1. 火災原因與燃燒(shao)原理
①. 火災事(shi)故(gu)原因
a. 使用明(ming)火(huo)作(zuo)業,如明(ming)火(huo)烘烤、火(huo)爐取暖、彎管和化(hua)膠、熬(ao)油等。
b. 易燃易爆(bao)物質(zhi)存放不(bu)合(he)理(li)、物質(zhi)相互作用、外界砸(za)撞或摩(mo)擦引起火災。
c. 作業中用電(dian)設備過(guo)載、短路,或管道設備接(jie)地不良造成(cheng)電(dian)火花或靜電(dian)放電(dian),引起爆(bao)炸著(zhu)火。
d. 電焊、氣焊時,焊接(jie)火花或(huo)熔(rong)渣引起可燃、易燃物著(zhu)火。
②. 燃燒(shao)原(yuan)理與條件(jian)
a. 燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)原理 可燃(ran)(ran)(ran)物質與氧或氧化(hua)(hua)劑劇烈化(hua)(hua)合(he)放出(chu)光和(he)熱的化(hua)(hua)學反應稱為(wei)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)。木材的燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)是(shi)固體(ti)物質在高溫下分(fen)解出(chu)部分(fen)氣(qi)體(ti)和(he)液體(ti),然后與氧進行(xing)劇烈的化(hua)(hua)學反應。重油的燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)是(shi)油蒸(zheng)氣(qi)和(he)油滴與氧的劇烈化(hua)(hua)學反應。氣(qi)焊(han)火焰的燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)是(shi)乙炔氣(qi)體(ti)與氧氣(qi)的劇烈化(hua)(hua)學反應。
b. 燃(ran)燒的(de)條(tiao)件 不(bu)論固體、液體或氣(qi)體物質(zhi),要(yao)燃(ran)燒必須有(you)一定(ding)的(de)條(tiao)件。這些條(tiao)件是(shi):有(you)可燃(ran)物質(zhi),如汽油、木材(cai)、棉紗等;有(you)助燃(ran)物質(zhi),如純(chun)氧(yang)、氧(yang)化劑(ji)和(he)空氣(qi)中的(de)氧(yang);有(you)一定(ding)的(de)熱能(neng)量,即(ji)達(da)到可燃(ran)物質(zhi)的(de)燃(ran)點。
以上稱為燃(ran)燒的三要素。三者(zhe)必須同時(shi)存在,缺少任一(yi)項(xiang)都不能(neng)燃(ran)燒(能(neng)自燃(ran)的物質(zhi)除(chu)外)。
2. 爆炸分類與爆炸濃度極限(xian)
①. 爆炸分類(lei) 爆炸大體分物理性和化學性爆炸兩大類(lei)。
a. 物理性爆炸
即由(you)于氣體或(huo)蒸氣壓(ya)(ya)力太(tai)大,超過器(qi)具或(huo)容器(qi)本(ben)身所能承受的極限壓(ya)(ya)力而引起(qi)的爆炸(zha)。這類爆炸(zha)中物(wu)質不發生質的變化,如汽(qi)車、自(zi)行(xing)車內(nei)胎氣打得太(tai)足而爆炸(zha),氣瓶(ping)在露天暴曬但未達到自(zi)燃點而爆炸(zha)等。但是物(wu)理性(xing)爆炸(zha)有時傷(shang)害力很大,管道施工(gong)中給容器(qi)設備(bei)打壓(ya)(ya)時應(ying)注意防止爆炸(zha)。
b. 化學性爆(bao)炸(zha)
化學性爆炸較復雜,有由爆炸性混(hun)合物引起(qi)的(de)爆炸,也有由爆炸物自身(shen)分解引起(qi)的(de)爆炸。其特(te)性都是由一種狀態迅(xun)速轉變為另一種狀態,并在一瞬間以(yi)機(ji)械功的(de)形式(shi)釋放出大量能量。
在化學性爆炸中,爆炸性混合物引起的爆炸稱瞬間燃(ran)燒(shao),它所生成(cheng)的氣(qi)體受高溫作(zuo)用(yong)急劇膨脹而(er)產生很高的壓力(li),形成(cheng)氣(qi)浪。因此(ci),這種爆炸也(ye)可看成(cheng)是氣(qi)體或(huo)蒸氣(qi)膨脹力(li)作(zuo)用(yong)的瞬間表現。
②. 爆炸濃度極限(xian)
不(bu)是所(suo)有(you)氣(qi)體(ti)(ti)任意的(de)(de)混合比都能發生(sheng)化學性爆(bao)(bao)炸(zha)(zha),而是需要一定(ding)的(de)(de)條件。不(bu)同(tong)的(de)(de)氣(qi)體(ti)(ti)有(you)不(bu)同(tong)的(de)(de)爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)范(fan)圍,即爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)濃(nong)度極(ji)限(xian)。在(zai)常溫常壓下,可燃(ran)(ran)氣(qi)體(ti)(ti)在(zai)空(kong)氣(qi)中形成混合物,其最低(di)質(zhi)量(liang)分(fen)數的(de)(de)百分(fen)比濃(nong)度為爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)下限(xian),其最高質(zhi)量(liang)分(fen)數的(de)(de)百分(fen)比濃(nong)度為爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)上限(xian)。其混合物的(de)(de)含量(liang)在(zai)上限(xian)和下限(xian)之間都會引起(qi)爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)。不(bu)同(tong)的(de)(de)可燃(ran)(ran)氣(qi)體(ti)(ti),爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)的(de)(de)上、下限(xian)也不(bu)相同(tong),即爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)濃(nong)度極(ji)限(xian)不(bu)同(tong)。
常見可燃氣體與空(kong)氣混合時的爆炸(zha)濃度極限見表3-10。
表(biao)3-10所列舉的都(dou)是可燃(ran)(ran)氣(qi)體(ti)和蒸氣(qi),但是一些固體(ti)粉狀物質(zhi)也會引起爆(bao)炸(zha),如可燃(ran)(ran)固態物質(zhi)顆(ke)粒的直(zhi)徑小于10-3cm,在火(huo)源作用下達(da)到(dao)其燃(ran)(ran)點時(shi),也會發生爆(bao)炸(zha)。各種粉塵的爆(bao)炸(zha)特(te)性(xing)見表(biao)3-11。
爆炸(zha)物與空氣混(hun)合雖然達到了爆炸(zha)范圍,但如果(guo)沒有外(wai)界(jie)的能量(liang)作用,使其溫度達到物質的燃點(dian),通常(chang)也是不(bu)會發生(sheng)爆炸(zha)的。外(wai)界(jie)能量(liang)在管道施(shi)工中一般有:明火、電(dian)火花、雷電(dian)、靜電(dian)放電(dian)、化學能、聚集的日(ri)光、摩擦和沖擊等。
3. 防火防爆的(de)原則與(yu)安全(quan)技術措施(shi)
①. 防(fang)火(huo)(huo)防(fang)爆的基(ji)(ji)本原則(ze) 防(fang)火(huo)(huo)防(fang)爆在管道施工中十(shi)分(fen)重要,其基(ji)(ji)本原則(ze)如下。
a. 使其不具備燃燒、爆炸的(de)條(tiao)件,即極力避免和阻止易燃易爆物(wu)達到燃燒或爆炸的(de)危險狀(zhuang)態。
b. 消除一切(qie)足以導致著火、爆炸的火源,即能(neng)量。
②. 防(fang)(fang)火防(fang)(fang)爆的一般安全(quan)技術措(cuo)施
a. 對易(yi)燃(ran)易(yi)爆(bao)物進行安全(quan)技術處理
·隔離法 用不燃(ran)(ran)材料(liao)或惰性氣體與可燃(ran)(ran)物質隔離,以防燃(ran)(ran)燒擴散(san)蔓延。
·密閉(bi)法 將易燃易爆物密閉(bi)于容器或設備中阻止其任意擴(kuo)散,使鄰近的大氣或建筑物不(bu)能達(da)到爆炸(zha)濃(nong)度下(xia)限。
·稀釋法(fa)(即置換法(fa))用(yong)惰性氣(qi)體(ti)置換或吹掃或加強(qiang)通風換氣(qi),以降低設備(bei)或建(jian)筑物中可燃物質的濃度(du)。
·代(dai)用法 以難(nan)燃或(huo)不燃溶劑(ji)代(dai)替易燃溶劑(ji)或(huo)者盡量使用危險性小的溶劑(ji),以保證生(sheng)產安全。
b. 消(xiao)除(chu)火(huo)(huo)源(yuan) 火(huo)(huo)源(yuan)一般來自明(ming)火(huo)(huo)和(he)電氣設備等。消(xiao)除(chu)火(huo)(huo)源(yuan)的安全(quan)技術(shu)措(cuo)施如下。
·在油庫、煤(mei)氣站(zhan)(zhan)、乙炔站(zhan)(zhan)和氧氣站(zhan)(zhan)等有(you)爆炸危險(xian)的車(che)間、廠房施工時,應禁止點火、吸煙,嚴格遵守防火管(guan)理制(zhi)度。
·在(zai)爆(bao)炸危險區施工,應禁止用(yong)鐵器(qi)敲擊或摩擦(ca),以防止產生火(huo)花引(yin)燃引(yin)爆(bao)。
·在有爆炸危險的場所(suo)、儲罐內修理管(guan)道設備(bei)時,必須使用(yong)防爆型電器。
·經常檢查所用電(dian)(dian)氣設備是否有短路、局部接觸不良和過載(zai)等現象,以(yi)防止(zhi)產生電(dian)(dian)火花或電(dian)(dian)弧等。
·加熱(re)(re)易燃(ran)液體應用蒸汽、過熱(re)(re)水、中間載熱(re)(re)體或電熱(re)(re)等,盡量避免用明火。如必須(xu)用明火,要有(you)相應的安全措施。
·凡需(xu)在禁火(huo)區或盛(sheng)過易(yi)燃易(yi)爆物的設備(bei)及容器(qi)中(zhong)動火(huo)時,應先清洗或吹掃置換并進行空氣分(fen)析,準備(bei)好滅火(huo)器(qi)材(cai),確認安全可靠后(hou)才能動火(huo)。
c. 防止靜電起火
·限定流(liu)(liu)速(su)(su)。易(yi)燃(ran)易(yi)爆(bao)(bao)介質(zhi)有一定的(de)設計流(liu)(liu)速(su)(su),流(liu)(liu)速(su)(su)過大則易(yi)產生靜電,會(hui)引起(qi)燃(ran)燒爆(bao)(bao)炸。因此,施(shi)工(gong)中不可隨(sui)意縮小管徑、增(zeng)大流(liu)(liu)速(su)(su)。
·安裝煤(mei)氣(qi)、乙炔、氧氣(qi)和(he)燃油(you)等設備(bei)時,必須安裝好靜電(dian)接地裝置,使靜電(dian)導入地下。
·傳(chuan)輸汽油的(de)管道(dao)和盛汽油的(de)容器設備必(bi)須確定接地。
·易燃易爆介(jie)質(zhi)進出容器(qi)應有(you)緩沖裝置,以防(fang)猛烈沖擊產生(sheng)靜電。
·安(an)裝(zhuang)輸送粉(fen)塵(chen)(尤其是鎂(mei)粉(fen)、煤粉(fen))管道(dao)時,必須安(an)裝(zhuang)靜電接地裝(zhuang)置(zhi)。