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,一、防火防爆安全技术 （一）燃烧的条件和分类 1、燃烧的条件 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 。,1）可燃物 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。 （1）可燃物质的分类 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。 按其组成的不同可分为无机可燃物和有机可燃物。 （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。,2）助燃物质 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起燃烧的物质称为助燃物或氧化剂，如空气

2、、氧气等。 3）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。,2、燃烧种类 1）闪燃与闪点 （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。 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。,（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。 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。 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

3、性越大。,2）自燃与自燃点 （1）自然：可燃物质自发着火的现象。 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。,（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. 自燃点是衡量可燃性物质火灾危险性的又一个重要参数。 可燃物的自燃点越低，越易引起自燃，其火灾危险性越大。 一般说来，液体密度越小，闪点越低，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

4、燃点逐渐降低。,3）着火与着火点 （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。 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。,（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。 对于闪点较低的液体来讲，其燃点只比闪点高15，而且闪点越低，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

5、着火点以下，是预防发生火灾的主要措施。,3、燃烧的形式 1）固体燃烧 （1）固体的分解燃烧。 （2）无焰燃烧。,2）气体燃烧 （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。 （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。 （3）喷流式燃烧。,3）液体燃烧 液体燃烧实际是蒸汽在燃烧。 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。 （1）沸溢火灾； （2）喷溅火灾,（二）爆炸形式与分类 1、爆炸的概念 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。,2、爆炸的分类 1）按爆炸

6、形成的原因可分为两类 （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。 （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。,2）根据爆炸时发生的化学变化，化学爆炸可分为三类 （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。,（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

7、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。 （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，才能发生爆炸。,3、爆炸极限 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。 1）爆炸极限: 可燃气体、蒸气与空气或氧气的混合物遇火源能

8、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。,2）影响爆炸极限的因素 （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，增加了火灾危险性。,（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。,（3）惰性气体含量。氮、二氧化碳、水蒸汽

9、、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。 （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。,（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。 （6）氧含量。混合物中氧含量增加，爆炸极限范围

10、扩大，尤其是爆炸上限 。,（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。 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。,（三）化工生产的火灾爆炸危险分析 1、物料的火灾爆炸危险 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。 1）爆炸性物质，硝化甘油等。 2）氧化剂，如过氧化钠、亚硝酸钾等。,3）可燃气体，如乙炔，苯蒸汽等。 4）自燃性物质，如黄磷等。 5）遇水燃烧物质，如硫的金属化合物等。 6）易燃与可燃液体，如汽油，丁

11、二烯等 。 7）易燃与可燃固体，如硝基化合物等。 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。,2、生产装置及工艺过程的火灾爆炸危险 主要影响因素有： 1）物料数量。装置中的物料越多 ，发生火灾时，灭火就越困难，损失越大。 2）压力温度。工艺过程苛刻，温度、高压也会增加危险性 3）工艺过程。越复杂，物理化学变化就越多，危险相应增加。,4）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。 5）装置设计不符规范，布局不合理，易发生事故，并使事故扩大。 6）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

12、全设施越完善，防止发生事故的可能性就越大。,（四）化工生产的防火防爆技术 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。,1、控制可燃物的措施 1）利用爆炸极限、相对密度等特性控制气态可燃物； 2）利用闪点、自燃点等特性控制液态可燃物；,3）利用燃点、自燃点等特性控制一般的固体可燃物； 4）利用负压操作对易燃无物料进行干燥、蒸馏、过滤、或输送。 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。,2、控制助燃物的措施 控制助燃物就是使可燃气体、

13、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。 1）密闭设备系统, 防止可燃物外溢泄漏 可燃气体、液体、固体、粉料物料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。,为了保证设备的密闭性，应注意以下几点安全要求 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。,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

14、排出。 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，防止粉尘进人变速箱中与润滑油混触引起火灾。,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。,2）惰性气体保护 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。 常在以下几个方面使用： 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；,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； 利用惰性气体进行正压输送易燃液体或高温物料； 对能产生火花的电气、仪表采用充氮正压保护；,对易

15、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体和蒸气； 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。,3）隔绝空气储存 遇空气或受潮、受热极易自燃的物质。 如、金属钠存于煤油中，黄磷存于水中。 4）隔离储运 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。,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： （1）甲、乙类物品和一般物品； （2）相互接触或混合后能引起燃烧爆炸的物质；,（3）相互接触或混合后

16、反应形成爆炸混合性物质的； （4）禁止一起储存的其他物质； （5）灭火方法不同的物品。,3、控制点火源的措施 1）消除和控制明火源； 2）防止撞击火星和控制摩擦热； 3）防止和控制高温物体作用 （1）禁止可燃物料与高温设备、管道表面接触； 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。,（2）工艺装置中的高温设备和管道要有保护层。 （3）在散发可燃粉尘、纤维的厂房内，集中采暖的温度不应过高，蒸汽采暖不应超过110，有二硫化碳等低温自燃物的厂（库）内，采暖热媒温度不超过90。 （4）加热温度超过物料自燃点的工艺过程，要严防物料外泄或空气渗入设备系统，如需排送高温可燃物料，不得用压缩空气，应当用氮气压送。,4）防止电火花 5）防止日光照射和聚光作用 （1）不准用椭圆形玻璃瓶盛装易燃液体，用玻璃瓶储存时，不准露天放置。 （2）乙醚必须存放在金属桶内或暗色的玻璃瓶内，并在每年49月限冷藏运输。,（3）受热易蒸发分解气体的