燃烧和爆炸与防火防爆安全技术.ppt

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1、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,第一节 燃烧要素和燃烧类别,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。,一、燃烧概述,燃烧的条件,燃烧的必要条件： (1

2、)可燃物 (2)助燃物 (3)点火源,燃烧的充分条件： (1)可燃物质达到一定的浓度 (2)助燃物达到一定的浓度 (3)火源具备足够的能量,燃烧的条件,连锁（或链式）反应是可燃物质燃烧的本质。,燃烧的本质,链式反应：当某种可燃物受热，该可燃物的分子会发生热裂解，从而产生自由基，与其他的自由基和分子反应，而使燃烧持续进行的过程。,二、燃烧要素,可燃物质、助燃物质、火源,1. 可燃物质,2. 助燃物质,固态如媒、木炭等；液态如汽油、甲醇、酒精、苯等；气态如氢气、一氧化碳、乙炔等。,凡是具有较强的氧化能力，能与可燃物质发生化学反应并引起燃烧的物质均称为助燃物。例如空气、氧气、氯气、氟、溴等物质。,3

3、. 火源,(1)明火 (2)电源 (3)过热 (4)热表面 (5)自燃 (6)火花 (7)静电 (8)摩擦,3. 火源,(1)明火 易燃物附近需核查：喷枪，火柴，电灯，焊枪，探照灯，手灯，手炉等。周围设隔离墙。 易燃液体使用时应采取限制措施： 安全罐存放；密闭；安全溢流通道；防液堤；采用耐火材料建筑厂房，地面防水（降低消防消耗） 。,降低接地电阻等。,1,2,3,采用安全防爆设备,消除静电,3. 火源,(2)电源 防止电气火花 电气火花有：电气线路和电气设备在开关断开、接触不良、短路、漏电时产生的火花，静电放电火花和雷电放电火花等。电气火花防范措施主要有：,3. 火源,防止电气火花具体措施 应

4、用特殊导线及导线管； 应用防爆电机； 采用热水或蒸气作为加热设备； 采用防爆按钮控制开关； 采用安全灯； 无防爆条件不得安装保险丝及电闸等开关； 安全接地。,3. 火源,(2)电源防爆电机（EX）,防爆电气设备各防爆型式的标志 隔爆型“d” 增安型“e” 本质安全型“I” 正压型“p” 充油型“o” 充砂型“q” 无火花型“n” 浇封型“m” 气密型“h” 特殊型“s” 粉尘防爆型“DIP”,标志要求： 电气设备外壳的明显处，必须设置清晰的永久性凸纹标志“Ex”字样；小型电气设备及仪器仪表可采用标志牌，或焊在外壳上，也可采用凹纹标志。 铭牌的右上方有明显的标志“Ex”防爆标志； 并顺次标明防爆

5、型式、类别（I、II）、级别、温度组别等标志,类设备:用于矿井地下部分的设备和用于这些矿井地面设施部分的设备，能因沼气和/或易燃粉尘而发生危险。 II类设备：工厂用电设备，用于能因爆炸环境而发生危险的其他场合的设备。 类设备进一步细分为： A类（丙烷）；B类（乙烯）； C类（氢气）；类（所有气体）气体环境。 IIB和IIC是电气设备和气体的防爆级别 IIB代表最小点燃能量为60微焦 IIC代表最小点燃能量为20微焦,温度等级 T3、T4、T5、T6意义。 电气设备按其最高表面温度分为T1T6组，使得对应的T1T6组的电气设备的最高表面温度 不能超过对应的温度组别的允许值。温度组别、设备表面温度

6、和可燃性气体或蒸气的引燃温 度之间的关系：,2019年5月21日,3. 火源,(3)过热 对可燃建筑采用温度自动控制和高温限开关。,3. 火源,(4)热表面 避免易燃蒸气与燃烧室、干燥炉，烤炉，导线管等接触。,三、燃烧形式,A类：普通可燃物的燃烧。如木材、纸张、纤维等。 B类：燃后无灰烬（易燃液、气、部分固体）。 C类：供电设备燃烧干燥化学品灭火剂。 D类：可燃金属的燃烧干粉金属灭火剂。,四、燃烧类型及其特征参数,按照燃烧起因和燃烧的剧烈程度，分为闪燃、点燃（或着火）和自燃三种类型。闪点、着火点和自燃点分别是上述三种燃烧类型的特征参数。,闪燃和闪点 闪燃：可燃液体表面的蒸气与空气形成的混合气

7、体与火源接近时会发生瞬间燃烧（持续时间小于5s），出现瞬间火苗或闪光的现象。,闪点：引起闪燃的最低温度。,闪点主要适用于可燃液体，但某些可燃固体，如硫、樟脑和萘等，能蒸发或升华为蒸气，也有闪点。,液体的闪点越低，火险就越大。 闪点低于45的液体叫易燃体； 闪点大于45的液体叫可燃体。,1. 闪燃和闪点,四、燃烧类型及其特征参数,液体根据闪点分类分级,四、燃烧类型及其特征参数,2. 点燃（或着火）和着火点（或燃点）,点燃：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以上的现象。,着火点：可燃物质开始持续燃烧所需要的最低温度。 着火点越低，越容易着火

8、。,一般，着火点约比闪点高出520，但闪点在100以下，两者往往相同。,几种可燃物质的燃点,四、燃烧类型及其特征参数,3. 自燃和自燃点,自燃：在无外界火源的条件下，物质自行引发的燃烧。,自燃点：自燃的最低温度。,一些物质的闪点和自燃点,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。,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。,3. 自燃和自燃点,3. 自燃和自燃点,物质自热自然可分为以下几种类型：,由于氧化热积蓄引起的自然，如不饱和油脂、金属硫化物

9、（硫化铁）等。 由于分解发热而引起的自然，如硝化棉、塞璐佫等有机过氧化物。 由于聚合热、发酵热引起的自然，聚合热如环氧丙烷、丁二烯等；发酵热如干草、湿木屑等植物类产品。,1.可燃气体 在火源作用下加热到着火点(燃点)就能氧化分解燃烧，最容易燃烧且速度快。 如：2C2H2+5O2 4CO2+2H2O+Q,第二节 燃烧过程和燃烧原理,一、燃烧过程,2. 可燃液体 受热 蒸气 燃烧 （C2H5OH）液 （C2H5OH）蒸气 + 3O2 = 2CO2+3H2O+Q,如：S固 S熔融 S蒸气 S蒸气 +O2 SO2+Q,受热,蒸发,3. 可燃固体, 可燃固体 直接析出可燃气体 燃烧 如：木材 析出 H2

10、 , CH4 T295:水蒸汽 T295:H2,CH4等,受热,氧化,受热,3. 可燃固体,表面燃烧 炽热状态 如：焦炭，无火焰，亦称无焰燃烧； 又如：金属燃烧（Al,Mg等）,3. 可燃固体,物 质 的 燃 烧 过 程,T初,T,T氧,T自,T自,T燃,时间,物质燃烧过程的温度变化,T初：开始加热的温度。 T氧：开始氧化的温度。 T自：理论自然点。 T自：开始出现火焰的温 度，为实际测得的 自燃点。 T燃：物质的燃烧温度 ：燃烧诱导期。,二、燃烧的连锁反应理论,在燃烧反应中，气体分子间的互相作用，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

11、参加反应， 如此延续下去形成一系列连锁反应。,第三节 燃烧的特征参数,一、燃烧温度,燃烧温度即火焰温度可燃物质燃烧可能达到的最高温度。,常见可燃物质的燃烧温度,管道中气体的燃烧速率与管径有关。,二、燃烧速率,1. 气体燃烧速率 火焰的传播速度：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。单位：m/s。,液体的燃烧速度与很多因素有关，如液体的初温、液体的热容、蒸发潜热、火焰的辐射强度等。,二、燃烧速率,2. 液体燃烧速率,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/m2.h。,(2)直线速率：每小时烧掉可燃液层的高度，m/h。,3.

12、固体燃烧速率,不同固体物质的燃烧速度有很大差异。 还取决于固体比表面积，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 。,燃烧热：单位质量或单位体积的可燃物质在 25的氧中完全燃烧释放出的热量。 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。,三、燃烧热,第四节 爆炸及其类型,爆炸：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。,一、爆炸概述,例如：乙炔与氧气混合发生爆炸，大约在1/100秒内完成，使罐内压力升高1013倍，使罐体升空2030 m。 2 C2H2 + 5 O2 = 4 CO2

13、 + 2 H2O + Q,二、爆炸分类,1按爆炸性质分类 (1)物理爆炸 物质的物理状态发生急剧变化而引起的爆炸。如蒸汽锅炉、压缩气体、液化气体过压等引起的爆炸。 (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。,(2)化学爆炸,2按爆炸速度分类 (1)轻爆 爆炸传播速度在数米/秒。 (2)爆炸 爆炸传播速度在几米数百米/秒。 (3)爆轰 爆炸传播速度在10007000米/秒。,二、爆炸分类,1.气体爆炸 (1)纯组元气体分解 (2)混合气体爆炸 2.粉尘爆炸 3.熔盐池爆炸,三、常见爆炸类型,2.粉尘爆炸,三、常见爆炸类型,3.熔盐池爆炸（P106）,三、常见爆炸类型,第五

14、节 爆炸极限理论与计算,一、爆炸极限理论,1. 爆炸极限 可燃性气体或蒸气与空气组成的混合物，并不是在任何浓度下都会发生爆炸，而是必须在一定的浓度比例范围内才能发生爆炸。,CO与空气混合物在火源作用下的爆炸试验情况,一、爆炸极限理论,爆炸下限：可燃气体或蒸气与空气混合物能使火焰蔓延的最低浓度。 爆炸上限：可燃气体或蒸气与空气混合物能使火焰蔓延的最高浓度。,2.爆炸极限的表示方法 一般用可燃气体或蒸气在混合气体中的体积百分数表示； 也用单位体积可燃气体的质量表示，单位Kg/m3。,根据石油化工企业设计防火规范(GB50160-92，1999年版)规定，可燃气体的火灾危险性按下表分类。,爆炸极限是

15、评定气体火灾爆炸危险的主要指标。,几种可燃液体的蒸气爆炸浓度极限,二、影响爆炸极限的因素,1.初始温度,温度升高，爆炸极限范围越宽，使爆炸性混合物的危险性增加。,初始温度对混合物爆炸极限的影响,二、影响爆炸极限的因素,2.初始压力,一般增大初始压力，爆炸极限范围扩大（除CO外）。,初始压力对甲烷爆炸极限的影响,二、影响爆炸极限的因素,3.惰性介质或杂质,惰性气体含量增加，爆炸极限范 围缩小。 惰性气体种类不同影响不同，如CH4、Ar、He、 N2、H20、CO2、CCl4的影响依次增加。 惰性气体的增加对上限影响较大。 水等杂质的影响很大。如干燥的H2和O2混合物在 1000也不会爆炸。 少量

16、H2S会加速水煤气及其混合物的爆炸。,容器管道直径越小，爆炸极限范围越小。如： H2, C2H2,d0.10.2mm时爆炸不传播。 容器材质也有很大的影响。如氢和氟在玻璃器皿中混合，在液态空气温度80K，黑暗下也爆炸，而在银制器皿中，在一般温度才爆炸。,4.容器的材质和尺寸,二、影响爆炸极限的因素,火源能量越高，爆炸极限范围愈宽。 如： CH4,100V, 1A：电火花不炸 2A：5.9-13.6% 3A：5.85-14.8%,5.能源,用于熔链烷烃及部分有机可燃气体。,1.根据化学浓度计算,三、爆炸极限的计算,2.由爆炸下限估算上限,三、爆炸极限的计算,3.由C原子个数估算,5.多组元爆炸极

17、限,三、爆炸极限的计算,第六节 燃烧性物质的贮存和运输,概述: 易燃物（低于38度可引燃）分类,第六节 燃烧性物质的贮存和运输,概述:,在普通工业条件下易于引燃的物质被认为具有严重火险。这些物质必须贮存于清凉处，以防其蒸气与空气混合偶发起火。贮存区必须通风良好，这样，贮存容器常规渗漏出的蒸气能很快稀释到火星不至于将其点燃的程度。 贮存区必须远离有金属切割、焊接等动火作业的火险区。对于高度易燃物质，必须与强氧化剂、易于自热的物质、爆炸品、与空气或潮气反应放热的物质，隔离贮存。,第六节 燃烧性物质的贮存和运输,概述:,以下各类化合物，其供氧能力应引起特别注意： 有机和无机的过氧化物；氧化物；高锰酸

18、盐；高铼酸盐；氯酸盐；高氯酸盐；过硫酸盐；过硒酸盐；有机和无机的亚硝酸盐；有机和无机的硝酸盐；溴酸盐；高溴酸盐；碘酸盐；高碘酸盐；铬酸盐；重铬酸盐；臭氧；过硼酸盐。 强氧化剂靠近低闪点液体贮存极不安全，应与燃料隔离贮存。 氧化剂贮存区应该保持清凉，通风良好，应该是防火的。在氧化剂贮存区，普通救火设施往往不起作用。因为氧化剂本身可以供氧，灭火剂的覆盖失去效用。,第六节 燃烧性物质的贮存和运输,一、燃烧性物质的贮存安全 1贮存安全的一般要求 燃烧性气体不得与助燃物质、腐蚀性物质共同贮存。 如氢、乙炔、环氧乙烷等易燃气体不得与氧、压缩空 气、氧化二氯等助燃气体混合贮存。 燃烧性液体应该贮存于通风良好

19、的阴凉处，并与明火 保持一定距离。严禁烟火。 燃烧性固体贮存库，应该干燥、清凉、有隔热措施、 忌阳光曝晒；不能与氧化剂混储。 自燃性物质不能与其他燃烧性物质共同贮存；应该贮存于通风、阴凉、干燥、远离火源处。,一、燃烧性物质的贮存安全 2燃烧性物质的盛装容器,根据盛装的燃烧性物质的性质，对盛装容器的种类、 材质、强度和气密性都有一定的要求。 有限量的应用，盛装于容量约20 kg以下的容器中。 金属制桶装容器有铁桶、马口铁桶、镀锌铁桶、铅桶 等，规格一般为20 kg 或更小的容量。使用前应进行 气密性检验。 只有金属容器不适宜时才允许使用有限容量的玻璃 和塑料容器。 耐酸坛用来盛装硝酸、硫酸、盐酸

20、等强酸。,3大容量燃烧性液体贮罐,贮存大容量燃烧性液体采用大型贮罐。贮罐分地下、 半地下、地上三种类型。 贮罐安全措施： 安装前都必须试压、检漏 安全间距 修建防火堤 充分的救火设施,案例1库房过量存放氧化苯甲酪引发的爆炸事故 事故经过： 郑州市食品添加剂厂是一家新创办的化工企业，位于高新技术开发区，主要生产各种食品添加剂。 1993年6月26日16时15分左右，在正常生产过程中，该厂仓库内储存的7 t多过氧化苯甲酪突然发生爆炸，随着爆炸的巨响，一股黑烟夹着火球瞬时升上天空，在天空形成一团黑蘑菇云，爆炸所产生的猛烈的气浪和冲击波，冲倒了厂房和院墙，随即被气浪掀起的砖头瓦块以及遇难者的残肢断腿从

21、天而降。浓烟尘土散尽，3700多米的建筑物被夷为平地，相邻的企业也受到损害。,事故损失： 这起爆炸事故，造成27人死亡，33人受伤。在死亡者中，包括该厂厂长和14名职工，死亡者中最大的62岁，最小的18岁。其中有5位青年农民。,事故分析： 主要原因: 该厂仓库过量储存危险化学品，并由于保管不善，引发危险化学品爆炸。 间接原因: 1 是该厂厂区布局不合理，本质安全条件差 该厂产品的主要成分为过氧化苯甲酰，属甲类易燃易爆物质，遇明火、摩擦、撞击就会发生爆炸。其原料之一的双氧水，也属甲类易燃易爆物质。但该厂的生活区、一般生产区和危险品生产区没有按要求划分，职工食堂就设在厂内。,2 是安全管理混乱 该

22、厂既没有成立安全生产管理机构，无人负责安全生产工作，也没有制定安全管理制度，更没有对职工进行过任何安全生产培训教育。 该厂仓库危险化学品混存混放现象严重，管理松懈，人员可以随便出入。更严重的是仓库与办公室混用，而且对职工吸烟无任何限制，这对于化工企业来讲是难以想像的。,事故教训与防范措施： (1) 对于企业来讲，既要讲求经济效益，更要注重安全，否则经济效益也不能保证。从某种意义上讲，正是该厂过度追求高额利润，不顾厂内存在严重隐患，大批量储存易燃易爆物品，从而导致了这起重大爆炸伤亡事故。,(2) 安全生产工作是一项长期的工作，只能加强，不能削弱，更不能无人去做。但是该厂却无人负责安全生产工作。在

23、这种危险性很大的企业，安全生产应是企业的生命，否则必然会发生事故。 (3) 有关安全监督管理部门要加强对企业安全生产的监督管理，尤其是新办企业、危险性较大的企业，更应该是安全监督检查的重点。此外在立项审批、项目设置等方面要严格把关，在安全生产上有问题的项目，决不能草率上马，防止留下事故隐患，造成不安全因素。,案例2原料仓库化学品混存导致的连续爆炸事故 2001年7月13日，位于湖南湘乡市的湖南铁合金集团有限公司2号原料仓库，在2个小时内发生大小10次连续性爆炸，虽然这次事故未造成人员伤亡，但是仓库所存放的物品全部毁坏，仓库主体建筑也基本上被摧毁，财产损失严重。,事故经过： 在事故发生的前一天，

24、即7月12日23时左右，公司值班人员发现原料仓库冒出烟雾，值班人员判断，可能是原料仓库里面堆放的硫磺起火。于是立刻向公司总调度室报告，同时向公司领导报告。公司领导立即组织人员进行扑救。湘乡市消防大队接到警报后，出动2辆消防车赶到现场与公司抢险救灾人员一齐扑救。 2号仓库存放有约400t硫磺、31t氯酸钾，在仓库的一角还堆放有100 t水泥。仓库内起火的时候，还只有黄烟在仓库屋顶、窗户翻滚，由于燃烧物是硫磺和氯酸钾，遇高温时就变成液态，绿色的火苗随着液化的化学物质流动，火苗高时竟蹿起1尺多。7月13日1时左右，湘潭市消防特勤中队到达起火地点参与扑救。经过11个小时的奋战，大火才被完全扑灭。值得庆

25、幸的是，整个起火爆炸过程无人员伤亡。,事故分析： 这起火灾事故发生后，经调查确认，造成火灾事故的直接原因，是由于危险化学品混存，造成危险化学品自燃，从而引发火灾。 此外，这座仓库布局不合理，在仓库附近设有液化气站、煤气储存罐，距离只有80m和120m，原料仓库的火灾很有可能引发液化气站、煤气储存罐的爆炸，如果这种可能成为现实，将会造成更大的损失，更严重的后果。,二、燃烧性物质的装卸和运输 1车船运输安全 应在郊区或远离市区的指定专用车站或码头装卸； 应悬挂危险货物明显标记； 应有防火、防爆、防水、防日晒及其他必要的消防设施. 2管道输送安全 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

26、 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。 3装卸操作安全 要配置相应的防火、防爆消防设施。 装卸燃烧性固体，必须轻装、轻卸，防止撞击、滚动、重压和摩擦。 装卸区应配置供水管和软管，冲洗装卸时的洒落液。,一、爆炸性物质的贮存,1贮存安全的一般要求 爆炸性物质仓库，不得同时存放性质相抵触的爆炸性 物质。如起爆器材和起爆药剂不得存入已经存有爆炸 性物质的仓库内；一切爆炸性物质，不得与酸、碱、 盐、氧化剂以及某些金属同库贮存。 爆炸物箱堆垛不宜过高过密，堆垛高度一般不超过 1.8m，墙距不小于0.5m，垛与垛的间距不少于1m。这 样有利于通风、装卸和出入检查。 爆炸物箱要轻举轻放，严

27、防爆炸物箱滑落至其他爆炸 物箱或地面上。只能用木制或其他非金属材料制的工 具开启爆炸物箱。,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和分析,一、概述,人的成长过程是一个跌倒、学习、再跌倒、再学习的一个过程。在燃烧和爆炸的工艺技术领域内，人们的认识往往滞后于通常是灾难性事件的经验。 例如：1880年在伦敦，一条地下污水管道沼气泄露偶发的火灾，使人们首次观察到了燃烧波的作用。,二、事故的调查程序和步骤,1调查程序 2调查授权和事故初步了解 3事故前实际情况调查 4损坏检查和证人探访 5调查分析和报告,1、调查程序,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

28、解 (3)事故前实际情况调查 (4)事故损坏检查 (5)证人探访 (6)研究和分析 (7)调查报告准备。 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。,2调查授权和事故初步了解 调查授权是指调查者从上一级领导那里接受调查任务。在这一阶段，调查者得到的只是事故调查的总体指令和笼统的事故描述，没有太多的事故细节。这一步骤的必要性仅在于，只有完成了这一步骤，调查者才能展开后续工作。 初步了解的目的：使调查者概括了解事故的全貌，以便更容易理解下一阶段收集到的信息的价值和意义。在这一阶

29、段，调查者对事故还不会有中肯的恰当的评价。在许多情况下，初步了解只需要消耗很短的时间就能完成。,3事故前实际情况调查 实际情况可划分为“硬件”和“工艺过程”两部分。 硬件：工程设计图纸、事故前其他活动的旧照片等。从上述信息源可以厂解到设备和物料的状况。 工艺过程：调查者可以考察设计几乎相同的邻近工厂类似的工艺过程，也可以与对工艺过程熟悉的证人进行讨论。石油炼厂和化学加工厂都是一天24h轮班运转，其他班的人员也可以提供硬件和工艺过程方面的帮助。 总之，调查者对于事故工厂的设备、工艺过程、有关物料的性质必须相当熟悉。只有这样，才能恰当地使用证据，形成事故前实际情况的完整印象。,4损坏检查和探访证人

30、 损坏详细检查：首先找到事故原发区，很可能还有失误所在。然而在重大灾难的情形还应该慎重考虑次生作用，这些信息只有在事故之后才能得到。对于爆炸的情形，爆裂断片区和还离爆炸源的冲击波的作用，都有可能成为事故有价值的证据。这些证据的价值不会立即显现出来，但在没有发生任何扰动的时候，应该把这些证据拍照记录下来。还会有其他 一些存疑款项，标上地点后搁置一边，留待以后核查。应该仔细考察爆炸废墟确定损坏的程度，不能心存侥幸忽略目前还无法解释的任何现象。,探访证人：目击者的证据是很有价值的。除去事故现场人员外，还应该从目睹事发的公众人员那里取得证据。 证人记录应该在证人间有机会议论事故之前完成。 预先不准备出

31、证的证人，应该要求他们在没有探访者提示的条件下，给出他们自己的事故说明。 后来询问时的意见改变应该记录下来，但是原始记录永远不能销毁。 应该尽量把证人引至探访室外，鼓励证人在事故现场或重设的事故场景中，讲述他们的经历。 在许多情况下，目击者的证据是矛盾的。但仍然要把它们记录下来，留待借助技术资料分析鉴定。,5调查分析和报告 调查分析： 随着证据的收集，必须考虑进一步的研究。如果试样需要化学分析，则应该尽快进行。 对于某些持定的试验，为了保证试验的真实性，只有证据收集全后才能进行。 对于需要长期试验的情形，调查者需等至试验完成后才能得到工作结论。 调查报告：报告的形式因写作模式而异。但所有的报告

32、都应该做到，让读者能够从事前情况逐步深入事故，从事故证据逐步过渡到逻辑结论。正文内容过多会分散读者对主要问题的注意力，次要内容应该归入附录中。,三、燃烧和爆炸分析,1燃烧分析 损坏分布可以提供火源区域的有力证据。木器燃烧持续的时间最长，炭化的程度也最深。经验指出，本材炭化2.5cm需要40 min的时间。如果从救火者那里了解到灭火的时间，就可以从炭化深度测定确定火源区域。 火灾后容器的状况可以提供燃烧时间长短的有价值的证据。任何容器暴露在火焰中，所装载的液体都可以防止容器内油漆涂层的损坏，液面之上的容器壁涂层则会爆皮。如果容器内原来的液面是已知的，火灾后的液面结合容器的上述持征可以检查出来，从

33、而不难确定液体的蒸发量和蒸发热。,化工厂的多数火灾火温不超过1000。易燃液体和易燃固体的燃烧温度相近。除去高扰动火焰刷排逸出的射流气体或蒸气的燃烧外，很少遇到特别高的燃烧温度。因为纯铜的熔点是1080，虽然铜导线由于表面氧化会被损耗掉，一般纯铜能够承受燃烧的作用。铜合金，如黄铜和青铜，其熔点在8001000之间，通常在火灾中会熔化，火灾后会有铜合金液滴不引人注目地粘附在其他金属表面上。如果在导体上发现纯铜液滴，这表明在火灾中有电流通过，强化了燃烧的热量。只是火焰单独作用，即使是局部温度超过了纯铜的熔点，纯铜通常会被损耗掉而不会产生液滴。纯铜液滴以及纯铜导体由于在电弧焰中蒸发而产生的凹痕，这些

34、证据与火灾或爆炸的原始火源之间不一定有密切联系。但是如果有电缆通过，电流在燃烧的早期由于电缆熔断而被切断，这时，纯铜液滴和纯铜导体上的电弧焰凹痕，则成为火源区的有力证据。,(1)爆炸作用表现模式 多种因素影响着容器破裂的方式。 在静负荷超量的极限情形，压力下凝聚相的爆轰会产生脆性破裂。 对于气体爆燃比较缓慢的情形，断裂的方式则是纯粹弹性的，破裂的起始点在容器的薄弱点处。在爆燃断裂瞬间之后，压力仍继续上升，此时会产生更多的碎片。容器内缓慢的加压过程，最初会产生弹性断裂，继而会裂口，最后台加速至脆性断裂。 找到初始断裂点是重要的。对于脆性破裂的情形，容器断片的断口标记会指回到初始点。对于绝大多数弹

35、性破裂的情形初始点通常都是在容器最薄的地方附近。,(2)物理过压 容器，如锅炉或被火焰包围的其他密封容器，由于物理过压而破裂是常见的事情。过压中的压力指的是气压，或者是液压。液压过压产生的发射物比气压过压产生的发射物要少。对于物理过压，破裂的起始点往往在容器潜在的薄弱点处。,(3)单一容积系统气相爆炸 如果易燃气体混合物在一个加工容器中，如一个罐或室中燃烧燃烧过程会使压力不断升高，最后会引起器壁爆裂。对于单一的容器，火焰扩散通常是亚声速的。爆炸应力总是均匀分布的，容器会在其薄弱点破裂，这可能是由于容器中某处的砂眼或 夹层中的燃烧所致，但是从破裂模式无法推断出砂眼或火源的位置。这个原则同样适用于

36、单一容器内的爆炸。,(4)复合容积系统气相爆炸 当气相爆炸在互相连通的容器内扩散时，最严重的损坏总是发生在远离火源处。火焰从一个容器传播至下一个容器时被加速，从而压力升高的速率和破坏强度会相应增加。类似的，复合容积系统中的粉尘爆炸，最严重的损坏也是发生在远离初始火源处。在气体爆炸中，压力的堆积造成连通容积系统惊人的破坏，甚至会导致爆轰。依据上述机理，容器承受的压力会突然增至通常过程压力的100倍以上。而单一容器的爆炸，压力很少超过初始压力的10倍。,(5)气体爆轰 气体爆轰通常发生在管道或高径比较大的容器内，最大损坏也发生在远离火源处。化工厂气体爆轰最显著的特征是，爆轰本身会突然改变方向。在沿

37、着爆轰波传播线的许多孤立点上，会发现爆裂和普通过压的证据。爆轰产生爆裂是纵向的，所以管道的断片往往是长条形的。爆轰破裂会延伸到很远的距离，而简单的过压或爆燃产生的破裂，长度很少超过几倍管径的距离。,3火源分析 如果木制品、纺织品、隔板、或其他某些固体物质最先起火，其初始点火源的识别要比识别气相起火容易。一般来说，固体物质起火，需要点火源持续一些时间，而能够点燃气体混合物的静电释放只有几分之一秒。 电动机或电缆的电力故障、隔板上的易燃液体玷污液以及人员的活动，是化工厂火灾的普通原因。 焊接和切割的火花其引火能力超过了人们的想像，如果这些火花被怀疑是火灾或爆炸的起因，应该考虑模拟实验，而且不应该忽

38、略高浓度氧的可能作用。 初始火源的确定常被认为是所有调查的最终目的。对于火灾的情形，很可能是这样的。但对于偶发的气相爆炸事故，无法确认点火源占很大比例。,第九节 火灾爆炸危险与防火防爆措施,一、物料的火灾爆炸危险,气体 爆炸极限、自燃点、扩散性等评定火灾爆炸危险。,2液体 闪点、爆炸极限、沸点、化学结构等评定火灾 爆炸危险。,3固体 熔点、 自燃点、 比表面积、 热分解等评定 火灾爆炸危险。,二、工艺装置的火灾爆炸危险,装置不当 （1）高压装置中高温、低温部分材料不适当； （2）接头结构和材料不适当； （3）有易使可燃物着火的电力装置； （4）防静电措施不够； （5）装置开始运转是无法预料的影

39、响。,2. 操作失误 （1）阀门的误开或误关； （2）燃烧装置点火不当； （3）违规使用明火。,4. 不停车检修 （1）切断配管连接部位时发生无法控制的泄漏； （2）破损配管没有修复，在压力下降的条件下恢复运转； （3）在加压条件下，某一物体掉到装置的脆弱部分而发生 破裂； （4）不知装置中有压力而误将配管从装置中断开.,5. 异常化学反应 （1）反应物质不匹配； （2）不正常的聚合、分解等； （3）安装不合理。,3. 装置故障 （1）储罐、容器、配管的破损； （2）泵和机械的故障； （3）测量和控制仪表的故障。,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。 防火防爆的基本原则：预防

40、发生、限制扩大、灭火熄爆。 防火防爆的基本内容：易燃易爆物质的安全处理，以及点火源的安全控制。,二、防火防爆措施,基本思路 基本点是使可燃物(还原剂)、氧化剂与点火(引爆)能源没有结合的机会，从根本上杜绝着火(引爆)的可能性。 在一旦发生火灾爆炸事故时，能够起到限制其蔓延、扩大作用的措施。事前采取限制性措施能够有效地减少损失。,限制性措施,预防性措施,一旦火灾发生，就将其扑灭，避免发展成大火灾。 预先设置安全出口及疏散通道，使得一旦发生火灾爆炸事故时，能够迅速将人员或者重要物资撤离危险区域，以减少损失。,消防措施,疏散性措施,防火防爆基本措施,控制可燃物和助燃物的浓度、温度、压力及混触条件，避

41、免物料处于燃爆的危险状态；,消除一切可以导致起火爆炸的点火源；,采取各种阻隔手段，阻止火灾爆炸事故灾害的扩大。,二、防火防爆措施,1. 易燃易爆物质的安全处理,(3)利用燃点、自燃点等特性控制一般的固态可燃物,(2)利用闪点、自燃点等特性控制液态可燃物,(1)利用爆炸极限、相对密度等特性控制气态可燃物,(4)利用负压操作对易燃物料进行安全干燥、蒸馏、过滤或输送。,控制可燃物：使可燃物达不到燃爆所需的数量、浓度，或使可燃物难燃化或用不燃材料取代，从而消除发生燃爆的物质基础。,控制助燃物,使可燃性气体、液体、固体、粉体物料不与空气、氧气或其他氧化剂接触，或将它们隔离开来，即使有点火源作用，也因为没

42、有助燃物参混而不致发生燃烧、爆炸。,二、防火防爆措施,1. 易燃易爆物质的安全处理,二、防火防爆措施,1. 易燃易爆物质的安全处理,(1)取代或控制用量,(2)加强密闭,(3)注意通风排气,(4)惰性化,2. 点火源的安全控制,(1)明火 应避免明火，而采用蒸汽、过热水或其他热载体加热。 如果必须采用明火，设备应该严格密闭，燃烧室与 设备应该隔离设置。 有火灾爆炸危险的场所，不得使用普通电灯照明，必须采用防爆照明电器。 有易燃易爆物质的加工区，应该尽量避免动火作业。 在积存有易燃液体或易燃气体的管沟、下水道等，在危险消除之前不得进行明火作业。, 在有火灾爆炸危险的场所，应有醒目的“禁止烟火”标

43、志，严禁动火吸烟。吸烟应到专设的吸烟室，不准乱扔烟头和火柴余烬。 生产用明火、加热炉宜集中布置在厂区的边缘，且应位于有易燃物料的设备全年最小频率风向的下风侧，并与露天布置的液化烃设备和甲类生产厂房保持不小于15m的防火间距。,2. 点火源的安全控制,(2)摩擦与撞击 在有火灾爆炸危险的场所，应采取以下预防措施： 机器轴承要及时加油，保持润滑。 可能摩擦或撞击的两部分应采用不同的金属制造。 搬运金属容器时，不要抛掷、拖拉、震动，防止互相撞击，以免产生火花。 防火区严禁穿带钉子的鞋，地面应铺设不发生火花的软质材料。,2. 点火源的安全控制,(3)高温热表面 加热装置、高温物料输送管道和机泵等，应防

44、止可燃物落于其上而着火。 可燃物的排放口应远离高温热表面或有隔热措施。,2. 点火源的安全控制,在散发可燃粉尘、纤维的厂房内，集中采暖的热媒温度不应过高。 加热温度超过物料自燃点的工艺过程，应严防物料外泄或空气渗入设备系统。,(4)电气火花 电气设备所引起的火灾爆炸事故，多由电弧、电火 花、电热或漏电造成。 应选用防爆电气设备,2. 点火源的安全控制,气体爆炸危险场所防爆电气设备选型表,2. 点火源的安全控制,不准使用椭圆形玻璃瓶盛装易燃液体，用玻璃瓶储存时，不准露天放置,(5)防止日光照射和聚光作用,1,2,3,受热易蒸发分解气体的易燃易爆物质不得露天存放，应存放在可以遮挡阳光的专门库房内,

45、乙醚必须存放在金属桶内或暗色的玻璃瓶中，并在每年4-9月限以冷藏运输,4,储存液化气体和低沸点易燃液体的固定贮罐表面，无绝热措施时应涂以银灰色，并设冷却喷淋设备，以便夏季防暑降温,5,易燃易爆化学物品仓库的门窗外部应设置遮阳板，其窗户玻璃宜采用毛玻璃或涂刷白漆,6,在用食盐电解法制取氯气和氢气时，应控制单槽、总管和液氯废气中的氢含量。,三、防火防爆安全装置,防火防爆设备可以分为阻火装置(设备)与防爆泄压装置(设备)两大类，这些装置(设备)能够起到阻止事态蔓延、扩大，减少事故损失的作用，属于限制性措施。,阻火装置又称为火焰隔断装置，包括安全液(水)封、水封井、阻火器及单向阀等.,1 阻火装置,主

46、要作用：防止外部火焰窜入存有燃爆物料的系统、设备、容器及管道内，或者阻止 火焰在系统、设备、容器及管道之间蔓延。,三、防火防爆安全装置,三、防火防爆安全装置,1）安全液封 安全液封一般安装在压力低于0.2表压的管线与生产设备之间。常用的安全液封有开敞式和封闭式两大类。,安全液封内装有不燃液体，一般是水。环境气温低的场所，为防止液封冻结，可以通入蒸汽；也可以用水与甘油、矿物油或者乙二醇与三甲酚磷酸酯的混合液，或者用食盐、氯化钙的水溶液作为防冻液。,三、防火防爆安全装置,由于液封中装有不燃液，无论在液封两侧的哪一侧着火，火焰蔓延到液封就会熄灭，从而阻止火势继续蔓延。,安全液封阻火原理,三、防火防爆

47、安全装置,2）水封井 水封井是安全液封的一种，一般设置在含有可燃气(蒸气)或者油污的排污管道上，以防燃烧爆炸沿排污管道蔓延。水封高度不应小于250mm。,水封井,增修溢水槽示意图,三、防火防爆安全装置,3）阻火器 阻火器的阻火层主要由拥有许多能够通过气体的，均匀或不均匀的细小通道或孔隙的固体不燃材料构成。,阻火原理:根据当燃烧开始后，在没有外界能量作用的情况下，火焰在管道中的传播速度是随着管径减小而降低的，当管径小到某个临界值时，火焰就不能传播(也就是熄灭)。,三、防火防爆安全装置,阻火器有金属网型阻火器、砾石阻火器、波纹金属片阻火器等形式。,金属网阻火器,砾石阻火器,波纹金属片阻火器,阻火器

48、一般安装在：,阻火器在使用时应当根据设备系统的要求和阻火器的特性来选用。,输送可燃气(蒸气)的管线,石油及其产品储罐的呼吸阀,容易引起燃烧爆炸的通风口、排气管,油气回收系统,燃气加热炉的送气系统,三、防火防爆安全装置,4）单向阀 单向阀又称止逆阀、止回阀。 作用:仅允许流体(气体或液体)向一个方向流动，若有逆流时即自动关闭，可以防止高压窜入低压引起设备、容器、管道的破裂。,通常设置在：,A 与可燃气(蒸气)管道或与设备相连接的辅助管线上； B 压缩机或油泵的出口管线上； C 高压系统与低压系统相连接的低压方向上等。,三、防火防爆安全装置,生产中用的单向阀：,升降式单向阀,摇板式单向阀,球式单向阀,三、防火防爆安全装置,5）阻火闸门 阻火闸门是为了阻止火焰沿通风管道或生产管道蔓延而设置的阻火装置。在正常情况下，阻火闸门受环状或者条状的易熔金属的控制，处于开启状态。一旦着火，温度升高，易熔金属即会熔化，此时闸门失去控制，受重力作用自动关闭，将火阻断在闸门一边。 易熔金属元件通常由铋、铅、锡、汞等金属按一定比例组成的低熔点金属制成。,三、防火防爆安全装置,两种不同型式的自动阻火闸门。,旋转式自动阻火闸门,跌落式自动阻火闸门,6）火星熄灭器 由烟道或车辆尾气排放管飞出的火星也可能引起火灾。因此，通常在可能产生火星设备的排放系统，如加热炉的烟道，汽车等,要安装火星熄灭器(又称