化工安全工程概论_04燃烧和爆炸与防火防爆安全技术
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燃烧和爆炸与防火防爆安全技术在化工生产中,火灾爆炸事故一旦发生,就必需实行局限化措施,限制事故的扩散和集中,把损失降低到最低限度。
多数火灾爆炸事故,损害和损失的很大一部分不是在事故的初始阶段,而是在事故的扩散和集中中造成的。
目前很多大的化工企业把防灾的重点,普遍放在火灾爆炸发生并转而使事故扩大的危急性上。
火灾爆炸事故,多数是由于人们忽视在正常操作中并无危急,但在紧急状况下却无应急措施的物料、设备或工艺过程。
困苦的扩大,则往往是由于人们对于物料或工艺装置置于火灾爆炸现场的危急性熟悉不足。
火灾爆炸的局限化措施,在建厂初期设计阶段就应当考虑到。
对于工艺装置的布局、建筑结构以及防火区域的划分,不仅要有利于工艺要求和运行管理,而且要有利于预防火灾和爆炸,把事故局限在有限的范围内。
从投资方面考虑,布局越紧凑越好,但这样对于防止火灾扩散限制火灾区域是不利的。
所以要统筹兼顾,留有必要的防火间距。
对槽罐间距、防油堤、防火墙、耐火结构及阻火灭火设施,大量物料泄漏的处理及灭火措施,以及紧急状况下的指挥系统等都要统筹考虑。
二、平安装置和局限化设施1.平安装置一般平安装置有成分掌握装置、温度掌握装置和火源切断装置。
特别抑制装置则包括防止火焰传播的装置,如冷却器、平安罩、填充环、阻火器、隔离设施等;掌握聚合或分解的装置,主要用于添加反应抑制剂,供应冷却作用等;预防着火的装置,如蒸汽幕、惰性气体幕、水幕等。
2.局限化设施局限化设施包括泄压、截流和应急设施等。
高压泄压设施有平安阀、回流阀、泄料阀、放空阀等;低压泄压设施有密封装置、排气装置、汲取装置、平安板等。
截流设施则有紧急截断阀、防止过流阀、逆止阀等。
应急设施有紧急迫断电源、紧急停车、紧急断流、紧急分流、紧急排放、紧急冷却、紧急通人惰性气体、紧急加入反应抑制剂的装置和设施等。
有警示作用的测量仪表有液面计、压力计、温度计、流量计、浓度计、密度计、pH值测量仪、气体检测器等。
警示装置则有蜂鸣器、警铃、指示灯等。
第三节燃烧的特征参数一、燃烧温度可燃物质燃烧所产生的热量在火焰燃烧区域释放出来,火焰温度即是燃烧温度。
表4—3列出了一些常见物质的燃烧温度。
二、燃烧速率1.气体燃烧速率气体燃烧无需像固体、液体那样经过熔化、蒸发等过程,所以气体燃烧速率很快。
气体的燃烧速率随物质的成分不同而异。
单质气体如氢气的燃烧只需受热、氧化等过程;而化合物气体如天然气、乙炔等的燃烧则需要经过受热、分解、氧化等过程。
所以,单质气体的燃烧速率要比化合物气体的快。
在气体燃烧中,扩散燃烧速率取决于气体扩散速率,而混合燃烧速率则只取决于本身的化学反应速率。
因此,在通常情况下,混合燃烧速率高于扩散燃烧速率。
气体的燃烧性能常以火焰传播速率来表征,火焰传播速率有时也称为燃烧速率。
燃烧速率是指燃烧表面的火焰沿垂直于表面的方向向未燃烧部分传播的速率。
在多数火灾或爆炸情况下,已燃和未燃气体都在运动,燃烧速率和火焰传播速率并不相同。
这时的火焰传播速率等于燃烧速率和整体运动速率的和。
管道中气体的燃烧速率与管径有关。
当管径小于某个小的量值时,火焰在管中不传播。
若管径大于这个小的量值,火焰传播速率随管径的增加而增加,但当管径增加到某个量值时,火焰传播速率便不再增加,此时即为最大燃烧速率。
表4—4列出了烃类气体在空气中的最大燃烧速率。
表4-4 烃类气体在空气中的最大燃烧速率2.液体燃烧速率液体燃烧速率取决于液体的蒸发。
其燃烧速率有下面两种表示方法:(1)质量速率质量速率指每平方米可燃液体表面,每小时烧掉的液体的质量,单位为kg·m-2·h-1。
(2)直线速率直线速率指每小时烧掉可燃液层的高度,单位为m·h-1。
液体的燃烧过程是先蒸发而后燃烧。
易燃液体在常温下蒸气压就很高,因此有火星、灼热物体等靠近时便能着火。
之后,火焰会很快沿液体表面蔓延。
另一类液体只有在火焰或灼热物体长久作用下,使其表层受强热大量蒸发才会燃烧。
故在常温下生产、使用这类液体没有火灾或爆炸危险。
CATALOGUE目录•任务引入•防火防爆的基础知识•防火安全措施•防爆安全措施•防火防爆的日常管理•任务总结与思考任务背景任务目标任务内容与要求燃烧爆炸燃烧与爆炸的原理火灾与爆炸的危害030201防火防爆的意义消除着火源禁止明火和吸烟对电气设备、线路应定期检查维护,防止因电火花点燃可燃气体或粉尘。
防止电火花防止摩擦和撞击防止可燃物泄漏对可燃气体或液体的输送管道应定期检查维护,防止因泄漏形成可燃混合物。
控制可燃物的存放在易燃易爆场所,应严格控制可燃物的存放数量和存放方式,以防形成爆炸性混合物。
防止可燃物沉积在易燃易爆场所,应避免可燃物的沉积,以防形成稳定的可燃混合物。
控制可燃物安装防爆装置加强安全检查不定期抽查员工自查定期检查总结词详细描述控制温度和压力总结词摩擦与撞击是引发爆炸的常见原因之一。
详细描述在化工生产中,设备之间的摩擦、物料之间的撞击都可能产生火花,引发爆炸。
因此,需要采取措施来减少摩擦和撞击,例如使用润滑剂、优化物料输送方式、避免使用易产生火花的设备等。
防止摩擦与撞击安装防爆电器和防爆管道总结词安装防爆电器和防爆管道是保障化工生产安全的重要措施。
详细描述防爆电器和防爆管道可以有效地防止电火花和静电火花等点火源的产生,从而降低爆炸的风险。
在安装时,需要选择符合防爆要求的电器和管道,并进行正确的安装和维护。
及时处理泄漏物总结词详细描述建立防火防爆管理制度建立严格的防火防爆管理制度,明确各项职责和操作规程。
设立专门的消防安全管理部门,负责监督、检查和指导各项防火防爆工作的落实情况。
定期对消防设施进行检查和维护,确保其完好有效。
进行定期检查与维护对易燃易爆物品进行严格管理和监控,防止意外事故的发生。
对存在安全隐患的场所或设备进行及时整改和维修。
定期对生产设备、管道、阀门等进行检查和维护,确保其正常运转和密封性能良好。
加强员工安全培训教育对新员工进行安全培训教育,使他们了解防火防爆知识、掌握基本的安全操作规程。
{安全生产管理}四燃烧和爆炸与防火防爆安全技术燃烧要素和燃烧类别第四章燃烧和爆炸与防火防爆安全技术第一节燃烧要素和燃烧类别一、燃烧概述燃烧是可燃物质与助燃物质(氧或其他助燃物质)发生的一种发光发热的氧化反应。
在化学反应中,失掉电子的物质被氧化,获得电子的物质被还原。
所以,氧化反应并不限于同氧的反应。
例如,氢在氯中燃烧生成氯化氢。
氢原子失掉一个电子被氧化,氯原子获得一个电子被还原。
类似地,金属钠在氯气中燃烧,炽热的铁在氯气中燃烧,都是激烈的氧化反应,并伴有光和热的发生。
金属和酸反应生成盐也是氧化反应,但没有同时发光发热,所以不能称做燃烧。
灯泡中的灯丝通电后同时发光发热,但并非氧化反应,所以也不能称做燃烧。
只有同时发光发热的氧化反应才被界定为燃烧。
可燃物质(一切可氧化的物质)、助燃物质(氧化剂)和火源(能够提供一定的温度或热量),是可燃物质燃烧的三个基本要素。
缺少三个要素中的任何一个,燃烧便不会发生。
对于正在进行的燃烧,只要充分控制三个要素中的任何一个,燃烧就会终止。
所以,防火防爆安全技术可以归结为这三个要素的控制问题。
例如,在无惰性气体覆盖的条件下加工处理一种如丙酮之类的易燃物质,一开始便具备了燃烧三要素中的前两个要素,即可燃物质和氧化气氛。
可以查出,丙酮的闪点是-10℃。
这意味着在高于-10℃的任何温度,丙酮都可以释放出足够量的蒸气,与空气形成易燃混合物,一旦遭遇火花、火焰或其他火源就会引发燃烧。
为了达到防火的目的,至少要实现下列四个条件中的一个条件:(1)环境温度保持在-10℃以下;(2)切断大气氧的供应;(3)在区域内清除任何形式的火源;(4)在区域内安装良好的通风设施。
丙酮蒸气一旦释放出来,排气装置就迅速将其排离区域,使丙酮蒸气和空气的混合物不至于达到危险的浓度。
条件(1)和(2)在工业规模上很难达到,而条件(3)和(4)则不难实现。
固然,完全清除燃烧三要素中的任何一个,都可以杜绝燃烧的发生。