工廠火災(zāi)爆炸事故的分類及其基本預(yù)防措施

1、1 2 1需要有點(diǎn)火源的爆炸2化學(xué)反應(yīng)熱積蓄引起的爆炸3過(guò)熱液體蒸發(fā)引起的爆炸3 惰氣置換混合氣的成分控制與管理點(diǎn)火源的管理防止不穩(wěn)定物質(zhì)的生成了解過(guò)程物料的危險(xiǎn)特性，對(duì)應(yīng)采取措施（如有/會(huì)產(chǎn)生能分解物質(zhì)）防泄漏防閥門(mén)誤操作泄漏物質(zhì)的檢測(cè)報(bào)警點(diǎn)火源管理（各種點(diǎn)火源）需要點(diǎn)火源的爆炸著火破壞型泄漏著火型4 化學(xué)反應(yīng)熱積蓄引起的爆炸自然發(fā)火型對(duì)自然著火特性進(jìn)行調(diào)研（發(fā)熱原因）對(duì)蓄熱條件（環(huán)境）進(jìn)行分析強(qiáng)化溫控系統(tǒng)防混合接觸分散、冷卻、焚燒反應(yīng)失控型針對(duì)放熱反應(yīng)特性采取措施正確測(cè)量、控制工藝參數(shù)，控制反應(yīng)速度確保冷卻和攪拌失控時(shí)處置：及時(shí)調(diào)整、急冷、放空、中止點(diǎn)火源的管理5 過(guò)熱液體蒸發(fā)引起的爆炸傳

2、熱型蒸氣爆炸防止水進(jìn)入高溫爐內(nèi)高溫廢棄物的安全處理水碎設(shè)備的安全設(shè)計(jì)深冷液化氣體的處理（注意點(diǎn)火源的管理，防二次爆炸）作業(yè)地方要干燥平衡破壞型保持容器的耐壓強(qiáng)度防止容器因外力而引起破壞防止因火災(zāi)引起加熱防止反應(yīng)失控點(diǎn)火源的管理(防二次爆炸)6 u1. 著火破壞型爆炸著火破壞型爆炸 是由于容器內(nèi)部的危險(xiǎn)物質(zhì)著火，引起持續(xù)燃燒、分解等化學(xué)反應(yīng)，放出反應(yīng)熱蓄積起來(lái)，引起生成的氣體/空氣急劇熱膨脹，內(nèi)壓上升，而使容器發(fā)生破壞而爆炸。由于燃燒或分解引起的爆炸，有如下六種情況： 1) 由于快速燃燒引起的爆炸 2) 粉塵或噴霧爆炸 3) 爆炸性混合氣體爆炸 4) 氣體的分解爆炸 5) 爆炸性物質(zhì)以及混合危險(xiǎn)

3、物質(zhì)的爆炸 6) 管道材料的燃燒7 時(shí)間：時(shí)間：1973.2.10地點(diǎn)：地點(diǎn)：美國(guó)紐約市斯坦塔（Satten）島上后果：后果：10萬(wàn)m3罐爆炸，罐內(nèi)檢修人員40名立即死亡，傷3人 70.1072.1.25決定停用，2.13取出全部LNG(約20個(gè)月)因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)罐LNG一直在泄漏 72.3.154.5，用N2置換(約20天) 72.4.54.14，用空氣置換 72.4.14確認(rèn)安全，進(jìn)罐檢修(不斷送入空氣，并進(jìn)行可燃?xì)鈾z驗(yàn)) 70.3，冷卻貯罐70.4注入LNG12345 73.2.10下午1:10左右罐內(nèi)火災(zāi)(已檢修約10個(gè)月)6簡(jiǎn)況：簡(jiǎn)況：1967.41970年初建成。罐頂蓋81m，頂部高h(yuǎn)約

4、30m，V=10萬(wàn)m3，滿液高約18.5m。8 混凝土圓頂潛望鏡硬質(zhì)泡沫聚氨酯板(20cm+20cm)鍍鋁聚酯膜0.1mm聚氨酯層(12層)2.5 cm混凝土層壓力安全裝置絕熱層聚氨酯絕熱材料AA9 后果：后果：聚酯膜有破裂，LNG通過(guò)這個(gè)絕熱材料層破裂處泄漏出來(lái)。取聚氨酯絕熱材料中殘留氣分析，含有甲、乙、丙、丁、戊烷等烴類氣體。(取v2.5530(cm)的聚氨酯2ml戊烷，點(diǎn)火，極易燃燒(指持續(xù)燃燒)維修中在取掉聚酯膜時(shí)引起氣壓降低，使浸透在其中的丁烷、戊烷等氣體，進(jìn)入罐空間。當(dāng)天氣象：當(dāng)天氣象：氣壓從1046毫巴降到1044毫巴，氣溫從-6.7升到-3.3火源：火源：尸體旁發(fā)現(xiàn)火藥式鉚釘機(jī)

5、、1.1千瓦的電熨斗和真空清掃機(jī)10 u案例：案例：如布袋除塵器，濃度高，靜電引火哈爾濱麻紡廠，纖維粉塵爆炸時(shí)間：時(shí)間：87.3.15后果：后果：死58人，受傷177人，直接經(jīng)濟(jì)損失880多萬(wàn)元，1.3萬(wàn)m2廠房遭破壞(9500m2被炸毀)，波及三個(gè)車間。原因：原因：中央換氣室南部二臺(tái)除塵器首炸，通過(guò)地溝、吸塵管傳播點(diǎn)火源：點(diǎn)火源：靜電？手提燈？明火(摩擦、撞擊、電火花)？未有結(jié)論教訓(xùn)：教訓(xùn)：除塵器穿越多個(gè)車間，特別是非防塵車間，車間連成一片(36000m2)，無(wú)分隔。梳麻粗紡細(xì)紡織布粗紡地下除塵室被炸毀11 （1）粉塵必須是可燃的（2）粉塵必須是懸浮的（3）濃度必須在爆炸范圍內(nèi)（4）必須是微

6、粒，分散度要高。粉塵顆粒的大小，對(duì)于不同的物質(zhì)，變動(dòng)范圍在0.10.0001mm（5）點(diǎn)火能源能引起爆炸的粉塵必須具備的條件能引起爆炸的粉塵必須具備的條件粉塵最小點(diǎn)火能mj爆炸下限g/ m3鈦1045鎂4020聚苯乙烯1515玉米粉3040砂礦3035硫磺1535棉纖維 50某些物質(zhì)粉塵爆炸的參數(shù)某些物質(zhì)粉塵爆炸的參數(shù)12 l（1）粒子表面得到熱解，表面溫度升高l（2）粒子表面的分子發(fā)生熱分解/干餾，變成氣體在粒子周圍釋放l（3）這種氣體與空氣混合形成爆炸性混合氣體，點(diǎn)火產(chǎn)生火焰l（4）火焰產(chǎn)生的熱進(jìn)一步促進(jìn)粉塵分解，放出可燃?xì)怏w，故傳播本質(zhì)上也是一種氣體爆炸。p 金屬粉塵主要是氧化放熱，加熱

7、周圍氣體，如：著火機(jī)理著火機(jī)理有機(jī)粉塵與氧氣發(fā)生反應(yīng)有機(jī)粉塵與氧氣發(fā)生反應(yīng)gkCalOAlOAl/724023432213 l（1）燃速、壓力比氣體爆炸小l（2）爆炸粒子一面燃燒一面飛散l（3）最初局部爆炸的沖擊波使周圍（環(huán)境）粉塵飛舞，波及造成二次、三次爆炸l（4）與氣體相比，粉塵會(huì)引起不完全燃燒，有CO中毒危險(xiǎn)粉塵爆炸的特征粉塵爆炸的特征14 l（1）化學(xué)性質(zhì)和組成：必須是可燃的，燃燒熱的大小、反應(yīng)性能、含灰分和揮發(fā)份的多少。含灰分15%30%則不易爆，含揮發(fā)份11%的易爆l（2）顆粒度，越小越易爆，因?yàn)楸缺砻娲螅窖醵鄉(xiāng)（3）粉塵濃度l（4）點(diǎn)火能l（5）濕度：一般有抑制爆炸作用（冷卻

8、、惰化、濕增加凝聚性影響懸浮性、影響點(diǎn)火溫度、傳播速度）l（6）粉與氣共存的影響，會(huì)使L下下降（迭加效應(yīng)）粉塵爆炸的影響因素粉塵爆炸的影響因素爆炸性物質(zhì)煤粉與甲烷混合時(shí)的L下懸浮煤粉（g/ m3）010.327.947.8甲烷（%V）4.853.71.7015 u霧滴爆炸霧滴爆炸可燃液體的霧滴是可以爆炸的當(dāng)霧滴0.6mm時(shí)，點(diǎn)火后可以傳播火焰；當(dāng)霧滴0.01mm時(shí)，其L下相當(dāng)于氣相時(shí)的L下。形成霧滴沒(méi)有溫度要求，只要產(chǎn)生噴霧現(xiàn)象，遇點(diǎn)火源，即燃/爆。16 u案例：丙烯酸甲酯貯罐爆炸案例：丙烯酸甲酯貯罐爆炸76.3.9，1205，日本兵庫(kù)縣某化工廠丙烯酸甲酯儲(chǔ)罐爆炸。 爆炸聲在10km內(nèi)均可聽(tīng)到

9、，負(fù)傷57人。 由于丙烯酸甲酯蒸氣有惡臭，在向儲(chǔ)罐輸液時(shí)，從罐內(nèi)排出的氣體有惡臭，為防其污染環(huán)境，工藝上考慮了用一根7.5cm，L15m的不銹鋼管將氣體導(dǎo)出，再通過(guò)一個(gè)60cm，h4m的裝有活性炭的脫臭塔，吸附除去蒸氣惡臭后，排入大氣。丙烯酸甲酯蒸氣在活性炭上吸附時(shí)放熱，吸附熱和氧化熱積蓄，使活性炭被加熱（溫度可達(dá)500600）。當(dāng)天氣溫9.815，丙烯酸甲酯的電阻率108109.cm，輸送流速1.8m/s。OCCHCH-=2OCH3-17 u丙烯酸甲酯：沸點(diǎn)80.3 L=2.825%（V），溫度極限-343 引燃溫度（自燃點(diǎn)）=468事故分析：事故分析：引起化學(xué)爆炸的三個(gè)條件滿足否？蒸氣濃度

10、達(dá)到L否？ 氧化劑（空氣）？點(diǎn)火源：明火？靜電？高溫？18 u具有分解爆炸特性的氣體，一般是指此種氣體分解可以產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的熱量。當(dāng)分解熱達(dá)到2030千卡摩爾的物質(zhì)在一定條件下點(diǎn)火之后火焰就能傳播開(kāi)來(lái)。（化工安全技術(shù)）u若把142KPa的乙炔點(diǎn)火，就會(huì)發(fā)生分解爆炸。這一壓力稱為“臨界壓力”。日本規(guī)定乙炔發(fā)生裝置的壓力限值為140KPa，某些國(guó)家限定為130KPa。 由BIOS（英國(guó)情報(bào)資料調(diào)查小組委員會(huì)）報(bào)導(dǎo)的資料溫度（）壓力（atm）3277.56582.6510831.8417731.4乙炔在對(duì)應(yīng)溫度和壓力下產(chǎn)生分解爆炸的關(guān)系(德國(guó)資料)按此資料，可理解為，分解爆炸性氣體，在一定溫度下(或

11、點(diǎn)火)，對(duì)其施加一定的壓力，則會(huì)產(chǎn)生分解爆炸。molKCalHCHCP/2 .542222molkCalCHCHC/4 .3044219 乙炔的L “可燃?xì)怏w、蒸氣、粉塵火災(zāi)危險(xiǎn)性參數(shù)手冊(cè)”：L 2.5100（A） “國(guó)際海協(xié)”：L 2.180%(M) “防火檢查手冊(cè)”：L 2.582%可發(fā)生分解爆炸的物質(zhì)：可發(fā)生分解爆炸的物質(zhì)：molkCalCHCHC/44.30442（固）molkCalCOCHOHC/11.32442（環(huán)氧乙烷）molkCalONON/5.1921222molkCalONNO/6.2121212220 u這里所指“爆炸性物質(zhì)”是指在反應(yīng)罐、熱交換器、管等內(nèi)部所生成的副產(chǎn)物

12、造成爆炸危害。u有些不飽和有機(jī)物能吸收氧生成過(guò)氧化物/原料中微量NO2生成硝基化物。u如：丁二烯過(guò)氧化自聚物很不穩(wěn)定 丁二烯端聚物 過(guò)程中堵塞管道，使容器破裂NOHCnOHnCn)(264264nHC)(64措施：措施： 過(guò)程中使用高純N2(99.99%) 工藝水脫O2(O20.1%) 儲(chǔ)溫15 加阻聚劑亞硝酸鈉、對(duì)叔丁基鄰苯二酚(TBC) 每隔23天倒罐循環(huán)/每班循環(huán)21 u案例：案例：61.2.27，某鋼鐵廠高壓氧經(jīng)硅膠干燥，部分硅膠粒子進(jìn)入氧氣流，管內(nèi)壁被磨損，生成鐵粉，流動(dòng)中發(fā)熱著火，在T型管內(nèi)沉積，使管道燒穿。22 一般控制混合氣中O2濃度在MOC以下（氣體MOC在6以下，粉塵MOC

13、在10以下）l最小氧氣濃度（MOC）在空氣和燃料的體積之和中，氧所占的百分比，低于此值不燃燒。FOLFFAFOMOC22=下燃空氣氧u 2. 著火破壞型爆炸的預(yù)防措施著火破壞型爆炸的預(yù)防措施例：OHCOHC22242223O)( 稀%1 . 83%7 . 213)(=稀下LMOC23 一般在工藝控制中要比計(jì)算值低4個(gè)百分點(diǎn)，上例則應(yīng)在系統(tǒng)中控制為4% MOC計(jì)算適用于碳?xì)浠衔?資料：Chemical Process Safety Fundamentals With Application 可以作為一種控制手段，如： 控制尾氣含量在6%左右，裝在線O2分析對(duì)苯二甲酸對(duì)二甲苯空氣氧化、醋酸溶劑2

14、4 u在容器內(nèi)空氣不能用惰氣置換的情況下，必須控制在爆炸范圍以外，控制P.T.V使不進(jìn)入爆炸范圍。u如儲(chǔ)存某可燃液體的上部空間，在常溫下可達(dá)爆炸范圍，可通過(guò)對(duì)應(yīng)的溫度極限進(jìn)行控制，使可燃液在氣相中的濃度處于上限以上，或下限以下，在爆炸范圍以外。例：例：苯的閃點(diǎn)-14，此時(shí)的蒸氣壓為11mmHg，求常壓下苯的L下。解：解： 爆炸極限有上、下限濃度之分，下限濃度對(duì)應(yīng)的溫度是通常所稱的液體的閃點(diǎn)；上限濃度也有一個(gè)對(duì)應(yīng)的溫度，可稱為“上部閃點(diǎn)”或上部溫度極限； 上部閃點(diǎn)之上的該液體的氣相濃度(上限以上)，應(yīng)該是不燃不爆的。%45. 1%10076011100=總閃下PPL25 例：例：已知苯的L 上7

15、.9（v），求苯的爆炸上限溫度，（在常壓下）解：解：mmHgLPPPPPLC60.04100060041007.9760100100上總上閃總上閃上由資料查得苯在10時(shí)P=44.75mmHg 20時(shí)P=74.8mmHg由內(nèi)插法求得P=60.04mmHg時(shí)的T15.1100.51101030.0515.2910)1020(75.448 .7475.4404.6010-T其結(jié)果15.1，即為L(zhǎng)上（7.9）就對(duì)應(yīng)的溫度，表明在15.1以上，常壓下，容器上部空間的苯蒸汽濃度是大于L上的，不會(huì)燃爆10 x2044.7560.0474.8mmHg26 ) 1(lg6 .20/ )25(75. 01 / )

16、25(75. 01 )1 . 0()()25()()25()(=-=-=PLLHTLLHTLLMPaPCTCT上上上上下下P為絕對(duì)壓力（MPa）27 明火、照明、動(dòng)力電、儀表電，器內(nèi)特別注意：靜電、摩擦、高溫是否有過(guò)氧化物生成/吸收NO2生成硝基化物討論：討論：你所在裝置有哪些可能發(fā)生著火破壞型事故的隱患(因素)？你所在裝置有哪些過(guò)程需控制最小氧濃度？28 u3. 泄漏著火型爆炸泄漏著火型爆炸u是因?yàn)楸４嬖谌萜?、塔槽、管道?nèi)的危險(xiǎn)性物質(zhì)泄漏到外面，在空氣中被點(diǎn)火源點(diǎn)火而引起的燃燒、爆炸。泄漏原因： la) 腐蝕腐蝕 例：例：芳烴廠EA-105（換熱器）97.3.27排污管泄漏。原因是硫化物腐蝕

17、。 67年9月24，日本神奈川縣煉油廠直餾石腦油加氫裂解工序，管道穿孔，H2泄漏，被加爐點(diǎn)火，發(fā)生火災(zāi)。 石腦油中N2和S的化合物，在10MPa管內(nèi)轉(zhuǎn)化成氨和硫化氫，在冷卻塔內(nèi)生成硫化氨：NH3+H2S(NH4)2S，為防析出堵塞管道，在冷卻前注水于氣流中，氣流中的H2S溶入水中，在管道內(nèi)壁生成硫化鐵腐蝕層，被水流沖刷流走，這里既有H2S腐蝕，又有水流的沖蝕。破壞處在25cm彎頭部位水注入口下流方向15cm處。每年腐蝕速度17mm（非常高） 一般碳鋼設(shè)計(jì)腐蝕裕度1.5mm29 lb) 低溫脆性低溫脆性 碳鋼或其他金屬，在其延展/脆化轉(zhuǎn)變溫度以下時(shí)，可能存在脆性問(wèn)題； 一般溫度低于-70時(shí)，應(yīng)從

18、材料上考慮，如加Nblc) 氫脆（蝕）氫脆（蝕）高溫高壓下，H2與鋼中的C發(fā)生如下反應(yīng)：Fe3C+2H2CH4+3Fe此CH4向外擴(kuò)散，在晶格中產(chǎn)生應(yīng)力，晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，鋼硬化變形，稱為氫脆（蝕） 氫蝕壓力與溫度氫蝕壓力與溫度0100200300400500碳鋼605028158.03.01Cr,05Mo7060155.0鋼中加入Cr,Ti,Nb可提高抗氫能力 鋼種壓力MPa溫度30 ld) 反復(fù)應(yīng)力：如制氫的變壓吸附罐反復(fù)應(yīng)力：如制氫的變壓吸附罐le) 高溫高溫 地震、地方下沉、翻車、碰撞 充裝過(guò)量、熱膨脹、壓縮、水擊、反應(yīng)失控（蒸發(fā)、燃燒、分解） 例：小涼山爆燃事故例：小涼山爆燃事故(“

19、10.22爆燃、爆燃、26.15事故事故”)31 地點(diǎn)：地點(diǎn)：1988.10.22晨0:07,高化小涼山地區(qū) 損失損失:死26人, 傷15人, 經(jīng)濟(jì)損失9.8萬(wàn)元 直接原因：直接原因：違章操作，排（切）水時(shí)將液烴排入水池，蒸發(fā)遇火源而爆燃 罐區(qū)狀況：罐區(qū)狀況：19只球罐只球罐3只臥罐只臥罐18400m31200m3V=7480m3123m252m工棚32 操作：操作：應(yīng)關(guān)進(jìn)料閥，待球罐內(nèi)烴水澄清，進(jìn)行脫水。 開(kāi)2號(hào)閥脫球罐水切水器關(guān)2號(hào)閥待烴水澄清開(kāi)3號(hào)閥切水水池違章者：違章者：三閥齊開(kāi)，跑料25分鐘，約9.7噸火源：火源：界外（西墻外）工棚明火。工棚中50多人逃生者沿途又有14人倒在農(nóng)田、路

20、邊過(guò)火面積62500m2; 風(fēng)向西北。當(dāng)班者：當(dāng)班者：2人睡覺(jué)，3人拔蔥，2人上崗教訓(xùn)：教訓(xùn)： 未按操作程序操作（違章） 自動(dòng)報(bào)警未啟動(dòng) 未采取應(yīng)急措施（如蒸汽稀釋） 車間無(wú)人值班，但有總值班， 上下溝通不暢 用電設(shè)備全部癱瘓，消防泵不能啟動(dòng)，應(yīng)考慮備用 三個(gè)閥無(wú)聯(lián)鎖水池切水器31233 例：例：70.2.26，日本神奈川縣市有煉油廠，為維修常壓蒸餾裝置第二蒸餾塔的塔底油（重油）抽出泵，剛松開(kāi)固定泵殼的2個(gè)螺栓時(shí)，即噴出了322的熱油，熱油閃點(diǎn)140-150，著火點(diǎn)300以下，造成火災(zāi)。原因：原因：沒(méi)有關(guān)閉塔底泵和塔底管道上的閥門(mén)。34 u4. 泄漏著火型爆炸的預(yù)防措施泄漏著火型爆炸的預(yù)防措施

21、 首先考慮設(shè)備的安全性：設(shè)計(jì)、選材、制作、安裝、檢驗(yàn)（試壓） 工藝條件的保證：?jiǎn)渭儥C(jī)械原因造成泄漏是較少的 化學(xué)反應(yīng)的因素是較多的，如反應(yīng)失控，必須嚴(yán)控工藝條件。 安全教育、“呼應(yīng)確認(rèn)”、“開(kāi)關(guān)確認(rèn)顯示” 1960.3.12美國(guó)新澤西州杜邦公司合成氨裝置中，原料氣的液N2洗滌裝置發(fā)生故障。修理后，錯(cuò)誤地將液N2流入了H2壓力為146/2的碳素鋼管中，溫度降低到-140，液N2急劇蒸發(fā)，壓力上升、破裂。35 按“建規(guī)”第10.3.2 (新建規(guī)11.4.2)條：散發(fā)可燃?xì)怏w、可燃蒸氣的甲類廠房和場(chǎng)所，應(yīng)裝設(shè)可燃?xì)怏w濃度檢漏報(bào)警裝置;“石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范”第4.6.11條：在使用或產(chǎn)生甲類氣體

22、或甲、乙A類液體的裝置內(nèi)，宜按區(qū)域控制和重點(diǎn)控制相結(jié)合的原則，設(shè)置可燃?xì)怏w報(bào)警探頭;“石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范”第5.1.4條：在可能泄漏甲類氣體和液體的場(chǎng)所內(nèi)，應(yīng)設(shè)可燃?xì)怏w報(bào)警儀;石油化工企業(yè)可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范第3.0.1條：生產(chǎn)或使用可燃?xì)怏w的工藝裝置和儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施（包括甲類氣體和液化烴、甲B類液體的儲(chǔ)罐區(qū)、裝卸設(shè)施、罐裝站等）的2區(qū)內(nèi)及附加2區(qū)內(nèi)，應(yīng)按本規(guī)范設(shè)置可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警儀。 該規(guī)范特指有毒氣體為：硫化氫、氰化氫、氯氣、一氧化碳、丙烯腈、環(huán)氧乙烷、氯乙烯36 各類點(diǎn)火源。 特別注意：高速氣流噴出絕熱壓縮起火、粉塵挾帶產(chǎn)生靜電火花、泄出高溫物料達(dá)自燃點(diǎn)。 討論：討論：舉一

23、典型的泄漏著火型案例，分析一下已采取的安全是否到位37 u1. 自燃（發(fā)）著火型爆炸自燃（發(fā)）著火型爆炸因反應(yīng)熱的積蓄，tV反t（更高），大于自燃點(diǎn)而燃/爆。 條件：條件：V熱V散 此類物質(zhì)具有多孔、絕熱保溫性(多為纖維狀、粉狀/片狀物) 容易進(jìn)行放熱反應(yīng)：分解（不穩(wěn)定）、吸水產(chǎn)生水合熱、吸附、氧化、混合等。 38 u案例：硝化棉分解案例：硝化棉分解 64.7.14，東京都品川區(qū)海岸數(shù)棟倉(cāng)庫(kù)被大火吞沒(méi)，并引起丁酮過(guò)氧化物爆炸。硝化棉：C12H17(ONO2)3O7 C12H14(ONO2)6O7含N量12.6（易燃固體） 含N量12.6（爆炸品）分解機(jī)理：干硝棉NONO2, NO2催進(jìn)硝棉自催

24、化分解，放出大量的熱，積熱至180，即自燃。濕硝化棉之乙醇可吸收微量NO/NO2，使失去自催化作用，不易自燃。濕潤(rùn)劑：水、乙醇、異丙醇。市售硝棉含乙醇25硝棉自燃的條件：干 較高溫度下存放一段時(shí)間 出于蓄熱堆積狀39 u案例：硝銨（案例：硝銨（NH4NO3）混合爆炸）混合爆炸概況：概況：47.4.16美.德克薩斯港大本營(yíng)號(hào)貨輪大爆炸，船上裝有2500TNH4NO3，紙袋（瀝青紙），硝銨涂有石蠟；同時(shí)（17日）引起附近高空飛輪號(hào)爆炸，該輪裝有硝銨及硫磺。后果：后果：約600人死亡，3500人受傷，損失約3.3億美元 附近的孟山都公司辦事處、倉(cāng)庫(kù)、丙烷裂解裝置、苯乙烯裝置、苯罐全遭破壞。苯罐燒了三

25、天。原因：原因：硝銨高溫時(shí)分解： NH4NO3N2O+2H2O HNO3+NH3 3N2+2NO2+8H2O 2HNO3+4N2+9H2O 2S+8NH4ON32SO2+2NO2+16H2O+7N2p初期采用了封倉(cāng)（窒息）無(wú)效果（自身含氧氣，且分解生成N2O）p應(yīng)與可燃物分開(kāi)存放40 例：鐵粉與水/水汽接觸產(chǎn)生放熱反應(yīng)： Fe+4/3H2O(g) 1/3Fe3O4+4/3H2 例：煤的自燃 油脂的自燃 例：前例 丙烯酸甲酯罐除臭，經(jīng)活性炭吸附放熱41 u 2. 自燃著火型爆炸的預(yù)防措施自燃著火型爆炸的預(yù)防措施 針對(duì)發(fā)熱原因：分解、氧化、吸附、吸水、混合接觸等采取措施。(要掌握) 強(qiáng)氧化劑不與油

26、等可燃物接觸，如： CH3OH+CrO3CO2+H2O+Cr2O3 討論：必須有物質(zhì)的MSDS，對(duì)物質(zhì)危險(xiǎn)性進(jìn)行分析。42 u 3.反應(yīng)失控型爆炸反應(yīng)失控型爆炸 化學(xué)反應(yīng)熱，由于攪拌、冷卻失效T，V加快，P（原有物料/分解的氣體P蒸）致容器破裂，引發(fā)燃/爆。 u例：1969年3月30日，日本愛(ài)媛縣化工廠，處理廢棄丙烯腈的反應(yīng)罐爆炸事故。 在處理廢棄丙烯腈時(shí)，為防止單體聚合加了CuCl，為防止單體分解加了NaOH, CuCl +NaOH CuOH + NaCl 結(jié)果失去阻聚作用。自聚發(fā)熱、溫升、壓力上升而爆炸。 丙烯腈的聚合熱為17.3千卡/摩爾，沸點(diǎn)77.7 丙烯腈的蒸氣壓：150時(shí)0.6MP

27、a 200時(shí)1.5MPa 220時(shí)2.0MPa 250時(shí)3.0MPa阻聚劑失效引發(fā)自聚合溫升引起法蘭泄漏進(jìn)而引起平衡破壞型蒸氣爆炸43 例：例：硝化反應(yīng)： 若撤熱不好，攪拌停/加藥過(guò)量，則會(huì)引起反應(yīng)失控。案例：案例：69.8.15，日本平中市化工廠，臭氧化物分解爆炸。 將臭氧化物通入異黃樟素中進(jìn)行氧化反應(yīng)異黃樟素臭氧化物（過(guò)程中停止了20時(shí)），在啟動(dòng)時(shí)發(fā)生了爆炸。l原因：臭氧化物不穩(wěn)定，長(zhǎng)時(shí)間放置，發(fā)生了自然分解、放熱、產(chǎn)生氣體產(chǎn)物；測(cè)溫時(shí)又出了問(wèn)題，分解熱積蓄，導(dǎo)致反應(yīng)失控，爆炸。 HNO3NO2H2O44 u4. 反應(yīng)失控型爆炸的預(yù)防措施反應(yīng)失控型爆炸的預(yù)防措施物料配比、組成、料速、溫度、

28、壓力等參數(shù)準(zhǔn)確測(cè)量與控制，從而控制V反對(duì)大直徑反應(yīng)器應(yīng)有多點(diǎn)測(cè)量如料比、料速控制、應(yīng)考慮多方面的因素，如圖 供冷系統(tǒng)的保障措施、雙泵、雙電源當(dāng)開(kāi)始出現(xiàn)失控時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整、報(bào)警采取急冷、中止、放空措施 如：C2H2+HCHOC4H6O2(丁炔二醇)，必要時(shí)加大量水 丙烯聚合失控加終止劑CO等 討論：討論：你所在的裝置有反應(yīng)失控的危險(xiǎn)嗎？已采取了哪些措施？11丙 烯m o l%2.145%mol%丙烯-空氣-水蒸汽A45 液體在一定條件下處于過(guò)熱狀態(tài)，當(dāng)過(guò)熱液體瞬時(shí)發(fā)生沸騰時(shí)，壓力急劇上升，就會(huì)因相變而出現(xiàn)爆炸現(xiàn)象。u1.傳熱型蒸汽爆炸傳熱型蒸汽爆炸 這是熱從高溫體向與之接觸的低溫液體快速傳熱的結(jié)

29、果，液體瞬時(shí)變成過(guò)熱狀態(tài)，造成蒸氣爆炸。 1971.11.26，日本福岡縣煉鐵廠，轉(zhuǎn)爐送氧槍，切斷時(shí)落進(jìn)高溫爐，槍中水流入爐中，發(fā)生水蒸汽爆炸，死4人，傷17人。46 液化氣體各有其沸點(diǎn)，如：液化甲烷： -162液化丙烷： -42液化丁烷： 0.5液 氮： 195.8u在容器里放有液化丁烷的液面上，注入液化甲烷，便會(huì)產(chǎn)生尖銳的爆炸聲，發(fā)生激烈的蒸汽爆炸。這是因?yàn)榧淄?、丁烷可無(wú)限混溶，低沸點(diǎn)甲烷溶入液態(tài)丁烷后，甲烷立即變?yōu)榉悬c(diǎn)以上的過(guò)熱狀態(tài)，甲烷(液)激烈沸騰，引起蒸氣爆炸。在液化丙烷(B.P-42)中投入液氮(B.P-195.8)，也會(huì)爆炸。 如向20的水面注入液化丙烷（B.P-42），不會(huì)發(fā)生爆炸；若向70的水面注入液化丙烷（B.P-42），則會(huì)發(fā)生爆炸。這是因?yàn)?發(fā)生爆炸甲烷-162丁烷0.547 碳?xì)湎狄夯瘹夂退遣换烊艿?，不同于甲?l)與丙烷(l)，一經(jīng)溶入即為核態(tài)沸騰，發(fā)生蒸氣爆炸； Enger和Hartman的研究結(jié)果表明：水和碳?xì)湎狄夯瘹猓óa(chǎn)生）核沸騰和膜沸騰間的轉(zhuǎn)移區(qū)域的溫差T在90120之間，則會(huì)發(fā)生蒸氣爆炸。.核態(tài)沸騰.膜態(tài)沸騰