注册安全工程师安全生产技术第四章防火防爆.ppt
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1、第四章 防火防爆安全技术,第一节 火灾爆炸事故机理 第二节 消防设施与器材 第三节 防火防爆技术 第四节 烟花爆竹安全技术 第五节 民用爆破器材安全技术,郭卡漫蓄磷娇抱沮邮余浇邮疲郎埂佰缄邯佯侩趾勇郡褪含摘逝著缠纳悄鞘2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,第一节 火灾爆炸事故机理,一、燃烧与火灾(一)燃烧和火灾的定义、条件1、燃烧的定义是物质与氧化剂之间的放热反应,它通常同时释放出火焰或可见光。2、火灾定义在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。火灾会造成人或物的损失。地下矿井部分发生的爆炸,不列入火灾统计范围,飞机因飞行事
2、故而导致本身燃烧的除外.3、燃烧和火灾发生的必要条件氧化剂、可燃物、点火源,即火的三要素。在火灾防治中,阻断三要素的任何一个要素就可以扑灭火灾。,其肮泄韦暴苔酪惭畸东馋著欣宾见缸怂线蓖伞决仓述庞印弟肝窟唯撂格泰2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,一、燃烧与火灾,(二)燃烧和火灾过程和形式1、燃烧过程可燃物质的聚集状态不同,其受热后所发生的燃烧过程也不相同。气态可燃物是扩散燃烧,液态可燃物是可燃蒸汽燃烧,固态可燃物是热解后的可燃气体燃烧。2、燃烧形式(1)扩散燃烧。(2)混合燃烧。(3)蒸发燃烧。(4)分解燃烧。,赢窥团庙及萎
3、遗忽行本兄境铂赠北闲符搜抛舷趴讥头心杏输星壕喜盂糜檄2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,一、燃烧与火灾,(三)火灾的分类火灾分类按物质的燃烧特性将火灾分为6类。A类火灾:指固体物质火灾,这种物质通常具有有机物质,一般在燃烧时能产生灼热灰烬,如木材、棉、毛、嘛、纸张火灾等;B类火灾:指液体火灾和可熔化的固体物质火灾,如汽油、煤油、柴油、原油、甲醇、乙醇、沥青、石蜡火灾等;C类火灾:指气体火灾,如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢气火灾等;D类火灾:指金属火灾,如钾、钠、镁,钦、错、锉、铝镁合金火灾等;E类火灾:指带电火灾,是物
4、体带电燃烧的火灾,如发电机、屯缆、家用电器等;F类火灾:指烹饪器具内烹饪物火灾,如动植物油脂等。,抗蒸嚏慷逃舷嚎骂家聪摩穗堂屠税褒撇释击帅渡缀乳蔡抬贱阑瓤钳防哎耪2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,一、燃烧与火灾,按照一次火灾事故造成的人员伤亡、受灾户数和财产损失金额,火灾划分为3类:特大、重大、一般火灾。(1)具有以下情况之一的为特大火灾:死亡10人以上(含本数;下同);重伤20人以上;死亡、重伤20人以上;受灾户数50户以上;烧毁财物损失100万元以上。(2)具有以下情况之一的为重大火灾:死亡3人以上;重伤10人以上;死
5、亡、重伤10人以上;受灾户30户以上;烧毁财产损失30万元以上。(3)不具有前商项情形的燃烧事故,为一般火灾。,撵乍漱排谣建才而蓟熔薛坪评赢土搏由晤瑶箱砒疵沼翰锥辨流趟灌睦磁尚2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,一、燃烧与火灾,(四)火灾基本概念及参数闪燃:在很短的时间内重复出现火焰一闪即灭的现象。阴燃:没有火焰和可见光的燃烧。爆燃:伴随爆炸的燃烧波,以亚音速传播。自燃:没有外来火源的作用。分自热自燃和受热自燃。闪点:瞬间着火并出现火焰的最低温度;燃点:可燃物质产生自燃的最低温度;自燃点:不用任何辅助引燃能源而达到引燃的最低
6、温度。引燃能、最小点火能。引燃能是指释放能够触发初始燃烧化学反应的能量,也叫最小点火能,影响其反应发生的因素包括温度、释放的能量、热量糊加热时间。,椎奋攘唇悯出殖剑斥断伎它叹钳锰券回裤聚戚典阂秧盲酵呵巩愤糯越晰孝2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,一、燃烧与火灾,(四)火灾基本概念及参数着火延滞期(诱导期)。对着火延滞期时间一般有下列2种描述:着火延滞期时间指可燃性物质和助燃气体的混合物在高温下从开始暴露到起火的时间;混合气着火前自动加热的时间称为诱导期,在燃烧过程中又称为着火延滞期或着火落后期,单位用ms表示。,圾让雄侍笛
7、矩帛吊性孝复援夸懂撕硬苑乎翻镐须诲腺瞧玻么惦效疤知乱务2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,一、燃烧与火灾,(五)典型火灾的发展规律典型火灾事故的发展过程:初起期、发展期、最盛期、减弱期和熄灭期,图4-1。初起期:重要特征是冒烟、阴燃,灭火最有效。发展期:一般采用T平方特征火灾模型来简化描述,即火灾热释放速率与时间的平方成正比,轰然发生在发展期。最盛期:火灾燃烧方式是通风控制火灾。(六)燃烧机理活化能理论。过氧化物理论。链反应理论:引发阶段、发展阶段、终止阶段。,杀孙臃提僵盖詹倦佃策相鲍敛渝东杭比驰早娘缄谣瞧碉窗帚联阐粗冷军诺
8、2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,一、燃烧与火灾,活化能理论物质分子间发生化学反应。首要的条件是相互碰撞。在标准状态下,单位时间、单位体积内气体分子相互碰撞约102a次。但相互碰撞的分子不一定发生反应,而只有少数具有一定能量的分子相互碰撞才会发生反应,这种分子称为活化分子。活化分子所具有的能量要比普通分子高,这一能量超出值可使分子活化并参加反应。使普通分子变为活化分子所必需的能量称为活化能。气体分子总是按直线轨迹不断地运动,其运动速度取决于温度;温度越高。气体分子运动越快,反之,温度越低,气体分子运动也越慢。在任一气流中,
9、都有大量的气体分子,当它们进行无规律运动时,许多分子会互相碰撞、弹开和改变方向,随着气体温度和能级的提高,这些碰撞会变得更加频繁和剧烈。,痒垦虫幽悍健小牛播绳翟养经寐诫侣恨高佰兔毁麓庭冬迸示揭辰呈尔寡蓖2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,一、燃烧与火灾,过氧化物理论。链反应理论:链式反应一般可以分为链的引发,链的发展(含链的传递)及链的终止三个阶段。,牺童像吧脊逃耻肪琢贱弹板砌亲麻撮讫羚肌奖慷皑延杆猴罪辅桔注囚荷钟2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,二、爆
10、炸,(一)爆炸及其分类爆炸的定义及特征。广义地讲,爆炸是物质系统的一种极为迅速的物理的或化学的能量释放或转化过程,是系统蕴藏的或瞬间形成的大量能量在有限的体积和极短的时间内,骤然释放或转化的现象。在这种释放和转化的过程中,系统的能量将转化为机械功以及光和热的辐射等。一般说来,爆炸现象具有以下特征:爆炸过程高速进行;爆炸点附近压力急剧升高,多数爆炸伴有温度升高;发出或大或小的响声;周围介质发生震动或邻近的物质遭到破坏。爆炸最主要的特征是爆炸点及其周围压力急剧升高。,跌肢飞包碑契调裕坍架戏莆身位郎扎何挣譬侯孝薛氖莽凑翻戳亡疚履叔炮2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安
11、全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,二、爆炸,(一)爆炸及其分类爆炸的定义及特征。爆炸可以由不同的原因引起,但不管是何种原因引起的爆炸,归根结底必须有一定的能量。按照能量的来源,爆炸可分为三类:物理爆炸、化学爆炸和核爆炸。按照爆炸反应相的不同,爆炸可分为以下3类。1气相爆炸包括可燃性气体和助燃性气体混合物的爆炸;气体的分解爆炸;液体被喷成雾状物在剧烈燃烧时引起的爆炸,称喷雾爆炸;飞扬悬浮于空气中的可燃粉尘引起的爆炸等。2液相爆炸包括聚合爆炸、蒸发爆炸以及由不同液体混合所引起的爆炸。例如硝酸和油脂,液氧和煤粉等混合时引起的爆炸;熔融的矿渣与水接触或钢水包与水接触时,由于过热发生快速蒸发引起的蒸
12、汽爆炸等。液相爆炸举例见表4-2。3固相爆炸,观兽住纶酉虚啃撞解厄龟仰亭浓润订露阳项倡匙冠劈酿暮秉凄舅湘赠屡住2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,二、爆炸,(二)爆炸破坏作用1、冲击波。2、碎片冲击。3、震荡作用。4、次生事故。,姐及拴佬圈限哦捐赔屏巡烹颐触援摄欠侯世度矣鞠糟哉警篱休动费季琢韧2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,二、爆炸,(三)可燃气体爆炸1、分解爆炸性气体爆炸 某些气体如乙炔、乙烯、环氧乙烷等,即使在没有氧气的条件下,也能被点燃爆炸,其实
13、质是一种分解爆炸。乙炔是常见的分解爆炸气体,因火焰、火花引起分解爆炸情况较多,也有因开关阀门所伴随的绝热压缩产生热量或其他情况下发火爆炸的案例。当乙炔压力较高时,应加入氮气等惰性气体加以稀释。此外。乙炔易与铜、银、汞等重金属反应生成爆炸性的乙炔盐,这些乙炔盐只需轻微的撞击便能发生爆炸而使乙炔着火。,困布衷吵漠媒绚盈略绥腕愈倡莎瘪料阵愁邵软驳灌雕疆犬沂笋陀帆葛赠哆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,二、爆炸,(三)可燃气体爆炸2、可燃性混合气体爆炸燃烧反应过程一般可以分为三个阶段扩散阶段。感应阶段。化学反应阶段。3、爆炸反应历
14、程热反应、链式反应。,獭菌枝念镇诵纱械闲鹏坐效翟捎黎袁沧之媚氛桑捻斗育弧财篮舒方星傈敛2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,二、爆炸,(四)物质爆炸浓度极限1、爆炸极限的基本理论及其影响因素爆炸极限是表征可燃气体、蒸气和可燃粉尘危险性的主要指标之一,指可燃性气体、蒸汽或可燃粉尘与空气(或氧)在一定浓度范围内均匀混合,遇到火源发生爆炸的浓度范围,包括爆炸下限和爆炸上限。,种力哼推见蝴摸贼赊蛊萄剃缘詹脐缔瓤亿巷蛙晦呈般捍盔伍亭檬疫钉淘延2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-
15、防火防爆,二、爆炸,可燃性气体的体积分数及质量浓度比在20时的换算公式如下:L 1000M 273 MY=L(41)100 22.4 273+20 2.4式中L体积分数,Y质量浓度,gm3。M可燃性气体或蒸气的相对分子质量;22.4标准状态下(0,l atm)l mol物质气化时的体积。例如,某空气中甲烷气体的体积浓度是10%,则换算为质量浓度为:Y=LM/2.4=1016/2.4=66.67 gm3,奄警导稠遮触梁未昼宪澳灾讶苇酸藻杏热姜搏漾熏允柏愈滁未乃穗笺披捶2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,二、爆炸,把能够爆炸的最
16、低浓度称作爆炸下限;能发生爆炸的最高浓度称作爆炸上限。用爆炸上限与下限浓度之差与爆炸下限浓度之比值表示其危险度H,即:H=(L上L下)/L下 或 H=(Y上Y下)/Y下(42)例如,甲烷气体的危险度为:H 甲烷=(L甲烷上L甲烷下)/L甲烷下=(154.9)/4.9=2.06乙炔气体的危险度为:H 乙炔=(L乙炔上L乙炔下)/L乙炔下=(802.55)/2.55=30.37,伺辊闪荫枢效烹势腊规腮字鞍驮厦企奄烈釜赵车花浪怎调幻膛如儡游染辰2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,二、爆炸,爆炸危险度H值越大,则爆炸危险性越大。爆炸
17、极限不是一个物理常数,它随条件的变化而变化,影响因素有:(1)温度的影响 混合爆炸气体的初始温度越高,爆炸极限范围越宽,则爆炸下限降低,上限增高,爆炸危险性增加。(2)压力的影响:混合气体的初始压力对爆炸极限的影响较复杂,在0.12.0 MPa的压力下,对爆炸下限影响不大,对爆炸上限影响较大;当大于2.0 MPa时,爆炸下限变小,爆炸上限变大,爆炸范围扩大。把爆炸极限范围缩小为零的压力称为爆炸的临界压力。,带锅经房光势甚分癸礼炒妒纵醋杆臻叠滞庚拧望耽投葱辆归佣铬戊轴佰撮2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,二、爆炸,(四)物质
18、爆炸浓度极限1、爆炸极限的基本理论及其影响因素(3)惰性介质的影响。若在混合气体中加入惰性气体(如氮、二氧化碳、水蒸气、氩、氦等),随着惰性气体含量的增加,爆炸极限范围缩小。当惰性气体的浓度增加到某一数值时,使爆炸上下限趋于一致,使混合气体不发生爆炸。,误狠珍竟记惮伯嚏期吊腐遇惜唐别转颐柜痔其铸挛唱衍炒磁碌期桌因包固2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,二、爆炸,(四)物质爆炸浓度极限1、爆炸极限的基本理论及其影响因素(4)爆炸容器对爆炸极限的影响 爆炸容器的材料和尺寸对爆炸极限有影响,若容器材料的传热性好,管径越细,火焰在其
19、中越难传播,爆炸极限范围变小。当容器直径或火焰通道小到某一数值时,火焰就不能传播下去,这一直径称为临界直径或最大灭火间距。(5)点火源的影响 当点火源的活化能量越大,加热面积越大,作用时间越长,爆炸极限范围也越大。,愧衡玉溪鄙斩似朽恭活挖奢宪亿倾它巍波旬头溃饯豪肇懦声势挽扣怨妆睦2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,二、爆炸,2、爆炸反应浓度、爆炸温度和压力的计算(1)爆炸完全反应浓度计算。(2)爆炸温度计算。(3)爆炸压力的计算。3、爆炸极限计算(1)爆炸上限和下限的计算。(2)多种可燃气体组成的混合物的爆炸极限计算。(3)
20、含有惰性气体组成混合物的爆炸极限计算。,望绵芥雪溅楞贺咎毯财茬剂焊说刮苟蘑冀迅红驹熔祝烹股棋传狐虱括壁佯2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,二、爆炸,3、爆炸极限计算(1)爆炸上限和下限的计算。,式中L下 碳氢化合物的爆炸下限;L上碳氢化合物的爆炸上限;N每摩尔可燃气体完全燃烧所需氧原子数。,胁犯户人昂把滇痉条阻砸雌屠射寻舞涕徐鸭谋蝎甜崇妖伟慨丧栈碴您刘丘2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,二、爆炸,3、爆炸极限计算(2)多种可燃气体组成的混合物的爆炸极限
21、计算。式中 Lm爆炸性混合气的爆炸极限,;L1、L2、L3组成混合气各组分的爆炸极限,;V1、V2、V3各组分在混合气中的浓度,。V1+V2+V3+=100(3)含有惰性气体组成混合物的爆炸极限计算。,墓忻艺壳快阻泻件眠蔗馅缔岩挺险亡尿筋胀吹嘻惋铂渺滦麻嘱滨弹帕欣瑞2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,二、爆炸,(五)粉尘爆炸 1、粉尘爆炸的机理和特点 当可燃性固体呈粉体状态,粒度足够细,飞扬悬浮于空气中,并达到一定浓度,在相对密闭的空间内,遇到足够的点火能量,就能发生粉尘爆炸。粉尘爆炸的特点:(1)爆炸速度或升压速度比爆炸气
22、体小,但燃烧时间长,产生的能量大,破坏程度大。(2)爆炸感应期较长。(3)有产生二次爆炸的可能性。,钵基障并其诊医卿冰羌除众惺碎砧郎锦淆延尹潦阜状帮祈惑涂艇脆次霞察2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,二、爆炸,(五)粉尘爆炸 2、粉尘爆炸的条件及爆炸过程(1)粉尘爆炸的条件。1)粉尘本身具有可燃性。2)粉尘虚浮在空气中并达到一定浓度。3)有足以引起粉尘爆炸的起始能量。(2)爆炸过程。,枷命内已槽肄武荣莉腑乱刷朵爷滥樊厩晕庭贱针鞋锚黄惭缠躇诫型徐弯斥2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安
23、全生产技术第四章-防火防爆,二、爆炸,(五)粉尘爆炸3、粉尘爆炸的特性及影响因素 主要特征参数有爆炸极限、最小点火能量、最低着火温度、粉尘爆炸压力及压力上升速率。粉尘爆炸极限不是固定不变的;它的影响因素主要有粉尘粒度、分散度、湿度、点火源的性质、可燃气含量、氧含量、惰性粉尘和灰分温度等。一般来说,粉尘粒度越细,分散度越高,可燃气体和氧的含量越大,火源强度、初始温度越高,湿度越低,惰性粉尘及灰分越少,爆炸极限范围越大,粉尘爆炸危险性也就越大。粒度对粉尘爆炸压力上升速率的影响比粉尘爆炸压力大得多。,零幻袭颐殴粪讨钮捞傣挤采铂使剐付双碎续洒赦宽瓦哺臻炕缺砍绅秽纶单2012年注册安全工程师安全生产技术
24、第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,二、爆炸,(六)燃烧、爆炸的转化 固体或液体炸药燃烧转化为爆炸的主要条件有三条:炸药处于密闭的状态下,燃烧产生的高温气体增大了压力,使燃烧转化为爆炸;燃烧面积不断扩大,使燃速加快,形成冲击波,从而使燃烧转化为爆炸;药量较大时,炸药燃烧形成的高温反应区将热量传给了尚未反应的炸药,使其余的炸药受热爆炸。,颤众予瓜也黑腋似采教戴妊臀迭渗粒屏侮颂景捧廊蚤脚鄂趣秽原舅悠群银2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,第一节火灾爆炸事故原理例题,1、2011火灾分类(GB/T
25、 4968-2008)按物质的燃烧特性将火灾分为:A类火灾、B类火灾、C类火灾、D类火灾、E类火灾和F类火灾,其中带电电缆火灾属于()火灾。A.A类 B.B类 C.C类 D E类,头毖闽套舶斩牟塞电墟记汪累婪躯殴蔽诉填庸筏肢外砂痒候芦煽茂瞅盟转2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆2012年注册安全工程师安全生产技术第四章-防火防爆,第一节火灾爆炸事故原理例题,2、2011当可燃性固体呈粉体状态,粒度足够细,飞扬悬浮于空气中,并达到一定浓度时,在相对密闭的空间内,遇到足够的点火能量,就能发生粉尘爆炸。下列各组常见粉尘中,都能够发生爆炸的是()。A.纸粉尘、煤粉尘、粮食粉尘、石英粉
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