第三章防火防爆措施•简介:本章讲解防止可燃可爆系统的形成,包括介绍控制可燃可爆物质的方式、各种着火源的概念及其控制方法,重点讲解爆炸环境的分区;介绍火灾爆炸事故蔓延扩散的限制措施,重点讲解厂址选择与总平面布置,包括厂址选择、总平面布置、防火间距,重点讲解从建筑设计方面采取限制措施,包括生产及储存的火灾危险性分类、建筑物的耐火等级、厂房的耐火等级层数与占地面积、厂房建筑的防爆设计;简单介绍消防设施,包括火灾分类、灭火的基本方法、灭火物质及其选用、灭火装置、消防用水及设施。•重点:本章重点是掌握爆炸环境的分区、厂址选择与总平面布置、从建筑设计方面采取限制措施进行防火防爆。•难点:本章难点是理解爆炸环境的分区、工厂总平面布置、从建筑设计方面采取限制措施进行防火防爆的要求。3.1防止可燃可爆系统的形成3.2火灾爆炸事故蔓延扩散的限制措施3.3消防设施3.1防止可燃可爆系统的形成1可燃可爆物质的控制取代或控制用量:在生产过程中不用或少用可燃可爆的物质根据物质的危险特性采取相应措施加强密闭注意通风排气:车间内浓度一般应低于爆炸下限的1/4;自然通风和机械通风;局部通风和全面通风;惰性化:稀释可燃物与助燃物的浓度工艺参数的安全控制监测空气中易燃易爆物质的含量监测空气中易燃易爆物质的含量•温度控制:及时移走反应热;防止搅拌中止;正确选用传热介质•控制投料速度和配料比•超量杂质和副反应的控制•溢料和泄漏的控制•自动控制系统和安全保险装置自动控制系统和安全保险装置2着火源及其控制•工厂中的明火分生产用火(生产过程中的加热用火和维修用火)和工厂中的明火分生产用火(生产过程中的加热用火和维修用火)和非生产用火(取暖用火、焚烧、吸烟等)•易燃液体应避免采用明火加热•载热体加热温度低于载热体的安全使用温度•载热体加热必须保持良好的循环并留有足够的膨胀余地•高温熔盐载热,严格控制熔盐的配比,不得混入有机杂质•采用明火,设备应密封,燃烧室应与厂房隔离,并留出防火间距•当设备检修需使用明火时应办理动火审批手续当设备检修需使用明火时应办理动火审批手续明火磨擦与撞击•转动部件应保证有良好的润滑•防止金属零件等落入设备或粉碎机•输送气体或液体的管道应定期进行耐压试验•禁止穿带钉子的鞋地面铺设不发生火花的软质材料禁止穿带钉子的鞋,地面铺设不发生火花的软质材料•吊装盛有可燃气体和液体的金属容器的吊车,应经常重点检查•撞击或磨擦的两部分都应采用不同的金属制成绝热压缩•在化工生产处理爆炸性物质的过程中,如果其中含有微小气泡,就有可能因受到绝热压缩而导致意想不到的爆炸事故。•加热装置、高温物料输送管线及机泵等温度都较高,应防止可燃物落在上面引燃着火•可燃物的排放口应远离高温表面如果接近则应有隔热措施可燃物的排放口应远离高温表面,如果接近,则应有隔热措施高温物及高温表面防止电气火花•电火花:指电极间击穿放电产生的火花•电弧:由大量密集的电火花汇集而成•电火花可引起可燃物燃烧或爆炸•电火花可分为工作电火花和事故电火花两类电火花可分为工作电火花和事故电火花两类•选用防爆电气设备•非防爆电气设备安装在爆炸危险场所以外或另室隔离爆炸性物质的分类•根据爆炸和火灾危险电力设计装置规范的有关规定,爆炸性物质按•它们的物态共分为三大类:I类:矿井甲烷;II类:工厂爆炸性气体、蒸气和薄雾;III类:爆炸性粉尘和易燃纤维。•爆炸性气体按其最大试验安全间隙和最小点燃电流比进行分级,矿井甲烷为I级工厂爆炸性气体分为三级:即IIA、IIB、IIC。•按其引燃温度的不同又分为T1、T2、T3、T4、T5、T6六组。•爆炸性粉尘(易燃纤维)按其物理性质分为IIIA、IIIB两级;按•其引燃温度分为T1-1、T1-2、T1-3三组。爆炸危险环境的分区爆炸性气体环境危险区域划分0区:在正常情况下,爆炸性气体混合物连续地、短时间频繁地出现或长时间存在的环境。1区:在正常运行时,爆炸性气体混合物有可能出现的环境。2区:在正常运行时,不可能出现爆炸性气体混合物的环境,或仅短时存在的环境。爆炸性粉尘环境危险区域划分10区:在正常运行时,连续地或长期出现爆炸性粉尘的环境。11区:有时会将积留下的粉尘扬起而偶然出现爆炸性粉尘混合物的环境。火灾危险环境区域划分21区:具有闪点高于环境温度的可燃液体,在数量和配置上能引起火灾危险的环境。22区:具有悬浮状、堆积状的可燃粉尘或可燃纤维,在数量和配置上有引起火灾危险的环境。23区:具有固体状可燃物质,在数量和配置上能引起火灾危险的环境。防爆型电气设备根据结构和防爆原理的不同,防爆电气设备可分为以下几种类型•隔爆型(d):具有隔爆外壳,即使内部有爆炸性混合物进入并引起爆炸,也不致引起外部爆炸性混合物爆炸。•增安型(e):在正常运行条件下不会产生点燃爆炸性混合物的火花或达到危险的温度。•本质安全型(i):在正常运行或在标准试验条件下所产生的火花或热效应均不能点燃爆炸性混合物。•正压型(p):该电气设备具有保护外壳,壳内充有保护气体(惰性),其压力高于周围爆炸性混合气体的压力,以避免外部爆炸性混合气体进入壳内发生爆炸避免外部爆炸性混合气体进入壳内发生爆炸。•充油型(o):将可能产生火花、电弧或危险温度的部件浸在油中,起到熄火、绝缘、散热、防腐的作用,从而不能点燃油面以上和外壳周围的爆炸性混合物。•充砂型(q):外壳内充填细砂颗粒材料,以便在规定使用条件下外壳内产生的电弧、火焰传播,壳壁或颗粒材料表面的过热温度均不能点燃周围的爆炸性混合物炸性混合物。•无火花型(n):在正常运行条件下不产生电弧或火花,且一般不会发生有点燃作用的故障。•防爆特殊型(s):在国际规定以外,特别为0区或1区设计的防爆电气设备,但必须经有关主管部门认定,并经指定的鉴定单位检验通过的类防爆电并经指定的鉴定单位检验通过的一类防爆电气设备。防爆电气设备的防爆标志及选型根据我国的规定,各种防爆电气设备都应标明防爆合格证号和防爆类型、类别、级别、温度组别等的铭牌作为标志,其分类、分级、分组与爆炸性物质的分类、分级、分组方法相同。如果采用一种以上的复合型防爆电气设备,须先标出主体防爆型后再标出其他防爆型式。防爆电气设备应根据爆炸危险环境区域和爆炸物质的类别、级别、组别进行选型。当同一场所存在两种或两种以上爆炸混合物时,应按危险程度较高的级别选用。静电预防静电火花放电,往往造成火灾爆炸事故。静电能引起火灾爆炸,其原因是静电放电火花能量达到了周围可燃物的最小点火能。静电放电能量可用下式计算:式中:E:静电放电能量,J;Q:电量,C;U:静电压,V;C:电容,F。在化工生产中由于静电火花引起火灾爆炸事故必须具备下列条件:•1要具备产生静电的条件•2要具备产生火花放电的电位•3有能产生火花放电的条件•4放电火花有足够的能量•5现场环境有易燃易爆混合物生产过程中产生的静电所引起的电击一般不直接使人致命,但由此造成二次事故,如电击使人坠落或摔倒,或引起工作人员精神紧张,妨碍工作,甚至产生其他危害,是不能忽视的。5个条件缺一不可,只要消除其中一条即可防止火灾爆炸事故。静电妨碍生产。在生产过程中易于形成高静电位的操作有:•高电阻率液体在管道输送或自容器转注时•压缩或液化气体自喷嘴或裂缝喷出尤其当含有杂质时(包括乳化液或悬浮固体)时•某些粉体在管道中输送时•高电阻物料在搅拌、过滤、压碎、研磨、过筛•传动带传动、皮带输送时•二物料压紧、剥离、胶片涂片时等防止静电的危害应从限制静电的产生和积聚这两方面着手从工艺上控制静电产生•合理设计与选材:尽可能选用带电序列位置接近的两种物质,以降低静电的产生;设备管道尽可能光滑平整无棱角,管径无骤变。•控制流速:对液体物料可通过控制流速来限止静电的产生。•控制杂质和水分:在油品输送过程中,如油料中有水分,必须将流速控制在1m/s以下,否则将会产生危险的静电。•控制温度:当不同温度的油品混合时,由于温差出现扰动,也会产生静电。•泄漏导走静电空气增湿:如工艺条件允许,增加空气相对湿度降低静电非导体的绝缘性。加抗静电剂:使静电非导体增加吸湿性或导电性,从而改变物质的电阻率,加速静电荷的泄漏。静电接地:将带电物体的电荷通过接地导线迅速导入大地。静置存放。•采用中和电荷的方法:即装静电消除器•人体防静电:穿防静电鞋、防静电服;导电工作地面;安全操作。3.2火灾爆炸事故蔓延扩散的限制措施1厂址选择及总平面布置厂址选择厂址选择厂址选择需要考虑多方面的因素,是一项政策性、技术性都很强的工作,正确选择厂址也是保证安全生产的前提。化工厂选址,一般应遵循以下基本原则:•有原料、燃料供应和产品销售的良好的流通条件有原料、燃料供应和产品销售的良好的流通条件•有贮运、公用工程和生活设施等方面良好的协作环境•靠近水量充足、水质优良的水源•有良好的工程地质和水文气象条件从安全角度应着重考虑以下几条原则:•要有良好的工程地质条件,避开断层、塌方、洪水区域,地基承载力不小于1kg/𝑐𝑚2•要靠近水源,有利交通,但应在江河下游•有良好的气象条件,考虑季节风、台风、雷击及地震的影响•生产过程中有易燃有毒粉尘噪音的企业不应选择在居民生产过程中有易燃、有毒、粉尘、噪音的企业不应选择在居民集中的地区•有利于厂际协作,避开重点文物保护区、航空站、积雪危险区•考虑发展需要的用地及必要的安全距离考虑发展需要的用地及必要的安全距离总平面布置•厂区总平面布置,应从全面出发合理布局,正确处理生产与安全、局部与整体、重点与一般、近期和远期的关系•总平面布置应符合防火、防爆的基本要求,满足设计规范及标准的规定•合理布置交通运输道路、管网线路及进行绿化布置和环境保护•合理考虑发展、改建和扩建的要求按使用功能合理分区布置•生产车间及生产工艺装置区•原料及成品储放区•公用工程及辅助设施区•工厂管理区•生活区分区布置规划应注意的问题•生产车间及生产工艺装置区应充分满足工艺流程和设备运转的要求•原料及成品储放区应避免交叉运输,应规划成最短的运输线路,且要做好防火防爆工作•辅助及公用工程区应与生产区及罐区保持一定的安全距离•工厂管理区及生活区不要通过危险区,最好设置在厂外•其他:为防止可燃有毒气体的弥漫,并迅速排除,厂区的长轴与主导风向最好垂直或不小于45°交角,可利用穿堂风加速气流扩散厂内交通路线的规划工厂交通路线的设置应结合生产,根据生产作业线和工艺流程的要求合理组织流线、流量,使厂内外运输经常保持畅通,合理分散人流和物流。•工厂道路出入口至少应设两处,且设于不同方位•厂内道路应尽可能作环形布置,道路宽度原则上应能使两辆汽车(货车)对开错车•工厂、仓库应设消防车道,且宽度不得小于3.5米•道路上空若遇有管架等其净空应不低于5米•消防车道宜避免与铁道平交,如必须平交,应设备用车道•尽头式车道应设回车道或平面不小于12m×12m的回车空地•甲、乙类生产厂房和物品库房内,不宜设有铁路线防火间距防火间距:一般是指两座建筑物之间的水平距离。防火间距之间不得再建任何建筑物和堆放危险品。防火间距的确定,应以产生的火灾危险性大小及其特点来综合评定。•发生火灾时,直接与其相邻的装置或设施不会受到火焰加热•邻近装置的可燃物(或厂房),不会被辐射热引燃•要考虑燃烧着的液体从火灾地点流不到或飞散不到其他地点的距离2从建筑设计方面采取限制措施•根据GBJ16-87防火规范规定,生产或储存的火灾危险性分为甲、乙、丙、丁、戊五类•建筑条件的好与差,措施的适当与否,直接关系到在发生的火灾爆炸事故中,火灾及爆炸事故的蔓延速度、波及范围、造成的损失程度等生产及储存的火灾危险性分类建筑物的耐火等级建筑构件是由建筑材料制成的,根据燃烧性能,建筑材料分为非燃烧材料、难燃材料和燃烧体三类。•非燃烧材料:指在空气中受到火烧或高温作用时,不起火、不燃烧不碳化的材料燃烧、不碳化的材料。•难燃材料:指在空气中受到火烧或高温作用时,难起火、难燃烧(微燃)、难碳化,当火源移走后燃烧或微燃立即停止的材料。•燃烧体:指在空气中受到火烧或高温作用时立即能起火或微燃,且火源移走后仍继续燃烧或微燃的材料。耐火极限按规定的升