全因素,以提问的方式列成表格。使用时按所列项目与生产实际情况逐一对照检查,“是”或“否” (通常采用“√”或“×”)回答提问,明确存在问题,提出改进措施。