2016年安全评价师基础知识讲义：防火、防爆安全技术

　　三、安全生产技术理论知识

　　(一)防火、防爆安全技术

　　1.防火基础知识

　　A.燃烧与火灾

　　定义：燃烧是物质与氧化剂之间的放热反应，它通常会同时释放出火焰或可见光。在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害即为火灾。

　　● 燃烧和火灾发生的必要条件：同时具备氧化剂、可燃物、点火源，即火的三要素。这三个要素中缺少任何一个，燃烧都不能发生和维持，因此火的三要素是燃烧的必要条件。在火灾防治中，如果能够阻断火三角的任何一个要素就可以扑灭火灾。

　　• 火灾的分类

　　《火灾分类》(GB4968-1985)按物质的燃烧特性将火灾分为如下4类：

　　● A类火灾，是指固体物质火灾，这种物质往往具有有机物质，一般在燃烧时能产生灼热的灰烬，如木材、棉、毛、麻、纸张火灾等;

　　● B类火灾，是指液体火灾和可熔化的固体物质火灾，如汽油、煤油;柴油、原油、甲醇、乙醇、沥青、石蜡火灾等;

　　● C类火灾，是指气体火灾，如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢气火灾等;

　　● D类火灾，是指金属火灾，如钾、钠、镁、钛、锆、锂、铝镁合金火灾等。

　　• 火灾分为：闪燃、阴燃、爆燃、自燃。

　　● 闪燃是可燃物表面或可燃液体上方在很短时间内重复出现火焰一闪即灭的现象。闪燃往往是持续燃烧的先兆。

　　● 阴燃则没有火焰和可见光的燃烧。

　　● 爆燃伴随爆炸的燃烧波，以亚音速传播。

　　• 火灾对周围环境影响的主要热传递方式是热辐射。

　　• 火灾防治途径和阻燃方法

　　● 火灾防治途径：一般分为阻燃、火灾探测、灭火等。

　　• 阻燃

　　采用高分子材料阻燃化技术可以克服或降低高分子材料的可燃性，减少火灾的发生及蔓延。

　　高分子材料阻燃化技术主要通过阻燃剂使聚合物不易着火，如果着火也使其燃烧速度变慢。阻燃剂按其使用方法分为添加型和反应型两种。

　　• 火灾探测方法

　　按照探测元件与探测对象的关系，火灾探测方法可分为接触式和非接触式两种基本类型。

　　● 灭火的基本措施

　　一切防火措施都是为了防止燃烧的3个条件同时存在，所能采取的基本措施是：1)控制可燃物;2)隔绝助燃物;3)消除点火源;4)阻止火势蔓延。

　　• 火灾危险评价

　　目前应用较多的火灾安全评价方法主要有如下几种：安全检查表法;道化学火灾、爆炸指数评价法;蒙德法;预先危险分析(PHA);故障类型和影响分析(FMEA);事件树分析(ETA);故障树分析(FTA);数值模拟方法;因果分析;管理疏忽和危险树分析(MORT)。

　　B.点火源及其控制

　　• 点火源的概念及其分类

　　点火源是指能够使可燃物与助燃物发生燃烧反应的能量来源。

　　这种能量既可以是热能、光能、电能、化学能，也可以是机械能。

　　根据点火源产生能量的来源不同，点火源分为火焰、火星、高热物体、电火花、静电火花、撞击、摩擦、化学反应热、光线聚焦等等。

　　• 控制火源引起火灾的方法

　　化学点火源引起火灾成因及控制方法

　　电气火源引起火灾成因及控制方法

　　机械点火源引起火灾成因及控制方法

　　C.消防设施

　　• 火灾自动报警系统

　　• 灭火系统：分为水灭火系统、气体灭火系统、泡沫灭火系统。

　　• 水灭火、泡沫灭火和气体灭火的基本原理和适用范围

　　D.建筑灭火器配置

　　• 建筑灭火器适用范围及危险场所划分

　　扑救A类火灾应选用水、泡沫、磷酸铵盐干粉、卤代烷型灭火器。

　　扑救B类火灾应选用干粉、泡沫、卤代烷、二氧化碳型灭火器。

　　扑救极性溶剂B类火灾不得选用化学泡沫灭火器。

　　扑救C类火灾应选用卤代烷、二氧化碳、干粉型灭火器。

　　扑救A、B、C类和带电火灾应选用磷酸铵盐干粉、卤代烷型灭火器。

　　扑救D类火灾的灭火器材应由设计部门和当地公安消防监督部门协商解决。

　　2.爆炸基础知识

　　• A.爆炸的概念

　　• 爆炸的机理及其分类

　　广义地讲，爆炸是物质系统的一种极为迅速的物理的或化学的能量释放或转化过程，是系统蕴藏的或瞬间形成的大量能量在有限的体积和极短的时间内，骤然释放或转化的现象。在这种释放和转化的过程中，系统的能量将转化为机械功以及光和热的辐射等。

　　• 按照能量的来源，爆炸可以分为三类：物理爆炸(物理爆炸是由系统释放物理能引起的爆炸，如：锅炉爆炸、高压水容器爆炸、绝热压缩爆炸等)、化学爆炸(化学爆炸是由于物质在瞬间的化学变化引起的爆炸，如：天然气泄漏引起的蒸气云爆炸等)和核爆炸。

　　B.爆炸极限

　　• 爆炸极限的基本理论及其影响因素

　　爆炸极限是表征可燃气体、蒸气和可燃粉尘危险性的主要参数。当可燃性气体、蒸气或可燃粉尘与空气(或氧)在一定浓度范围内均匀混合，遇到火源发生爆炸的浓度范围称为爆炸浓度极限，简称爆炸极限。

　　把能够爆炸的最低浓度称作爆炸下限;能发生爆炸的最高浓度称作爆炸上限。

　　爆炸极限值不是一个物理常数，受温度、压力、惰性介质、爆炸容器和点火能量等因素的影响。

　　C.粉尘爆炸的特点

　　• 粉尘爆炸的机理和特点

　　机理：当可燃性固体呈粉体状态，粒度足够细，飞扬悬浮于空气中，并达到一定浓度，在相对密闭的空间内，遇到足够的点火能量，就能发生粉尘爆炸。具有粉尘爆炸危险性的物质较多，常见的有金属粉尘(如镁粉、铝粉等)、煤粉、粮食粉尘、饲料粉尘、棉麻粉尘、烟草粉尘、纸粉、木粉、火炸药粉尘和大多数含有C、H元素及与空气中氧反应能放热的有机合成材料粉尘等。

　　• 粉尘爆炸有如下特点：

　　粉尘爆炸速度或爆炸压力上升速度比爆炸气体小，但燃烧时间长，产生的能量大，破坏程度大。

　　爆炸感应期较长。

　　有产生二次爆炸的可能性。

　　• 粉尘爆炸的特性及影响因素

　　评价粉尘爆炸危险性的主要特征参数是爆炸极限、最小点火能量、最低着火温度、粉尘爆炸压力及压力上升速率。

　　粉尘爆炸极限不是固定不变的，它的影响因素主要有粉尘粒度、分散度、湿度、点火源的性质、可燃气含量、氧含量、惰性粉尘和灰分温度等。一般来说，粉尘粒度越细，分散度越高，可燃气体和氧的含量越大，火源强度、初始温度越高，湿度越低，惰性粉尘及灰分越少，爆炸极限范围越大，粉尘爆炸危险性也就越大。

　　• 控制粉尘爆炸的技术措施

　　控制产生粉尘爆炸的主要技术措施是缩小粉尘扩散范围，消除粉尘，控制火源，适当增湿。对于产生可燃粉尘的生产装置(如A1粉的粉碎等)，可以进行惰化防护，即在生产装置中通入惰性气体，使实际氧含量比临界氧含量低20%。在通入惰性气体时，必须注意把装置里的气体完全混合均匀。在生产过程中，要对惰性气体的气流、压力或对氧气浓度进行测试，应保证不超过临界氧含量。

　　还可以采用抑爆装置等技术措施。

　　关于火灾、爆炸的几个重要问题：

　　v 柴油的火灾危险性不属甲类

　　v 非燃烧材料系指在空气中受到火烧或高温作用时不起火，不微燃、不炭化的材料。

　　v 根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》，依爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，可将危险环境分为0区、1区、2区

　　v 甲、乙类厂房室内消火栓的距离不应大于30m

　　v 依据《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)，建筑高度超过50m的乙、丙类厂房和丙类库房的消防用电，应按一级负荷供电。

　　v 火灾危险环境的电气线路应避开可燃物。10kV及其以下的架空线路不得跨越爆炸危险环境，邻近时其间距不得小于杆塔高度的1.5倍。

　　v 在使用不发火混凝土制作地面时，不应使用玻璃作为分格材料

　　根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)规定，生产的火灾危险性可分为5类