防火防爆安全技術
防火防爆安全技術,是一門為了防止火災和爆炸02manbetx.com
的綜合性技術,涉及多種工程技術學科,範圍廣泛,技術複雜。火災和爆炸是安全生產的大敵,一旦發生,極易造成人員的重大傷亡和財產損失。所以,必須貫徹“以防為主,以消為輔”的消防工作方針,嚴格控製和管理各種危險物及發火源,消除危險因素,將火災和爆炸危險控製在最小範圍內;發生火災02manbetx.com
後,作業人員能迅速撤離險區,安全疏散,同時要及時有效地將火災撲滅,防止蔓延和發生災害。
一、燃點、自燃點和閃點
火災和爆炸的形成,與可燃物的燃點、自然點和閃點密切有關。了解這方麵的知識,有助於防止發生火災和爆炸。
(一)燃點。燃點是可燃物質受熱發生自燃的最低溫度。達到這一溫度,可燃物質與空氣接觸,不需要明火的作用,就能自行燃燒。
(二)自燃點。物質的自燃點越低,發生起火的危險性越大。但是,物質的自燃點不是固定的,而是隨著壓力、溫度和散熱等條件的不同有相應的改變。例如,汽油的自燃點在0.1兆帕(1公斤力/平方厘米)下為480,在1兆帕(25公斤力/平方厘米)下為250。一般壓力愈高,自燃點愈低。可燃氣體在壓縮機中之所以較容易爆炸,原因之一就是因壓力升高後自燃點降低了。
(三)閃點。閃點是易燃與可燃液體揮發出的蒸氣與空氣形成混合物後,遇火源發生內燃的最低溫度。
閃燃通常發生藍色的火花,而且一閃即滅。這是因為,易燃和可燃液體在閃點時蒸發速度緩慢,蒸發出來的蒸氣僅能維持一刹那的燃燒,來不及補充新的蒸氣,不能繼續燃燒。從消防觀點來說,閃燃就是火災的先兆,在防火規範中有關物質的危險等級劃分,就是以閃點為準的。
二、燃燒和爆炸
要有效防止火災和爆炸的發生,正確掌握防火防爆技術,需要了解形成燃燒和爆炸的基本原理。
(一)燃燒。燃燒是可燃物質與空氣或氧化劑發生化學反應而產生放熱、發光的現象。在生產和生活中,凡是產生超出有效範圍的違背人們意誌的燃燒,即為火災。燃燒必須同時具備以下三個基本條件。
1.凡是與空氣中氧或其他氧化劑發生劇烈反應的物質,都稱為可燃物。如木材、紙張、金屬鎂、金屬鈉、汽油、酒精、氫氣、乙炔和液化石油等。
2.助燃物。凡是能幫助和支持燃燒的物質,都稱為助燃物。如氧化氯酸鉀、高錳酸鉀、過氧化鈉等氧化劑。由於空氣中含有21%左右的氧,所以可燃物質燃燒能夠在空氣中持續進行。
3.火源。凡能引起可燃物質燃燒的熱能源,都稱為火源。如明火、電火花、聚焦的日光、高溫灼熱體,以及化學能和機械衝擊能等。
防止以上三個條件同時存在,避免其相互作用,是防火技術的基本要求。
(二)爆炸。物質由一種狀態迅速轉變成為另一種狀態,並在極短的時間內以機械功的形式放出巨大的能量,或者是氣體在極短的時間內發生劇烈膨脹,壓力迅速下降到常溫的現象,都稱為爆炸。爆炸可分為化學性爆炸和物理性爆炸兩種。
1.化學性爆炸。物質由於發生化學反應,產生出大量氣體和熱量而形成的爆炸。這種爆炸能夠直接造成火災。根據其化學反應又可以分為以下三種類型:
(1)簡單爆炸。例如爆炸物乙炔銅和乙炔銀等受到輕微振動發生的爆炸。
(2)複雜分解爆炸。屬於這類爆炸物有炸藥、苦味酸、硝化棉和硝化甘油等。
(3)爆炸性混合性爆炸。這裏指可燃氣體、蒸氣或粉塵與空氣(或氧氣)按一定比例均勻混合,達到一定的濃度,形成爆炸性混合物時遇到火源而發生的爆炸。
2.物理性爆炸。通常指鍋爐、壓力容器或氣瓶內的物質由於受熱、碰撞等因素,使氣體膨脹,壓力急劇升高,超過了設備所能承受的機械強度而發生的爆炸。
(三)爆炸極限。可燃氣體、蒸氣和粉塵與空氣(或氧氣)的混合物,在一定的濃度範圍內能發生爆炸。爆炸性混合物能夠發生爆炸的最低濃度,稱為爆炸下限;能夠發生爆炸的最高濃度,稱為爆炸上限。爆炸下限和爆炸上限之間的範圍,稱為爆炸極限。可燃氣體或蒸氣的爆炸極限,通常以其在混合物中百分比來表示;可燃粉塵的爆炸極限,以其在混合物中的體積重量比(克/立方米)表示。例如,乙炔和空氣混合的爆炸極限為(2.2-81%,鋁粉法的爆炸下限為35克/立方米。顯然,可燃物質的爆炸下限越低,爆炸極限範圍越寬,則爆炸的危險性越大。影響爆炸極限的因素很多。爆炸性混合物的溫度越高,壓力越大,含氧量越高,以及火源能量超大等,都會使爆炸極限範圍擴大。幾種可燃氣體分別與空氣、氧氣混合的爆炸極限。可燃氣體與氧氣混合的爆炸範圍都比與空氣混合的爆炸範圍寬。因而更具有爆炸的危險性。
三、化學危險物質分類
化學危險物質種類繁多,具有各自的物理、化學反應。有不少化學物品在受熱、摩擦、震動、撞擊、接觸火源、日光曝曬、接觸空氣等條件下,會引起燃燒、爆炸、腐蝕和中毒等02manbetx.com
。這些化學危險物品視其性質、形態和發生02manbetx.com
的危險程度,在我國現行的法規中,大致分為以下十類:
第一類,爆炸性物質。爆炸性物質受高熱、摩擦、撞擊、震動的影響或一定物質的激發作用,能發生劇烈的化學反應,產生大量的氣體和熱量,氣體的體積急劇增加,壓力增大,從而引起爆炸。
第二類,氧化劑。氧化劑按其化學組成可分為無機氧化劑和有機氧化劑。兩種氧化劑按其氧化性強弱分為一、二兩個級別。
第三類,可燃氣體。可燃氣體按其爆炸濃度下限,劃分為一、二兩個級別。
第四類,自燃性物質。自燃性物質劃分為一、二兩個級別。
第五類,遇水燃燒物質。遇水燃燒物質按其危險程度劃分為一、二兩個級別。
第六類,易燃和可燃液體。易燃和可燃液體按其閃點劃分為一、二兩個級別。
第七類,易燃和可燃固體。易燃和可燃固體按其危險程度劃分為一、二兩個級別。
第八類,毒害性物質。毒害性物質按其性質劃分為以下4種:(1)無機劇毒物質;(2)有機劇毒物質;(3)無機有毒物質;(4)有機有毒物質。
第九類,腐蝕性物質。
第十類,放射性物質。
四、易燃易爆物質
防火防爆工作有很強的針對性,必須有的放矢地進行,才能取得成效。很重要的一點,就是要認清哪些物質具有易燃易爆的特點。
(一)可燃氣體。是指凡遇明火、受熱或當氧化劑接觸能著火、爆炸的氣體。根據其爆炸濃度下限的不同,分為兩級。一級可燃氣體,為爆炸濃度下限低於10%的可燃氣體。例如,氫氣、甲烷、乙烯、乙炔、環氧乙烷、氯乙烯、硫化氫、水煤氣和天然等絕大多數可燃氣體。
二級可燃氣體爆炸濃度下限等於和高於10%的可燃氣體。例如,氨氣、一氧化碳和發生爐煤氣等少數可燃氣體。在實際生產、儲存和使用中,將一級可燃氣體歸為甲類火災危險品,二級可燃氣體歸為乙類火災危險品。
(二)可燃粉塵。凡是顆粒微小,遇著火源能發生燃燒、爆炸的固體物質,都稱為可燃粉塵。例如,在加工麻、煙、糖、穀物、硫、鋁等物質的過程,粉碎、研磨、過篩等操作時所產生的粉塵,就其理化性質來說,比原來生成物質的火災危險性要大得多,在一定條件下能夠爆炸。可燃粉塵爆炸要具備三個條件:(1)粉塵本身具有爆炸性;(2)粉塵須懸浮在空氣中與空氣混合達到爆炸極限;(3)有足以引起粉塵爆炸的熱能源。
(三)自燃性物質。凡是不需要外界火源的作用,本身與空氣氧化或受外界溫度、濕度的影響,即可發熱並積熱散達到自燃點而引起燃燒的物質,都稱為自燃性物質。自燃性物質按其發生自燃的難易程度劃分為兩個級別。一級自燃物質,化學性質比較活潑,在空氣中易氧化分解,易於自燃,而且燃燒猛烈,危險性大。如黃磷、三乙基鉛、硝化纖維和鋁鐵溶劑等。二級自燃物質,在空氣中氧化比較緩慢,自燃點較低,在積熱不散的條件下能夠自燃。如油紙、油布等含有油脂的物品。在實際生產、儲存和使用中,將一級自燃物質歸為甲類火災危險品,二級自燃物質歸為乙類火災危險品。
(四)遇水燃燒物質。凡是能與水發生劇烈反應放出可燃氣體,同時放出大量熱量,使可燃氣體溫度猛升到自燃點,從而引起燃燒爆炸的物質,都稱為遇水燃燒物質。遇水燃燒物質按遇水或受潮後發生反應的強烈程度及其危害的大小,劃分為兩個級別。
一級遇水燃燒物質,與水或酸反應時速度快,能放出大量的易燃氣體,熱量大,極易引起自燃或爆炸。如鋰、鈉、鉀、銣、鍶、銫、鋇等金屬及其氫化物等。
二級遇水燃燒物質,與水或酸反應時的速度比較緩慢,放出的熱量也比較少,產生的可燃氣體,一般需要有水源接觸,才能發生燃燒或爆炸。如金屬鈣、氫化鋁、硼氫化鉀、鋅粉等。
在實際生產、儲存與使用中,將遇水燃燒物質都歸為甲類火災危險品。
(五)燃燒液體。凡遇火、受熱或與氧化劑接觸能燃燒爆炸的液體,都稱為燃燒液體。燃燒液體按其閃點大小,劃分為易燃液體和可燃液體兩種。
1.易燃液體。係指閃點等於和低於45的燃燒液體。這類液體劃分為兩個級別。
一級易燃液體,指閃點低於28的易燃液體。如汽油、酒精、丙酮和苯等。
二級易燃液體,指閃點介於28~45的易燃液體。如煤油、鬆節油。醋酸等。
2.可燃液體。係指閃點高於45的燃燒液體。如丁醇、柴油、乙二醇、苯等。
在實際生產、儲存和使用中,將一級易燃液體歸為甲類火災危險品;二級易燃液體和閃點低於60的可燃液體歸為乙類火災危險品;可燃液體和閃點等於和高於60歸為丙類火災危險品。
(六)燃燒固體。凡遇火、受熱、撞擊、摩擦或與氧化劑接觸能燃燒的固體物質,統稱為燃燒固體。燃燒固體按其熔點、燃點或閃點的高低不同,劃分為易燃固體和可燃固體兩種。
1.易燃固體。指高熔點固體(燃點在300以下)、低熔點固體(閃點在100以下),並作為化工原料和製品使用的燃燒固體。按其燃燒易程度劃分為兩個級別。
一級易燃固體,燃點低,易於燃燒或爆炸,且燃燒速度快,並能放出劇毒氣體。它們大體是這樣一些物品:①磷與磷的化合物,如紅磷、三硫化磷等;②硝基化合物,如二硝基甲苯、二硝基萘等;③其他,如含氮量在12.5%以下的硝化棉、氨基化鈉、重氮氨基礎苯、閃光粉等。
二級易燃固體,燃燒性能比一級易燃固體差,燃燒速度較慢,燃燒產生毒性較小。它們大體包括下列一些物品:①各種金屬粉末,如鎂粉、鋁粉、錳粉等。②堿金屬氨基化合物,如氨基化鋰、氨基化鈣等。③硝基化合物,如硝基芳烴、二硝基丙烷等。④硝化棉製品,如硝化纖維漆布、賽璐珞等。⑤萘及其衍生物,如萘、甲基萘等。⑥其他,如硫磺、生鬆香、聚甲醛等。
2.可燃固體。指高熔點固體(燃點在300以上)、低熔點固體(閃點在100以上),並作為化工原料和製品使用的燃燒固體,以及燃點在300以下的天然纖維及其農副產品。
在實際生產、儲存和使用中,將一級易燃固體歸為甲類火災危險品,二級易燃固體歸為乙類火災危險品,可燃固體則歸為丙類火災危險品。
五、火災、爆炸原因
在一般情況下,發生火災、爆炸事故的原因有以下九個方麵。
(一)用火管理不當。無論對生產用火(如焊接、鍛造、鑄造和熱處理等工藝),還是對生活用火(如吸煙、使用爐灶等),火源管理不善。
(二)易燃物品管理不善,庫房不符合防火標準,沒有根據物質的性質分類儲存。例如,將性質互相抵觸的化學物品放在一起,滅火要求不同的物質放在一起,遇水燃燒的物質放在潮濕地點等。
(三)電氣設備絕緣不良,安裝不符合01manbetx
要求,發生短路,超負荷,接觸電阻過大等。
(四)工藝布置不合理,易燃易爆場所未采取相應的防火防爆措施,設備缺乏維護、檢修,或檢修質量低劣。
(五)違反安全01manbetx
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,使設備超溫超壓,或在易燃易爆場所違章動火、吸煙或違章使用汽油等易燃液體。
(六)通風不良,生產場所的可燃蒸氣、氣體或粉塵在空氣中達到爆炸濃度並遇火源。
(七)避雷設備裝置不當,缺乏檢修或沒有避雷裝置,發生雷擊引起失火。
(八)易燃易爆生產場所的設備管線沒有采取消除靜電措施,發生放電火花。
(九)棉紗、油布、沾油鐵屑等放置不當,在一定條件下自燃起火。
六、防火防爆的基本措施
根據當前的科學技術條件,火災和爆炸是可以防止的。一般采取以下五項措施。
(一)開展防火教育,提高群眾對防火意義的認識。建立健全群眾性義務消防組織和防火安全製度,開展經常性的防火安全檢查,消除火險隱患,並根據生產氧氣性質,配備適用和足夠的消防器材。
(二)認真執行建築防火設計規範。廠房和庫房必須符合防火等級要求。廠房和庫房之間應有安全距離,並設置消防用水和消防通道。
(三)合理布置生產工藝。根據產品原材料火災危險性質,安排、選用符合安全要求的設備和工藝流程。性質不同又能相互作用的物品應分開存放。具有火災、爆炸危險的廠房,要采用局部通風或全麵通風,降低易燃氣體、蒸氣、粉塵的濃度。
(四)易燃易爆物質的生產,應在密閉設備中進行。對於特別危險的作業,可充裝惰性氣體或其它介質保護,隔絕空氣。對於與空氣接觸會燃燒的應采取特殊措施存放,例如,將金屬鈉存於煤油中,磷存於水中,二硫化碳用水封閉存放等。
(五)從技術上采取安全措施,消除火源。例如,為消除靜電,可向汽油內加入抗靜電劑。油庫設施包括油罐、管道、卸油台、加油柱應進行可靠的接地,接地電阻不大於30歐;乙炔管道接地電阻不大於20歐。往容器注入易燃液體時,注液管道要光滑、接地,管口要插到容器底部。為防止雷擊,在易燃易爆生產場所和庫房安裝避雷設施。此外,設備管理符合防火防爆要求,廠房和庫房地麵采用不發火地麵等。
七、滅火的基本方法
發生了火災,要運用正確的方法進行滅火。滅火的基本原理,主要是破壞燃燒過程及維持物質燃燒的條件。通常采用以下四種方法。
(一)隔離法。將著火點或著火物與其周圍的可燃物質隔離或移開,燃燒會因缺少可燃物而停止。
(二)窒息法。阻止空氣進入燃燒區,或者用不燃燒的物質(氣體、幹粉、泡沫等)隔絕或衝淡空氣,使燃燒物得不到足夠的氧氣而熄滅。
(三)冷卻法。將水、泡沫、二氧化碳等滅火劑噴射到燃燒區內,吸收或帶走熱量,降低燃燒物的溫度和對周圍其它可燃物的熱輻射強度,達到停止燃燒的目的。
(四)化學抑製法。用含氟、氯、溴的化學滅火劑(如1211等)噴向火焰,讓滅火劑參予燃燒反應,從而抑製燃燒過程,使火迅速熄滅。
上述四種方法有時是可以同時采用的。例如,用水或滅火器撲救火災,就同時具有兩個方麵以上的滅火的作用,但是,在選擇滅火方法時,還要視火災的原因采取適當的方法,不然,就可能適得其反,擴大災害,如對電器火災,就不能用水燒的方法,而宜用窒息法;對油火,宜用化學滅火劑等等。廠礦企業要根據各自的特點預先作準備,以防一旦事發而措手不及。