防火防爆工程学2

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1、第二章 防爆基本原理 2.1 防爆技术基本理论 2.2 防爆基本技术措施 2.1 防爆技术基本理论 一、可燃物质化学性爆炸的条件一、可燃物质化学性爆炸的条件 1.1. 存存在可燃物质在可燃物质 2.2. 可可燃物质与空气（或氧气）混合并达到爆炸极限燃物质与空气（或氧气）混合并达到爆炸极限 3.3. 爆爆炸性混合物足够外界能量作用下炸性混合物足够外界能量作用下 二、燃烧和化学性爆炸的关系二、燃烧和化学性爆炸的关系 燃燃烧和化学性爆炸就其本质来说是相同的，都是可燃物质的烧和化学性爆炸就其本质来说是相同的，都是可燃物质的 氧化反应，而它们的主要区别在于氧化反应速度不同氧化反应，而它们的主要区别在于氧

2、化反应速度不同 2.1 防爆技术基本理论 防防止产生化学性爆炸的三个基本条件的同时存止产生化学性爆炸的三个基本条件的同时存 在，是预防可燃物质化学性爆炸的基本理论也在，是预防可燃物质化学性爆炸的基本理论也 可以说，防止可燃物质化学性爆炸全部技术措施可以说，防止可燃物质化学性爆炸全部技术措施 的实质，就是制止化学性爆炸三个基本条件的同的实质，就是制止化学性爆炸三个基本条件的同 时存在。时存在。 现代用于生产和生活的可燃物种类繁多，数现代用于生产和生活的可燃物种类繁多，数 量庞大，而且生产过程情况复杂，因此需要根据量庞大，而且生产过程情况复杂，因此需要根据 不同的条件采取各种相应的防护措施但从总体

3、不同的条件采取各种相应的防护措施但从总体 来说，预防爆炸的技术措施，都是在防爆技术基来说，预防爆炸的技术措施，都是在防爆技术基 本理论指导下采取的。本理论指导下采取的。 1 1、为了消除可燃物形成爆炸性混合物而采取的惰化措施，、为了消除可燃物形成爆炸性混合物而采取的惰化措施， 即利用惰性介质氮气、二氧化碳和水等，排除容器设备或即利用惰性介质氮气、二氧化碳和水等，排除容器设备或 管道内的可燃物，使其浓度保持大大小于爆炸下限。管道内的可燃物，使其浓度保持大大小于爆炸下限。 2 2、防止泄漏也是防爆的重要措施，除了预防可燃物质从旋、防止泄漏也是防爆的重要措施，除了预防可燃物质从旋 转轴滑动面、接缝、

4、腐蚀孔和小裂纹等处的跑、冒、滴、转轴滑动面、接缝、腐蚀孔和小裂纹等处的跑、冒、滴、 漏之外，特别需要注意预防从阀门、盖子或管子脱节等处漏之外，特别需要注意预防从阀门、盖子或管子脱节等处 的大量泄漏的大量泄漏 3 3、为预防形成爆炸性混合物，可采取措施严格控制系统的、为预防形成爆炸性混合物，可采取措施严格控制系统的 氧含量，使其降至某一临界值氧含量，使其降至某一临界值( (氧限值或极限含氧量氧限值或极限含氧量) )以以 下。为了保证上述防爆条件采取的监测措施和报警装置，下。为了保证上述防爆条件采取的监测措施和报警装置， 以及消除着火源的各种措施等等都是在防爆技术基本理论以及消除着火源的各种措施等

5、等都是在防爆技术基本理论 指导下采取的措施指导下采取的措施。 应用 燃烧和化学性爆炸的感应期 可燃物质和温度在达到自燃点或者着火点之可燃物质和温度在达到自燃点或者着火点之 后，并不立即发生自燃或着火，期间有段延滞的后，并不立即发生自燃或着火，期间有段延滞的 时间，称为感应期（或诱导期）时间，称为感应期（或诱导期） 可燃物质的燃烧和可燃性混合物的爆炸之所可燃物质的燃烧和可燃性混合物的爆炸之所 以存在感应期，是因为要使化学反应的活性中心以存在感应期，是因为要使化学反应的活性中心 发展到一定的数目需要一定的时间，也就是说，发展到一定的数目需要一定的时间，也就是说， 这类燃烧和爆炸都需要经过连续发展过

6、程所必须这类燃烧和爆炸都需要经过连续发展过程所必须 的一定时间才能发生的一定时间才能发生 防爆技术基本理论及应用 防止可燃物质化学性爆炸三个基本条件同时防止可燃物质化学性爆炸三个基本条件同时 存在，就是防爆技术的基本理论存在，就是防爆技术的基本理论 首先，消除可燃物首先，消除可燃物 其次，消除可燃物与空气（或氧气）混其次，消除可燃物与空气（或氧气）混 合形成爆炸性混合物合形成爆炸性混合物 最后，控制火源最后，控制火源 2.2 防爆基本技术措施 一、爆炸发展过程的特点与预防原则 1、爆炸发展过程的特点 采取预防措施是战胜火灾和爆炸的根本办法。为此，采取预防措施是战胜火灾和爆炸的根本办法。为此，

7、应当分析有关火灾和爆炸发展过程的特点，从而采取相应应当分析有关火灾和爆炸发展过程的特点，从而采取相应 的预防措施的预防措施。 可燃混合物的爆炸虽然发生于倾刻之间，但它还是有可燃混合物的爆炸虽然发生于倾刻之间，但它还是有 个发展过程。个发展过程。首先首先是可燃物与氧化剂的相互扩散，均匀混是可燃物与氧化剂的相互扩散，均匀混 合而形成爆炸性混合物，并且由于混合物遇着火源，使爆合而形成爆炸性混合物，并且由于混合物遇着火源，使爆 炸开始；炸开始；其次其次是由于连锁反应过程的发展，爆炸范围的扩是由于连锁反应过程的发展，爆炸范围的扩 大和爆炸威力的升级；大和爆炸威力的升级；最后最后是完成化学反应，爆炸力造成

8、是完成化学反应，爆炸力造成 灾害性破坏灾害性破坏 。 防爆的基本原则是根据对爆炸过程特点的分析防爆的基本原则是根据对爆炸过程特点的分析 ，采取相应措施。阻止第一过程的出现，限制第，采取相应措施。阻止第一过程的出现，限制第 二过程的发展，防护第三过程的危害。二过程的发展，防护第三过程的危害。 防爆基本原则有以下几点，防爆基本原则有以下几点， 1 1防止爆炸混合物的形成；防止爆炸混合物的形成； 2 2严格控制着火源，严格控制着火源， 3 3燃爆开始就及时泄出压力，燃爆开始就及时泄出压力， 4 4切断爆炸传播途径；切断爆炸传播途径； 5 5减弱爆炸压力和冲击波对人员、设备和建减弱爆炸压力和冲击波对人

9、员、设备和建 筑的损坏筑的损坏 ， 6 6检测报警。检测报警。 防爆的基本原则 二、预防爆炸混合物的形成 1.1. 防防止泄漏止泄漏（设备密闭）：防止危险物品的跑，（设备密闭）：防止危险物品的跑， 冒，滴，漏；冒，滴，漏； 2.2. 惰惰性介质保护性介质保护：N N 2 2 ,CO,CO 2 2 , ,水蒸汽等；水蒸汽等； 3.3. 用用难燃和不燃的溶剂代替可燃溶难燃和不燃的溶剂代替可燃溶剂剂 4.4. 厂厂房通风房通风 5.5. 危危险物品的储存险物品的储存 1 1 设备密封设备密封 系统密闭及负压操作在石油炼制和各种可燃气体的制取过系统密闭及负压操作在石油炼制和各种可燃气体的制取过 程中，

10、为防止可燃物与空气形成爆炸性混合物，工艺要求程中，为防止可燃物与空气形成爆炸性混合物，工艺要求 必须在密闭设备内进行。必须在密闭设备内进行。 所以，要经常对设备进行检查，防止跑、冒、漏、滴的发所以，要经常对设备进行检查，防止跑、冒、漏、滴的发 生。生。 在负压下生产的设备，应防止吸入空气。为此，在该系统在负压下生产的设备，应防止吸入空气。为此，在该系统 中应尽量少用法兰连接，以保证系统密闭性。中应尽量少用法兰连接，以保证系统密闭性。 2 2 惰性介质保护惰性介质保护 惰性气体用量的计算。惰性气体的需用量一般可以根据加惰性气体用量的计算。惰性气体的需用量一般可以根据加 入惰性气体后，氧的浓度降低

11、到不致发生爆炸这样一个界入惰性气体后，氧的浓度降低到不致发生爆炸这样一个界 限来计算。可根据表中数据用公式计算限来计算。可根据表中数据用公式计算 3 3 用用难燃和不燃的溶剂代替可燃溶剂难燃和不燃的溶剂代替可燃溶剂 化工生产中，对火灾爆炸危险性比较大的物质，应该采取化工生产中，对火灾爆炸危险性比较大的物质，应该采取 安全措施。首先要考虑的是尽量通过工艺的改进，以危险安全措施。首先要考虑的是尽量通过工艺的改进，以危险 性小的物质代替火灾爆炸危险性大的物质性小的物质代替火灾爆炸危险性大的物质。 在许多情况下，可以用不燃液体溶剂代替可燃液体，此类在许多情况下，可以用不燃液体溶剂代替可燃液体，此类 物

12、质有甲烷的氯衍生物物质有甲烷的氯衍生物( (二氯甲烷、四氯化碳、三氯甲烷二氯甲烷、四氯化碳、三氯甲烷) ) 及乙烯的氯衍生物及乙烯的氯衍生物( (三氯乙烯三氯乙烯) )。例如，为了溶解脂肪、。例如，为了溶解脂肪、 油、树脂、土沥青、沥青、橡胶以及油漆生产，可以用四油、树脂、土沥青、沥青、橡胶以及油漆生产，可以用四 氯化碳来代替有燃烧危险的液体溶剂氯化碳来代替有燃烧危险的液体溶剂。 选择危险性较小的液体时，沸点及蒸气压很重要。沸点在选择危险性较小的液体时，沸点及蒸气压很重要。沸点在 110110以上的液体，常温下以上的液体，常温下(18(182020) )不能形成爆炸浓不能形成爆炸浓 度。度。

13、4）厂房通风 完全依靠设备密闭，消除可燃物在厂房的存在是不大可能完全依靠设备密闭，消除可燃物在厂房的存在是不大可能 的，生产中，往往借助于通风来降低车间空气内可燃物的的，生产中，往往借助于通风来降低车间空气内可燃物的 含量。含量。 通风通风分为机械通风和自然通风。按换气方式，又可分为排分为机械通风和自然通风。按换气方式，又可分为排 风和送风。风和送风。 对对有火灾爆炸危险厂房的通风，由于空气中含有易燃易爆有火灾爆炸危险厂房的通风，由于空气中含有易燃易爆 气体，所以不能循环使用，排送风设备应有独立分开的风气体，所以不能循环使用，排送风设备应有独立分开的风 机室。如通风机室设在厂房内，应有隔绝措施

14、。排除、输机室。如通风机室设在厂房内，应有隔绝措施。排除、输 送温度超过送温度超过8080的空气或其他气体以及有燃烧爆炸危险的的空气或其他气体以及有燃烧爆炸危险的 气体、粉尘的通风设备，应用非燃烧材料制成。空气中含气体、粉尘的通风设备，应用非燃烧材料制成。空气中含 有易燃易爆危险物质的厂房，应采用不产生火花的通风机有易燃易爆危险物质的厂房，应采用不产生火花的通风机 和调节设备。和调节设备。 5)危险物品的储存 性质相互抵触的危险品如果储存不当，往性质相互抵触的危险品如果储存不当，往 往会酿成严重事故。不同危险品性质不同往会酿成严重事故。不同危险品性质不同 ，储存条件也不同，为防止危险品相互抵，

15、储存条件也不同，为防止危险品相互抵 触引起火灾和爆炸事故，应遵守危险品存触引起火灾和爆炸事故，应遵守危险品存 储原则。储原则。表表2-122-12、表表2-132-13、表表2-142-14 三、消除着火源 内容同第一章第五节 明火 摩擦和撞击 电气设备 具有爆炸危险的厂房内，应根据危险程度的具有爆炸危险的厂房内，应根据危险程度的 不同，采用防爆型电气设备。按照防爆结构不同，采用防爆型电气设备。按照防爆结构 和防爆性能的不同特点，防爆电气设备可分和防爆性能的不同特点，防爆电气设备可分 为增安型、隔爆型、充油型、充砂型、通风为增安型、隔爆型、充油型、充砂型、通风 充气型、本质安全型、无火花型、特

16、殊型。充气型、本质安全型、无火花型、特殊型。 三、消除着火源 增安型（防爆安全型） 隔爆型 接线盒、电动机、起动器、变压器 煤矿井下非采掘工作面或工厂含有爆炸性气体混合物的 作业场所 充油型 通风充气型 本质安全型 电缆、按钮指示箱、信号器 特殊型（防爆特殊型） 三、消除着火源 Q:Q:气体或蒸气爆炸性混合物场所气体或蒸气爆炸性混合物场所 G G：粉尘或纤维爆炸性混合物场所：粉尘或纤维爆炸性混合物场所 H H：火灾危险场所：火灾危险场所 四、测爆仪 爆炸事故是在具备一定的可燃气、氧气爆炸事故是在具备一定的可燃气、氧气 和火源这三要素的条件下出现的其中可和火源这三要素的条件下出现的其中可 燃气的偶然泄漏和积聚程度，是现场爆炸燃气的偶然泄漏和积聚程度，是现场爆炸 危险性的主要监测指标，相应的测爆仪和危险性的主要监测指标，相应的测爆仪和 报警器便是监测现场爆炸性气体泄漏危险