三讲危化品安全生产

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1、危险化学品生产安全技术 主讲：赵鸣放 l一、防火防爆安全技术 l（一）燃烧的条件和分类 l1、燃烧的条件 l发生燃烧必须同时具备三个条件即可燃物 质、助燃物质和着火源 。 l1）可燃物 l凡能与空气、氧气和其他氧化剂发生剧烈氧化反 应的物质都称为可燃物质。 l（1）可燃物质的分类 l按其存在状态可分为固态可燃物、液态可燃物 和气态可燃物。 l按其组成的不同可分为无机可燃物和有机可燃 物。 l（2）物质的可燃性质是随着条件的变化而变化， 大块的铝、镁可看作不燃烧，但在纯氧中就可燃 烧，铝粉、镁粉不但能自然，而且还有爆炸性。 l2）助燃物质 l凡是具有较强的氧化性能，能与可燃物质 发生化学反应并引

2、起燃烧的物质称为助燃 物或氧化剂，如空气、氧气等。 l3）点火源：具有一定温度和热量的能量， 或者说能引起可燃物质燃烧的能源。 l2、燃烧种类 l1）闪燃与闪点 l（1）闪燃：当火焰或炽热物体接近易燃或 可燃液体时，液面上的蒸气与空气混合物 会发生瞬间火苗或闪光。 l由于闪燃是在瞬间发生的，新的易燃或可 燃液体的蒸气来不及补充，其与空气的混 合浓度还不足以构成持续燃烧的条件，故 闪燃瞬间即熄灭。 l（2）闪点：易燃液体表面挥发出的蒸气足 以引起闪燃时的最低温度。 l闪点与物质的饱和蒸气压有关，物质的饱 和蒸气压越大，其闪点越低。如果易燃液 体温度高于它的闪点，则随时都有触及火 源而被点燃的危险

3、。 l闪点是衡量可燃液体危险性的一个重要参 数。可燃液体的闪点越低，其火灾危险性 越大。 l2）自燃与自燃点 l（1）自然：可燃物质自发着火的现象。 l可燃物质在没有外界火源的直接作用下， 常温中自行发热，或由于物质内部的物理 （如辐射、吸附等）、化学（如分解、化 合）、生物（如细菌的腐败作用）反应过 程所提供的热量聚积起来，使其达到自燃 温度，从而发生自行燃烧。 l（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. l自燃点是衡量可燃性物质火灾危险性的又一个重 要参数。 l可燃物的自燃点越低，越易引起自燃，其火灾危 险性越大。 l一般说来，液体密度越小，闪点越低，

4、而自燃点 越高；液体密度越大，闪点越高，而自燃点越低 。例如汽油、煤油、轻柴油、重柴油、蜡油、其 闪点逐渐升高，但自燃点逐渐降低。 l3）着火与着火点 l（1）着火。即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。 l物质被点燃后，先是局部（与明火接触处 ）被强烈加热首先达到引燃温度，产生 火焰，该局部燃烧产生的热量，足以把邻 近部分加热到引燃温度，燃烧就得以蔓延 开去。 l（2）着火点或燃点：在空气充足的条件下，可燃 物质的蒸气与空气的混合物与火焰接触而能使燃 烧持续5秒钟以上的最低温度，称为燃点或着火点 。 l对于闪点较低的液体来讲，其燃点只比闪点高1 5，而且闪

5、点越低，二者的差别越小。通常闪点 较高的液体的燃点比其闪点约高5一30，闪点 在100以上的可燃液体的燃点要高出其闪点 30以上。控制可燃液体的温度在其着火点以下 ，是预防发生火灾的主要措施。 l3、燃烧的形式 l1）固体燃烧 l（1）固体的分解燃烧。 l（2）无焰燃烧。 l2）气体燃烧 l（1）扩散燃烧 。可燃气体和空气的混合是 在燃烧过程中进行的。 l（2）动力燃烧。可燃气体与空气在燃烧前 按一定比例均匀混合。 l（3）喷流式燃烧。 l3）液体燃烧 l液体燃烧实际是蒸汽在燃烧。 l液体燃烧时，火焰向液面的传热主要靠辐 射；而火焰向液体里层的传热方式主要是 传导和对流。 l（1）沸溢火灾；

6、l（2）喷溅火灾 l（二）爆炸形式与分类 l1、爆炸的概念 l爆炸是指一种极为迅速的物理或化学的能 量释放过程 ，是物质在瞬间以机械功的形 式释放出大量气体和能力的现象。 l2、爆炸的分类 l1）按爆炸形成的原因可分为两类 l（1）物理爆炸。由物理变化、物理过程引 起的爆炸称为物理爆炸。 l （2）化学爆炸。物质发生高速放热化学反 应，产生大量气体，并急剧膨胀做功而形 成的爆炸现象称为化学爆炸。 l2）根据爆炸时发生的化学变化，化学爆炸 可分为三类 l（1）简单分解爆炸。发生简单分解爆炸的 爆炸性物质，爆炸时所需要的能量是由爆 炸物本身分解产生的，爆炸时并不一定伴 随着燃烧现象。属于这类物质的

7、有叠氮铅 、雷汞、雷银、三氯化氮、三碘化氮、三 硫化三氮、乙炔银、乙炔铜等，这类物质 非常危险，受到轻微震动就会发生爆炸。 l（2）复分解爆炸。这类爆炸物质需要在外界强度 较大的激发能源作用下，发生高速的放热反应并 形成强烈压缩状态的气体作为引起爆炸的高温高 压气体源。复分解爆炸伴有燃烧现象，燃烧所需 要的氧由爆炸物质本身的分解产生，爆炸后可把 附近的可燃物点燃，往往引起大面积的火灾。 l（3）可燃性物质的爆炸。可燃气体、蒸汽或粉尘 与空气或氧气形成的混合物发生的爆炸都属于此 类爆炸。爆炸性混合物的爆炸需要一定的条件， 可燃气体与空气或氧气的混合物要达到爆炸的极 限范围，并具有一定的激发能量，

8、才能发生爆炸 。 l3、爆炸极限 l可燃气体、蒸气与空气的混合物，遇到火源后并 不是在所有的浓度范围内都发生爆炸，而是有一 个浓度范围，当可燃气体混合物的浓度高于某一 浓度或低于某一浓度时，都不会发生爆炸。 l1）爆炸极限: l可燃气体、蒸气与空气或氧气的混合物遇火源能 发生爆炸的最低浓度称为爆炸下限，发生爆炸的 最高浓度称为爆炸上限。爆炸上限与下限之间的 范围，称为爆炸极限。 l2）影响爆炸极限的因素 l（1）初始温度。可燃气体混合物的初始温 度越高 ，根据活化能理论参加反应的分 子的活性就越大，反应的速度就越快，反 应时间缩短，放热速率增快，使爆炸下限 降低，上限增高，爆炸极限范围增大，增

9、 加了火灾危险性。 l（2）初始压力。压力对可燃气体混合物的 爆炸极限有明显的影响。压力增大，一是 可以降低气体混合物的自燃点，二是在高 压下分子间距缩小，更易发生反应，加快 了反应速度，爆炸上限明显增高，爆炸范 围增大 。因此减压操作有利于减小爆炸的 危险性。 l（3）惰性气体含量。氮、二氧化碳、水蒸汽、氦 、四氯化碳等惰性气体加入到爆炸性混合物中， 就会使其爆炸范围缩小，惰性气体的浓度达到一 定的数值时，可使混合物不发生爆炸。 l（4）杂物。杂物的存在对爆炸的影响较为复杂。 无水、干燥的氯气没有氧化性能；干燥的空气不 能完全氧化钠、磷；干燥的氢、氧混合物在 1000也不会自行爆炸；少量的水

10、就会加速臭氧 、氯氧化物等物质的分解；少量的硫化氢就会大 大降低水煤气与空气混合物的的燃点并增加其爆 炸危险性。 l（5）容器。容器直径越小，火焰在其中越 难蔓延混合物的爆炸极限范围则越小。当 容器直径或火焰通道减少到一定数值时， 火焰不能蔓延，可消除爆炸危险。这个直 径称为临界直径。 l（6）氧含量。混合物中氧含量增加，爆炸 极限范围扩大，尤其是爆炸上限 。 l（7）点火源。点火源能量强度高，热表面 积大，与混合物接触的时间长，都会使可 燃气体混合物的爆炸极限范围扩大，增加 其爆炸危险性。 l各种爆炸混合物都有一个最低引爆能量， 即点火能量。爆炸混合物的点火能量越小 ，其燃爆的危险性越大。

11、l（三）化工生产的火灾爆炸危险分析 l1、物料的火灾爆炸危险 l使用的物料、中间产品、废物等 绝大部分 都具有火灾爆炸危险，从防火防爆的角度 划分，可分为7类。 l1）爆炸性物质，硝化甘油等。 l2）氧化剂，如过氧化钠、亚硝酸钾等。 l3）可燃气体，如乙炔，苯蒸汽等。 l4）自燃性物质，如黄磷等。 l5）遇水燃烧物质，如硫的金属化合物等。 l6）易燃与可燃液体，如汽油，丁二烯等 。 l7）易燃与可燃固体，如硝基化合物等。 l物质的火灾爆炸危险特性可从危险化学品 安全技术说明书中获取。 l2、生产装置及工艺过程的火灾爆炸危险 l主要影响因素有： l1）物料数量。装置中的物料越多 ，发生火 灾时，

12、灭火就越困难，损失越大。 l2）压力温度。工艺过程苛刻，温度、高压 也会增加危险性 l3）工艺过程。越复杂，物理化学变化就越 多，危险相应增加。 l4）操作人员素质和操作程序。操作人员技 术不熟练，违章作业或事故应急处理技能 差，都有可能引发事故，并使事故扩大。 l5）装置设计不符规范，布局不合理，易发 生事故，并使事故扩大。 l6）安全措施。如应急电源、冷却装置。抑 爆装置、紧急切断装置、计算机控制等， 安全设施越完善，防止发生事故的可能性 就越大。 l（四）化工生产的防火防爆技术 l防火防爆必须坚持“预防为主、防消结合” 的原则，牢固树立“隐患险于明火，防范胜 于救灾”的观念，针对“火灾爆

13、炸源传播 途径接受者（人或装置、设施）”的体系 ，采取预防、灭火、限制等综合对策。 l1、控制可燃物的措施 l1）利用爆炸极限、相对密度等特性控制气 态可燃物； l2）利用闪点、自燃点等特性控制液态可燃 物； l3）利用燃点、自燃点等特性控制一般的固 体可燃物； l4）利用负压操作对易燃无物料进行干燥、 蒸馏、过滤、或输送。 l负压操作能够降低液体物料的沸点和烘干 温度，缩小可燃物料的爆炸极限。 l2、控制助燃物的措施 l控制助燃物就是使可燃气体、液体、固体 、粉料物不与空气、氧气或其他氧化剂接 触，或将它们隔离开来。 l1）密闭设备系统, 防止可燃物外溢泄漏 l可燃气体、液体、固体、粉料物料

14、放在密 闭设备或密闭容器中储存或操作，可以避 免它们与外界空气接触而形成燃爆体系。 l为了保证设备的密闭性，应注意以下几点 安全要求 l有燃烧爆炸危险的设备管道，少用法兰 连接，尽量使用焊接。必须使用法兰连接 的。应根据压力的要求，选用不同的法兰 。密封垫圈的选用要符合温度、压力、介 质的要求，一般工艺采用石棉橡胶垫圈； 高温高压、腐蚀性介质的工艺，采用聚四 氟乙烯塑料垫圈。 l输送可燃气体、液体的管道应采用无缝 钢管，盛装腐蚀性介质的容器底部尽量不 装设阀门，腐蚀性液体应从顶部抽吸排出 。 l接触高锰酸钾、氯酸钾、硝酸钾、漂白 粉等氧化剂的生产传动装置要严加密封， 定期更换润滑油，防止粉尘进

15、人变速箱中 与润滑油混触引起火灾。 l对正压和负压的设备系统，要严格控制 压力，防止超压。在定期检修时要做气 密性检验和耐压强度实验。 l2）惰性气体保护 l作用：隔绝空气，降低氧含量，缩小以致 消除可燃物与助燃物形成的燃爆浓度。 l常在以下几个方面使用： l压碎、研磨、筛分、混合易燃固体物质 及粉状物料输送时，用惰性气体作覆盖保 护； l在可燃气体或蒸气的物料系统中，充人 惰性气体，使系统保持正压，防止形成爆 炸性混合物； l 利用惰性气体进行正压输送易燃液体或 高温物料； l对能产生火花的电气、仪表采用充氮正 压保护； l对易燃易爆系统进行动火检修时，用惰 性气体吹扫，置换出系统中的可燃气

16、体和 蒸气； l有火灾爆炸危险的设备、贮槽、管线等 与惰性气体管路相连，当发生危险时，可 用惰性气体覆盖，进行保护和灭火。 l3）隔绝空气储存 l遇空气或受潮、受热极易自燃的物质。 l如、金属钠存于煤油中，黄磷存于水中。 l4）隔离储运 l与酸、碱、氧化剂等助燃物混合接触能够 燃爆的可燃物和还原剂相抵触的化学危险 物品如果储运不当，往往会酿成严重的事 故。 l下列各组物品必须分间、分库储存，即采 用隔离或分离储存，并在醒目处标明储存 物品的名称、性质和灭火方法： l（1）甲、乙类物品和一般物品； l（2）相互接触或混合后能引起燃烧爆炸的 物质； l（3）相互接触或混合后反应形成爆炸混合 性物质的； l（4）禁止一起储存的其他物质； l（5）灭火方法不同的物品。 l3、控制点火源的措施 l1）消除和控制明火源； l2）防止撞击火星和控制摩擦热； l3）防止和控制高温物体作用 l（1）禁止可燃物料与高温设备、管道表面 接触； l可燃物料的排放口应远离高温物体表面， 沉落在高温物体表面的可燃粉尘、纤维及 时清除。 l（2）工艺装置中的高温设备和