1、6 6 化工厂防火防爆化工厂防火防爆6.1 燃烧爆炸基础知识6.2 火灾爆炸危险品及其性质6.3 火灾爆炸危险性分析6.4 防火防爆安全技术措施6.1 燃烧爆炸基础知识 6.1.1 燃烧基础知识 1.燃烧的概念 燃烧是物质与氧化物之间的放热反应，它通常会在同时释放出火焰或可见光。2.燃烧的基本特征 放热、发光、氧化还原反应是燃烧反应具有的三个基本特征，也是区分燃烧和非燃烧现象的依据。3.火灾的概念 火灾是在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害，它通常造成人或物的损失。4.燃烧的三要素 可燃物。指能与空气中的氧或其他氧化剂起燃烧化学反应的物质。包括可燃气体氢气、一氧化碳、乙炔等；可燃液体汽油、
2、酒精、苯等；可燃固体煤、木材、硫黄、金属钠等。助燃物(氧化剂)：处于高氧化态，能帮助和支持可燃物燃烧的物质。如空气(氧)、氯、氯化钾、高锰酸钾、过氧化物等。点火源：是指供给可燃物与助燃物发生燃烧反应的能量来源。如明火、摩擦、撞击、高温表面、电火花、静电、强光、射线、化学反应热等。5.燃烧的必要条件 同时具备可燃物、助燃物、点火源，即火的三要素，简称火三角。这三个要素缺少任何一个，燃烧不能发生和维持，因此火的三要素是火灾燃烧的必要条件。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。6.燃烧的充分条件 具备一定的可燃物(数量)浓度。例如，氢气在常温常压空气中的浓度小于4(体积分数)
3、时就不能燃着。供给一定数量的氧化剂。例如，当空气中的氧含量从21降至1416时，木柴的燃烧就会终止。具有足够能量和温度的点火源。例如，烟囱冒出的炭火星温度约600，超过一般可燃物的燃点，落在蓬松的柴草上(比表面积大，与氧气接触多)，易引起火灾；而落在大块木材上就会很快散热熄灭，不足以把其加热至燃点以上。7.燃烧的类型及其温度临界点 (1)闪燃和闪点 闪燃：指在液体(包括可升华固体)表面上能产生足够的可燃蒸气(通常与空气混合)，遇点火源能产生一闪即灭的火焰的燃烧现象。如油品。闪燃是短暂的闪火，不是持续的燃烧，其火焰是瞬间的火苗或闪光。闪点：在规定的试验条件下，某种液体(固体)表面能产生闪燃的最低
4、温度(即闪燃温度范围的下限)，称为该物质的闪点。闪燃是液体可燃物的重要特征之一，闪点是可燃液体非常重要的物性参数。闪点低，说明其发生闪燃的最低温度低，挥发性强，蒸气浓度高，易发生燃烧。某些固体如樟脑和萘等，也能在室温下挥发或缓馒蒸发，因此也有闪点。(2)着火和燃点 着火：指可燃物质在有足够的助燃物情况下，受到外界火源的直接作用而引起的持续燃烧(5s以上)的现象。着火是日常生产生活中最常见的燃烧现象，例如用火柴点燃柴草，会引起柴草着火。燃点(又称着火点)；在规定的试验条件下，使某种可燃物质能发生持续燃烧的最低温度，称为该物质的燃点。可燃物的燃点越低，越容易着火。控制可燃物质的温度在燃点以下，在防
5、火防爆中具有重要意义。一切液体的燃点都高于闪点。在闪点时移去火源后闪燃即熄灭，而在燃点时则能继续燃烧(此时液体温度高，能提供保持稳定燃烧的蒸气)。可燃液体的着火点约高于其闪点520。但闪点在100以下时，二者往往相同。在没有闪点数据的情况下，也可以用着火点表征物质的火险。(3)自燃和自燃点 自燃：可燃物质在没有外界明火等火源的直接作用下，因受热或自身发热并蓄热升温所产生的自行着火燃烧现象称为自燃。按引燃热源的不同，自燃又可分为如下两种。受热自燃：在外界热源作用下发生的自燃。自热自燃：完全由自身发热而引起的自燃。所谓自身发热，包括可燃物本身内部的物理变化（辐射、吸附等）放热、化学变化（氧化、分解
6、、化合、聚合、活性物质遇水等）放热、生物变化（发酵等）放热等各种方式。自燃点：在规定的条件下，可燃物质产生自燃的最低温度称为该物质的自燃点。自燃点越低，越易引起自燃，其火灾危险性越大。化工生产中，可燃物质靠近蒸气管道、加热或烘烤过度、化学反应的局部过热、在密闭容器中加热温度高于自燃点的可燃物一旦泄漏，均可发生受热自燃。自热自燃的现象也很多。例如，暴露于空气中的黄磷在室温下即可自燃；浸渍在棉纱、木屑中的油脂很容易被空气氧化而发热自燃，硫化铁极易在空气中自燃；堆积的潮湿木屑、干草可能因细菌发酵生热引起自燃。(4)爆燃和发火点 爆燃(又称燃爆)：是火炸药或燃爆性气体混合物的快速燃烧。一股燃料的燃烧由
7、外界供给助燃剂。而火炸药或燃爆性气体混合物中，含有较丰富的氧元素或氧气等氧化剂，燃烧时无需外界的助燃剂参与反应，能发生自身燃烧反应。若非在特定条件下，其燃烧很容易转变为爆炸。例如，黑火药的燃烧爆炸；甲烷气(瓦斯)或煤尘与空气混合物发生的燃烧爆炸事故等即属此类。发火点：火炸药或燃爆性气体混合物发生爆炸时所需要的最低点火温度，称为该物质的发火点。由于从点燃到爆燃有个延滞期，通常都规定采用5s或5min作延滞期，以比较不同物质在相同延滞期下的发火点。9.燃烧热值、燃烧温度和燃烧速度(1)燃烧热值 单位质量或单位体积的可燃烧物质完全燃烧时所产生的热量。可燃性气体的热值单位常以J/m3表示，固体和液体的
8、热值单位常以J/kg表示。不同物质燃烧时放出的热量不一样。(2)燃烧温度 物质燃烧时的火焰温度称为燃烧温度。热值是影响燃烧温度的重要因素。(3)燃烧速度 燃烧速度与燃烧反应的热值有密切的关系(但还取决于可燃、助燃物质的混合情况等因素)。在燃烧过程中只有某点的燃烧温度很高，当邻近各层混合物被加热达到燃点时，火才能扩展。燃烧时的加热强度决定于反应时所放出的热量及燃烧反应的速度。影响燃烧速度的因素如下。同一种可燃固体物质的燃烧速度，取决于固体的比表面积，比表面积越大，则燃烧速度越快。同一种液体物质的燃烧速度，取决于液体表面积与蒸发速度，表面积大，蒸发速度快，则燃烧速度快。不同物质的燃烧速度，与物质的
9、成分有关。若物质中含有低价态的碳、氢、硫、磷等可燃性元素越多，燃烧的速度就越快。如苯是由92.3的碳和7.7的氢组成，而乙醇是由52.2的碳、13的氢及34.8的氧组成，所以乙醇的燃烧速度比苯稍慢。不同物质的燃烧速度同物质与氧化合的能力有关。若分子组成元素简单，易与氧化合，其燃烧速度就快。通常气体的燃烧速度较液体、固体要快。气体扩散燃烧时，其燃烧速度取决于气体的扩散速度；而在混合燃烧时，燃烧速度也取决于本身的化学反应速度。气体的燃烧速度常以火焰传播速度来衡量。液体的燃烧速度有两种表示方法：一种是燃烧的质量速度，即每平方米面积上1h烧掉的液体的质量；另一种是燃烧的直线速度，即单位时问内烧掉液体层
10、的高度。固体的燃烧速度一般小于气体和液体。不同的固体物质其燃烧速度有很大差别，如硝基化合物、含硝化纤维的制品等，本身含有不稳定的基团，燃烧是分解型的，较为剧烈，燃烧速度也很快。6.1.2 爆炸基础知识 1.爆炸的概念和特征 爆炸是物质在短时间内从一种状态迅速转变为另一种状态，并在瞬间以对外作机械功的形式迅速释放出大量能量的现象。爆炸现象一般具有如下特征：爆炸过程进行得很快；爆炸点附近瞬间压力急剧升高；发出或大或小的响声，很多还伴随有发光；周围介质发生振动或邻近物质遭受破坏。2.爆炸的分类(1)按照爆炸能量的来源、产生的原因和性质的不同分类 核爆炸：指由原子核反应引起的爆炸。如原子弹、氢弹、中子
11、弹的爆炸。物理(性)爆炸(某些文献中称为爆裂)：指仅由物理因素(如温度、压力等)变化而引起的爆炸。如设备内的液体或气体介质迅速膨胀，压力急剧上升并超过了设备所能承受的强度，致使容器破裂发生的爆炸；化学(性)爆炸：因物质发生激烈的化学反应而引起的爆炸。在发生化学爆炸的前后，物质的化学结构、性质和化学成分均发生了根本的变化。如炸药的爆炸；可燃气体、可燃液体蒸气和可燃粉尘与空气混合物的爆炸等。化工行业中大量存在的是物理爆炸和化学爆炸。(2)按所发生的化学变化不同分类 简单分解爆炸，是简单分解爆炸物自身分解并放热而引起的爆炸。单纯的简单分解爆炸发生的化学反应是分解反应，不发生燃烧反应。这类爆炸物大多是
12、具有不稳定结构的化合物，爆炸所需热量可由自身分解时产生。如 叠氮铅(PbN6)、乙炔银(Ag2C2)、碘化氮(NI3)等，这类物质爆炸危险性很大，受到摩擦、撞击、甚至轻微振动，即可能引起爆炸。爆炸后的产物若为可燃物，则遇氧化剂后可能会引发火灾或燃烧性的二次爆炸。复杂分解爆炸，是物质分子在分解反应的同时伴随有自身氧化还原燃烧反应的爆炸，燃烧所需的氧化剂由本身分解供给。含氧炸药(如苦味酸、梯恩梯、硝化棉等)的爆炸即属此类，这类物质的危险性较简单分解爆炸物稍低。爆炸性混合物爆炸，是可燃气体、可燃蒸气、可燃粉尘等可燃物单独或共同与氧化剂(如空气)按一定比例混合为爆炸性混合物，在点火源作用下，通过瞬间的
13、燃烧反应而发生的爆炸。与一般气体燃烧过程相比，其主要区别在于燃烧速度极快。化工生产中发生的化学爆炸事故，绝大多数属于此类。(3)按爆炸的扩散传播速度分类 轻爆：爆炸传播速度为(数十厘米数米)/s的爆炸过程。一般破坏力和声响不大。如无烟火药在空气中的快速燃烧；可燃气体混合物在接近爆炸浓度上限或下限时的爆炸等。爆炸：爆炸传播速度为(10m数百米)/s的爆炸过程。爆炸点压力激增，有较大破坏力和震耳响声。可燃气体混合物在多数情况下的爆炸、被压火药遇火源引起的爆炸即属此类。爆轰：爆炸传播速度为(1000m数千米以上)/s的爆炸过程。爆轰时突然引起极高压力，并产生超音速的冲击波。同时可发生“殉爆”(一种物
14、质的爆炸冲击波引起邻近的爆炸性气体混合物、火炸药等发生爆炸的现象)。(4)按爆炸的反应相分类 气相爆炸。如：可燃气体混合物爆炸、气体热分解爆炸、可燃粉尘爆炸等。凝聚相爆炸。有两种。n液相爆炸，包括聚合爆炸、液体爆炸品爆炸、过热液体爆炸等。n固相爆炸，包括爆炸性物质的爆炸，固体物质混合、混融所引起的爆炸，由于电流过大所引起的电缆爆炸等。3.燃烧性质的化学爆炸 各类化学爆炸中，除简单分解爆炸外，其余的复杂分解爆炸、爆炸性混合物爆炸等各种爆炸，从化学本质上看，都属于快速的燃烧反应引起的爆炸，所以都是燃烧性质的化学爆炸。化工行业中的爆炸事故绝大多数都是这种燃烧性质的化学爆炸，其中尤以爆炸性混合物爆炸为
15、最多。(1)燃烧性质的化学爆炸与一般燃烧的相同点 燃烧性质的化学爆炸也是一种燃烧，因此它符合燃烧的本质要求，是同时伴有发光、放热的剧烈的氧化还原反应，具有燃烧的三个基本特征。此类爆炸的发生同样必须具备燃烧的三要素，必须满足可燃物、助燃物、点火源三方面定性定量的充分必要条件。破坏其中的任何一个条件，就可以避免此类爆炸的发生。(2)燃烧性质的化学爆炸与一般燃烧的不同点 不同点主要在于燃烧反应的速度。燃烧性质的化学爆炸的燃烧反应速度(即氧化速度)，远高于一般燃烧。例如1kg整块煤在空气中完全燃烧时需10min，而1kg煤气与空气混合后发生爆炸时，只需0.2s，两者的燃烧热值都是29307.6lkJ，
16、但爆炸时产生的功率远大于燃烧。(3)燃烧性质的化学爆炸与一般燃烧的辨证关系 同一物质在某种条件下可以燃烧，在另一种条件下可能爆炸。如汽油在敞口容器中能平稳燃烧，在闭口容器中则可能爆炸；煤块在空气中只能缓慢燃烧，磨成煤粉后与空气混合可发生粉尘爆炸。并不是所有的燃烧都能成为爆炸。4.爆炸极限 可燃气体、可燃蒸气或可燃粉尘与空气组成的混合物，当遇点火源时极易发生燃烧爆炸。但并非在任何混合比例下都能发生，而是必须在一定的浓度比例范围内才能发生。而且在此浓度范围内混合的比例不同，其燃烧爆炸的剧烈程度亦不同。例如，由一氧化碳与空气构成的混合气在火源作用下的燃爆试验情况见表61。爆炸极限(也称燃烧极限)：可
17、燃性气体、蒸气(含薄雾)或粉尘(含纤维尘)与空气(氧气或氧化剂)组成的混合物，在点火源作用下产生燃烧爆炸(足以使火焰蔓延)的可燃物最低或最高浓度，称为该可燃物的爆炸极限。其中最低浓度称为爆炸(浓度)下限(也称燃烧或着火下限)；最高浓度称为爆炸(浓度)上限(也称燃烧或着火上限)。上、下限之间称为爆炸(浓度)范围或爆炸(浓度)极限范围(也有人把这个范围统称为爆炸极限)。爆炸(浓度)极限的单位：对于可燃气体或可燃蒸气，通常以其质量浓度表示；对于可燃粉尘，则用g/m3或mg/L表示。爆炸极限是可燃气体(或蒸气)非常重要的物性参数(如同闪点概念对于可燃液体的重要性一样)。不同的可燃气体物质具有不同的爆炸
18、极限，爆炸下限越低、爆炸极限范围越宽，则出现爆炸的机会就越多，其爆炸的危险性就越大。所以爆炸极限是判别区分不同的可燃气体本身火灾危险性大小的重要指标，在防火防爆中有很高的应用价值。一般爆炸性混合物的浓度在爆炸范围以外时，可燃物不着火，更不会爆炸。但浓度在爆炸上限以上的爆炸性混合物决不能认为是安全的。例如在容器或管道中的可燃气体，其浓度原本在爆炸上限以上，若一旦泄漏出来与外部空气混合，或空气能补充渗漏进去，都可能使浓度很快改变而进入爆炸范围以内。6.1.3 火灾爆炸的主要破坏作用 爆炸的主要破坏作用形式有以下几种。碎片打击。冲击波。火灾(热作用)。中毒和环境污染。6.2 火灾爆炸危险品及其性质
19、国家标准危险货物分类和品名编号(GB 6944-1986)、危险货物品名表(GB12268-1990)、常用危险化学品的分类及标志(GB13690-1992)把危险化学品主要分为八大类(21项)：爆炸品；压缩气体和液化气体；易燃液体；易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品；氧化剂和有机过氧化物；毒害品和感染性物品；放射性物品，腐蚀品。(1)爆炸品 指在外界作用下(如受热、受摩擦、撞击等)，能发生剧烈的化学反应，瞬时产生大量的气体和热量，使用围压力急剧上升，发生爆炸，对周围环境造成破坏的物品，也包括无整体爆炸危险，但具有燃烧、抛射及较小爆炸危险的物品。爆炸品实际是炸药、爆炸性药品及其制品的总称，包括点
20、火器材、起爆器材、炸药和爆炸性药品、其他爆炸物品(如发令纸、信号弹、爆竹)等。“爆炸”是该类物品首要的危险特性。爆炸品具有以下危险特性。爆炸性强。爆炸品都具有化学不稳定性，在一定外因的作用下，能以极快的速度发生猛烈的化学反应，产生大量气体和热量而引起爆炸。敏感度相对较高。某一炸药所需要的最小起爆能称为该炸药的敏感度。敏感度是确定炸药爆炸危险性大小的一个非常重要的标志，敏感度越高，则爆炸危险性越大。多数爆炸品对热、火花、撞击、摩擦、冲击波等敏感，极易发生爆炸。(2)压缩气体和液化气体 指压缩、液化或加压溶解的气体。为便于贮运和使用，常将气体加压贮存于钢瓶内。各种气体因性质不同，有的被压缩成液体，
21、有的仍为气态，称为液化气体或压缩气体。由于瓶体受高压的作用，并且有些气体具有易燃、易爆、助燃、剧毒等性质，在受热、撞击等情况下，易引起燃烧、爆炸或中毒事故。压缩气体和液化气体，分为如下三项。易燃气体。极易燃烧，与空气混合能形成爆炸性混合物，有些还有毒性，主要有氢、一氧化碳、石油气等。不燃气体。指无毒、不燃气体，包括助燃气体。其中的助燃气体本身虽不会燃烧，但有助长火势、扩大火灾的危险性。如氧、压缩空气、一氧化二氮等。其余的不燃气体则性质稳定，不易发生化学反应，也不会引起燃烧，有的可用于作灭火剂或气封等。但应防止贮存使用时的窒息性，如氮、二氧化碳，以及惰性气体中的氦、氖、氩、氪等。有毒气体。毒性极
22、大，人吸入后能引起中毒，甚至死亡。有些还能燃烧，如氯、光气、溴甲烷、氰化氢等。这些气体都具有扩散性、可压缩性和膨胀性等危险特性，当盛装在密闭的压力容器内并受到高温、日晒时，气体极易膨胀产生很大的压力，超过容器的耐压强度时会造成爆炸事故。(3)易燃液体 指闭杯闪点等于或低于61的液体、液体混合物或含有固体物质的液体(不含因其危险性而列入其他类别的液体)。在常温下易挥发，其蒸气与空气混合能形成爆炸性混合物。按闪点高低分为三项：低闪点液体(闪点18)，中闪点液体(18闪点23)：高闪点液体(23闪点61)。易燃液体具有易燃易爆性、易挥发性、易流动扩散性、受热膨胀等危险特性，多数还具有带电性、毒害性等
23、。(4)易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品 按其燃烧特性分为以下三项 易燃固体。指燃点低，对热、撞击、摩擦敏感，易被外部火源点燃，燃烧迅速，并可能散发出有毒烟雾或有毒气体的固体(已列入爆炸品者除外)。具有易燃性、可分散性、热分解性、对撞击和摩擦的敏感性等危险特性，不少还具有毒害性。自燃物品。指自燃点低，在空气中易于发生氧化反应，放出热量，而自行燃烧的物品。具有极易氧化、易分解、蓄热自燃等危险特性。遇湿易燃物品。指遇水或受潮时，发生剧烈化学反应，放出大量的易燃气体和热量的物品。有些不需明火即能燃烧或爆炸。具有遇水或酸反应性强、易燃等特性，某些还具有腐蚀性或毒性等危险特性，如硼氢类化合物、金属磷化物
24、等。(5)氧化剂和有机过氧化物 分类：按其组成分为以下两项。氧化剂。指处于高氧化态，具有强氧化性，易分解并放出氧和热量的物质。包括含有过氧基的无机物。其本身不定可燃，但能导致可燃物的燃烧；与松软的粉末状可燃物能组成爆炸性混合物，对热、振动或摩擦较为敏感。有机过氧化物。指分子组成中含有过氧基的有机物，其本身易燃易爆、极易分解，对热、振动或摩擦极为敏感。险特性 本类物品的危险特性如下。强烈的氧化性。氧化剂多为碱金属、碱土金属的盐或过氧基所组成的化合物。其中的过氧化物均含有过氧基(OO)，很不稳定，易分解放出原子氧。其余的氧化剂则分别含有高价态的氯、溴、氮、硫、锰、铬等元素有较强的获得电子能力。因此
25、氧化剂最突出的性质是遇易燃物品、可燃物品、有机物、还原剂等会发生剧烈化学反应引起燃烧爆炸。受热被撞分解性。许多氧化剂，如氯酸盐类、硝酸盐类和有机过氧化物等，对高温、摩擦、撞击、振动极为敏感，易分解放出氧和热量，引发火灾爆炸。可燃性。虽然氧化剂大多为不燃物质，但也有少数具有可燃性。有机过氧化物本身特别易燃，这些物质往往不需要外界的可燃物参与即可燃烧。有机过氧化物比无机氧化剂有更大的火灾爆炸危险。与可燃液体作用自燃性。有些氧化剂与可燃液体接触能引起自燃。如高锰酸钾与甘油或乙二醇接触、过氧化钠与甲醇或乙酸接触、铬酸与丙酮或香蕉水接触等，都能自燃起火。遇酸分解性。大多数氧化剂，特别是碱性氧化剂，遇酸反
26、应剧烈，甚至发生爆炸。例如过氧化钠(钾)、氯酸钾、高锰酸钾、过氧化二苯甲酸等，遇硫酸立即发生爆炸。这些氧化剂不得与酸类接触，也不可用酸碱灭火剂灭火。遇水分解性。有些氧化剂，特别是过氧化钠(钾)等活泼金属的过氧化物，遇水或吸收空气中的水蒸气和二氧化碳时，能分解放出原子氧和热量，致使可燃物燃烧、爆炸。这些氧化剂应防止受潮，灭火时严禁用水、酸碱、泡沫、二氧化碳灭火扑救。强氧化剂与弱氧化剂作用分解性。有些强氧化剂与弱氧化剂接触能发生复分解反应，放出大量热而引起燃烧爆炸。如亚硝酸盐、次氯酸盐等氧化剂遇到比它强的氯酸盐、硝酸盐氧化剂时，即显示还原性，并发生剧烈反应，其至引起火灾爆炸。所以各种氧化剂亦不可任
27、意混贮混运。毒害腐蚀性。不少氧化剂具有不同程度的毒害性和腐蚀性。例如，铬酸酐、重铬酸盐等，既有毒性，又会烧伤皮肤；有机过氧化物容易伤害眼睛；活性金属的过氧化物有较强的腐蚀性。操作时应做好个人防护。(6)毒害品和感染性物品 毒害品。指进入肌体后，累积达一定的量，能与体液和组织发生生物化学作用或引起生物物理学变化，扰乱或破坏肌体的正常生理功能，引起暂时性或持久性的病理状态，甚至危及生命的物品。感染性物品。指含有致病的微生物、能引起病态，甚至死亡的物质。如医疗废弃物等。毒害品的危险性：遇湿(如遇水遇酸)易燃性。如金属氰化物大都本身不燃，但遇水或受潮能放出易燃且剧毒的氰化氢气体；硒化镉遇酸或酸雾能放出
28、易燃有毒的硒化氢气体。氧化性。如毒害品中的锑、汞和铅等金属的氧化物都具有氧化性，受热分解与可燃物接触，可引发火灾爆炸并放出毒气。易燃性。如溴乙烷闪点小于20，受热可分解放出有毒气体，非常易燃。易爆性。如毒害品中的芳香族含2、4位上两个硝基的氯化物、萘酚、酚钠等化合物，遇高温、撞击等都可引起爆炸，并分解出有毒气体。此外，很多毒害品都具有易溶解(水溶性或脂溶性较强)、易挥发、易分散等危险特性。(7)放射性物品 指放射性比活度大于7.4104Bq/kg的物品。其最主要危险是具有放射性：能不断地放出人体感觉器官不能觉察到的、或中子流四种射线。不能用化学方法中和或者其他方法使放射性物品不放出射线，而只能
29、设法把放射性物质清除或者用适当的材料予以吸收屏蔽。放射性物品多数具有易燃性（甚至爆炸）、氧化性（引起燃烧）、毒害（甚至剧毒）性。(8)腐蚀品 指能灼伤人体组织，与皮肤接触后在4h内出现可见坏死现象，并对金属等物品造成损坏，温度在55时对20号钢的表面均匀年腐蚀率超过6.25mm的固体或液体。该类按化学性质分为三项：酸性腐蚀品；碱性腐蚀品；其他腐蚀品。腐蚀品的危险性：氧化性。天机腐蚀品大都本身不燃，但具有较强的氧化性，与还原剂、可燃物接触或遇高温时，有着火或爆炸的危险。如浓硫酸、发烟硫酸、硝酸、发烟硝酸、溴等。易燃性。有机腐蚀品大都可燃，且有的非常易燃。如苯甲酰氯、乙酰氯等遇火易燃，蒸气可形成爆
30、炸性混合物；甲基肼在空气中可自燃。遇水分解易燃性。部分腐蚀品遇水分解放热，能产生高温而燃烧甚至爆炸，如五氯化磷、三溴化硼、氯磺酸、无水溴化铝、烷基醇钠类等。6.3 火灾爆炸危险性分析 6.3.1 关于危险性的概念及其辨识分析的思路要点 1.能量（或危险物质）、失控与危险灾害事件 根据能量观点的事故因果连锁模型：当能量失去控制时，就会发生能量的意外释放或转移，从而可能形成事故。可见，能量和失控是发生火灾爆炸危险灾害事件的两个必要条件。2.物质的火灾爆炸危险性、临界量与重大危险源 GB 182182000重大危险源辨识指出，辨识分析火灾爆炸重大危险源的出发点是物质的火灾爆炸危险性及其数量。判断重大
31、危险源，注意以下两方面。物质本身是否具有火灾爆炸危险性。例如汽油的化学活性很强，闪点很低，所以在一般环境条件下容易达到燃烧极限，火灾爆炸的机会多，可能性大(频率高)；同时，汽油的热值高，燃烧放热多，与同样质量的木材相比，火灾后果可能更为严重(严重度大)。数量是否达到或超过临界量(临界量的含义和数值详见国标重大危险源辨识)。如果物质本身虽具有火灾爆炸危险性，但数量很少，达不到临界量，则构不成重大危险源。3.物的不安全状态、人的不安全行为与事故隐患 物的因素。指具有火灾爆炸(及有毒等)危险的物料、物品，处于各种环境和工艺条件下的生产设施、设备、建筑、工具等硬件。这些设备装置等构造不良、强度不够、磨
32、损、劣化、位置不当、安全装置及防护器具的缺陷等，都属于物的不安全因素。人的因素。主要是指误判断、误操作、违章作业、违章指挥、精神不集中、疲劳及身体的缺陷等。其原因包括生理、心理、经济、文化、培训、制度、人际关系、环境等多方面。4.潜在危险、安全措施与现实危险 危险是相对于安全而言，这一对矛盾中的双方在化工厂内此消彼长。潜在的危险，若不及时采取安全措施，就会转化为现实危险而发展成为事故。采取了完善的安全措施，会大大减小事故的可能性或严重度，从而显著减小现实危险性。5.紧紧围绕把握燃烧三要素 凡针对火灾和燃烧性化学爆炸进行危险性和安全措施分析时，都应紧紧围绕把握燃烧三要素，运用不以人的主观意志而转
33、移的客观规律，去定性定量分析可燃物、助燃物、点火源三方面条件是否具足，其中哪些是工艺条件下不可避免的，哪些是不易避免而应重点防范的。对有志青年来说，发疯是多么灿烂的事情，简直是义不容辞。刘瑜6.3.2 化工生产典型化学反应过程的火灾爆炸危险性分析 1.氧化反应 氧化反应指失去电子的反应。有机反应中，常把加氧去氢的反应称为氧化反应。常见的氧化反应如氨氧化制硝酸、甲苯氧化制苯甲酸、乙烯氧化制环氧乙烷等，火灾危险较大。主要火险特点如下。氧化反应需要加热，但绝大多数反应都是放热反应，特别是催化气相反应，一般在250600高温下进行，反应热如不及时移去，会使温度迅速升高甚至发生爆炸。某些氧化反应，如氨、
34、乙烯和甲醇蒸气在空气中的氧化，其物料配比接近于爆炸下限，倘若配比失调、温度控制不当，极易爆炸起火。反应中被氧化的物质大部分是易燃易爆物质。如乙烯氧化制取环氧乙烷，乙烯是易燃气体；甲苯氧化制取苯甲酸，甲苯是易燃液体；甲醇氧化制取甲醛，甲醇是易燃液体。反应所用的氧化剂往往具有很大的火灾危险性。如氯酸钾、高锰酸钾、铬酸酐等氧化剂，遇高温或受撞击、摩擦以及与有机物、酸类接触，能引起着火爆炸；有机过氧化物不仅具有强氧化性，且大多本身易燃，有的对温度特别敏感，遇高温则爆炸。不少氧化反应的产品、中间产物也具有火灾危险性。产品如环氧乙烷是可燃气体；硝酸虽是腐蚀性物品，同时也是强氧化剂。再如乙醛氧化生产乙酸过程
35、中有过乙酸生成，属有机过氧化物，易分解或燃烧。2.还原反应 还原反应指得到电子的反应。有机反应中，常把加氢去氧称为还原反应。反应危险可忽略，危险主要来自于物质本身，如中间产物、还原剂、催化剂的火灾爆炸危险。3.硝化反应 硝化指在有机化合物分子中引入硝基(-NO2)，取代氢原子而生成硝基化合物的反应。如甲苯硝化生产梯恩梯(TNT)、苯硝化制取硝基苯、甘油硝化制取硝化甘油等。其火险特点如下。硝化是放热反应，引入一个硝基要放热约153kJ/mol，所以需在降温条件下进行。稍有疏忽，如中途搅拌停止、冷却水供应不良、加料速度过快等，都会使温度猛增、混酸氧化能力加强，并有多硝基物生成，容易引起着火和爆炸事
36、故。硝化剂具有氧化性，常用硝化剂浓硝酸、硝酸、浓硫酸、发烟硫酸、混合酸等都具有较强的氧化性、吸水性和腐蚀性。它们与油脂、有机物，特别是不饱和的有机化合物接触即能引起燃烧。在制备硝化剂时，若温度过高或落入少量水，会促使硝酸大量分解和蒸发，不仅会导致设备的强烈腐蚀，还可能造成爆炸事故。被硝化的物质大多易燃，如苯、甲苯、甘油(丙三醇)、脱脂棉等，不仅易燃，有的还兼有毒性，如使用或贮存管理不当，很易造成火灾。硝化产品大都有着火爆炸的危险性，特别是多硝基化合物和硝酸酯，受热、摩擦、撞击或接触明火，极易发生爆炸或着火。4.电解反应 电解指电流通过电解质溶液或熔融电解质时，在两个电极上所引起的化学变化过程。
37、许多有色金属(钠、钾、镁、铅等)和稀有金属(锆、铪等)的冶炼，金属铜、锌、铝等的精炼，许多基本化工产品(氢、氧、氯、烧碱、氯酸钾、过氧化氢等)的制备，以及电镀、电抛光、阳极氧化等，都是通过电解来实现的。危险特点：高压直流电的危险性。物料的危险性。5.聚合反应 聚合指将若干个分子结合为一个较大的组成相同而分子量较高的化合物的反应过程。如氯乙烯聚合生产聚氯乙烯塑料、丁二烯聚合生产顺丁橡胶和丁苯橡胶等。聚合按照反应类型可分为加成聚合和缩合聚合两大类；按照聚合方式又可分为本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合、乳液聚合和缩合聚合5种。聚合反应的特点和火险特征如下：本体聚合。溶液聚合。悬浮聚合。乳液聚合。缩合聚合
38、。6.催化反应 指在催化剂作用下所进行的化学反应。例如由氮和氢合成氨，由二氧化硫和氧合成三氧化硫，由乙烷和氧合成环氧乙烷等，都属于催化反应。特别是在多相反应中，催化作用发生于相界面及催化剂的表面上，温度、压力较难控制。催化反应的火险特点：反应操作。催化产物。原料气。7.裂化反应 裂化有时又称裂解，指有机化合物在高温下分子发生分解的反应过程。火灾爆炸危险特点如下。热裂化。催化裂化。加氢裂化。8.氯化反应 指以氯原子取代有机化合物中氢原子的过程。如由甲烷制甲烷氯化物、苯氯化制氯苯等。常用的氯化剂有：液态或气态氯、气态氯化氢和各种浓度的盐酸、磷酰氯(三氯氧化磷)、三氯化磷(用来制造有机酸的酰氯)、硫
39、酰氯(二氯硫酰)、次氯酸钙等。氯化反应的火灾危险性主要决定于被氯化物质的性质及反应过程的条件。火险特点如下。原料大多是有机易燃物和强氧化剂，如甲烷、乙烷、苯、酒精、天然气、甲苯、液氯等。若不严格控制各种着火源、电气设备不符合防火防爆要求，容易发生火灾爆炸。反应中最常用的氯化剂液态或气态的氯，本身不仅属剧毒品，而且氧化性极强，贮存压力较高，一旦泄漏，危险很大。氯化反应器前的氯气缓冲罐未装设或控制不好，致使被氯化的有机物质倒流，可能引起爆炸。氯化反应是一个放热过程，尤其在较高温度下进行氯化，反应更为剧烈。例如在环氧氯丙烷生产中，丙烯需预热至300左右进行氯化，反应温度可升至500，如果物料泄漏就会
40、造成着火或爆炸。冷却系统不良或氯气的流量过大，会造成温度剧升而引起事故。氯化反应几乎都有氯化氢气体生成，所用设备容易受其腐蚀而发生泄漏。9.重氮化反应 重氮化是使芳伯胺变为重氮盐的反应。通常是把含芳胺的有机化合物在酸性介质中与亚硝酸钠作用，使其中的氨基(-NH2)转变为重氮基(-N=N-)的化学反应，如二硝基重氮酚的制取等。火险特点如下。所产生的重氮盐，如重氮盐酸盐(C6H5N2Cl)、重氮硫酸盐(C6H5N2HSO4)，在适宜条件下，极易分解，引起着火或爆炸。作为重氮剂的芳胺化合物都是可燃有机物质，在一定条件下也有着火和爆炸的危险。重氮化生产过程所使用的亚硝酸钠于175时产生分解，能与有机物
41、反应发生着火或爆炸。亚硝酸钠又具有还原性，故遇到氯酸钾、高锰酸钾、硝酸钾等强氧化剂时，有发生着火或爆炸的可能。重氮化过程中若反应温度过高、亚硝酸钠的投料过快或过量，均会增加亚硝酸的浓度，加速物料的分解，产生大量的氧化氮气体，有引起着火爆炸的危险。10.烷基化反应 烷基化亦称烃化，是在有机化合物中的氮、氧、碳等原子上引入烷基(-R)的化学反应。引入的烷基有甲基(-CH3)、乙基(-C2H5)、丙基(-C3H7)、丁基(-C4H9)等。烷基化常用烯烃、卤代烃、醇等能在有机化合物分子中的碳、氧、氮等原子上引入烷基的物质称作烷基化剂。如苯胺和甲醇作用制取二甲基苯胺。烷基化的火险特点如下。被烷基化的物质
42、大都具有着火爆炸危险。如苯是甲类液体，苯胺是丙类液体。烷基化剂一般比被烷基化物质的火灾危险性要大。如丙烯是易燃气体，甲醇是甲类液体，十二烯是乙类液体。所用的催化剂反应活性强。如三氯化铝是忌湿易燃物品，有强烈的腐蚀性，遇水或水蒸气分解放热，放出氯化氢气体，有时能引起爆炸，若接触可燃物，则易着火。三氯化磷是腐蚀性忌湿易燃液体，遇水或乙醇剧烈分解，放出大量的热和氯化氢气体，有极强的腐蚀性和刺激性，有毒，遇水及酸(主要是硝酸、乙酸)发热、冒烟，有发生起火爆炸的危险。烷基化反应都是在加热条件下进行，如果原料、催化剂、烷基化剂等加料次序颠倒、速度过快或者搅拌中断停止，会发生剧烈反应，引起跑料，造成着火或爆
43、炸事故。烷基化的产品亦有一定的火灾危险。如异丙苯是乙类液体，二甲基苯胺是丙类液体，烷基苯是丙类液体。11.磺化反应 磺化是在有机化合物分子中引入磺(酸)基(-SO3H)的反应。常用的磺化剂有发烟硫酸、亚硫酸钠、亚硫酸钾、三氧化硫等。如用硝基苯与发烟硫酸生产间氨基苯磺酸钠、卤代烷与亚硫酸钠在高温加压条件下生成磺酸盐等均属磺化反应。磺化反应火险特点如下。磺化剂三氧化硫是氧化剂、遇比硝基苯易燃的物质时很快着火。三氧化硫的腐蚀性很弱，但遇水生成硫酸。大量放热升温，会造成沸溢或发生磺化反应导致起火、爆炸，还会因硫酸的强腐蚀性而增加对设备的腐蚀破坏。所用原料苯、硝基苯、氯苯等都是可燃物，所用磺化剂浓硫酸、
44、发烟硫酸(三氧化硫)、氯磺酸都是氧化性物质，且有些是强氧化剂。若投料顺序颠倒、投料速度过快，可能造成反应温度升高，使磺化反应变为燃烧反应，引起着火或爆炸事故。磺化反应是放热反应，若在反应过程中得不到有效的冷却和良好的搅拌，都有可能引起反应温度超高，以至发生燃烧起火、爆炸。6.4 防火防爆安全技术措施 6.4.1 控制火灾爆炸危险性物质和能量的技术措施 a.控制火灾爆炸危险性物质的数量 b.合理布置总平面和单体平面 c.密闭 d.通风 e.情性介质置换和保护 f.可燃粉尘环境 g.混存禁配6.4.2 点火源控制技术措施 1.明火 明火指敞开的火焰、火星等，主要有生产过程中的加热用火、维修用火及其
45、他火源。包括各种燃料加热炉、燃烧反应炉、火炬、烟囱、焚烧炉、放炮、焊割、燃火照明或加热灯(如气灯、喷灯)、燃油燃气机动车辆、取暖炉、烟头、火柴、打火机等产生的明火。控制措施 加热易燃物料时，尽量避免直接采用明火，宜采用蒸汽、过热水、中间载热体或电热等间接加热。如必须采用明火，设备应严格密闭，燃烧室应与设备分开或隔离。根据火灾爆炸危险性大小划定禁火区域，禁火区内禁止明火(含化学能火源)作业。必须明火作业时应采取安全措施，清除作业场所的燃、爆物质，设置警示标志等有针对性的安全防护措施。严格控制维修用火(如焊接、切割、喷灯、熬炼用火)。为防止发生火灾爆炸时火源在相邻设备装置间传播蔓延，根据需要在系统
46、中设置止逆阀、阻火器、液封、隔爆装置等。为防止烟囱飞火引起的火灾爆炸，炉膛内的燃烧要充分，烟囱应有足够高度，必要时顶部应装火星熄灭器。在重要部位装设火灾监测仪表和报警、连锁保护系统，如感温、感光、感烟报警器，可及早发现火灾苗头，以便及时扑救。2.高温表面、高热物体 高温热体，应尽量避开火灾爆炸危险物质或与之可靠隔离。难以避开时，高温表面应有良好的保温隔热措施，使表面温度远低于介质的自燃温度及闪点。经常清除高温表面的污垢以防其分解自燃。加热温度高于物料自燃点的工艺过程，应严防物料外泄或空气进入系统。外壳或表面温度很高的照明灯具，如卤钨灯、高压汞灯、白炽灯泡等，其装设位置不应距可燃物料过近。3.摩
47、擦 工艺设备运转部位的轴承应选用合适材料、防尘密封、润滑良好、冷却正常，及时清理附着的可燃污垢，安装连续轴温和振动探测、报警装置；不宜使用皮带传动，如果使用皮带传动则必须安装差速传感器和自动防滑保护装置，确保发生滑动摩擦时能自动停机；采用阻燃防静电运输带，防止摩擦升温后着火；严禁无特殊保护措施时使用旋转磨轮、切盘进行研磨和切割；铝、镁、钛、锆等金属及其合金的粉末与不锈钢摩擦产生的火花是特别危险的点火源，必须避免发生上述摩擦；严格控制介质在容器和管道中的流速；严格控制可能产生火花的两种物质(物品)的相对接触压力和移动、摩擦的速度等。4.撞击：对散发比空气密度大的有爆炸危险气体场所的地面采用不发火
48、地面；在爆炸危险场所禁止使用铁器工具、穿带钉子鞋、装铁门窗；采用防爆型(如铜制、铝制或木制等)检修工具；设置物料除铁、除杂质装置(如磁力除铁器、旋风分离器、筛网等)；不宜用磁力离析器的特别危险物质(如硫、碳化钙)的破碎，采用惰性气体保护；斗式提升机必须配备防超载、倒转的安全保护装置，防止坠落撞击；彻底清除管道和容器中的铁锈和杂物；通风机翼片选用铜、铝合金、塑料等撞击时不起火花的材料；对炸药等爆炸性物品、红磷等易燃固体、氯酸钾等强氧化剂以及氢、乙炔、氧、氯等易(助)燃气体，应严格按国家有关规定选择恰当的运输、装卸和包装方式等。5.电气 根据场所、装置整体防火防爆的要求，按危险区域等级和爆炸性混合
49、物的类别、级别、组别，配备相应符合国家标准规定的防火防爆等级的电气设备，并按国家规定的要求施工、安装、维护和检修；设置过载、过电流、短路、漏电等电气保护装置；与火灾爆炸场所隔离(包括正压充气)、密封；连锁保护；保持安全距离等。6.静电 选用合适的匹配材料；限制易燃液体和可燃气体流速；改进灌注方式(减少冲击喷射)；喷雾增湿；增加灌装溶液的静置时间；接地导除静电；添加抗静电剂；铺设导电性地面；导电容器、设备、管道进行等电位连接(减少电位差)；穿防静电服、防静电鞋；安装静电消除器等。7.雷电 防雷保护的设计、安装应严格执行建筑物防雷设计规范及电力设备过电压保护设计技术规程的规定。常用防雷装置主要包括
50、接闪器(避雷针、避雷线、避雷网、避雷带、避雷器)、引下线和接地装置。8.化学反应发热及自燃发热 预防措施如下:控制化学反应的投料速度；反应中进行有效冷却(选择有效的冷却方法、传热设备和冷却剂)；防止搅拌中断。加强对反应生热物品的管理。对要求贮存温度低的火灾爆炸危险物质的库房和贮罐，采取隔热、通风降温设施，必要时设自动喷淋降温系统。9.绝热压缩 气体在不与周围(或来不及)进行热交换的状态下压缩时，所耗的机械功全部转变成热能，蓄于气体内使温度上升达到燃点，可引起燃烧和爆炸。硝化甘油、硝化甘醇、硝酸酯等爆炸感度高的液体，自燃点低的物质(如二硫化碳等)应避免在绝热过程中进行压缩。10.光照射 对光线采
