危化品风险辨识.ppt
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1、危化品风险辨识与控制,一.防爆安全知识 二.油库风险分析与控制措施 三.发电厂氢系统着火爆炸的防止对策,一.防火防爆安全知识,(一):燃烧:是一种复杂的物理化学过程。燃烧过程具有发光,发热,生成新物质的 三个特征。燃烧必要条件(1)可燃物质:在火源作用下能被点燃且当点火源移去后能继续燃烧直至燃尽的物质。(2)助燃物质:凡具有较强的氧化能力,能与可燃物资发生化学反应,并引起燃烧的物资。如:空气,氧气,氯气。(3)点火源:凡能引起可燃物资燃烧的能源。如:明火,电火花。,燃烧充分条件:(1)一定的可燃物浓度。(2)一定的含氧量。(3)一定的着火源能量。(4)相互作用。可见燃烧要进行三者要同时具备,而
2、且要有正确的比例和合适的状态下才能发生燃烧或爆炸。物质的分类:1、可燃物质(1)气态;(2)液态;(3)固态;,2、难燃物质 3、不可燃物质(二):火灾及其分类 1、火灾的概念:广义上说,火灾的定义是:凡是超出有效范围的 燃烧均属于火灾。狭义上说,火灾的定义是:凡失去控制并对财产 和人身造成损害的燃烧现象都为火灾。2、火灾的分类:按一次火灾事故造成的人员伤亡,受灾户数和财 产直接损失金额,火灾划分为三类:(1)特大火灾;(2)重大火灾;(3)一般火灾;,3、火灾原因分类:(1)放火;(2)违反电气安装安全规定;(3)违反电气使用安全规定;(4)违反安全操作规程;(5)吸烟;(6)生活用火不慎;
3、(7)玩火;(8)自燃;(9)自然原因;(10)其他原因及原因不明。,(三):防火技术的基本理论和应用 1、防火技术的基本理论:防止燃烧三个基本条件同时存在或者避免它们的相互作用如在汽油库里或操作乙炔发生器时,于有空气和可燃物存在,所以规定必须严禁烟火。燃烧过程及形成:,固体,液体,气体,融化蒸发,蒸发,氧化分解,着火,燃烧,(四):根据燃烧的起因不同可分为闪燃 着火和自燃三类。(1)闪燃和闪点 闪燃:可燃液体的蒸气(也包括可升华固体的蒸气)与空气 混合后,遇到明火而引起瞬间(延续时间少于5S)燃烧叫闪燃。闪点:液体能发生闪燃的最低温度,称为该液体的闪点。闪燃是着火先兆,可燃液体的闪点越低,越
4、易着火,火灾危 害性越大。如:苯的燃点是-110C;乙醇为120C;汽油-580C 100C;原油为-350C;甲苯40C。(2)着火和燃点 着火:可燃物在有足够助燃物(充分空气、氧)的情 况下,有点火源作用引起的持续燃烧现象叫着火。,燃点:使可燃物发生持续燃烧的最低温度,称为燃点或 着火点.燃点越低,越容易着火。如:木材的着火点为2950C;纸张的着火点为1300C。闪点与燃点的区别:燃点燃烧不仅是蒸气,而且还有液体。闪点时移去火源后,闪燃即熄灭,而在燃点时则能继续燃烧。可见液体的燃点都高于闪点 结论:控制可燃物的温度在燃点以下是预防发生火灾的有效措施之一。,(3)自燃与自然点 自燃:可燃物
5、受热升温而不需明火作用就能自行着火燃 烧的现象.自燃点:可燃物发生自燃的最低温度。如:乙醇4220C;苯5550C;汽油2800C;煤3200C;可见自燃点越低,则火灾危险性越大。自燃的分类:分为受热自燃和自热自燃两种。(五):燃烧产物 1.燃烧产物的组成:,.,包括不能再燃烧的生成物,如:二氧化碳,二氧化硫,水蒸气二氧化氮以及还能继续燃烧的生成物如一氧化炭,未燃尽的酮类,醇类等两大类以及硫化氢和一氧化氮等有毒或有刺激性的气体和有害烟雾。2.燃烧产物对人体和火势发展过程的影响(1)燃烧产物除水蒸气外,其他产物大都对人体有害如 一氧化炭,硫化氢,一氧化氮,二氧化氮,二氧化碳。(2)烟雾影响人们的
6、视力,降低火场的能见度不易逃生。(3)高温的燃烧产物发出强烈热对流和热辐射能引起其 他可燃物的燃烧造成新的火源和危险及爆炸。(4)燃烧产物中的完全燃烧产物有阻燃作用,如火灾发 生在一密闭空间内,随着火势发展,空中氧气逐渐 减 少,完全燃烧产物浓度升高,二氧化碳30%,燃烧停止。,(六):防火技术措施的基本原则 1.消除着火源。消除着火源的措施很多如安装防爆灯具,禁止烟火,接地避雷,隔离和控温等。2.控制可燃物。3.隔绝空气。4.防止形成新的燃烧条件,阻止火灾访范围扩大。综上所述,一切防火措施都包括两个方面:一是防止燃烧基本 条件产生;二是避免燃烧基本条件的相互作用。(七):灭火技术的基本理论和
7、应用 1.隔离法 2.冷却法 3.窒息法,(八):爆炸及其分类 1.爆炸:是物质在瞬间以机械工的形式释放出大量气 体和能量的现象.爆炸的特征:内部特征:产生大量气体和能量突然释放,造成高温 高压。外部特征:压力急剧升高,产生冲击波造成破坏发出 巨大声响。如:氧气与乙炔混合发生爆炸,0.01秒完成化学反应。2C2H2+5O2=4CO2+2H2O+Q 2.爆炸的分类 按照爆炸能量来源的不同分为三类(1)物理爆炸其特点,爆炸前后爆炸物质的性质及化 学成分均不变。,(2)化学性爆炸:物质在极短内完成化学反应,形成其 他物质,同时产生大量气体和能量的现象。化学性爆炸的特征:反应的高速度,大量气体大量热量
8、如用来制造炸药的硝化棉在爆炸时体积突然增大47万倍,几万分之一秒内完成,释放出大量的热量。(3)核爆炸 按照爆炸反应的相的不同,可分为以下三类:气相爆炸;:液相爆炸;:固相爆炸。按照爆炸的瞬时燃烧速度的不同,可分为以下三类:轻爆;:爆炸;:爆轰;,3.爆炸极限及影响因素(1)爆炸下限:在火源作用下可燃气体(蒸气粉尘)在空气中恰足以 使火焰蔓延(燃烧)的最低浓度。(2)爆炸上限:恰足以使火焰蔓延(燃烧)的最高浓度。爆炸上限与下限之间的浓度叫爆炸范围。小于下限,大于上限,可燃物不着火,更不会爆炸。但含量在上限之上的混合物不能认为是安全的,因为一旦进空气,浓度下降,就危险了。如:天然气 4.5%13
9、.5%;乙炔 1.5%82%;氢气 4.0%75.6%;汽油 1.4%7.6%;一氧化碳 12.5%74%;柴油 1.5%6.5%;,(3)影响因素:温度,通常爆炸混合物温度越高爆炸范围越大,危 险性越大。压力,爆炸混合物压力增大,爆炸上限增高危险 性 增大因而减压有利于减小爆炸危险性。惰性介质及杂物,通常爆炸混合物中进入惰性介 质,可缩小爆炸极限范围。容器,容器直径越小,火焰蔓延越难,,极限范围 越小。氧含量,混合物中含氧量增加,爆炸极限范围扩大(尤其上限提高的更多)可燃气体在空气中和纯氧中爆炸极限范围比较如下:,空气 纯氧 CH4 515%561%C2H2 1.582%2.893%CO 1
10、274.5%15.594%H2 475%495%能源,能源的性质对爆炸极限范围的影响是:能源强度 越高,加热面积越大,作用时间越长,则爆炸极限范围越宽。最小点火能量:乙炔 0.019mJ;甲醇 0.215mJ;甲烷 0.47mJ;3.爆炸的破坏作用 冲击波;碎片冲击;振荡作用;造成二次事故。,(九):防爆技术基本理论(1)可燃物质化学性爆炸的条件 可燃物质化学性爆炸必须同时具备以下三个条件才能发生:第一,存在可燃物质,包括可燃气体,蒸气或粉尘。第二,可燃物质与空气(或氧气)混合并达到爆炸极限,形成爆炸性混合物。第三,爆炸性混合物在火源作用下。(2)防爆技术基本理论及应用 防爆技术基本理论:防止
11、可燃物质化学性爆炸三个基本条件的同时存在。首先,消除可燃物,通常采取防止可燃物跑、冒、滴、漏。同时应保证厂房通风良好。其次,为消除可燃物与空气混合,采取正压操作。再次,控制着火源。如:采用防爆电机电气,静电防护,铜制工具,严禁明火,保护性接地(零)以及防雷措施等。,(十):防火与防爆技术措施 1.火灾发展过程与预防基本原则(1)火灾发展过程的特点 当燃烧失去控制而发生火灾时,将经历下列发展阶段:a 酝酿期 b 发展期 c 全盛期 d 衰灭期(2)影响火灾变化的因素:a 可燃物的数量 b 空气流量 c 蒸发潜热,(3)预防火灾的基本原则 a 严格控制火源 b 监视酝酿期特征 c 采用耐火材料 d
12、 阻止火焰的蔓延 e 限制火灾可能发展的规模 g 组织训练消防队伍及配备相应的消防器材 2.爆炸发展过程与预防基本原则(1)爆炸发展过程的特点 a 可燃物与空气或氧气相互扩散混合,形成爆炸性混合物。,b 爆炸性混合物遇着火源,爆炸开始。c 产生连锁反应,爆炸范围扩大,威力升级。d 最后是完成化学反应,爆炸威力造成灾害性破坏。(2)预防爆炸的基本原则 a 防止爆炸性混合物的形成。b 严格控制着火源。c 燃爆开始就及时泄出压力。d 切断爆炸传播途径。e 减弱爆炸压力和冲击波对人员,设备和建筑的损失。f 检测报警。3.火灾与爆炸的预防技术措施(1)防止可燃可爆系统的形成。,a 用难燃或不燃物质代替可
13、燃物质。b 根据物质的危险特性采取措施。c 密闭与通风措施。d 惰性介质保护。(2)消除点火源(点火源)a 明火,如加热(维修)用火的控制。b 高温表面 c 电器火花及电弧。d 静电,静电防护主要是设法消除或控制静电的产生 和积累的条件。e 摩擦与撞击。(3)限制火灾与爆炸蔓延扩散的措施。a 隔离,露天布置,远距离操纵。,b 安全装置。如:阻火装置及防爆泄压装置。火灾和爆炸事故特点:1.严重性;2.复杂性;3.突发性。火灾爆炸事故的一般原因:1.人的因素;2.设备的原因;3.物料的原因;4.环境的原因;5.管理的原因。,二.油库风险分析与控制措施 油品的危险特性 1)易燃性 燃烧是伴随着发光、
14、发热的快速氧化反应。油品的组成主要是碳氢化合物及其衍生物,是可燃性有机物质。其中许多油品的闪点较低,同燃点很接近,不需要很高温度,甚至在常温下蒸发速度也很快。由于油品在储存收发作业中,不时能是全封闭的,导致油蒸气大量积聚和飘移,存在于有大量助燃物的空气中,氧气供给充分且难以控制,只要有足够的点燃能量,很容易发生燃烧。,2)易爆性 物质发生变化的速度急剧增加,在极短时间内释放出大量的能量,温度及压力急剧增加的物理化学过程称爆炸。石油产品的蒸气中存在一定数量的氢分子,含有氢分子的油蒸气与空气组成混合气体的比例达到一定时,碰到很小能量的引爆源,也会发生爆炸。许多油品的爆炸浓度下限很低,尤其是轻质油品
15、,油蒸气易积聚飘移波及范围大,浓度在爆炸极限范围内的可能性很大,只要有足够能量的引爆源存在,便可发生爆炸。,油品的易燃性也决定了燃烧与爆炸的转变过程。当空气中的油气浓度在爆炸极限范围以内时,与火源接触,随即发生爆炸。如果油蒸气能够不断地补充,就创造了继续燃烧的条件,即爆炸转为燃烧。容器内油品蒸气浓度高出爆炸极限的上限时,遇有火源,则先燃烧。当油蒸气稀释到爆炸极限范围内时,便转为爆炸,即燃烧转为爆炸。油品的易爆性还由于油气所需的引爆能量小,引爆能量仅为0.2mJ,而油库中的各类引爆源,如明火、散热设备的表面高温、电气设备点火源、通过高温气体、三种形式的静电放电闪火等,均具有足够的能量来引爆油气混
16、合物。,油品的易爆性还表现在爆炸温度极限越接近于环境温度,越容易发生爆炸,冬天室外储存汽油,发生爆炸的危险性比夏天还大。夏大在室外储存汽油回气温高,在一定时间内,汽油蒸气的浓度容易处于饱和状态,往往先燃烧,而不是爆炸。3)易积聚静电荷性 两种不同物体,包括固体、液体、粉尘和气体,经过摩擦、接触后脱离等相互运动的机械作用,就会产生电荷,其中一物体带正电荷,则另一物体就带负电荷,这就是易积聚电荷性。,4)易蒸发、易扩散、易流淌性 石油产品主要由烷烃和环烷烃组成,大致是碳原子数4个以下为气体,512个为汽油,916个为煤油,1525个为柴油,2027个为润滑油。碳原子数16个以下为轻质馏分,烃类分子
17、很容易离开液体,挥发到气体中,这就叫挥发或蒸发。蒸发量与速度和液体的温度特别是表层温度,液面压力、气体空间,蒸发面积、接触空气的流速,以及本身的密度有关。1kg汽油大约能蒸发成0.4m3的汽油蒸气,煤油和柴油虽然蒸发较慢,但比水蒸发快得多。,液体都有流动扩散的特性,油品的流动扩散能力取决于油品的粘度。低粘度的轻质油密度小于水,其流动扩散性很强。重质油品的粘度虽高,但温度升高,粘度降低,其流动扩散件也增强。所以储存油品的设备由于穿孔、破损,常发生漏油事故。蒸发出的油蒸气比空气重,能贴地面、水面流动飘散,还能存积在坑洼处同空气混合后形成爆炸气体,油品这种易蒸发、易扩散、易积聚的特性,往住是引起火灾
18、爆炸或扩大灾害范围的根源。,5)易沸溢性 重质油品一股不易燃烧,一旦燃烧不易扑灭。重质或含有水分的油品(如原油)着火燃烧时容易产生突溢、爆喷现象,使燃烧的油品大量外溢,甚至形成火柱,可高达7080m,喷射距离可达120m,不仅容易造成人员伤亡,扑救困难,而且由于火焰辐射热量高,容易从成油罐间的火灾蔓延、油中的水滴遇到如此高的温度必然汽化,体积膨胀,形成泡沫状,以很大的压力升腾到油面,并把着火油品带到上面,向周围喷溅,这种火灾破坏性极大,波及面也宽。,形成重质油品和含有水分的油品沸溢原因主要是热辐射、热波作用和水蒸气的影响。当油罐发生火灾时,产生热辐射作用,液面温度不断升高,随时间的增长,加热层
19、也越厚,先是轻馏分被烧掉,重馏分逐渐下沉,通过热量传递,加热到油品深部,并且重质油品和原油中含水汽化形成气泡,体积膨胀1700倍,以很大的压力急剧冲击液面,形成火柱,造成沸腾突溢性事故。,6)易受热膨胀性 油品受热后,温度升高,体积膨胀,如汽油,温度变化1,其体积变化0.12%,一个5000m3油罐,温度升高1,其油品体积将膨胀60m3,同时也使蒸气压增高。所以储存汽油的密闭油桶如靠近高热或日光曝晒,受热膨胀,桶内压力增加,容易造成容器胀破。另一方面,当容器内灌入热油冷却时,又会使油品体积收缩而造成桶内负压,引起容器吸瘪;这种热胀冷缩现象会损坏储油容器而发生漏油现象。在火灾现场附近的油桶受到火
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