第二節(jié)燃燒學(xué)說和理論_第1頁
第二節(jié)燃燒學(xué)說和理論_第2頁
第二節(jié)燃燒學(xué)說和理論_第3頁
第二節(jié)燃燒學(xué)說和理論_第4頁
第二節(jié)燃燒學(xué)說和理論_第5頁
已閱讀5頁,還剩18頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、第二節(jié)燃燒學(xué)說和理論人類用火己有幾十萬年,但對燃燒的原理至今沒有明確結(jié)論,目前,燃燒的理論較多,如燃素學(xué)說、燃燒氧化學(xué)說、燃燒分子碰撞理論、活化能理論、過氧化物理論、著火熱理論、鏈鎖反應(yīng)理論等等。但是,對燃燒的實質(zhì)性理論至今還沒有能圓滿的解釋。一、活化能理論-物-質(zhì)-分子間發(fā)生化學(xué)反應(yīng),首先是促使分子的相互碰撞,以破壞分子內(nèi)存在的舊的關(guān)系,而形成新的關(guān)系,這一條件就是使普通分子變?yōu)榛罨肿铀匦璧淖畹湍芰考椿罨?,它可以使分子活化并參加反?yīng)。如氫氣和氧氣反應(yīng)時活化能為25千.焦1/摩爾,在2度7時只有十萬分之一的碰撞機(jī)率,只有高出平均能量的一定數(shù)值的分子,才能進(jìn)入反應(yīng),使化學(xué)反應(yīng)得以進(jìn)行。它隨

2、溫度的變化而機(jī)率發(fā)生變化。當(dāng)用明火去接近氫和氧的分子時,會促使更多的分子活化,使更多的氫和氧起反應(yīng),反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量又繼續(xù)活化其它分子,互為影響就發(fā)展為燃燒或爆炸。二、過氧化物理論-氣-體-分子在各種能量(熱能、輻射能、電能、光能、化學(xué)反應(yīng)能等)作用下被活化而燃燒,在燃燒過程中,氧分子首先在熱能作用下被活化,被活化的氧分子形成過氧化鍵-0,-這0種-基鍵加在被氧化的分子上而成為過氧化物。過氧化物是強(qiáng)氧化劑,不僅能形成過氧化物的物質(zhì),而且也能氧化其它較難氧化的物質(zhì)。所以,過氧化物是可燃物質(zhì)被氧化的最初產(chǎn)物,是不穩(wěn)定的化合物,能在受熱、撞擊、摩擦等情況下分解,甚至引起燃燒或爆炸。三、著火熱理論-著

3、-火-熱-理論的主要觀點:認(rèn)為受熱、自熱的發(fā)生是由于在感應(yīng)期內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果,使熱量不斷積累而造成反應(yīng)速率的自動加速。這一理論可以解釋大多數(shù)碳?xì)浠衔锱c空氣的作用都適合這一結(jié)論。以上這些燃燒理論能解釋很多燃燒現(xiàn)象,但仍有一些燃燒現(xiàn)象很難用以上理論來解釋,如,我們都講,氧是助燃物,但是,在很多情況下,有很多物質(zhì)的燃燒,并沒有助燃物氧氣的存在,如:高溫下的鎂條可以在二氧化碳中燃燒;銅絲、鐵絲可以在氯氣中燃燒;鋁和鎂可以在氮氣中燃燒;磷、乙醚的蒸氣在低溫下氧化會出現(xiàn)冷焰,(即雖然其溫度未達(dá)到正常著火溫度,而己出現(xiàn)火焰)這說明其反應(yīng)的速率已相當(dāng)大了。另外還發(fā)現(xiàn)在反應(yīng)物中加入少量的其他物質(zhì),可大大加速或

4、降低反應(yīng)速率。這些現(xiàn)象的出現(xiàn),使人們想到可能有其他的活化源。這種活化源是由反應(yīng)的過程中產(chǎn)生的,顯然,這時的反應(yīng)不僅取決于初始的和最終的產(chǎn)物,而且還取決于中間產(chǎn)物,這個中間產(chǎn)物在反應(yīng)之前和反應(yīng)之后都是不存在的。這種反應(yīng)就是鏈鎖反應(yīng),也稱為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論,這個理論的建立是本世紀(jì)初俄羅斯科學(xué)家謝苗諾夫創(chuàng)建的,這一理論能比較圓滿地解釋燃燒理論,被世界各國所公認(rèn)。四、燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論-認(rèn)-為-物質(zhì)的燃燒經(jīng)歷以下幾個過程,即助燃物質(zhì)和可燃物質(zhì)先吸收能量,而后離解成為游離基(即極為活潑的原子),游離基與其它分子相互作用,形成一系列連鎖反應(yīng),這一系列反應(yīng)是放熱反應(yīng),將燃燒熱量釋放出來。鏈?zhǔn)椒磻?yīng),可以分為不分枝鏈

5、鎖反應(yīng)和分枝鏈鎖反應(yīng)二種。不分枝鏈鎖反應(yīng)的一個重要例子是氯和氫的燃燒反應(yīng)生成氯化氫。在室溫下,氯氣和氫氣的混合物貯存在黑暗處,不會發(fā)生反應(yīng),一旦曝露在紫外光下或加熱至20度0時,立即就會發(fā)生劇烈的反應(yīng)。反應(yīng)的第一步是鏈的引發(fā),這是氯分子見光分解生成氯原子(氯原子游離基)的可逆反應(yīng):(光量子)=鏈的引發(fā)分解生成的氯原子(游離基)極其活潑,立即與氫分子起反應(yīng):這個反應(yīng)生成了另一種高度活潑的物質(zhì)氫原子(游離基),氫原子又襲擊一個氯分子:這個反應(yīng)又生成了一個極其活潑的氯原子(游離基),這個極其活潑的氯原子(游離基)又去與氫分子反應(yīng):這個反應(yīng)中生成的高度活潑的氫原子(游離基),又要去襲擊一個氯分子,依此

6、類推,反應(yīng)迅速進(jìn)行下去,這個反應(yīng)是由氯原子(游離基)、氫原子(游離基)與分子交替按鏈鎖反應(yīng)過程進(jìn)行的結(jié)果,稱為鏈的傳遞(鏈的增長),在鏈的傳遞(鏈的增長)中同時發(fā)生燃燒。在燃燒過程中,如果由于反應(yīng)物原子(游離基)與器壁碰撞或惰性介質(zhì)存在或溫度降低等因素時,反應(yīng)物原子(游離基)會發(fā)生=和=的反應(yīng),其結(jié)果就發(fā)生了鏈的中斷或稱游離基消失,即燃燒終止。從以上分析看出:當(dāng)增長中斷時,也就是當(dāng)鏈的增長速度鏈的中斷速度時,燃燒才會發(fā)生和持續(xù)。當(dāng)中斷增長時,也就是當(dāng)鏈的中斷速度鏈的增長速度時,燃燒就不會發(fā)生或者是正在燃燒的會停止燃燒。通過氯與氫的燃燒反應(yīng)分析,我們可以這樣認(rèn)為,在某種能源(如光、紫外線、氧化、

7、還原、催化和射線等)的作用下,使物質(zhì)生成游離基,由于游離基比普通分子平均動能具有更多的活化能,所以它的活動能力非常強(qiáng),容易與其它物質(zhì)分子進(jìn)行反應(yīng)而生成新的物質(zhì)和新物質(zhì)游離基,或者自行結(jié)合成為穩(wěn)定的分子。因此,利用某種能源,設(shè)法使反應(yīng)物產(chǎn)生少量的活化中心-游離-基,這些最初的游離基即可引起連鎖反應(yīng),即鏈的增長鏈的中斷時,燃燒就得以發(fā)生和持續(xù),直到反應(yīng)物全部反應(yīng)完畢止。在連鎖反應(yīng)中,如果活化中心-游-離-基消失,則就會使連鎖反應(yīng)中斷,這就是鏈的中斷鏈的增長時,燃燒反應(yīng)就會減弱直至燃燒反應(yīng)中斷而停止。燃燒連鎖反應(yīng)可分為三個階段即鏈的引發(fā)(給于能量),產(chǎn)生游離基使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)開始;鏈的傳遞,游離基作用于其

8、它參與反應(yīng)的化合物而產(chǎn)生新的游離基;鏈的終止,游離基消毀,連鎖反應(yīng)終止。造成游離基消失(消毀)的原因很多:如、游離基相互碰撞而生成分子;、游離基與摻入混合物中的雜質(zhì)發(fā)生付反應(yīng);(也就是雜質(zhì)吸附了游離基)、游離基與活性的同類分子或惰性分子互相碰撞,從而將能量分散;、游離基撞擊器壁而被吸附等。根據(jù)以上理論,我們在設(shè)計阻火器(火星熄滅器)時,可以用金屬鐵板來制作,利用散熱來降低溫度,達(dá)到滅火(熄火)之目的。也可以用陶瓷或耐火磚等來制作,我們只要限制管徑,阻止氣流方向,使燃燒氣體能碰撞器壁,使燃燒中的火星的游離基因與器壁碰撞而使鏈的中斷速度鏈的增長速度,火焰或火星即會熄滅。從而起到阻火、熄火的作用。從

9、上所述,燃燒是一種復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng),放出光和熱是物理現(xiàn)象,游離基的產(chǎn)生是連鎖化學(xué)反應(yīng)中的中間產(chǎn)物,按照鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論,燃燒不是兩個氣態(tài)分子之間直接起作用,而是它們的分裂物-游-離基這個中間產(chǎn)物進(jìn)行的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)過程。第三節(jié)物質(zhì)的燃燒一、燃燒燃燒俗稱著火。凡物質(zhì)發(fā)生強(qiáng)烈的氧化反應(yīng),同時發(fā)出光和熱的現(xiàn)象稱為燃燒;它具有發(fā)光、放熱、生成新物質(zhì)三個特征。光燃燒燃燒以上反應(yīng)均是燃燒氧化反應(yīng),在反應(yīng)過程中發(fā)光、放熱并生成新物質(zhì)。我們在高中化學(xué)課中曾學(xué)習(xí)過關(guān)于電子得失和化學(xué)價變化理論,燃燒反應(yīng)也可以用電子得失和化學(xué)價變化來定義:凡是可使被氧化物質(zhì)失去電子的反應(yīng),并且有發(fā)光、放熱的現(xiàn)象,稱為燃燒反應(yīng)。光在反應(yīng)中氫

10、失去一個電子被氧化,而氯得到一個電子被還還,并且發(fā)出光和熱現(xiàn)象,這就是燃燒反應(yīng)。燃燒反應(yīng),三個特征一個都不能缺少,如果缺少其中一個條件均不能被稱為燃燒反應(yīng)。如:電燈照明時發(fā)出光和熱,但沒有產(chǎn)生新的物質(zhì),這是一種物理現(xiàn)象,不能稱為燃燒。又如:電爐通電后,電熱絲會發(fā)紅、發(fā)熱,但沒有新的物質(zhì)生成,停電后仍然是電熱絲,這還是一種物理現(xiàn)象,不能稱為燃燒。再又如:這個反應(yīng)中,硫酸與鋅反應(yīng)能放出熱,并生成了新的物質(zhì)硫酸鋅,但是沒有發(fā)光現(xiàn)象,所以也不能稱為燃燒。二、燃燒的必須條件和其它影響燃燒的條件溫度(能量)在上式反應(yīng)中與的燃燒反應(yīng)中,是可燃物,氣是助燃物,溫度(即能量)是著火源。這里的可燃物、助燃物、著火

11、源三個條件就是燃燒反應(yīng)中必須同時具備的三個條件,三者缺一不可,這就是我們常講的燃燒“三要素”。如果在燃燒過程中,我們用人為的方法和手段去消除其中一個條件則燃燒反應(yīng)就會終止,這就是滅火的基本原理。1、可燃物-凡-能-與空氣和氧化劑起劇烈反應(yīng)的物質(zhì)稱為可燃物。按形態(tài),可燃物可分為固體可燃物、液體可燃物和氣體可燃物三種物質(zhì)的可燃性隨著條件的變化而變化,如:木粉比木材刨花容易燃燒,木刨花比大塊木段容易燃燒,木粉甚至能發(fā)生爆炸;又如:鋁、鎂、鈉等是不燃的物質(zhì),但是,鋁、鎂、納等物質(zhì)成為粉末后不但能發(fā)生自燃,而且還可能會發(fā)生爆炸;又如:燒紅的鐵絲在空氣中不會燃燒,如果將燒紅的鐵絲放入純氧或氯氣中,鐵絲會非

12、常容易被燃燒;再如:甘油在常溫下不容易燃燒,但遇高錳酸鉀時則會劇烈的燃燒。2、助燃物-凡-能-幫助和維持燃燒的物質(zhì),均稱為助燃物。常見的助燃物有空氣和氧氣,還有氯氣、氯酸鉀、高錳酸鉀等氧化性物質(zhì)也是助燃物。空氣助燃的助燃性能會隨著空氣中的氧含量變化而變化;我們知道空氣中的氧含量大約在21左%右,當(dāng)空氣中的氧含量逐漸降低時,燃燒反應(yīng)會逐漸減弱,當(dāng)空氣中氧含量降至14左%右時燃燒反應(yīng)較為困難,當(dāng)空氣中氧含量降至14%以下時,燃燒反應(yīng)就很難維持而會中斷,當(dāng)空氣中氧含量降至17%以下時,燃燒即完全停止;當(dāng)空氣中的氧含量增高時,燃燒反應(yīng)會逐漸激烈,能使一些平時在空氣中較難引燃的可燃物會變成很容易燃燒;如

13、在純氧的條件下,可燃物的燃燒會變得非常猛烈,甚至能使一些平時不會燃燒的鐵、鋁、鎂等金屬也會被激烈的燃燒。(見制氧廠案例)3、著火源-凡-能-引起可燃物質(zhì)燃燒的能源,統(tǒng)稱為著火源。著火源主要有以下五種:、明火明火爐灶、柴火、煤氣爐(燈)火、噴燈火、酒精爐火、香煙火、打火機(jī)火等開放性火焰。、火花和電弧-火-花-包括電,氣焊接和切割的火花,砂輪切割的火花,磨擦、撞擊產(chǎn)生的火花,煙囪中飛出的火花,機(jī)動車輛排出火花,電氣開、關(guān)、短路時產(chǎn)生的火花和電弧火花等等。、危險溫度一般指C以上的溫度,如電熱爐,烙鐵,熔融金屬,熱瀝青,砂浴,油浴,蒸汽管裸露表面,白熾燈等等。、化學(xué)反應(yīng)熱化合(特別是氧化),分解,硝化

14、和聚合等放熱化學(xué)反應(yīng)熱量,生化作用產(chǎn)生的熱量等等。、其它熱量-輻射熱,傳導(dǎo)熱,絕熱壓縮熱等等??扇嘉锬芊癜l(fā)生著火燃燒,又與著火源溫度高低(熱量大小)和可燃物的最低點火能量有關(guān)。綜上所述,我們知道要發(fā)生著火燃燒,必須同時具備可燃物、助燃物、著火源三個基本條件,缺少任何一個條件,就不可能發(fā)生燃燒。但是,三個條件都具備,也不一定就會燃燒,還必須滿足其它燃燒條件,固體如溫度、壓力、濃度(組份)、表面積大小、點火能量等方面都必須達(dá)到一定的極限范圍,才能發(fā)生著火燃燒反應(yīng)。如果在某個區(qū)域范圍內(nèi),已同時具備了可燃物、助燃物、著火源三個條件,由于可燃物的溫度過低或可燃物的濃度不足或助燃物中氧化物濃度低或著火源能

15、量不足等等條件時,燃燒反應(yīng)就不能進(jìn)行。如:當(dāng)空氣中氧含量低于時,燃燒反應(yīng)就會終止;當(dāng)氫氣濃度低于4%時,燃燒反應(yīng)就很難繼續(xù)進(jìn)行;當(dāng)某種物質(zhì)遇著火源時,由于著火源能量不足,燃燒反應(yīng)也不能發(fā)生;當(dāng)某種可燃物,由于形狀不同,其表面積也不同,結(jié)果,燃燒所需的能量也不相同,表面積越大燃燒需的熱量越大,(如木塊燃燒所需熱量刨花燃燒所需熱量木粉燃燒所需熱量)。:在通常的溫度下,小小的火花(靜電火花)可以使乙醚燃燒,但不能使堅實的大木塊燃燒;一根火柴能點燃細(xì)木條或木刨花,但很難點燃堅實的大木塊。這是因為引起乙醚和木刨花燃燒所需要的熱量比堅實的大木塊燃燒所需的熱量小得多,小小的火花或一根點燃火柴的熱量很難把大木

16、塊加熱到燃燒溫度。一切可燃物質(zhì)在空氣中燃燒,實際上是在氣相中進(jìn)行的,可燃?xì)怏w和易揮發(fā)可燃液體在常溫下已處于燃燒準(zhǔn)備狀態(tài),只要較小的能量就能引起燃燒反應(yīng),而難揮發(fā)的液體霧化時需要較多熱量才能分解出可燃?xì)怏w;固體物質(zhì)一般要經(jīng)過熔化、蒸發(fā)(揮發(fā))或分解過程,需要大量的能量才能引燃。從而看出,不同的可燃物,析出氣態(tài)物質(zhì)的難易程度是不同的,因而引燃所需的能量也是不相同的,越易揮發(fā)的物質(zhì),引燃所需的能量越少,越容易引起燃燒。三、燃燒的歷程(過程)可燃物在自然界里以固體、液體、氣體三種狀態(tài)存在,這三種狀態(tài)物質(zhì)的燃燒歷程(過程)是不相同的。固體物質(zhì)發(fā)生燃燒反應(yīng),需要先經(jīng)過溶解、分解、蒸發(fā)(升華)后生成氣體,然

17、后這些氣體與氧化劑起作用發(fā)生燃燒。液體物質(zhì)發(fā)生燃燒,需要經(jīng)過蒸發(fā)成氣體后與氧化劑作用發(fā)生燃燒。氣體物質(zhì)則不存在熔解、蒸發(fā)、分解等氣化過程,即可直接燃燒。所以講,氣體可燃物發(fā)生火災(zāi)爆炸危險性大于液體;液體可燃物發(fā)生火災(zāi)爆炸危險性大于固體;見固體、液體、氣體燃燒歷程圖:熔化、蒸發(fā)(升華)、分解蒸發(fā)氧化分解自燃燃燒熱量可燃物質(zhì)的燃燒過程可用曲線來分析,(見曲線圖)分燃溫度C原時間(誘導(dǎo)期)時間可燃物質(zhì)燃燒過程曲線可燃物質(zhì)在燃燒初期(原)是可燃物質(zhì)被加熱的階段,其熱量用于熔化或氣化,是一個吸收熱量過程,可燃物溫度上升緩慢。加熱到(氧)時,可燃物質(zhì)開始氧化,這時還需外界加熱,氧化速度不快,繼續(xù)加熱到(分

18、),物質(zhì)開始氧化分解,此時,氧化速度加劇,到(分)時出現(xiàn)火焰并開始燃燒。此處(分)就是理論上的自燃點,(分)是開始出現(xiàn)火焰的溫度,即通常測得的自燃點,(燃)是物質(zhì)燃燒點。從(分)到(分)這一段延滯時間,稱為誘導(dǎo)期,對控制燃燒起主要作用。因此,燃燒過程可歸納為三個階段,即物質(zhì)被加熱階段(熔化、蒸發(fā));氧化分解階段(誘導(dǎo));著火燃燒階段。其中第二個階段誘導(dǎo)期在安全技術(shù)管理上有實際意義,可以人為的控制。四、燃燒的類型(燃燒有幾種型式)燃燒類型可分為閃燃、著火、自燃、爆炸四種。每一種類型的燃燒固體都有其各自的特點。我們講防火防爆技術(shù)知識就必須具體地分析每一類型的燃燒發(fā)生的特殊原理,才能有針對性的采取行

19、之有效的防火防爆和滅火措施。1、閃燃-可-燃-液體的蒸氣(隨著溫度的升高,蒸發(fā)的蒸氣越多)與空氣混合(當(dāng)溫度還不高時,液面上只有少量的可燃蒸氣與空氣混合)遇著火源(明火)而發(fā)生一閃即滅的燃燒(即瞬間的燃燒,大約在5秒以內(nèi))稱為閃燃??扇家后w能發(fā)生閃燃的最低溫度,稱為該液體的閃點??扇家后w的閃點越低越容易著火,發(fā)生火災(zāi)、爆炸危險性就越大。有些固體(能升華)也會有閃燃現(xiàn)象,如:石蠟、樟腦、萘等。某些可燃液體閃點如下:甲醇C乙醇C甲苯C丙酮C乙醚C苯C氯苯C汽油C柴油C桐油C異戊醇C甲醛C冰醋酸C吡匕啶C哌嗪C甲酸乙酯煤油CC從消防角度來講,“閃點”在防火工作的應(yīng)用是十分重要的,它是評價液體火災(zāi)危險

20、性性大小的重要依據(jù);“閃燃”是發(fā)生火警的先兆。閃點越低的液體,發(fā)生火災(zāi)危險性就越大。、低閃點液體、中閃點液體、高閃點液體閃點vC的液體。閃點C閃點VC的液體。閃點閃點C的液體根據(jù)可燃液體的閃點,我們將液體火災(zāi)危險性分為甲、乙、丙三類:甲類閃點在C以下的液體。乙類閃點在CC以內(nèi)的液體。丙類-閃-點-在60以上的液體。閃點高低與飽和蒸氣壓及溫度有關(guān),飽和蒸氣壓越大、閃點越低;溫度越高則飽和蒸氣壓越大、閃點就越低。所以講,同一可燃液體的溫度越高,則閃點就越低,當(dāng)溫度高于該可燃液體閃點時,如果遇點火源時,就隨時有被點燃的危險。2、著火-可-燃-物質(zhì)(在有足夠助燃物情況下)與火源接觸而能引起持續(xù)燃燒的現(xiàn)

21、象(即火源移開后仍能繼續(xù)燃燒)稱為著火。使可燃物質(zhì)發(fā)生持續(xù)燃燒的最低溫度稱為燃點或稱為著火點。燃點越低的物質(zhì),越容易著火。某些可燃物質(zhì)的燃點如下:木材C紙張C松香樟腦C棉花C麥草C滌綸纖維C黃磷C橡膠C松節(jié)油C閃點與燃點的區(qū)別如下、燃液體在燃點時燃燒的不僅是蒸氣,而且是液體(即液體己達(dá)到燃燒的溫度,可不斷的提供、維持穩(wěn)定燃燒蒸氣)。、在發(fā)生閃燃時,移去火源閃燃即熄滅,而在燃點時移去火源即能繼續(xù)燃燒。在防火防爆工作中,嚴(yán)格控制可燃物質(zhì)的溫度在閃點、燃點以下是我們預(yù)防發(fā)生爆炸、火災(zāi)的有效措施。用冷卻法滅火,其道理就是將可燃物質(zhì)的溫度降低到燃點以下,使燃燒反應(yīng)終止而熄滅。3、自燃自燃因能量(熱量)來

22、源不同可分為受熱自燃和本身自燃(自熱燃燒)二種。、受熱自燃-可-熱-物質(zhì)受外界加熱,溫度上升至自燃點而能自行著火燃燒的現(xiàn)象,稱為受熱自燃。、本身自燃-可-燃-物質(zhì)在沒有外來熱源作用下,由于本身的化學(xué)反應(yīng)、物理或生物的作用而產(chǎn)生熱量,使物質(zhì)逐漸升高至自燃點而發(fā)生自行燃燒的現(xiàn)象。、自燃點-可-燃-物質(zhì)在無明火作用下而自行著火的最低溫度,稱為自燃點。自燃點越低的物質(zhì),發(fā)生火災(zāi)的危險性就越大。部份可燃物質(zhì)的自燃點如下甲醇C乙醇C丙酮C氨C苯C甲苯C乙炔C甲醇鈉C汽油C木材C紙張C松香C樟腦C棉花C麥草C橡膠C松節(jié)油C滌綸釬維C甲酸乙酯C黃磷C0柴油C煤油CC,一旦可燃物質(zhì)溫度達(dá)到自燃點以上時,在有足夠

23、氧氣條件下,沒有明火作用就會發(fā)生燃燒;可燃物質(zhì)在密閉容器中加熱過程中溫度高于自燃點以上時,一旦泄漏出或空氣漏入,沒有明火作用也會發(fā)生燃燒。案例:19年919月28日,氯霉素分拆物在烘干過程中,由于操作工(周孔軍、許陽明)責(zé)任心不強(qiáng),疏忽大意,下班前未關(guān)閉蒸汽閥,就下班回家(回東山),等二個小時后才想起蒸汽閥未關(guān)閉,立即返廠,關(guān)閉蒸汽閥。不知當(dāng)事人是為了檢查分拆物是否完好,還是想降低溫度,就擅自打開烘箱門,不想,分拆物慢慢燃燒起來,而成為大火,結(jié)果損失慘重(幾十萬)。為什么打開烘箱門就會燃燒呢?這是因為當(dāng)時烘箱內(nèi)的溫度己超過分拆物的自燃點溫度,烘箱門未打開前,烘箱內(nèi)的分拆物由于氧氣的不足而無法燃

24、燒,當(dāng)烘箱門打開后,大量空氣進(jìn)入,氧氣充足分拆物立即發(fā)發(fā)燃燒。油浴在化工生產(chǎn)中使用較多,根據(jù)工藝要求加熱溫度較高,如使用蒸汽加熱到20度0以上,蒸汽壓力必須很高,對設(shè)備的耐壓要求更高,投資更大。而油浴是將導(dǎo)熱油經(jīng)加熱,在常壓下就可達(dá)到較高的溫度,對設(shè)備的耐壓要求低,投資少。導(dǎo)熱油在油爐內(nèi),由于導(dǎo)熱油在隔絕空氣情況下加熱到高溫,不會發(fā)生燃燒,但一旦高溫導(dǎo)熱油泄漏,就有可能發(fā)生自燃而燃燒(導(dǎo)熱油質(zhì)量差,低沸、低燃點成份較多)。在化工生產(chǎn)中因?qū)嵊托孤┌l(fā)生火災(zāi)事故較多,應(yīng)重視。案例:在煤堆場、煤礦區(qū),煤發(fā)生自燃現(xiàn)象較多,草干、稻干、木屑、刨花以及植物油、動物油、纖維、油棉紗、油布等,在長時間存放過程

25、中會不明不白的引起著火燃燒。這是由于這些可燃物被雨淋濕或受潮,在生物(細(xì)菌)化學(xué)、(氧化或聚合作用)物理的作用產(chǎn)生熱量,這些熱量積聚不散,溫度會逐步升高,當(dāng)達(dá)到某種物質(zhì)自燃點時即會發(fā)生著火燃燒。案例:黃磷的自燃點只有40左右,我們應(yīng)將其存放在水中,在夏天高溫季節(jié)里,如果水份蒸發(fā),黃磷暴露在空氣中就會發(fā)生著火燃燒,這也是因黃磷暴露在空氣中發(fā)生自燃的現(xiàn)象。4、爆作-物-質(zhì)-由一種狀態(tài)迅速地轉(zhuǎn)變成另一種狀態(tài),并在瞬間以機(jī)械功的形式放出大量能量的現(xiàn)象。爆炸可分為物理性爆炸、化學(xué)性爆炸和核爆炸三類?;瘜W(xué)性爆炸按爆炸時所發(fā)生的化學(xué)變化又可分為簡單分解爆炸(如乙炔銅、三氯化氮等不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的化合物)、復(fù)雜分解

26、爆炸(如各種炸藥)和爆炸性混合物爆炸三種?;て髽I(yè)發(fā)生爆炸,絕大部分是混合物爆炸。(1)、爆炸性混合物-可-燃-氣體、蒸氣、薄霧、粉塵或纖維狀物質(zhì)與空氣混合后達(dá)到一定濃度,遇著火源能發(fā)生爆炸,這樣的混合物稱為爆炸性混合物??扇夹詺怏w、易燃液體蒸氣或粉塵等與空氣組成的混合物并不是在任何濃度下都會發(fā)生爆炸和燃燒,而必須在一定的濃度范圍內(nèi),遇著火源,才會發(fā)生爆炸。(2)爆炸極限-可-燃-氣體、蒸氣或粉塵(含纖維狀物質(zhì))與空氣混合后,達(dá)到一定的濃度,遇著火源即能發(fā)生爆炸,這種能夠發(fā)生爆炸的濃度范圍,稱為爆炸極限。能夠發(fā)生爆炸最低濃度稱為該氣體、蒸氣或粉塵的爆炸下限。同樣,能夠發(fā)生爆炸的最高濃度,稱為爆

27、炸上限。下面是部份物質(zhì)的爆炸極限:從上看出各種可燃物質(zhì)與空氣混合后的爆炸極限濃度都是不一樣的,有的濃度范圍小,有的濃度范圍寬,有的濃度范圍下限低,有的上限較高。只有當(dāng)某種物質(zhì)的混合物濃度在爆炸極限范圍內(nèi)才會發(fā)生爆炸;混合物濃度低于爆炸下限時,因含有過量空氣,由于空氣的冷卻作用阻止了火焰的傳播,所以不燃也不爆;同樣,當(dāng)混合物濃度高于爆炸上限時,由于空氣量不足,火焰也不能傳播,所以只會燃燒而不爆。爆炸極限這個概念,非常重要,從消防角度講,它是衡量可燃?xì)怏w、易燃液體、可燃粉塵及少量能揮發(fā)(升華)的固體等在作業(yè)現(xiàn)場是否具備爆炸危險的重要依據(jù)指標(biāo)。也就是說,爆炸下限越低,爆炸極限范圍越寬的物質(zhì)危險性越大

28、,越要重點預(yù)防。氣體混合物的爆炸極限一般用可燃?xì)怏w或蒸氣在混合物中的體積百分比來表示的(%)??扇挤蹓m爆炸極限,通常以每立方米混合氣體中含若干千克來表示()(3)、影響爆炸極限的因素-影-響-氣體混合物爆炸極限的主要因素有混合物的原始溫、壓力、著火源、容器尺寸和材質(zhì)等:、原始溫度的影響因素爆炸性混合物的原始溫度愈高,則爆炸極限范圍愈寬,即爆炸下限降低,上限升高。如丙酮的爆炸極限與原始溫度關(guān)系如下:為可燃、可爆系統(tǒng),所以溫度升高會使爆炸危險性增大。、原始壓力的影響因素爆炸性混合物的原始壓力對爆炸有很大的影響,在增加壓力的情況下其爆炸極限的變化很復(fù)雜。一般,壓力增大,爆炸極限范圍擴(kuò)大,壓力降低,則

29、爆炸極限范圍縮小。這是因為系統(tǒng)壓力增高,其分子間距更為接近,碰撞幾率增高,因此,使燃燒的最初反應(yīng)和反應(yīng)的進(jìn)行更為容易。待壓力降至某值時,其下限與上限重合,(將此時的最低壓力稱為爆炸臨界壓力。)若壓力降至臨界壓力以下,系統(tǒng)便不會爆炸。因此,在密閉容器內(nèi)減壓(負(fù)壓)操作對安全生產(chǎn)是有利的。如甲烷在不同原始壓力下的爆炸極限:原始壓力(公斤平方厘米)下限()上限()從上表看出,壓力增大,上限的1勺提咼很顯著,卜限的變化卻不顯著,而且無規(guī)律。因此,我們在生產(chǎn)過程中,系統(tǒng)中隨著壓力的提高,爆炸極限范圍會增寬,爆炸危險性會隨著增大;反之,壓力降低則爆炸極限范圍縮小,安全性越好。所以,在生產(chǎn)中采取在負(fù)壓情況下

30、操作是較為安全的。、介質(zhì)及雜物的影響因素若在混合物中摻入或含有一些其它介質(zhì),會影響混合物的燃燒爆炸情況。如1,氯氣中含有氫、氫氣中含有氧都會增加爆炸的危險性。如2,在爆炸性混合物中隨著惰性氣體含量的增加,爆炸極限的范國就會縮小,當(dāng)惰性氣體濃度提高到一定濃度(數(shù)值)時,混合物就不再會爆炸。這是由于惰性氣體加入混合物中后,使可燃物分子與氧分子隔離,在它們之間形成不燃的“障礙物”。對于有氣體參與的反應(yīng),雜質(zhì)也有很大的影響。如干燥的氯氣沒有氧化性能,干燥的氫氣和氧氣的混合物在較高溫度下不會產(chǎn)生爆炸。少量的硫化氫會大大降低水煤氣和混合物的燃點,并因此而促使其爆炸。、容器的尺寸和材質(zhì)影響因素-充裝可燃物容

31、器的尺寸、材質(zhì)等,對物質(zhì)爆炸極限均有影響。管道或容器的直經(jīng)越小,爆炸極限范圍也越小。實驗證明,同一可燃物質(zhì),管徑越小,其火焰蔓延速度也越小。當(dāng)管徑(或火焰通道)小到一定程度時,火焰即不能通過。這一間距稱為最大滅火間距,也稱臨界直徑。容器大小對爆炸極限的影響可從器壁效應(yīng)得到解釋。燃燒是自由基(游離基)產(chǎn)生一系列鏈鎖反應(yīng)的結(jié)果,只有當(dāng)新產(chǎn)生的自由基大于消失的自由基時,燃燒才能繼續(xù)。但隨管道直經(jīng)的減少,自由基與管壁的碰撞幾率增加。當(dāng)尺寸減少到一是程度時,自由基(游離基)消毀大于它的產(chǎn)生,燃燒反應(yīng)便不能繼續(xù)進(jìn)行。容器的材質(zhì)對爆炸極限也有影響。例如氫和氟在玻璃容器中混合,甚至存在液態(tài)空氣的溫度下,在黑暗

32、中也會發(fā)生爆作,而在銀制容器中,在常溫下才能發(fā)生反應(yīng)。、著火源的影響因素著火源的能量,火花的能量、熱表面的面積、火源與混合物的接觸時間等,對爆炸極限也有影響。甲烷與空氣的混全物,對電壓10伏0,電流強(qiáng)度為1安培、2安培、3安培的電火花對爆炸極限的影響如下表:電流強(qiáng)度(安培)電火花爆炸極限情況不會爆炸不會爆炸)。當(dāng)著火源能量達(dá)到某一爆炸性混合物時最低引爆能量值時,這種爆炸性混合物才會發(fā)生爆炸。下面是部分氣體的最低引爆能量見:化學(xué)品與空氣混合含量在空氣中最低引爆能量在氧氣中最低引爆能量毫焦毫焦毫焦乙z(x烘毫焦毫焦亳焦毫焦乙烷亳焦甲醇毫焦苯毫焦氨毫焦丙酮毫焦甲苯毫焦甲烷毫焦乙烷毫焦丙烷毫焦毫焦乙醛

33、毫焦丁烷毫焦粉塵的爆炸下限是不固定的,一般分散度越高、揮發(fā)物含量越大、火源越強(qiáng)、原始溫度越高、溫度越高、粉塵越細(xì)小就越容易引起爆炸粉塵爆炸濃度范圍就越大。因為,粉塵顆粒越細(xì),表面吸附的氧就越多,著火點就越低,爆炸下限也越小,越容易發(fā)生粉塵爆炸。第四節(jié)防火防爆基本措施防火防爆基本措施的著眼點應(yīng)放在限制和消除燃燒爆炸危險物、助燃物、著火源三者的相互作用上,防止燃燒三個條件(燃燒三要素)同時出現(xiàn)在一起。主要措施有著火源控制與消除、工藝過程的安全控制和限制火災(zāi)蔓延措施等幾方面。一、著火源的控制與消除措施-在-化-工生產(chǎn)過程中存在較多的著火源,如明火、火花和電弧、危險溫度(C)、化學(xué)反應(yīng)熱、生物化學(xué)熱、

34、物理作用熱、摩擦撞擊火花、靜電放電火花等等。因此,控制和消除這些著火源對防止火災(zāi)、爆炸事故的發(fā)生是十分重要的。一般,我們應(yīng)采取以下幾種措施。1、嚴(yán)格明火管理措施-在-化-工生產(chǎn)中,火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生絕大部分都是由明火引起的,所以嚴(yán)格明火管理,對防火防爆工作非常重要、加強(qiáng)加熱用火管理措施:嚴(yán)格生產(chǎn)性用火管理,對蒸汽、油浴鹽浴、電加熱等使用,要嚴(yán)格管理。生產(chǎn)區(qū)中應(yīng)盡量避免使用明火加熱,因生產(chǎn)需要用蒸汽、油浴、鹽浴、電熱來加熱時,應(yīng)按國家有關(guān)規(guī)定,認(rèn)真的設(shè)計,明火區(qū)應(yīng)遠(yuǎn)離生產(chǎn)區(qū),并在常年風(fēng)下風(fēng)處等。、加強(qiáng)檢修用火管理:對檢修動火、使用噴燈、澆注瀝青等作業(yè)要嚴(yán)格管理措施。制訂檢修動火制度,對未辦動火證

35、、動火證未經(jīng)審批,未做好有效隔絕、未做好清洗置換,未做動火分析,無人監(jiān)火,不準(zhǔn)動火。、加強(qiáng)流動火花和飛火管理措施:對機(jī)動車進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)、煙囪飛火、穿化纖服裝、吸煙等要嚴(yán)格管理制訂相關(guān)規(guī)定。對機(jī)動車排氣管要戴阻火器,防止火花噴出。對燃煤、燒柴的煙囪要設(shè)置阻火措施(水幕除塵等)消除飛火。對防火防爆要求高且特別危險崗位,要禁止穿化纖服裝進(jìn)入生產(chǎn)崗位,生的避免靜電火花的產(chǎn)生。在生產(chǎn)區(qū)嚴(yán)禁吸煙,違者重罰。吸煙危害多,吸煙會消耗我們辛苦得來的錢財,還會傷害人體的健康,因香煙中含有大量對人體有害的物質(zhì),長期吸煙容易患肺癌。同時,在吸煙時不注意極易發(fā)生火災(zāi)事故。這是因為香煙在抽吸時,煙頭中心溫度可達(dá)C,表層溫度

36、可達(dá)C,而一般的可燃物和易燃物的燃點和閃點均低于這個溫度,極易引起燃燒和爆炸事故的發(fā)生;另外,香煙火,隨意性大,它會隨吸煙人的走動而流動,人們在吸煙時很容易忘記,極易隨便到處亂丟或丟在危險區(qū)域,從而引起火災(zāi)爆炸事故,再一個,煙頭火,陰燃時間可達(dá)3分,鐘,這更容易使人失去警惕,從而釀成火災(zāi)事故。為了防止煙囪飛火,燃煤爐爐堂燃燒必須完全,并要有水洗設(shè)施,徹底消除火花,在燃煤爐下風(fēng)處切勿堆放易燃物料。、加強(qiáng)其它火源控制管理措施:對高溫設(shè)備、管道表面熱、自燃熱、壓縮熱、化學(xué)反應(yīng)熱等等要加強(qiáng)控制和管理。對高溫表面應(yīng)及時做好隔熱保溫,破損的要及時修補(bǔ)。不準(zhǔn)在高溫設(shè)備、管道上烘烤可燃物品。壓縮機(jī)(空壓機(jī)、冰

37、機(jī)等)等在壓縮過程中產(chǎn)生的熱要進(jìn)行冷卻,嚴(yán)格控制在8度0以內(nèi)。及時將油抹布、油棉紗頭等及時安全的處理掉。2、避免摩擦、撞擊產(chǎn)生火花和危險溫度措施軸承轉(zhuǎn)動摩擦、鐵器撞擊、工具使用過程打擊都有可能產(chǎn)生火花和危險溫度,對易燃易爆的生產(chǎn)崗位,應(yīng)做好以下防范措施:設(shè)備轉(zhuǎn)動部位應(yīng)保持良好的潤滑,以防斷油發(fā)熱;采用有色金屬工用具,防止撞擊火花的產(chǎn)生;搬運物料要輕搬輕放,防止發(fā)生火花;車間內(nèi)禁止穿帶釘?shù)男?,以防摩擦產(chǎn)生火花;檢修過程中要防止工用撞擊發(fā)生火花。3、消除電氣火花和危險溫度措施電氣火花和危險溫度是引起火災(zāi)爆炸僅次于明火的第二位原因,因此要根據(jù)爆炸和火災(zāi)危險等級和爆炸、火災(zāi)危險物質(zhì)的性質(zhì),按照國家有關(guān)

38、規(guī)定進(jìn)行設(shè)計、安裝。對車間內(nèi)的電氣動力設(shè)備、儀器、儀表、照明裝置和電氣線路等,分別采用防爆、封閉、隔離等措施。以防止電氣火花和危險溫度。4、導(dǎo)除靜電措施靜電對化工生產(chǎn)的危險性很大,但往往很容易被人們忽視。由于靜電產(chǎn)生火花而造成重大的火災(zāi)、爆炸事故教訓(xùn)較多。因此,在化工企業(yè)從廠房設(shè)計、工藝設(shè)計、建設(shè)安裝等方就應(yīng)充分考慮導(dǎo)除靜電的措施,如全廠地下接地網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、防雷、避雷設(shè)計,在易燃易爆車間,對工藝管線、設(shè)備等均要進(jìn)行有效的接地,對一些電阻率高的易燃液體在運輸、輸送、罐裝、攪拌中應(yīng)設(shè)法導(dǎo)除靜電,勿使靜電積聚。對一些特別易燃易爆的崗位還應(yīng)禁止穿易產(chǎn)生靜電的化纖人造面料的服裝。的確涼的表面電阻率為1個0

39、1次3方歐姆,尼龍的表面電陽阻率為個次方歐姆。這么高的電阻率的化學(xué)纖維,在與人體或其他物體接觸而摩擦?xí)r,就會產(chǎn)生并積聚大量的靜電荷,形成很高的靜電壓,以致產(chǎn)生閃爍的火花而造成危害。經(jīng)測試,穿的確涼褲子、毛滌混紡衣褲時,坐在聚氯乙稀或人造革等絕緣物質(zhì)的椅子上,摩擦4-次5,靜電壓可達(dá)1萬伏。而穿尼龍褲時靜電壓可達(dá)1.萬4伏,脫尼龍衣褲時靜電壓可達(dá)10伏00,穿棉滌混紡衣料時靜電壓也有50伏0。一般而言,在同等條件下,化學(xué)纖維產(chǎn)生的靜電是棉布料的1多0倍。實驗資料表明,在靜電壓達(dá)到30伏0時,就有可能引起易燃液體、氣體發(fā)生爆炸燃燒。(詳見第九章靜電安全)案例:九洲原氯霉素車間還原崗位,按工藝要求首

40、先投入異丙醇,而后開攪拌、開蒸汽升溫,然后投入鋁片,當(dāng)職工投完鋁片,用手抖動幾下,突然一道火光從投料口竄出并發(fā)爆炸聲。幸虧投料職工站位好,只造成手部灼傷。這起事故的發(fā)生就是由于靜電火花之故,因為異丙醇閃點C是易燃物(、爆炸極限:、最小點火能:毫焦、閃點:12),在加熱、攪拌中異丙與醇容器壁摩擦產(chǎn)生靜電同時產(chǎn)生部分揮發(fā)氣體與空氣混合達(dá)到一定濃度和溫度,當(dāng)投放用化纖編織袋裝的鋁片時,鋁片與編織袋摩擦也產(chǎn)生靜電,結(jié)果在操作工抖動編織袋時與容器壁產(chǎn)生的靜電發(fā)生放電火花而引起爆炸。事故發(fā)生后認(rèn)真分析,對設(shè)備進(jìn)行有效的接地、化纖編織袋改純棉布袋、安裝防爆板等措施。5、防止雷電火花措施雷電是帶有足夠電荷的云

41、塊與云塊、云塊與大地的靜電放電現(xiàn)象。雷電放電特點是:電壓高(可達(dá)幾十萬伏)、放電時間短(僅幾十微秒)、放電電流大(可達(dá)幾百千安)。因而在電流通過的地方,可使空氣加熱到極高的溫度,產(chǎn)生強(qiáng)大的壓力波。在化企業(yè)中往往會由此而引起嚴(yán)重的火災(zāi)、爆炸事故。因此,防雷保護(hù)工作也是化工生產(chǎn)防火防爆的重要內(nèi)容。防雷保護(hù)工作必須在規(guī)劃設(shè)計時就應(yīng)全盤考慮,地下接地網(wǎng)絡(luò)可靠、完善,企業(yè)必須按國家規(guī)定進(jìn)行設(shè)計、施工、安裝、檢查、維護(hù)。特別是每到雷雨季節(jié)時期,必須認(rèn)真檢查,發(fā)現(xiàn)問題立即整改,確保防雷設(shè)施安全可靠。19年、山9東黃島油庫因雷擊發(fā)生爆炸火災(zāi),油庫被毀,燒死消防人員幾十人。直接原因雖是雷擊之故,但在油庫的設(shè)計、

42、管理以及滅火指揮上的不足有很大的關(guān)系。二、工藝、設(shè)備的安全控制措施1工藝裝置設(shè)計安全要求:在化工中各工藝過程和生產(chǎn)裝置,由于受內(nèi)部和外界各種因素的影響,可能產(chǎn)生一系列的不穩(wěn)定和不安全因素,從而導(dǎo)致事故發(fā)生。為了保證安全生產(chǎn),在工藝裝置設(shè)計時要符合以下基本要求:、全面分析原料、中間體、成品、工藝條件要求,以確定設(shè)備以及設(shè)置安全技術(shù)設(shè)施;、針對生產(chǎn)過程中發(fā)生火災(zāi)的三要素和爆炸原因,采取相應(yīng)安全措施;、對反應(yīng)過程中所產(chǎn)生的超溫、超壓等不正常情況應(yīng)有有效地控制措施,、對物料的毒害性進(jìn)行全面分析,并采取有效的密閉、隔離、遙控及通風(fēng)等安全技術(shù)措施;、要更深入研究潛在的危險,并采取可靠的安全防護(hù)措施。2、采

43、用安全合理的工藝過程措施:、制定科學(xué)、合理、嚴(yán)密的安全操作規(guī)程和工藝操作規(guī)程:對新產(chǎn)品、新工藝或改革老工藝等都必須對工藝過程的安全性進(jìn)行反復(fù)論證、試驗,不得放過任何一個疑點,待確認(rèn)安全后,方可進(jìn)行生產(chǎn)。在生產(chǎn)中盡可能用危險性小的物質(zhì)代替危險性大的物質(zhì):盡可能不使用自燃點低、遇水燃燒爆炸、閃點低、爆炸極限低、爆炸極限范圍寬、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化性等物質(zhì),如必須使用則必須有針對性的做好有效的防范措施。例如,對遇空氣、遇濕自燃的物質(zhì),遇水會燃燒爆炸的物質(zhì),要采取隔絕空氣、防水、防潮或通風(fēng)、散熱、除濕等措施;對二種性質(zhì)互相抵觸的物質(zhì)不能混存,避免接觸;對酸堿接觸能發(fā)生分解爆作的物質(zhì),要作好有效隔離措施,

44、等等。、系統(tǒng)密閉或負(fù)壓操作措施:系統(tǒng)密閉可以防止易燃、易爆、有毒、有害等物質(zhì)的泄漏而造成爆炸、火災(zāi)、中毒、職業(yè)病和環(huán)境污染事故的發(fā)生。負(fù)壓操作可避免防止系統(tǒng)危險物質(zhì)向外逸散,對提高車間空氣質(zhì)量,減少職業(yè)危害等都有好處,但要注意防止空氣漏入系統(tǒng)的危險。、生產(chǎn)過程的連續(xù)化和自動化控制措施:通過改革改造盡可能使每一步反應(yīng)在系統(tǒng)內(nèi)連續(xù)不間斷的進(jìn)行,并進(jìn)行自動化遙控控制,這對減輕操作人員體力,方便操作、減少人為失誤、提高效益的安全有效的生產(chǎn)過程。、惰性介質(zhì)保護(hù)措施:在生產(chǎn)、檢修、動火中用惰性介質(zhì)氣體進(jìn)行置換、充壓輸送、滅火撲救是行之有效的方法。、通風(fēng)措施:通風(fēng)是防止燃燒爆炸混合物形成、減少職業(yè)危害的重要

45、措施之一。在廠房的設(shè)計、工藝管道和設(shè)備的安裝必須確保車間內(nèi)有效通風(fēng)條件,盡可能利用自然通風(fēng),如自然通風(fēng)不足,則要考慮強(qiáng)制通風(fēng)。對化工生產(chǎn)企業(yè)使用敞開式廠房對安全生產(chǎn)是有利的。2、化工操作中的工藝參數(shù)控制措施:在化工生產(chǎn)操作過程中,正確控制工藝參數(shù)是防止超溫、超壓、溢料、跑料、沖料事故的發(fā)生,防止火災(zāi)爆炸、環(huán)境污染發(fā)生的重要措施。、溫度、速度控制措施:化學(xué)反應(yīng)的速度與溫度有密切關(guān)系,在操作中應(yīng)及時的密切觀察控制以下幾方面情況:a控制升溫速率:升溫速率必須嚴(yán)格控制,一定要根據(jù)設(shè)備的能力和工藝要求逐步分階段進(jìn)行,嚴(yán)禁升溫速度過快,否則反應(yīng)劇烈,就有可能由于設(shè)備能力不夠或冷卻量不足而無法控制,導(dǎo)致內(nèi)壓

46、升高,造成沖料、爆炸事故的發(fā)生。、防止加料時溫度過低或過高:化學(xué)反應(yīng)與溫度有直接關(guān)系,如起始溫度過低或過高,對安全生產(chǎn)都是不利的。好起始溫度過低,化學(xué)反應(yīng)前期反應(yīng)緩慢或不反應(yīng),這樣會使投入的物質(zhì)前期參加反應(yīng)量減少而累積,當(dāng)溫度升高到一定溫度后,會使前期未參加反應(yīng)的物質(zhì)在后期參加反應(yīng),使反應(yīng)突然加劇,就有可能由于設(shè)備能力不夠或冷卻量不足而無法控制,導(dǎo)致內(nèi)壓升高,造成沖料、爆炸事故的發(fā)生。反之,投料時起始溫度過高,也是非常危險的,物料反應(yīng)一開就非常激烈,溫度很難控制好。所以,在生產(chǎn)中必須嚴(yán)格執(zhí)行工藝操作規(guī)程,嚴(yán)格控制投料速度、升溫速率、投料量、反應(yīng)溫度。c防止攪拌中斷:攪拌的作用可以加速傳熱和傳質(zhì)

47、,使反應(yīng)物料溫度均勻,反應(yīng)徹底、完全,防止局部反應(yīng)過熱。一般在作業(yè)時先加入溶劑,然后開攪拌,之后按規(guī)定分批逐步投入其它物料。如果同時投料,而后再開攪拌,則有可能在投料時因局部反應(yīng)劇烈而發(fā)生事故,這是非常危險的。在生產(chǎn)中如發(fā)生停電、攪拌斷落或脫落,應(yīng)立即停止加熱,采取降溫措施,嚴(yán)密監(jiān)視溫度或容器內(nèi)反應(yīng)物的情況,視溫度、壓力等情況作緊急排放處理等措施,直至完全恢復(fù)正常。、防止干燥溫度過高:有些物料在高溫下會發(fā)生溶解、燃燒或使物料焦化使質(zhì)量下降。所以要嚴(yán)格控制烘干溫度,必須控制在規(guī)定范圍內(nèi),一旦超溫必須先降至常溫,方可進(jìn)行檢查。(案例,九洲氯霉素分拆烘房火災(zāi))、投料控制措施:主要控制投料速度、配比、

48、順序、原料、純度以及投料量等嚴(yán)格按工藝要求執(zhí)行,對確保安全生產(chǎn)有很大的關(guān)系。a控制投料速度:對于放熱反應(yīng),投料速度不能超過設(shè)備傳熱能力。如果投料速度太快,會引起溫度猛升;如投料速度太慢,會使生產(chǎn)時間拖延,所以講,必須嚴(yán)格控制投料速度。、控制投料配比:對反應(yīng)物的濃度、比重、重量、體積、流量(管道輸送)等都要作認(rèn)真、準(zhǔn)確分析和計算,從安全方面考慮,準(zhǔn)確的計算出經(jīng)濟(jì)投料配比。投料配比的不當(dāng)或不準(zhǔn),會造成物料的浪費損失,有些反應(yīng)還會生成危險的過反應(yīng)物。如:三氯化磷的生產(chǎn)是將氯氣通入黃磷中,如果通氯過量,則會生成極易分解的五氯化磷而造成爆炸事故;又如卡馬西平生產(chǎn)中有一道溴化反應(yīng),溴素滴加中,如果滴加過量

49、,會造成損失,污染環(huán)境,如果滴加不足則會生成雙氫卡馬,從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。所以在投料中一定要嚴(yán)格控制投料的配比量。、控制投料順序:對某些物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng),物料投放前、后順序有嚴(yán)格的要求,否則會發(fā)生意外事故,在生產(chǎn)中要高度重視,嚴(yán)格按操作規(guī)程要求的順序進(jìn)行投料。例如:在氯化氫的合成,在觸媒的作用下,應(yīng)先通氫后通氯;在三氯化磷生產(chǎn)中,應(yīng)先投磷后通氯。如改變前后順序,則會發(fā)生爆炸事故;又如,在實驗室中作稀釋濃硫酸的操作時,必須將濃硫酸漸漸從器壁加入水中,邊加邊攪拌,。如將稀釋的順序倒一下,則會發(fā)生硫酸飛濺而灼傷操作人員的事故。、控制原料純度:在化工生產(chǎn)中,物料的純度會影響產(chǎn)品的質(zhì)量、色澤,同時也會發(fā)生

50、安全事故,因此,對原料的純度要嚴(yán)格,確保生產(chǎn)安全。如果反應(yīng)物料中含有過量的雜物,有可能會發(fā)生燃燒爆炸事故。如電石,在生產(chǎn)乙炔時,如果電石中含磷量超過0.0,8則%就會發(fā)生爆炸事故。(這是因為電石中的磷化鈣遇水后生成會生成會自燃的磷化氫,而在乙炔氣的制備中會有乙炔、空氣混合物存在,極易發(fā)生爆炸事故。)e控制投料量:化工生產(chǎn)的反應(yīng)設(shè)備(反應(yīng)罐、貯罐、鋼瓶等容器)大小是根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模大小,經(jīng)專業(yè)人員按有關(guān)規(guī)定要求計算出來的,他必須考慮安全容積。對帶有攪拌器的反應(yīng)設(shè)備考慮液體加熱后的體積增加量和攪拌時液面的升高量,對儲罐、氣瓶要考慮溫度升高后液面的升高量和內(nèi)壓的增加量。如果盲目的提高產(chǎn)量或因失誤而多投了

51、反應(yīng)物料,超過了安全容積系數(shù),往往會引起溢料或超壓事故的發(fā)生。如果投料過少,也有可能發(fā)生事故(攪拌、溫度計、夾套加熱冷卻不勻等原因)。因此,根據(jù)不同的設(shè)備容器,控制一定的投料量,也是必須嚴(yán)格掌據(jù)的重要方面。、防止跑料、溢料和沖料措施:化工生產(chǎn)中發(fā)生跑料、溢料和沖料是操作人員粗心大意和誤操作而造成的。一旦易燃、易爆物料大量跑料、溢料和沖料,有可能會引起火災(zāi)爆炸事故和環(huán)境污染事故。因此,嚴(yán)格廠規(guī)、廠紀(jì)并按工藝操作規(guī)程操作,及時進(jìn)行巡回檢查和及時調(diào)節(jié)控制,是完全可以避免事故的發(fā)生。一旦發(fā)生跑料、溢料、沖料事故,應(yīng)冷靜對待,查明原因,對癥處理,情況嚴(yán)重要及時報告,切斷一切著火源,絕不要驚慌失措而無從著

52、手,結(jié)果釀成大禍。、緊急情況停車處理措施:當(dāng)發(fā)生突然停電、停汽、停水、火災(zāi)爆炸、嚴(yán)重自然災(zāi)害等緊急情況時,操作人員必須沉著冷靜,密切觀察系統(tǒng)設(shè)備運行和溫度、壓力的變化情況,正確判斷及時排除險情,防止事故擴(kuò)大,情況危急及時報告,一定要首先確保人員安全。3、安全保護(hù)裝置措施:為避免人員操作控制和觀察判斷的失誤,確保生產(chǎn)的安全。根據(jù)工藝過程的危險性和安全要求,可分別選用符合規(guī)定要求的安全裝置,如阻火裝置(安全液封、阻火器和單向閥)、防爆泄壓設(shè)施(安全閥、爆破膜片、防爆門和放空管等)、消防設(shè)施(如各種滅火劑水、水蒸汽、泡沫液、二氧化碳、氮氣、干粉和其它滅火設(shè)施)等。安全保護(hù)裝置,效果好且安全可靠,應(yīng)盡

53、量安裝使用。、信號報警:利用聲、光等信號,當(dāng)反應(yīng)溫度、壓力、液位、爆炸極限等超過正常操作控制值時,報警系統(tǒng)就會發(fā)出聲、光信號及時報警。如溫度、壓力、超限、防爆、防盜報警器等、保險裝置:當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)不正常情況有發(fā)生危險狀況時,保險裝置能自動地消除不正常狀況。如安全閥、爆破片、限位器等、安全聯(lián)鎖:對系統(tǒng)某個部位和對整個系統(tǒng)安全有特殊要求的,為確保生產(chǎn)操作萬無一失,防止操作失誤而設(shè)置的安全聯(lián)鎖裝置。聯(lián)鎖裝置有機(jī)械和電氣(電腦程序控制)等幾種。4、做好清潔文明生產(chǎn)工作措施:清潔文明生產(chǎn)有二種含義,一是要做好清潔生產(chǎn),二是要做好文明生產(chǎn)。清潔生產(chǎn)工作一定要從源頭抓起,從項目的引進(jìn)、試驗、設(shè)計開始就注重三廢,采取先進(jìn)的,在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生三廢或少產(chǎn)生三廢的工藝和設(shè)備,從源頭對產(chǎn)生的三廢進(jìn)行控制,設(shè)法回收利用或進(jìn)行無害處理。把環(huán)境污染降到最低程度。文明生產(chǎn)工作就要我們在生產(chǎn)過程中經(jīng)常保持生產(chǎn)場所的清潔、整齊、衛(wèi)生。做到物料、生產(chǎn)工用具等要定量、定置存放,保持設(shè)備整齊、色澤光亮、場所寬敞、明亮、整潔,保持工作平臺無雜物,樓梯、通道要暢通,以利緊急情況時的搶救和撤離。三、限制火災(zāi)蔓延的措施防火防爆的另一個主要措施就是限制火災(zāi)蔓延措施。就是要求

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論