關于化工生產防火防爆技術第1頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三第一章化工生產防火防爆技術第一節燃燒與爆炸

第二節防火防爆技術

第三節消防滅火技術第2頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三第一節燃燒與爆炸

一、燃燒燃燒是可燃物質與助燃物質（氧或其他助燃物質）發生的一種發光發熱的氧化反應.放熱燃燒特征：發光生成新物質燃燒發生必須同時具備以下三個條件:

1.可燃物；2.助燃物；3.點火源。第3頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三二、燃燒過程

放熱自行著火

氧化分解燃燒熔化蒸發或分解固體加熱液體氣體蒸發物質燃燒過程熱積累

第4頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三物質燃燒時的溫度變化第5頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三三、燃燒類型（1）閃燃和閃點

各種可燃液體的表面空間由于溫度的影響，都有一定量的蒸氣存在，這些蒸氣與空氣混合后，一旦遇到點火源就會出現瞬間火苗或閃光，這種現象稱為閃燃。引起閃燃的最低溫度稱為閃點。閃點是液體可以引起火災危險的最低溫度。液體的閃點越低，它的火災危險性越大。第6頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三表1-1某些可燃液體的閃點物質名稱閃點/℃物質名稱閃點/℃物質名稱閃點/℃戊烷己烷庚烷甲醇乙醇丙醇丁醇乙酸丁酯-40-21.7-41111.1152922丙酮乙醚苯甲苯二甲苯乙酸乙酸酐甲酸甲酯-19-45-11.14.4304049-20乙酸甲酯乙酸乙酯氯苯二氯苯二硫化碳氰化氫汽油-10-4.42866-30-17.8-42.8第7頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三（2）自燃和自燃點

可燃物質在沒有外界火源的直接作用下，常溫中自行發熱，或由于物質內部的物理（如輻射、吸附等）、化學（如分解、化合等）、生物（如細菌的腐蝕作用）反應過程所提供的熱量聚積起來，使其達到自燃溫度，從而發生自行燃燒的現象，叫做自燃。自燃的最低溫度，稱為自燃點。第8頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三表1-2某些可燃物質的自燃點

物質名稱自燃點/℃物質名稱自燃點/℃物質名稱自燃點/℃二硫化碳乙醚甲醇乙醇丙醇丁醇乙酸乙酸酐乙酸甲酯丙酮甲胺102170455422405340485315475537430苯甲苯乙苯二甲苯氯苯萘汽油煤油重油原油烏洛托品555535430465590540280380～425380～420380～530685甲烷乙烷丙烷丁烷水煤氣天然氣一氧化碳硫化氫焦爐氣氨半水煤氣537515466365550～650550～650605260640630700第9頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三(3)著火和著火點足夠的可燃物質在有足夠的助燃物質存在下，遇明火而引起持續燃燒的現象，稱為著火。使可燃物發生持續燃燒的最低溫度，稱為著火點，又叫燃點。表1-3某些可燃物質的燃點物質名稱燃點/℃物質名稱燃點/℃物質名稱燃點/℃赤磷石蠟硝酸纖維硫黃160158～195180255聚丙烯醋酸纖維聚乙烯聚氯乙烯400482400400吡啶有機玻璃松香樟腦48226021670第10頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三問題討論1.可燃物、氧化劑、溫度共同存在一定燃燒嗎？2.物質在燃燒過程中，溫度將發生什么樣的變化？人為控制燃燒的關鍵在什么時期？第11頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三二、爆炸

1．爆炸的定義

爆炸是物質發生急劇的物理、化學變化，在瞬間釋放出大量的能量并伴有巨大聲響的過程。爆炸現象一般具有如下特征：1.爆炸過程進行得很快；2.爆炸點附近壓力急劇升高，產生沖擊波；3.發出或大或小的響聲；4.使周圍建筑物或者裝置發生震動或遭受破壞。第12頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三2．爆炸的分類（1）物理爆炸物理爆炸是指物質的物理狀態發生急劇變化而引起的爆炸。

物質的化學成分和化學性質在物理爆炸后均不發生變化。

（2）化學爆炸化學爆炸是指物質發生急劇化學反應，產生高溫、高壓而引起的爆炸。

物質的化學成分和化學性質在化學爆炸后均發生了質的變化。（3）核爆炸核武器或核裝置在幾微秒的瞬間釋放出大量能量的過程。第13頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三[案例1-1]2004年，浙江省臺州市某制藥廠，發生甲苯反應釜爆炸事故，造成二人死亡，一人受傷。事故的主要原因是某車間的液氨、甲苯等化工原料泄漏遇高溫而引發爆炸。第14頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三2．爆炸極限

（1）爆炸極限

可燃氣體、可燃液體的蒸氣或可燃粉塵、纖維與空氣形成的混合物遇火源會發生爆炸的極限濃度稱為爆炸極限。

爆炸下限：在空氣中能引起爆炸的最低濃度稱為爆炸下限；爆炸上限：在空氣中能引起爆炸的最高濃度稱為爆炸上限。混合物中可燃物濃度低于爆炸下限時，因含有過量的空氣，空氣的冷卻作用阻止了火焰的蔓延；混合物中可燃物濃度高于上限時由于空氣量不足，火焰也不能蔓延，所以，濃度低于下限或高于上限時都不會發生爆炸。只有在爆炸下限和爆炸上限范圍之間才有爆炸危險。第15頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三表1-4某些常見物質的爆炸極限物質名稱爆炸極限/%物質名稱爆炸極限/%下限上限下限上限氫氣氨氣一氧化碳二硫化碳乙炔氰化氫乙烯苯甲苯鄰二甲苯氯苯甲醇乙醇丙醇4.015.012.51.01.55.62.71.21.21.01.35.53.51.775.628.074.060.082.041.034.08.07.07.611.036.019.048.0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氫1.45.03.02.11.57.01.72.51.40.74.02.11.24.310.015.015.59.58.573.048.013.07.65.017.011.57.645.0

注：根據爆炸極限可以知道它們的危險程度。第16頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三[案例1-2]2005年四川某高速公路隧道工程右線隧道特大瓦斯爆炸事故的直接原因是：由于掌子面處塌方，瓦斯異常涌出，致使模板臺車附近瓦斯濃度達到爆炸極限，模板臺車的配電箱附近懸掛的三芯插頭短路產生火花引起正在施工的隧道右洞發生瓦斯爆炸事故，共造成44人死亡，11人受傷。第17頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三（2）爆炸極限的影響因素

爆炸極限不是固定的數值，而是受一系列因素的影響而變化。影響爆炸極限的因素主要有以下幾點。

①初始溫度

混合系初始溫度越高，爆炸極限范圍增大。

②初始壓力

系統初始壓力增高，爆炸極限范圍也擴大。

③惰性氣體含量

爆炸性混合物中惰性氣體含量增加，其爆炸極限范圍縮小。當惰性氣體含量增加到某一值時，混合系不再發生爆炸。第18頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三

④容器容器的材質和尺寸對物質爆炸極限均有影響。若容器材質的傳熱性能好，則由于器壁的熱損失大，混合氣體的熱量難于積累，而導致爆炸范圍變小。容器或管道直徑越小，爆炸極限范圍越小。

⑤能源火花能量、熱表面的面積、火源與混合物的接觸時間等，對爆炸極限均有影響。光對爆炸極限也有影響。在黑暗中，氫與氯的反應十分緩慢，在光照下則會發生連鎖反應引起爆炸。第19頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三問題討論1．何謂爆炸極限？爆炸時會發生哪些現象？為何具有破壞作用？2．爆炸性混合物的爆炸條件是什么？第20頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三第二節防火防爆技術

1．物料的火災危險性的評價

（1）氣體

爆炸極限和自燃點是評價氣體火災爆炸危險的主要指標。（2）液體閃點和爆炸極限是評價液體火災爆炸危險性的主要指標。

（3）固體固體的火災爆炸危險性評價主要指標取決于固體的熔點、著火點、自燃點、比表面積及熱分解性能等。第21頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三

2．工藝裝置的火災爆炸危險化工裝置的火災和爆炸事故，主要原因可以歸納為以下五項，各項中都包含一些小的條目。

（1）裝置有隱患①高壓裝置中高溫、低溫部分材料選型不適當；②接頭結構和材料選型不適當；③有易使可燃物著火的電熱裝置；④防靜電措施不夠完善；⑤裝置開始運轉時無法預料的影響。第22頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三（2）操作失誤①閥門的誤開或誤關；②燃燒裝置點火不當；③違規使用明火。（3）裝置故障①貯罐容器、配管的破損；②泵和機械的故障；③測量和控制儀表的故障。第23頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三（4）不停產檢修設備①帶壓力切斷配管連接部位時發生無法控制的泄漏；②破損配管沒有修復，在壓力下降的條件下恢復運轉，升壓后物料泄漏；③不知裝置中有壓力，而誤將配管從裝置上斷開；④在加壓條件下，某一物體掉到裝置的脆弱部分而發生破裂。（5）異常化學反應①反應物質匹配不當；②不正常的聚合、分解等；③安全裝置配備不合理或不齊全。第24頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三二、防火防爆的技術措施

[案例1-3]2004年，吉林市某商廈發生特大火災，造成54人死亡、70余人受傷。火災是由商廈偉業電器行雇員于某在倉庫吸煙引發。一個小小的煙頭上演了一場特大火災事故，致使54人的生命死于火海。由此可見，禁止和控制點火源，是防止燃燒的必要條件的形成是萬分重要的。第25頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三1．點火源的安全控制（1）明火（2）摩擦與撞擊產生的高溫與火花（3）高溫熱表面（4）電氣火花第26頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三2．化工工藝參數的控制技術（1）溫度控制正確選用傳熱介質，有效除去反應熱，并要防止攪拌中斷。（2）壓力控制（3）進料控制①控制進料速度②控制進料配比③控制進料順序④控制原料純度⑤控制進料量第27頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三3．火災爆炸危險物質的控制（1）根據物質的物理化學性質采取措施①改進工藝，盡量不使用或少使用可燃物料，以不燃物料或難燃物料代替易燃物料。②對自燃性物質及遇水燃爆物質，應采取隔絕空氣、防水防潮。③遇酸堿有分解、爆炸燃燒的物質，應避免與酸堿接觸。④易燃、可燃氣體和液體蒸氣，采取相應的耐壓容器和密封手段以及保溫、降溫措施。⑤對于易產生靜電的物質，應采取接地等防靜電措施。第28頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三（2）防爆惰化技術惰性介質作為保護性介質，可以阻止可燃物質形成爆炸條件。①易燃固體物質的粉碎、篩選處理及粉體輸送，采用惰性氣體隔離保護；②在可燃氣體或蒸氣物料系統中，充入惰性氣體，使系統保持正壓，防止形成爆炸性混合物；③將惰性氣體管路與有爆炸危險的生產設備、儲罐等連接起來，以防在發生爆炸危險時，用惰性氣體保護；第29頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三④易燃液體利用惰性氣體進行充壓輸送；⑤在有爆炸危險場所中，對有引起火花危險的電器、儀表等，采用充氮氣正壓保護；⑥在有爆炸危險性的化工生產裝置上動火檢修前，用惰性氣體吹除，置換出系統中的可燃氣體或蒸氣，安全合格后，方可上人，或進入設備內部進行檢查、檢修及動火；⑦在化工生產裝置中發生物料泄漏時，用惰性氣體稀釋可燃氣體。第30頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三（3）限制火災爆炸的擴散和蔓延化工生產中限制火災擴散和蔓延采取的主要措施有安全液封、水封井、阻火器、單向閥、阻火閘門、火星熄滅器、消防設施和器材等。除上述設施外，危險性較大的，還可采用分區隔離、爆炸抑制、泄壓技術、設備露天安裝等方法。（4）自動控制與安全保險裝置自動控制系統主要有：自動檢測系統；自動調節系統；自動操縱系統；自動信號連鎖和保護系統。安全保險裝置主要有：信號報警；保險裝置；安全聯鎖等。第31頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三問題討論防止化工火災與爆炸的控制內容主要有哪些？第32頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三第三節消防滅火技術

一、滅火原理

根據燃燒三要素，可以采取除去可燃物、隔絕助燃物（氧氣）、將可燃物冷卻到燃點以下溫度等滅火措施。

1．窒息法

用不燃（或難燃）物質，復蓋、包圍燃燒物，阻礙空氣（或其他氧化劑）與燃燒物接觸，使燃燒因缺少助燃物質而停止。

2．冷卻法

將滅火劑直接噴灑在燃燒著的物體上，將可燃物質的溫度降到燃點以下以終止燃燒。第33頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三3．隔離法

將火源與火源附近的可燃物隔開，中斷可燃物質的供給，控制火勢蔓延。

4．化學抑制滅火法

使用窒息、冷卻、隔離滅火法，滅火劑不參加燃燒反應，屬于物理滅火方法。而化學抑制滅火法則是使滅火劑參與到燃燒反應中去，以抑制燃燒連鎖反應進行，使燃燒中斷而滅火。第34頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三

二、滅火劑及其應用

1.水（及水蒸氣）2.泡沫滅火劑3.干粉滅火劑

4.鹵代烷滅火劑5.二氧化碳滅火劑第35頁，講稿共41頁，2023年5月2日，星期三滅火器類型泡沫滅火器酸堿滅火器二氧化碳滅火器干粉滅火器1211滅火器藥劑桶內裝有碳酸氫鈉、發泡劑和硫酸鋁溶液碳酸氫鈉水溶液，一瓶硫酸瓶內裝有壓縮成液體的二氧化碳鋼桶內裝有鉀鹽（或鈉鹽）干粉并備有盛裝壓縮氣體的小鋼瓶鋼桶內充裝二氟一氯一溴甲烷，并充填壓縮氮氣用途撲救固體物質或其它易燃液體火災撲救木材、紙張等一般火災，不能撲救電氣、油類火災撲救電氣設備、精密儀器、油類及酸類火災撲救石油、石油產品、油漆、有機溶劑、天然氣設備火災撲救油類、電氣設備、化學化纖原料等初起火災使用方法倒置，稍加搖動，打開開關，藥劑即可噴出筒身倒過來即可噴出一手持喇叭筒對準火源