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1、新疆天业集团安全管理部,防火防爆基础知识,防 火 防 爆 基 础 知 识,新疆天业集团安全管理部,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,新疆天业集团安全管理部,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。,新疆天业集团安全管理部,防火防爆基础知识,燃烧的条件,燃烧必须同时具备三个要素：可燃物、助燃物、点火源
2、。每一个要素要有一定的量，相互作用，燃烧方可产生。,新疆天业集团安全管理部,防火防爆基础知识,燃烧三要素,新疆天业集团安全管理部,防火防爆基础知识,燃烧的分类,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。 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。 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。,新疆天业集团安全管理部,防火防爆基础知识,燃烧特性(1),完全燃烧： 有机可燃气体燃烧，可燃气体分子中所含的碳全部氧化成二氧化碳，氢全部氧化生成水，这样的过程称为完全燃烧。 燃烧热： 燃烧热的数值是用热量计在常压下测得，是单位质量
3、或单位体积的可燃物完全燃烧后冷却到18时所放出的热量(kJ/kg，kJ/m3)。,新疆天业集团安全管理部,防火防爆基础知识,燃烧特性(2),燃烧温度： (1) 理论燃烧温度：是指可燃物与空气在绝热条件下完全燃烧，所释放出来的热量全部用于加热燃烧产物，使燃烧产物达到的最高燃烧温度。 (2) 实际燃烧温度：可燃物燃烧的完全程度与可燃物在空气中的浓度有关，燃烧放出的热量也会有一部分散失于周围环境，燃烧产物实际达到的温度称为实际燃烧温度，也称火焰温度。 实际燃烧温度不是固定的值，它受可燃物浓度和一系列外界因素的影响。,新疆天业集团安全管理部,防火防爆基础知识,燃烧特性(3),燃烧速度： 1 气体燃烧速
4、度：火焰在可燃介质中的传播速度也称燃烧速度。 气体燃烧速度的影响因素： 气体的组成和结构 可燃气体含量 初温 燃烧形式 管道 压力和流动状态,新疆天业集团安全管理部,防火防爆基础知识,燃烧特性(4),2 液体的燃烧速度 液体的燃烧速度工业上有两种表示方法：一种是以单位面积上单位时间内烧掉的液体质量来表示，叫做液体燃烧的质量速度；另一种是以单位时间内烧掉液层的高度来表示，叫做液体燃烧的直线速度。 影响因素： 初温 含水量 容器 风速、风向,新疆天业集团安全管理部,防火防爆基础知识,燃烧特性(5),3 固体的燃烧速度 固体的燃烧速度一般小于可燃气体和液体的燃烧速度。不同组成、不同结构的固体物质，燃
5、烧速度有很大差别。 影响因素： (1)组成、结构 (2) 风向和风力 (3) 含水量 (4) 比表面积(表面积对体积的比值),新疆天业集团安全管理部,防火防爆基础知识,常见的点火源,在生产生活中，常见的点火源有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,新疆天业集团安全管理部,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，叫做燃点，又称着火点。,新疆
6、天业集团安全管理部,防火防爆基础知识,可燃气体、液体的燃烧过程,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。 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。可燃液体实质上是燃烧蒸发出来的蒸气，所以叫蒸发燃烧。对于难挥发的可燃液体，其受热后先分解出可燃性气体，然后这些可燃性气体进行燃烧，这种燃烧形式称为分解燃烧,新疆天业集团安全管理部,防火防爆基础知识,可燃固体的燃烧过程及形式(1), 可燃固体的燃烧可分为简单可燃固体、高熔点可燃固体、低熔点可燃固体和复杂的可燃固体燃烧等四种情况,新疆天业集团安全管理部,防火防爆基础知识,可燃固体的
7、燃烧过程及形式(2),(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) 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。,新疆天业集团安全管理部,防火防爆基础知识,可燃固体的燃烧过程及形式(3),(3) 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
8、熔化，如石蜡、沥青、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。 (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。,新疆天业集团安全管理部,防
9、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温度。液体的闪点越低，它的火灾危险性越大。,新疆天业集团安全管理部,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。自燃有两种情况。 (1)受热自燃：可燃物质在
10、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 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）,新疆天业集团安全管理部,防火防爆基础知识,自燃点的影响因素,物质的自燃点不是固定不变的数值，而是受压力、密度、容器直径、浓度等因素的影响。 一般规律是：受压越高，自燃点越低；密度越大，自燃点越低；容器直径越小，自燃点越高。 掌握了物质的自燃点，不仅对评定它们的
11、火灾危险性大小有着实际意义，而且对它们的安全生产和储存也有重要意义。例如，根据自燃点，选择防爆电气型式，控制反应温度，设计阻火器的直径，隔离热源等等。,新疆天业集团安全管理部,防火防爆基础知识,自燃点的影响因素,1.压力的影响 压力对可燃气体和液体的自燃温度有显著影响，压力愈高，自燃温度愈低。如：CH4，当压力从0.5atm增大到10atm，其自燃温度下降100。 2.浓度的影响 在热损失相同的情况下，贫乏的和富裕的燃料空气混合物的自燃温度较高，化学计算浓度时自燃温度最低。如：H2S在爆炸下限浓度时，自燃温度为373；在爆炸上限浓度时，自燃温度为304；而在化学计算浓度时，自燃温度仅为246。
12、 3.催化剂 活性催化剂能降低物质的自燃点，惰性催化剂能提高物质的自燃点。,新疆天业集团安全管理部,防火防爆基础知识,自燃点的影响因素,4.容器 一般地讲，容器体积愈小，自燃温度愈高。当容器很小时，可导致燃料混合物失去燃烧性。此外，容器的材质、形状及表面积与体积的比值都对样品的自燃温度产生影响。 5.可燃固体的粒度 它们粉碎的程度愈高，粒度愈细，自燃温度就愈低。 6.环境温度、湿度 环境温度、湿度等对自燃温度的测试结果均有一定的影响。,新疆天业集团安全管理部,防火防爆基础知识,自燃点的影响因素,7.可燃物质的种类 (1)同系物中，碳原子数较少的自燃点较高，随着碳原子数增多自燃点逐个降低。如：甲
13、烷的自燃点高于乙烷， 乙烷高于丙烷，丙烷高于丁烷。 (2)饱和烃的自燃点高于碳原子数相同的不饱和烃的自燃点。例如：乙烷的自燃点为515，乙烯为490，乙炔为305。 (3) 芳香烃的自燃点高于原子数相同的脂肪族化合物的自燃点。如：苯的自燃点为550 ，己烷的自燃点为248。 (4)正构体化合物的自燃点比异构体低。例如：正丁醇是242 ，而异丁醇为413。 (5) 液体燃烧的密度越小，则闪点越低，而自燃点越高，反之，密度越大，则闪点越高，而自燃点越低。对轻质燃料油而言，一般地讲，液体燃料的比重越小，其闪点越低，而自燃温度却越高。,新疆天业集团安全管理部,防火防爆基础知识,爆炸的定义,物质由一种状
14、态迅速地转变为另一种状态，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,新疆天业集团安全管理部,防火防爆基础知识,爆炸的分类,爆炸的分类： 按爆炸能量的来源分类，爆炸可分为物理爆炸和化学爆炸二类。 化学爆炸按参加物质的反应类型，分为简单分解爆炸、复杂分解爆炸和爆炸性混合物爆炸。 化学性爆炸按爆炸传播速度，分为爆燃和爆轰。 根据爆炸物的物理状态，爆炸分为凝聚相爆炸和气相爆炸。 我们通常所说的爆炸，一般是指化学爆炸。,新疆天业集团安全管理部,防火防
15、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。这个遇火源能够发生燃烧或爆炸的浓度范围，称为爆炸极限。 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。,新疆天业集团安全管理部,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
16、氧含量，会使上限显著增高，爆炸范围增大。 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。,新疆天业集团安全管理部,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。,新疆天业集团安全管理部,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，
