第四章 防火防爆安全技術
第一節 火災爆炸事故機理
考點 51:粉塵爆炸的特性及影響因素
評價粉塵爆炸危險性的主要特征參數是爆炸極限、最小點火能量、最低著火溫度、粉塵 爆炸壓力及壓力上升速率。 粉塵爆炸極限不是固定不變的,它的影響因素主要有粉塵粒度、分散度、濕度、點火源 的性質、可燃氣含量、氧含量、溫度、惰性粉塵和灰分等。 一般來說,粉塵粒度越細,分散度越高,可燃氣體和氧的含量越大,火源強度、初始溫 度越高,濕度越低,惰性粉塵及灰分越少,爆炸極限范圍越大,粉塵爆炸危險性也就越大。
記憶方法:粉塵粒度、濕度和惰性粉塵與危險性成反比,其他的因素正相關
第二節 防火防爆技術
考點 52:火災爆炸預防基本原則
從理論上講,防止火災爆炸事故發生的基本原則為:
一是防止和限制可燃可爆系統的形成;
二是當燃燒爆炸物質不可避免地出現時,要盡可能消除或隔離各類點火源;
三是阻止和限制火災爆炸的蔓延擴展,盡量降低火災爆炸事故造成的損失。
(一)防止燃燒、爆炸系統的形成
(1)替代。
(2)密閉。
(3)惰性氣體保護。
(4)通風置換。
(5)安全監測及聯鎖。
(二)消除點火源
具體的做法有:
(1)控制明火和高溫表面。
(2)防止摩擦和撞擊產生火花。
(3)火災爆炸危險場所采用防爆電氣設備避免電氣火花。
(三)限制火災、爆炸蔓延擴散的措施 ,限制火災、爆炸蔓延擴散的措施包括阻火裝置、防爆泄壓裝置及防火防爆分隔等。
記憶方法:從燃燒三要素出發
考點 53:加熱用火的控制
加熱易燃物料時,要盡量避免采用明火設備,而宜采用熱水或其他介質間接加熱,如蒸 汽或密閉電氣加熱等加熱設備,不得采用電爐、火爐、煤爐等直接加熱。 明火加熱設備的布置,應遠離可能泄漏易燃氣體或蒸氣的工藝設備和儲罐區,并應布置 在其上風向或側風向。 對于有飛濺火花的加熱裝置,應布置在上述設備的側風向。 如果存在一個以上的明火設備,應將其集中于裝置的邊緣。 如必須采用明火,設備應密閉且附近不得存放可燃物質。 熬煉物料時,不得裝盛過滿,應留出一定的空間。 工作截止時,應及時清理,不得留下火種。
記憶方法:明火側上,火花側向,多個明火集中邊緣
考點 54:維修焊割用火的控制
在焊割時必須注意以下幾點:
(1)在輸送、盛裝易燃物料的設備、管道上,或在可燃可爆區域內動火時,應將系統和 環境進行徹底的清洗或清理。如該系統與其他設備連通時,應將相連的管道拆下斷開或加堵 金屬盲板隔絕,再進行清洗。然后用惰性氣體進行吹掃置換,氣體分析合格后方可動焊。 同時可燃氣體應符合:爆炸下限大于 4%(體積百分數)的可燃氣體或蒸氣,濃度應小于 0.5%;爆炸下限小于 4%的可燃氣體或蒸氣,濃度應小于 0.2%的標準。
(2)動火現場應配備必要的消防器材,并將可燃物品清理干凈。在可能積存可燃氣體的 管溝、電纜溝、深坑、下水道內及其附近,應用惰性氣體吹掃干凈,再用非燃體,如石棉板 進行遮蓋。
(3)氣焊作業時,應將乙炔發生器放置在安全地點,以防回火爆炸傷人或將易燃物引燃。
(4)電桿線破殘應及時更換或修理,不得利用與易燃易爆生產設備有聯系的金屬構件作 為電焊地線,以防止在電路接觸不良的地方產生高溫或電火花。
記憶方法:>4%,濃度<0.5%,<4%,濃度<0.2%,電不接觸易燃<>
考點 55:工業阻火器
工業阻火器分為機械阻火器、液封和料封阻火器。工業阻火器常用于阻止爆炸初期火焰 的蔓延。一些具有復合結構的機械阻火器也可阻止爆轟火焰的傳播。 工業阻火器在工業生產過程中時刻都在起作用,對流體介質的阻力較大,工業阻火器對 于純氣體介質才是有效的。
記憶方法:工業阻火器:爆炸初期、機械爆轟、時刻、純氣體有效、物理特性
考點 56:主動式隔爆裝置和被動式隔爆裝置
主動式、被動式隔爆裝置是靠裝置某一元件的動作來阻隔火焰,這與工業阻火器靠本身 的物理特性來阻火是不同的。 只是在爆炸發生時才起作用,因此它們在不動作時對流體介質的阻力小,有些隔爆裝置 甚至不會產生任何壓力損失。對氣體中含有雜質(如粉塵、易凝物等)的輸送管道,應當選 用主動式、被動式隔爆裝置為宜。
記憶方法:主動被動:發生時、含有雜質可用
考點 57:安全閥
安全閥的作用是為了防止設備和容器內壓力過高而爆炸,包括防止物理性爆炸(如鍋爐、 蒸餾塔等的爆炸)和化學性爆炸(如乙炔發生器的乙炔受壓分解爆炸等)。安全閥在泄出氣 體或蒸氣時,產生動力聲響,還可起到報警的作用。 安全閥按其結構和作用原理可分為杠桿式、彈簧式和脈沖式等。 按氣體排放方式分為全封閉式、半封閉式和敞開式三種。
分類方式 | 類別 | 作用原理 | 結構特點及適用范圍 |
按整體結 構及加載 方式分 | 杠桿式
| 利用加載機構(重錘和杠桿)來平衡介質作用在閥瓣上的力
| 加載機構中重錘質量和位置的變化可以獲得較大的開啟或關閉力,調整容易而且較正確 |
所加載不因閥瓣的升高而增加 | |||
加載機構對振動敏感,常因振動產生泄漏 | |||
結構簡單但笨重,限于中、低壓系統 | |||
適于溫度較高的系統 | |||
不適于持續運行的系統 | |||
彈簧式
| 利用壓縮彈簧的力來平衡介質作用在閥瓣上的力
| 通過調整螺母來調整彈簧壓縮量,從而按需要來校正安全閥的開啟壓力 | |
彈簧力隨閥的開啟高度而變化,不利于閥的迅速開啟 | |||
結構緊湊,靈敏度較高,安裝位置無嚴格限制, 應用廣泛 | |||
對振動的敏感性小,可用于移動式的壓力容器 | |||
長期高溫會影響彈簧力,不適用于高溫系統 | |||
脈沖式
| 通過輔閥上的加載機(杠桿、彈簧式)動作產生的脈沖作用帶動主閥動作 | 結構復雜,通常只使用于安全泄放量很大的系統或者用于高壓系統 | |
按氣體排 放方式分
| 全封閉式
|
| 排出的氣體全部通過排放管排放,介質不外泄, 主要用于存有有毒或易燃氣體的系統 |
半封閉式
|
| 排出的氣體部分通過排放管排放,其他部分從閥 蓋或閥桿之間的空隙漏出,多用于存有對環境無 害氣體的系統 | |
敞開式
|
| 沒有安裝排氣管的連接結構,排出的氣體從安全 閥出口直接排到大氣中。多用于存有壓縮空氣、 水蒸氣的系統 |
記憶方法:杠桿中低壓高溫,不適持續;彈簧用于移動不高溫
考點 58:爆破片
爆破片(又稱防爆膜、防爆片)是一種斷裂型的安全泄壓裝置,當設備、容器及系統因某種原因壓力超標時,爆破片即被破壞,爆破片的另一個作用是,如果壓力容器的介質不潔凈、易于結晶或聚合,這些雜質或結晶體有可能堵塞安全閥,使得閥門不能按規定的壓力開啟,失去了安全閥泄壓作用,在此情況下就只得用爆破片作為泄壓裝置。 此外,對于工作介質為劇毒氣體或可燃氣體(蒸氣)里含有劇毒氣體的壓力容器,其泄 壓裝置應采用爆破片而不宜用安全閥,以免污染環境。因為對于安全閥來說,微量的泄漏是 難免的。 爆破片的防爆效率取決于它的厚度、泄壓面積和膜片材料的選擇。
記憶方法:爆破片不干凈聚合結晶劇毒
第三節 消防設施與器材
考點 59:清水滅火器
清水滅火器適用于撲救可燃固體物質火災,即 A 類火災。不能用水撲滅的火災主要包括:開啟結構緊湊,靈敏度較高,安裝位置無嚴格限制, 應用廣泛對振動的敏感性小,可用于移動式的壓力容器 長期高溫會影響彈簧力,不適用于高溫系統脈沖式通過輔閥上的加載 機(杠桿、彈簧式)動作產生的脈沖作用帶動主閥動作結構復雜,通常只使用于安全泄放量很大的系統或者用于高壓系統按氣體排放方式分全封閉式排出的氣體全部通過排放管排放,介質不外泄,主要用于存有有毒或易燃氣體的系統半封閉式排出的氣體部分通過排放管排放,其他部分從閥蓋或閥桿之間的空隙漏出,多用于存有對環境無害氣體的系統 敞開式沒有安裝排氣管的連接結構,排出的氣體從安全閥出口直接排到大氣中。多用于存有壓縮空氣、水蒸氣的系統
(1)密度小于水和不溶于水的易燃液體的火災,如汽油、煤油、柴油等。苯類、醇類、醛類、酮類、脂類及丙烯腈等大容量儲罐,如用水撲救,則水會沉在液體下層,被加熱后會引起爆沸,形成可燃液體的飛濺和溢流,使火勢擴大。
(2)遇水產生燃燒物的火災,如金屬鉀、鈉、碳化鈣等,不能用水,而應用砂土滅火。
(3)硫酸、鹽酸和硝酸引發的火災,不能用水流沖擊。
(4)電氣火災未切斷電源前不能用水撲救,因為水是良導體,容易造成觸電。
(5)高溫狀態下化工設備的火災不能用水撲救,以防高溫設備遇冷水后驟冷,引起形變或爆裂。
記憶方法:密度比水小,活波金屬和強酸,帶電高溫化工不用水
考點 60:二氧化碳滅火器
二氧化碳滅火器是利用其內部充裝的液態二氧化碳的蒸氣壓將二氧化碳噴出滅火的一種 滅火器具,其利用降低氧氣含量,造成燃燒區窒息而滅火。一般當氧氣的含量低于 12%或二氧化碳濃度達 30%~35%時,燃燒中止。1kg 的二氧化碳液體,在常溫常壓下能生成 500L 左 右的氣體,這些足以使 1m3 空間范圍內的火焰熄滅。由于二氧化碳是一種無色的氣體,滅火不留痕跡,并有一定的電絕緣性能等特點,因此,更適宜于撲救 600V 以下帶電電器、貴重設備、圖書檔案、精密儀器儀表的初起火災,以及一般可燃液體的火災。 二氧化碳不宜用來撲滅金屬鉀、鎂、鈉、鋁等及金屬過氧化物(如過氧化鉀、過氧化鈉)、 有機過氧化物、氯酸鹽、硝酸鹽、高錳酸鹽、亞硝酸鹽、重鉻酸鹽等氧化劑的火災。 因為二氧化碳從滅火器中噴射出時,溫度降低,使環境空氣中的水蒸氣凝聚成小水滴,
上述物質遇水即發生反應,釋放大量的熱量,同時釋放出氧氣,使二氧化碳的窒息作用受到 影響。因此,上述物質用二氧化碳滅火效果不佳。
記憶方法:12 以下不燃燒,151,600V 以下,金屬、氧化劑效果不佳