易燃易爆化学物品安全操作与管理

易燃易爆化学物品安全操作与管理内容摘要：

力急剧增加，由于超压力和（或）应力变化使容器发生爆炸，并且爆炸前后物质的化学成分均不改变，这种现象称爆裂。 例如，蒸气锅炉、压缩或液化气钢瓶、油桶、轮胎的爆炸等，都属于爆裂。 爆裂能直接或间接地造成火灾。 化学爆炸 由于物质急剧化学反应产生温度、压力增加或两者同时增加而形成的爆 炸现象，称为化学爆炸。 6 例如，可燃气体、蒸气和粉尘与空气形成的混合物的爆炸、炸药的爆炸等都属于化学爆炸。 实际上，化学爆炸就是可燃物质与氧化剂混合后的混合物（或者本身是含氧的炸药），遇到引火源而发生的瞬间燃烧。 这种爆炸的速度很快，每秒可达几十米到几千米，爆炸时产生大量的热能和气态物质，形成很高的温度，产生很大的压力，并发出巨大的响声。 这种爆炸能够直接造成火灾，因此具有很大的火灾危险性。 可燃气体、蒸气、粉尘与空气的混合物，必须在一定的浓度范围内，遇引火源才能发生爆炸，这个浓度范围叫做爆炸极限浓度，通常用体积百分 比（ %）范围来表示。 爆炸极限的最高浓度叫爆炸上限，最低浓度叫爆炸下限，均用体积百分比来表示。 几种可燃气体、蒸气、粉尘在空气中的爆炸极限见表 14。 表 14 几种可燃气体、蒸气、粉尘在空气中的爆炸极限 可燃气体（或蒸气） 在空气中的爆炸极限（ %） 下 限 上 限 氢气 74 氨气 16 27 二硫化碳 44 一氧化碳 74 甲烷 14 乙烷 丙烷 丁烷 乙烯 29 乙炔 80 苯 甲醇 36 乙醇 19 乙醚 48 乙酸乙酯 爆炸极限可用于评定气体的火灾危险性大小。 可燃气体的爆炸下限愈低，爆炸浓度范围越大，火灾危险性就越大。 例如乙炔的爆炸极限为 %80%，氢的爆炸极限为 %74%，氨的爆炸极限为16%27%，其火灾危险性乙炔＞氢＞氨；而且爆炸极限可用做可燃气体分级的标准，如氢、乙烯、氯甲烷等爆炸下限＜ 10%的可燃气体为一级；氨、一氧化碳、城市煤气等爆炸下限≥ 10%的可燃气体为二级。 此外 ，爆炸极限还可用于评定气体生产、贮存的火险类别和作为选择防爆电器种类的依据等。 三、物质燃烧的特点 （一）气体燃烧 可燃气体的燃烧不需像固体、液体那样需经熔化、蒸发过程，所需热量仅用于氧化或分解，或将气体加热到燃点，因此容易燃烧，速度也快。 其燃烧方式根据燃烧前可燃气体与氧混合状况不同可分为两大类： 扩散燃烧 —— 可燃气体从喷口（管口或容器泄漏口）喷出，在喷口处与空气中的氧边扩散混合、边燃烧的现象，其燃烧速度取决于可燃气体的喷出速度，一般为稳定燃烧。 如容器、管路泄漏 7 发生的燃烧，天然气井的井喷燃烧属于此类。 预混燃烧 —— 可燃气体与氧在燃烧之前混合，并形成一定浓度的可燃混合气体，被火源点燃所引起的燃烧，这类燃烧往往造成爆炸。 影响预混燃烧速度的因素有气体的组成、可燃气体的浓度、可燃混合气体的初始温度、管路直径、管道材质等。 （二）液体燃烧 易燃液体的燃烧是液体蒸气进行燃烧，因此燃烧与否、燃烧速率等与液体的蒸气压、闪点、沸点和蒸发速率等性质有关。 某些液体在贮存温度下，液面上的蒸气压在易燃范围内时遇火源，其火焰传播速率快。 易燃液体的闪点高于贮存温度时，其火焰传播速率较低。 因为火焰的热量必须足以加热液体表面，并在火 焰扩散通过蒸气之前形成易燃蒸气 — 空气混合物。 影响这一过程的有诸如环境因素、风速、温度、燃烧热、蒸发潜热、大气压等。 易燃液体燃烧时，通常会因类别不同而表现出不同的火焰颜色及燃烧特点。 如液态烃类燃烧时，通常具有橘色火焰并散发浓密的黑色烟云。 醇类燃烧时，通常具有透明的蓝色火焰，几乎不产生烟雾。 某些醚类燃烧时，液体表面伴有明显的沸腾状，这类物质的火灾难以扑灭。 在不同类型油类的敞口贮罐的火灾还要特别注意三种特殊现象 —— 沸溢、溅出、冒泡。 尤其是突沸现象，即液体在燃烧过程中，由于向液层内不断传热，会使含有水分、粘度大、 沸点在 100℃以上的重油、原油产生沸溢和喷溅现象，造成大面积火灾和巨大的危害。 这类油品称为沸溢性油品。 （三）固体燃烧 固体可燃物必须经过受热、蒸发、热分解过程，使固体上方可燃气体浓度达到燃烧极限，才能持续不断地发生燃烧。 其燃烧方式通常分以下四种： 蒸发燃烧：熔点较低的可燃固体，受热后融熔，然后与可燃液体一样蒸发成蒸气而燃烧，如硫、磷、沥青、热塑性高分子材料等。 分解燃烧：分子结构复杂的固体可燃物，在受热后分解出其组成成分与加热温度相应的热分解产物，这些分解产物再氧化燃烧，称为分解燃烧。 例如，木材、 纸张、棉、麻、毛、丝、热固塑料、合成橡胶等的燃烧。 表面燃烧：蒸气压非常小或者难于热分解的可燃固体，不能发生蒸发燃烧或分解燃烧，当氧气包围物质的表层时，呈炽热状态发生无焰燃烧。 表面燃烧属于非均相燃烧，现象为表面发红，而无火焰，如木炭、焦炭等的燃烧。 阴燃。 没有火焰的缓慢燃烧现象称为阴燃。 一些固体可燃物在空气不流通、加热温度较低或含水分较高时会阴燃，如成捆堆放的棉、麻、纸张及大堆垛的煤、草、湿木材等。 随着阴燃的进行，热量聚集、温度升高，此时空气的导入可能会转变明火燃烧。 第二节 防火防爆原理 根据物质燃烧原理和爆炸形成的基本条件，为了有效地防止火灾爆炸事故的发生，必须针对物质的火灾危险特性，采取相应的防范措施，控制燃烧爆炸条件的形成和相互作用，达到预防火灾的目的。 同时还要控制燃烧蔓延途径和爆炸冲击波的扩散，避免更大范围的火灾爆炸事故的发生。 具体讲有以下几项措施：一是排除发生火灾爆炸事故的特质条件；二是控制和消除一切点火源；三是控制火势蔓延途径；四是防止爆炸波的冲击、扩散。 一、排除发生火灾爆炸事故的物质条件，即控制可燃物，防止形成爆炸介质。 例如： （ 1）在易燃易爆化学物品生产、储存、运输等环节中 搞好消防安全管理，防止易燃易爆化学物品泄漏、扩散或与空气混合形成爆炸性混合气体； 8 （ 2）在可能积聚可燃气体、蒸气、粉尘的场所，要设置良好的通风除尘装置，降低空气中可燃物的浓度，使其含量在爆炸极限浓度以下。 二、控制和消除一切点火源。 （ 1）消除明火。 如危险场所严禁携带烟火，不得使用明火作业和用电炉做饭等。 （ 2）消除电气火花。 如易燃易爆场所应选用防爆型或封闭式电气设备和开关；线路应穿管保护，严禁私拉乱接电线和使用普通电器。 （ 3）防止静电火花。 如严禁穿化纤衣物进入易燃易爆场所；保持设备静电接地良好。 （ 4） 防止雷击。 即安装必要的防雷设施，避免雷击或雷电感应打火。 （ 5）防止摩擦撞击打火。 如钢铁、玻璃、石料、混凝土地面、瓷砖等材料，在互相摩擦撞击时能够产生温度很高的火花。 因此易燃易爆场所严禁使用铁制工具，穿带钉子的鞋。 （ 6）避免曝晒、高温烘烤、故障发热或化学反应发热等。 三、控制火势蔓延途径。 如易燃易爆化学物品贮存仓库之间、油罐之间留出适当的防火间距；设置防油堤、防液堤、隔火水封井、防火墙等，都是为了避免火灾情况下因火势的扩大蔓延，造成相邻危险品贮罐、仓库的燃烧或爆炸，酿成更大的事故。 四、限制爆炸波的冲击、 扩散。 例如，在有可燃气体、液体蒸气和粉尘的厂房设泄压门窗、轻质屋顶；在有放热、产生气体、形成高压的反应器上装设安全阀、防爆片；在燃油、燃气、燃煤类的燃烧室外壁或底部，设置防爆门（窗）、防爆球阀；在有易燃物料的反应器、反应塔、高压容器顶部装设放空管等等。 第三节 火灾的分类及灭火剂选择 一、火灾的分类 根据我国现行标准规定，将火灾类型分为 A、 B、 C、 D四类。 A类火灾：指固体火灾。 这种物质往往具有有机物性质，一般在燃烧时能产生灼热的余烬，如木材、棉、毛、麻、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、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、钛、锆、锂、铝镁合金火灾等。 根据国家火灾统计管理规定，按照一次火灾事故所造成的人员伤亡、受灾户数和直接财产损失，把火灾危害等级划为特大火灾、重大火灾、一般火灾三类。 特大火灾：具有下列情形之一的，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 50户以上；直接经济损失 100万元以上。 重大火灾：具有下列 情形之一，为重大火灾：死亡 3人以上；重伤 10 人以上；死亡、重伤 10人以上；受灾 30户以上；直接经济损失 30 万元以上。 一般火灾：不具有前两项情形的火灾，为一般火灾。 二、灭火剂的选择 灭火剂选择主要根据火灾的类型。 下面简要介绍常用灭火剂的使用范围： 水。 直流水和开花水（滴状水）可用于扑救一般固体物质的火灾（如煤炭、木制物品、粮草、棉麻、橡胶、纸张等），还可以扑救闪点在 120℃以上，常温下呈半凝固状态的重油火灾。 但不能用于扑救闪点低于 ℃以下可燃液体火灾。 雾状水降温快，灭火效率高，水渍损失小，可扑 救低闪点液体火灾。 也可用于粉尘或带电设备 9 的火灾。 若火场物与水发生反应，则不能用水灭火。 泡沫灭火剂，包括化学泡沫、蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、水成膜泡沫、高倍数泡沫、抗溶性泡沫灭火剂。 其中抗溶性泡沫灭火剂主要用于扑救水溶性液体火灾。 如乙醇、甲醇、丙酮、醋酸乙酯等火灾。 其余 5种泡沫灭火剂主要用于扑救非水溶性液体火灾及一般固体火灾。 干粉灭火剂。 干粉灭火剂按其使用范围，主要分为 BC型干粉灭火剂和 ABC型干粉灭火剂两大类。 （ 1） BC型干粉灭火剂。 这类干粉灭火剂主要适用于扑救液体火灾及天然气和液化石油气等气体 火灾和带电设备火灾。 （ 2） ABC型干粉灭火剂。 这类灭火剂不仅适用于扑救液体、气体及带电设备火灾，而且适用扑救固体火灾。 卤代烷灭火剂。 这类灭火剂具有灭火效率高、灭火后不留痕迹，药剂本身绝缘性好等特点，适用于扑救各种易燃液体、气体、精密仪器和电气火灾。 目前在非必要场所已停止使用该类灭火剂，以后将逐步淘汰。 二氧化碳灭火剂。 由于二氧化碳是一种性质稳定的气体，对绝大多数物质没有破坏作用，灭火后能很快逸散不留痕迹，又没有毒害，所以最适合扑救各种易燃液体和易受水、泡沫、干粉等灭火剂侵蚀的固体物质的火灾。 另外 ，二氧化碳是一种不导电的物质，故又能扑救电气火灾。 第四节 灭火基本原理及常用灭火器的使用 火灾通常都有一个从小到、逐步发展、直至熄灭的过程。 这个过程一般可分为初起、发展、猛烈、下降和熄灭五个阶段。 初起阶段：燃烧面积不大、火焰不高、辐射热不强，烟和气体流动缓慢，燃烧速度不快，是扑救火灾的最佳阶段。 发展阶段：随着燃烧时间的延长，环境温度的升高，周围可燃物质或建筑构件被迅速加热，气体对流增强，燃烧速度加快，燃烧面积逐渐扩大，进入燃烧发展阶段。 猛烈阶段：由于燃烧时间继续延长，燃烧速度不断加快，燃烧面积迅 速扩大，燃烧温度急剧上升，气体对流达到最快速度，辐射热很强，建筑构件的承重能力急剧下降。 根据火灾发展的阶段性特点，在灭火中，要抓紧时机，正确运用灭火原理，有效控制火势，力争将火灾扑灭在初起阶段。 （一）灭火基本原理 冷却灭火 冷却灭火是根据可燃物质发生燃烧时必须达到一定的温度这个条件，将灭火剂直接喷洒在燃烧着物体上，使可燃物质的温度降到燃点以下，从而使燃烧停止。 用水冷却灭火，是扑救火灾的常用方法。 用二氧化碳灭火剂则冷却效果更好，在迅速气化时吸收大量的热，能很快降低燃烧区的温度，使燃烧终止。 火场上，除 用冷却法直接扑灭火灾外，还常用水冷却尚未燃烧的可燃物质，防止其达到燃点而着火。 还可以用水冷却建筑构件、生产装置和容器等，以防它们受热后压力增大变形或爆炸。 隔离灭火 隔离灭火是根据发生燃烧必须具备可燃物这个条件，将燃烧物与附近的可燃物隔离或分散开，使燃烧停止。 这种灭火方法，是扑救火灾比较常用的一种方法，适用于扑救各种固体、液体和气体火灾。 比如，火灾中，关闭管道阀门，切断流向着火区的可燃气体和液体管道；打开有关阀门，使 10 已经燃烧的容器或受到火焰烧烤、辐射的容器中的液体可燃物通过管道引流到安全区；拆除与火源毗 连的易燃建筑物，搬走火源附近的可燃物等等。 窒息灭火 窒息灭火是根据可燃物质发生燃烧通常需要足够的空气（氧）这个条件，采取适当措施来防止空气流入燃烧区，或者用惰性气体稀释空气中氧的含量，使燃烧物质因缺乏或断绝氧而熄灭。 这种灭火方法，适用于扑救封闭性较强的空间或设备容器内的火灾。 运用窒息原理灭火时，可以采用石棉被、湿棉被、湿帆布等不燃或难燃材料覆盖燃烧物或封闭孔洞，用水蒸气、惰性气体充入燃烧区域内，利用建筑物上原有的门、窗以及设备上的部件，封闭燃烧区，阻止新鲜空气流入。 抑制灭火 抑制灭火，就是使灭 火剂参与燃烧链式反应，使燃烧过程中产生的自由基快速消失，形成稳定分子或低活性的自由基，进而使燃烧反应停止。 （二）常用灭火器的使用 我国通常都是以灭火器充装的灭火剂来划分灭火器的种类，一般可分为五类：即：干粉灭火器、二氧化碳灭火器、卤代烷灭火器、清水灭火器和泡沫灭火器。 二氧化碳灭火器的使用 灭火时先将灭火器提到距燃烧物 5米左右的地方，然后放下灭火器，拔出保险销，一手握住喇叭筒根部的手柄，另一只手紧握启闭阀的压把。 对没有喷射软管的二氧化碳灭火器，应把喇叭筒往。