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1、防火防爆基础知识防 火 防 爆 基 础 知 识防火防爆基础知识主要内容 第一部分 燃烧与爆炸 第二部分 可燃物质的火灾爆炸危险性 第三部分 防火防爆措施 第四部分 消防知识防火防爆基础知识 第一部分 燃烧与爆炸燃烧的定义:燃烧是可燃物质(气体、液体或固体)与助燃物(氧或氧化剂)发生的伴有放热和发光的一种激烈的化学反应。它具有发光、发热、生成新物质三个特征。最常见、最普通的燃烧现象是可燃物在空气或氧气中燃烧。 防火防爆基础知识燃烧的条件燃烧必须同时具备下述三个条件：可燃性物质、助燃性物质、点火源。每一个条件要有一定的量，相互作用，燃烧方可产生。(1)可燃物(2)助燃物(3)点火源中国石油安全技术
2、研究所防火防爆基础知识燃烧三要素防火防爆基础知识常见的火源种类在生产中，常见的引起火灾爆炸的点火源有以下8种：(1) 明火 (2) 高热物及高温表面(3) 电火花 (4) 静电、雷电(5) 摩擦与撞击 (6) 易燃物自行发热(7) 绝热压缩 (8) 化学反应热及光线和射线 结论：可燃物、助燃物和着火源构成燃烧的三要素，缺少其中任何一个要素便不能燃烧。燃烧反应在浓度、压力、组成和着火源等方面都存在着极限值。如果可燃物未达到一定浓度，或助燃物数量不足，或着火源不具备足够的温度或热量，那么，即使具备了三个条件，燃烧也不会发生。对于进行着的燃烧，若消除其中任何一个要素，燃烧便会终止，这就是灭火的基本理
3、论。防火防爆基础知识防火防爆基础知识可燃气体的燃烧过程可燃气体最易燃烧，燃烧所需热量只用于本身氧化分解，所以将可燃气体加热到其燃点即可燃烧。防火防爆基础知识可燃气体的燃烧形式当可燃气体流入大气中时，在可燃性气体与助燃性气体的接触面上所发生的燃烧叫扩散燃烧。 当可燃性气体和助燃性气体预先混合成一定浓度范围内的混合气体，然后遇到点火源而产生的燃烧叫预混燃烧(动力燃烧)。防火防爆基础知识可燃液体的燃烧过程及形式可燃液体在火源或热源的作用下，首先蒸发，然后蒸气氧化、分解进行燃烧。可燃液体的燃烧，实质上是燃烧可燃液体蒸发出来的蒸气，所以叫蒸发燃烧。对于难挥发的可燃液体，其受热后分解出可燃性气体，然后这些
4、可燃性气体进行燃烧，这种燃烧形式称为分解燃烧。 中国石油安全技术研究所防火防爆基础知识可燃固体的燃烧过程及形式(1)防火防爆基础知识可燃固体的燃烧过程及形式(2)可燃固体的燃烧可分为简单可燃固体、低熔点可燃固体、高熔点可燃固体和复杂的可燃固体燃烧等四种情况。防火防爆基础知识可燃固体的燃烧过程及形式(3)(1) 简单可燃固体燃烧硫、磷、钾、钠等都属于简单的可燃固体，由单质组成。它们燃烧时，先受热熔化，然后蒸发变成蒸气而燃烧，所以也属于蒸发燃烧。这类物质只需要较少热量就可变成蒸气，而且没有分解过程，所以容易着火。(2) 低熔点可燃固体燃烧低熔点可燃固体常温下是固体，受热后迅速熔化，如石蜡、 沥青、
5、松香等。它们燃烧时，先受热熔化，然后蒸发、分解，直 至燃烧出现火焰。例如用火柴点燃蜡烛，当火焰接近时，它并不 马上燃烧，而是首先受热熔化，然后蒸发气化，发生氧化分解， 氧化分解产物和空气中的氧化合而进行燃烧，所以也称为分解燃 烧。防火防爆基础知识可燃固体的燃烧过程及形式(4)(3) 高熔点可燃固体燃烧固体碳和铝、镍、铁等金属熔点较高，在热源作用下不氧 化也不分解，它们的燃烧发生在空气和固体表面接触的部位， 能产生红热的表面，但不产生火焰，燃烧的速度和固体表面的 大小有关。这种燃烧形式称为表面燃烧。 (4) 复杂可燃固体燃烧这类物质有木材、煤、纸、棉麻纤维、橡胶、合成树脂等 。它们在燃烧时，首先
6、受热分解，生成气态和液态产物，然后 气态和液态产物的蒸气再发生氧化燃烧。例如，木材开始受热 时先蒸发出水分和二氧化碳，然后慢慢分解出一氧化碳、氢和 碳氢化合物等可燃的气态产物，继而剧烈地氧化，直至有火焰 的燃烧。因此，这种燃烧也是分解燃烧。 防火防爆基础知识三、燃烧的类型v 根据可燃物状态的不同，燃烧分为气体燃烧、液体燃烧和固体燃烧三种形式。v 根据燃烧方式的不同，燃烧分为扩散燃烧、预混燃烧、蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧。v 根据燃烧发生瞬间的特点，燃烧分为闪燃、着火和自燃三种形式。防火防爆基础知识闪燃有明火作用 的一闪即灭 的燃烧闪点可燃液体 的特性可燃物与助 燃物是在液 体表面混合 燃烧的
7、着火有明火作用 持续而稳定 燃烧燃点可燃液体固 体的特性受热自燃无明火作用 靠外热引起 的自动燃烧自燃点可燃气体 液体固体 的特性本身自燃无明火作用靠 自热引起自动 燃烧油浸纤维 、煤、植 物化学物 品可燃物与助燃物是在燃烧过程中边混合 边反应的防火防爆基础知识闪燃与闪点液体的表面都有一定数量的蒸气存在，蒸气的浓度取决于该液体所处的温度，温度越高则蒸气浓度越大。在一定温度下，可燃性液体(包括少量可熔化的固体，如萘、樟脑、硫磺、石蜡、沥青等)蒸气与空气混合后，达到一定的浓度时，遇点火源产生的一闪即灭的燃烧现象，叫做闪燃。闪点是指可燃性液体产生闪燃现象的最低温度。 闪点是液体可以引起火灾危险的最低
8、温度。液体的闪点越低，它的火灾危险性越大。防火防爆基础知识闪点的影响因素(1) 同系物液体的闪点随着相对分子量、相对密度、沸点的增加和蒸汽压的降低而增加。(2) 同类组分混合液，如汽油、煤油等，由烃类的同系物组成，其闪点随着馏分的增高而增设。(3) 异构体的闪点低于正构体。(4) 能溶于水的易燃液体，闪点随浓度的降低而增高。 (5) 油漆类液体的闪点取决于油漆中所含溶剂的闪点。(6) 两种可燃液体混合物的闪点一般低于这两种液体闪点的平均值。防火防爆基础知识着火与着火点着火是指可燃物受到外界火源的直接作用而开始的持续燃烧现象。例如，用火柴点燃稻草，就会引起着火。可燃物质开始着火所需要的最低温度，
9、叫做燃点，又称着火点。 防火防爆基础知识自燃与自燃点可燃物在没有外部火花、火焰等点火源的作用下，因受热或自身发热并蓄热而发生的自然燃烧现象，叫做自燃。可燃物质在没有火焰、电火花等明火源的作用下，由于本身受空气氧化而放出热量，或受外界温度、湿度影响使其温度升高而引起燃烧的最低温度称为自燃点（或引燃温度）。防火防爆基础知识自燃有以下两种情况。(1)受热自燃：可燃物质在外部热源作用下温度升高，达到自燃点而自行燃烧。(2)自热自燃：可燃物在无外部热源影响下，其内部发生物理的、化学的或生化过程而产生热量，并经长时间积累达到该物质的自燃点而自行燃烧的现象。防火防爆基础知识爆炸的定义物质由一种状态迅速地转变
10、为另一种状态，并瞬间以机械功的形式放出大量能量的现象，称为爆炸。 爆炸现象一般具有如下特征：（1）爆炸过程进行得很快（2）爆炸点附近瞬间压力急剧上升（3）发出声响（4）周围介质发生震动或邻近物质遭到破坏防火防爆基础知识爆炸的分类 1.按爆炸能量的来源分类（1）物理爆炸（2）化学爆炸2.化学爆炸按参加物质的反应类型（1）简单分解爆炸（2）复杂分解爆炸（3）爆炸性混合物爆炸。3. 化学性爆炸按爆炸传播速度，分为爆燃和爆轰。石油化工企业中发生的爆炸多属于爆炸性混合物爆炸。防火防爆基础知识爆炸极限及影响因素可燃气体、可燃液体蒸气或可燃粉尘与空气混合并达到一定浓度时，遇火源就会燃烧或爆炸。这个遇火源能够
11、发生燃烧或爆炸的浓度范围，称为爆炸极限。爆炸极限通常用可燃气体在空气中的体积百分比（V%）表示。对可燃粉尘，我们通常用单位体积内可燃粉尘的质量g/cm3来表示其爆炸上、下限值。一般石油产品蒸气的爆炸范围约为1%6%。四个碳以下的气体爆炸范围大致在1.9%15%之间。 防火防爆基础知识影响因素1. 温度温度越高，爆炸范围越宽（下限下降，上限上升），爆炸危险 性增加。2. 压力压力越大，爆炸范围越宽（对下限的影响较小，对上限的影响较大），危险性增加。压力降到某一数值，上限与下限重合，这一压力称为临界压力。低于临界压力，混合气则无燃烧爆炸的危险。3. 氧含量混合气中增加氧含量，会使上限显著增高，爆炸
12、范围增大。4 . 惰性气体惰性气体含量增加，爆炸范围变窄，但不同惰性气体的影响不 同。 防火防爆基础知识5. 点火源点火源的强度高，热表面的面积大，火源与混合物的接触时间长，会使爆炸范围扩大，增加燃烧、爆炸的危险性。6. 消焰距离实验证明，通道尺寸越小，通道内混合气体的爆炸浓度范围越小，燃烧时火焰蔓延速度越慢。把火焰蔓延不下去的最大通道尺寸叫消焰距离。各种可燃气有不同的消焰距离，消焰距离还与可燃气的浓度有关，也受气体流速、压力的影响。消焰距离是可燃物蔓延能力的一个度量参数，度量可燃物危险程度的一个重要参数。防火防爆基础知识最小点火能及影响因素最小点火能是指能引起爆炸性混合物燃烧爆炸时所需的最小
13、能量。对可燃气体和液体蒸汽而言，最小点火能对应4%的点燃概率。对可燃粉尘而言，最小点火能对应10%的点燃概率。最小点火能数值愈小，说明该物质愈易被引燃。 防火防爆基础知识燃烧和爆炸的关系 燃烧的主要特征是发光和发热，与压力无特别关系。爆炸的主要特征是压力的急剧上升和爆炸波的产生。燃烧和化学爆炸本质上都是氧化还原反应，但二者反应速度、放热速率和火焰传播速度都不同，前者比后者慢得多。燃烧和爆炸关系十分密切，有时难以将它们完全分开。在一定条件下，燃烧可以引起爆炸，爆炸也可以引起燃烧。事实上，在很多火灾爆炸事故案例中，火灾和爆炸是同时存在的。防火防爆基础知识火灾与爆炸的破坏作用(1)火灾发生后，随着时
14、间的延续，损失数量迅速增长，损失大约与时间的平方成比例，如火灾时间延长一倍，损失可能增加四倍。防火防爆基础知识火灾与爆炸的破坏作用(2)爆炸则是猝不及防。可能仅在一秒种内爆炸过程已经结束，设备损坏、厂房倒塌、人员伤亡等巨大损失也将在瞬间发生。爆炸通常伴随发热、发光、发声、压力上升、真空和电离等现象，具有很大的破坏作用。其破坏作用的大小与爆炸物的数量和性质、爆炸时的条件以及爆炸位置等因素有关。防火防爆基础知识火灾与爆炸的破坏作用(3)爆炸的破坏形式： 1 震荡作用2 冲击波的破坏作用3 碎片冲击4 造成火灾5 造成中毒和环境污染防火防爆基础知识 第二部分 可燃物质的火灾爆炸危险性 v 爆炸极限是
15、评定气体火灾爆炸危险的主要指标。v 闪点是评定可燃液体火灾爆炸危险性的主要标志。v 燃点是评定固体物质火灾危险性主要标志。防火防爆基础知识气体物质的火灾爆炸危险性爆炸极限是评定气体火灾爆炸危险的主要指标。评定气体火灾爆炸危险性的参数还有自燃点、化学活泼性、比重、扩散性、可缩性和受热膨胀性、腐蚀性、毒害性及带电性等等。防火防爆基础知识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。类别可燃气体与空气混合物的爆炸下限甲10%(体积)乙10%(体积)防火防爆基础知识液体物质的火灾爆炸危险性评定液体危险性的主要指标是闪点。此外，爆炸温度极限、饱和
16、蒸气压、膨胀性、流动扩散性、相对密度、沸点、相对分子质量及化学结构等也都影响其危险性。中国石油安全技术研究所防火防爆基础知识石油化工企业设计防火规范(GB50160-92，1999年版)规定，液化烃、可燃液体的火灾危险性按规划下表分类。 防火防爆基础知识原油和天然气工程设计防火规范 (GB50183-93) 中，有关常用储存物品的火灾危险性分类及举例：储存物 品类别火灾危险性特征举例甲1 37.8的蒸气压 200kPa的液体 2 闪点28的液体3 爆炸下限10%的气 体4 受到水或空气中水蒸 气的作用能产生爆炸下 限10%气体的固体物 质液化石油气、天然气凝液汽油、苯、甲苯、甲醇、乙醇、石脑 油、乙硫醇、丙酮、吡啶、丙烯、己
