第1页：防火防爆基本原理
§4.3 防火防爆基本原理与措施——4.3.1 基本原理与思路
- 1.基本原理
- 采取措施避免或消除引发火灾的条件、引发爆炸的条件，从而防止或消除火灾、爆炸事故。
- 引发火灾的条件
- 必须是可燃物、氧化剂和点火能源同时存在、相互作用。
- 引发爆炸的条件
- 爆炸品或可燃物与空气的混合物在一定的爆炸范围内，并与引爆能源同时存在、相互作用。
第2页：燃气的易扩散与易燃烧性
2.燃气的主要性质
- 1）易扩散性
- 扩散性是指物质在空气及其他介质中的扩散能力，燃气的扩散能力取决于密度与扩散系数两个主要因素。燃气扩散能力越强，火势蔓延越快，火灾燃烧面积就相应扩大。
- 2）易燃烧性
- 燃气（天然气、煤气、液化石油气）的最小点火能量一般较低，其范围在 0.19mJ～0.28mJ 之间，火焰传播速度较快。
第3页：燃气的易缩胀性
- 3）易缩胀性
- 城市燃气具有明显的压缩与膨胀性质，并遵循 PV＝nRT 定律。天然气、煤气通常以管道方式输配供气，压力为 0.1MPa～0.45MPa，进入家庭时一般应小于 0.01MPa；而液化石油气则多数以瓶装方式进入家庭，气瓶压力通常为 0.1MPa 左右，在火灾事故情况下的危险性远大于管道燃气。
第4页：燃气的易爆炸性
- 4）易爆炸性
- 在燃气火灾事故中，约有一半以上的燃气火灾都是首先由爆炸引起起火燃烧的。爆炸范围越宽、下限浓度越低，火灾危险性越大。例如天然气爆炸浓度为5%～15%，液化石油气为2%～14%，水煤气为6%～72%。
燃气的火灾危险性为：天然气<LPG<水煤气。
第5页：预防性措施
3．制定防火防爆措施时从以下几方面考虑：
- 1）预防性措施
- 基本点是使可燃物、氧化剂与点火（引爆）能源没有结合的机会，从根本上杜绝着火（爆炸）的可能性。预防性措施是最理想、最重要的措施，也是防火防爆工作的重点。
第6页：限制性措施
- 2）限制性措施
- 该措施是指通过设置专门的装置、设施等，使得一旦发生火灾爆炸时能够起到限制火灾爆炸事故蔓延、扩大的作用。例如：在设备上或者在生产系统中安装阻火、泄压装置；在建筑物中设置防火墙等，可有效减少事故损失。
第7页：消防设施
- 3）消防设施
- 按照法规或规范的要求采取的灭火措施，一旦火灾初起就能够将其扑灭，避免发展成大的火灾事故。从广义上讲，消防设施也是预防措施的一部分。
第8页：疏散性措施
- 4）疏散性措施
- 预先设置安全出口及安全通道，使得一旦发生火灾爆炸事故时能够迅速将人员或者重要物资撤离危险区域以减少损失。如在建筑物中或者飞机、车辆上设置安全门、疏散通道等。
第9页：尽量不使用或少用可燃物
4.3.2 预防火灾爆炸事故的基本措施——1、消除导致火灾爆炸事故的物质条件
- 1）尽量不使用或少使用可燃物
- 较为常见的情况是以不燃或难燃溶剂代替可燃或者易燃溶剂。一般说来，沸点较高（110℃）的液体在常温（20℃）下不会达到爆炸极限浓度，使用起来比较安全。
第10页：防止渗入或泄漏
- 2）防止渗入或泄漏
- 正压设备或系统要防止泄漏；负压设备或系统要防止空气的渗入。泄漏是导致火灾爆炸事故的主要原因，有些泄漏是突发性的，也有些泄漏是渐进积累性的（俗称「跑、冒、滴、漏」），这需要通过加强管理来解决。
第11页：常见泄漏原因
常见引起泄漏的原因：
- 因材料强度不够引起破坏而发生泄漏；
- 因外界负荷造成破坏引起泄漏；
- 因内压升高引起破坏导致泄漏；
- 焊缝开裂或者密封部位不严引起泄漏；
- 人为误操作造成泄漏。
第12页：通风除尘措施
3）采取通风除尘措施：
- 对于因某些生产系统、设备无法密闭或无法完全密闭、可能存在可燃气、蒸气、粉尘的生产场所，要设置通风除尘装置以降低空气中可燃物浓度，确保将可燃物浓度控制在爆炸下限以下；
- 通风是防止燃烧爆炸物形成的重要措施之一；
- 在含有易燃易爆及有毒物质的生产厂房内采取通风措施时，通风气体不能循环使用；
- 通风系统的气体吸入口应选择空气新鲜、远离放空管道和散发可燃气体的地方；在有可燃气体的厂房内，排风设备和送风设备应有独立分开的通风机室，如通风机室设在厂房内应有隔绝措施。
第13页：通风系统的安全要求
通风除尘的进一步要求：
- 排除输送温度超过80℃的空气或其他气体以及有燃烧爆炸危险的气体、粉尘时的通风设备，应用非燃烧材料制成；
- 排除具有燃烧爆炸危险粉尘时的排风系统，应采用不发生火花的设备和能消除静电的除尘器；
- 排除与水接触能生成爆炸混合物的粉尘时，不能采用湿式除尘器；
- 通风管道不宜穿越防火墙等防火分隔物，以免发生火灾时火势通过通风管道蔓延。
第14页：浓度检测与惰性气体保护
- 4）设置可燃气浓度检测报警仪器
- 在可能发生火灾爆炸危险的场所设置可燃气（蒸气、粉尘）浓度检测报警仪器，一旦浓度超标（一般将报警浓度定为气体爆炸下限的25%）即报警，以便采取紧急防范措施。
- 5）惰性气体保护
- 惰性气体有氦、氖、氩、氪、氙等，常用的是氮气和水蒸气，有时还可以用烟道气。在存有可燃物料的系统中加入惰性气体，使可燃物及氧气浓度下降，可以降低或消除燃爆危险性。
第15页：惰性介质的选用
使用惰性气体应根据不同的物料系统采用不同的惰性介质和供气装置，不能乱用。因为惰性气体与某些物质可以发生化学反应，如水蒸气可以同许多酸性气体生成酸而放热，二氧化碳可同许多碱性气体物质生成盐而堵塞管道和设备。
第16页：惰性气体系统的管理
- 许多生产装置在生产中将惰性气体系统与危险物料系统联接在一起，要防止危险物料窜入惰性气体系统造成事故；
- 一般临时用惰性气体的装置应采用随用随接、不用断开的方式；
- 常用惰性气体的装置应设置超压报警自动切断装置，生产停车时应将惰性气体断开。
- 6）对燃爆危险品的使用、储存、运输等都要根据其特性采取针对性防范措施。
第17页：常见点火源分类
2、消除或控制点火源——常见的点火源分类：
- 机械点火源
- 如撞击、摩擦、绝热压缩
- 热火源
- 如高温表面、热射线（日光）
- 电火源
- 如电火花、静电火花、雷电火花
- 化学火源
- 如明火、化学热、受热自燃
第18页：防止撞击摩擦火花
- 1）防止撞击、摩擦产生火花
- 下面情况均可能产生高温或者火花：机器上转动部件的摩擦；钢铁的相互撞击或钢铁与水泥地面的碰撞；带压管道或钢铁容器瞬间破裂时物料高速喷出与容器壁摩擦等。
第19页：危险区域的防护措施
在危险区域可采取的措施：
- 禁止穿钉鞋进入；
- 严禁使用能产生冲击火花的工具；
- 在机械设备中凡可能发生撞击、摩擦的部分应采用不同的金属（如钢与铜、钢与铝）；
- 火药、炸药工房应铺设不发火地面等。
说明：原文「引进穿钉鞋进入」按文意更正为「禁止穿钉鞋进入」。
第20页：防止绝热压缩着火
- 2）防止因可燃气体绝热压缩而着火
- 主要由于可燃气体绝热压缩使温度急剧上升而自燃着火。如氢气或者乙炔气等从钢瓶泄漏喷到空气中时，因喷气流猛撞空气，其一瞬间受到绝热压缩、温度上升而引起自然着火（火灾实例不多）。
第21页：防止高温表面着火
- 3）防止高温表面引起着火
- 工业生产中的加热装置、高温物料容器或者管道以及高温反应器、塔等表面温度都比较高。其他常见的高温表面还有通电的白炽灯泡、因机械摩擦导致发热的转动部分、烟筒烟道、熔融金属等。如果可燃物与这些高温表面接触或接近时间较长，就可能被引燃。
第22页：高温表面的隔热措施
可采取的措施：
- 为防止发生这类火灾，高温表面应当保温或隔热；
- 可燃气排放口应远离高温表面，禁止在高温表面烘烤衣物等；
- 此外应注意清除高温表面的油污，以防其分解、自燃。
第23页：防止热射线引燃
- 4）防止热射线（日光）
- 直射的太阳光通过凸透镜、弧形、有气泡或者不平的玻璃等都会被聚焦形成高温焦点，可能会点燃可燃物。因此有爆炸危险的厂房及库房必须采取遮阳措施，如将门窗玻璃涂上白漆或采用磨砂玻璃。
第24页：防止电气火灾爆炸
- 5）防止电气火灾爆炸
- 电气设备发生危险温度的主要原因是：由运行过程中设备和线路的短路、过载、接触不良、铁心发热、散热不良、漏电等造成的（此类原因比重较大）。
第25页：消除静电火花
- 6）消除静电火花
- 静电是由两种不同的物体相互摩擦而产生，静电产生与物体接触时间长短、运动速度大小以及物体颗粒大小、电阻率等有关。防止由于静电火花引起爆炸的主要措施是设法控制产生静电的条件和清除静电荷积累的条件。
第26页：防止明火的三个方面
- 7）防止明火
- 生产过程中的防止明火主要指：防止加热用火；防止维修用火；防止其他火源。
第27页：加热用火的控制
a.加热用火的控制：
- 加热可燃物时应避免采用明火；
- 宜采用水蒸气、热水或者其他热载体（导热油、联苯醚等）间接加热；
- 如果必须采用明火加热，加热设备应当严格密闭；
- 燃烧室应当与加热设备分开设置；
- 设备应定期检查，特别是注意防止可燃物的泄漏。
第28页：加热设备的布置要求
生产装置中加热设备的布置应当按照规定，具体如下：
- 与可能发生可燃气体（蒸气、粉尘）的工艺设备和罐区保持足够的安全距离，应布置在容易散发可燃物料设备、系统的上风向或侧风向；
- 两个以上的明火加热装置应当将它们集中布置在生产装置的边缘，并与其他设备、系统保持安全距离。
第29页：维修用火管理
- b.维修用火
- 维修用火主要指焊接、切割以及喷灯作业等。在油气储运、石油化工等企业中，因维修用火引发的火灾爆炸事故较多，因此对于维修用火一般都制定了相关的管理规定，必须严格遵守。
第30页：其他火源的防范
- c.其它火源
- 对其它出现明火的设备要经常检查，防止烟道窜火等。如沥青熬炼设备应注意烟囱飞火，注意选择适当的熬炼地点，并应指定专人看管、严格控制加热温度。此外要特别注意的是，在生产场所因烟头、火柴引起的火灾也时有发生，应当引起足够的重视，防止此类事故的发生。
