1、冬季安全教育培训班防火防爆授课教案,长庆油田,第一讲 燃烧与爆炸,第二讲 燃烧爆炸的基本参数,第三讲 防火防爆原理,第四讲 石油行业的火灾爆炸危险分析第五讲 防火防爆措施,主要内容： 燃烧、燃烧的条件 物质的燃烧过程 燃烧的分类 火灾及其分类 爆炸及其分类 燃烧和爆炸的关系 火灾与爆炸的破坏作用 爆炸的破坏形式 常见的火源种类,长庆油田,第一讲 燃烧与爆炸,燃烧的定义 燃烧是可燃物质（气体、液体和固体）与助燃物（氧或氧化剂）发生的伴有放热和发光的一种激烈的化学反应。 它具有发光、发热、生成新物质三个特征。最常见、最普通的燃烧现象是可染物在空气或氧气中燃烧。,长庆油田,燃烧的条件,长庆油田,助
2、燃 物,点 火源,可 燃 物,燃烧三要素,燃烧必须同时具备下述三个条件：可燃性物质、助燃性物质、点火源。每一个条件要有一定的量，相互作用，燃烧方可产生。 （1）可燃物 （2）助燃物 （3）点火源,燃烧三要素,长庆油田,凡能帮助和维持燃烧的物质，均称为助燃物。常见的助燃物是空气和氧气以及氯气和氯酸钾等氧化剂。,助燃物,点火源,可燃物,凡能与空气中的氧或氧化剂起剧烈反应的物质称为可燃物。可燃物包括：可燃固体、可燃液体和可燃气体。,凡能引起可燃 物质燃烧的能源，统称为点火源。包 括：明火、电火花、摩擦与撞击、高温物体、雷电等。,物质的燃烧过程（1）,长庆油田,固 体,液 体,气 体,熔化蒸发 分解,
3、蒸 发,氧 化 分 解,着 火,燃 烧,物质的燃烧过程（2）（1）气体最易燃烧，燃烧所需热量只用于本身氧化分解，并使其达到燃点；（2）液体的燃烧过程是先挥发成为蒸汽，然后蒸气在点火源的作用下氧化分解而燃烧；（3）固体燃烧分两种情况：对于硫、磷等简单物质，受热时首先熔化，继之蒸发变为蒸气进行燃烧，无分解过程；对于复杂物质，受热时首先分解为物质的组成部分，生成液态产物。然后气态或液态产物的蒸气着火燃烧。,长庆油田,燃烧的分类 根据可燃物状态的不同，燃烧分为气体燃烧、液体燃烧和固体燃烧三种形式。 根据燃烧发生瞬间的特点，燃烧氛围闪燃、着火和自然三种形式。 根据燃烧方式的不同，燃烧分为扩散燃烧、预混燃
4、烧、蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧。,长庆油田,（1）闪燃是指当火焰或炙热物体接近一定温度下的易燃和可燃液体时，其液面上的蒸气与空气的混合物发生的一闪即灭的燃烧现象。（2）着火是指可燃物受到外界火源的直接作用而开始的持续燃烧现象。例如，用火柴点燃稻草，就会引起着火。（3）自燃是指可燃物虽没有外界火源的直接作用，但当受热到一定温度，或者由于内部的物理（辐射、吸附)大呢感、化学（分解、合成等）或生物（细菌、腐败等）作用所提供的热量聚积起来，使其达到一定温度，从而发生的自行燃烧的现象。例如，黄磷在空气中应很容易发生自然。,长庆油田,自燃有以下两种情况： （1）受热自燃：可燃物质在外部热源作用下温度升高
5、，达到自燃点而自行燃烧。 （2）自热自燃：可燃物在无外部热源影响下，其内部发生物理的、化学的或生化过程而产生热量，并经长时间积累达到该物质的自燃点而自行燃烧的现象。自热自燃是化工产品储存运输中较常见的现象，危害性极大。,长庆油田,（1）扩散燃烧是指可燃气体流入大气中时，在可燃性气体与助燃性气体的接触面上所发生的燃烧。扩散燃烧如果控制得好，一般不至于造成火灾。（2）预混燃烧是指可燃性气体和助燃性气体混合成一定浓度范围内的混合气体，然后遇到点火源而产生的燃烧。（3）蒸发燃烧是指酒精、乙醚等可燃液体由于蒸发产生的蒸气被点燃后，形成的火焰温度进一步加热液体表面，促进它的蒸发，由此而发生的持续燃烧现象。
6、硫磺和苯等一类可燃固体的燃烧是先受热熔融成液体，液体再蒸发成气体而后燃烧，这类燃烧也叫蒸发燃烧。（4）分解燃烧是指可燃固体或不挥发性可燃液体在热源的作用下，温度升高发生热分解，释放出的可燃气体被点燃而产生的燃烧现象。油品先是蒸发燃烧，后是分解燃烧。（5）表面燃烧是指当可燃固体分解不出可燃气体时，仅剩下炭时就没有可见火焰，燃烧转为表面燃烧或叫均热燃烧。金属的燃烧灭有气体过程，燃烧温度较高，也是一种表面燃烧。木材燃烧是分解燃烧和表面燃烧交替进行的燃烧。,长庆油田,火灾的定义 国家标准消防基本术语 第一部分（GB/T5907-86）对火灾做以下定义： 火灾是指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害
7、。,长庆油田,火灾的分类 国家标准火灾分类（GB/T4968-85）根据物质燃烧特性（因此电气火灾不作单独类型列入该标准）将火灾分为四类： A类火灾：指固体物质火灾，这种物质往往具有有机物性质，一般在燃烧时能产生灼热的余烬。如木材、棉、毛、麻、纸张火灾等。 B类火灾：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：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：指金属火灾。如钾、钠、镁、钛、锆、铀、铝镁合金火灾等。,长庆油田,爆炸的定义 物质由一种状态迅速地转变为另一种状态，并瞬间以机械功的形式放出大量能量的现象，称为爆
8、炸。 爆炸现象一般有如下特征： （1）爆炸过程进行得很快； （2）爆炸点附近瞬间压力急剧上升； （3）发出声响； （4）周围介质发生震动或邻近物质遭到破坏。,长庆油田,爆炸的分类 爆炸分类的方法一般有三种： 按爆炸能量的来源分类，爆炸可分为物理爆炸和化学爆炸二类。 根据爆炸物的物理状态，爆炸分为凝聚相爆炸和气相爆炸。凝聚相包括固相和液相。气相爆炸包括混合气体爆炸、粉尘爆炸、气体的分解爆炸、喷雾爆炸。液相爆炸包括聚合爆炸及不同液体混合引起的爆炸。固相爆炸包括爆炸性物质的爆炸、固体物质混合引起的爆炸和电流过载所引起的电缆爆炸等。 根据火焰传播速度的不同，爆炸分为轻爆爆炸和爆轰。轻爆的爆炸传播速度为
9、没秒数十厘米至数米的过程。爆炸的爆炸传播速度为每秒十米至数百米的过程。爆轰是指传播速度为每秒一千米至数千米以上的爆炸过程。我们通常所说的爆炸，一般是指化学爆炸。,长庆油田,燃烧和爆炸的关系 燃烧的主要特征是发光和发热，与压力无特别关系。爆炸的主要特征是压力的急剧上升和爆炸波的产生。燃烧和化学爆炸本质上都是氧化还原反应，但二者反应速度、放热速率和火焰传播速度都不同，前者比后者慢得多。 燃烧和爆炸关系十分密切，有时难以将它们分开。在一定条件下，燃烧可以引起爆炸，爆炸也可以引起燃烧。事实上，在很多火灾爆炸事故案例中，火灾和爆炸是同时存在的。,长庆油田,火灾与爆炸的破坏作用（1） 火灾发生后，随着时间
10、的延续，损失量迅速增长，损失大约与时间的平方成反比，如火灾时间延长一倍，损失可能增加四倍。,长庆油田,火灾与爆炸的破坏作用（2） 爆炸则是猝不及防。可能仅在一秒钟内爆炸过程已经结束，设备损坏、厂房倒塌、人员伤亡等巨大损失也将在瞬间发生。爆炸通常伴随发热、发光、发声、压力上升、真空和电离等现象，具有很大的破坏作用，其破坏作用的大小与爆炸物的数量和性质、爆炸时的条件以及爆炸位置等因素有关。,长庆油田,火灾与爆炸的破坏作用（3）爆炸的破坏形式： 1、直接的破坏作用。 2、冲击波的破坏作用。 3、造成火灾。 4、造成人员中毒和环境污染。,长庆油田,常见的火源种类 在生产中，常见的引起火灾爆炸的点火源有
11、以下8种： （1）明火 （2）高热物及高温表面 （3）电火花 （4）静电、雷电 （5）摩擦与撞击 （6）易燃物自行发热 （7）绝热压缩 （8）化学反应热及光线和射线,长庆油田,第二讲 燃烧与爆炸的基本参数主要内容： 闪点 燃点 自燃点 爆炸极限 最小点火能,长庆油田,闪点 引起闪燃的最低温度称闪点。,长庆油田,燃点 可燃物质在空气充足条件下，达到某一温度与火焰接触即着火（出现火焰或灼热)发光，并在移去火焰之后仍能继续燃烧的最低温度称为该物质的燃点或着火点。易燃液体的燃点，约高于其闪点15 。对于闪点在100 以上的可燃液体，它们的燃点和闪点之间的差数要在30 以上。,长庆油田,第二讲 燃烧与爆
12、炸的基本参数自燃点（1） 指可燃物质在没有火焰、电火花等明火源的作用下，由于本身受空气氧化而放出热量，或受外界温度、湿度影响使其温度升高而引起燃烧的最低温度称为自燃点。（或引燃温度）。 自燃点越低，自燃的危险性越大。,长庆油田,第二讲 燃烧与爆炸的基本参数自燃点（2） 物质的自燃点不是固定不变的数值,而是受压力、密度、容器直径、浓度等因素的影响。 一般规律是：受压越高，自燃点越低；密度越大，自燃点越低；容器直径越小，自燃点越高。 掌握了物质的自燃点，不仅对评定它们的火灾危险性大小有着实际意义，而且对它们的安全生产和储存也有重要意义。例如。根据自燃点。选择防爆电气型式，控制反应温度，设计阻火器的
13、直径，隔离热源等等。,长庆油田,第二讲 燃烧与爆炸的基本参数影响因素 可燃物质的自燃温度并不是一个物理常数,它的数值大小与许多因素有关。 1、压力的影响 压力对可燃气体和液体的自燃温度有显著影响，压力愈高，自燃温度愈低。如：CH4，当压力从0.5atm增大到10atm，其自燃温度下降100 。 2、浓度的影响 在热损失相同的情况下，贫乏的和富裕的燃料空气混合物的自燃温度较高，化学计算浓度时自燃温度最低。如：H2S在爆炸下限浓度时，自燃温度为373 ；在爆炸上限浓度时，自燃温度为304 ；而在化学计算浓度时，自燃温度仅为246 。,长庆油田,第二讲 燃烧与爆炸的基本参数3、添加剂（1）含金属元素
14、的有机化合物能使自燃温度上升或下降。（2）含过氧基的化合物能使烃类自燃温度下降。（3）卤素及卤代烷对烃类燃烧起抑制作用。4、容器 一般地讲，容器体积愈小，自燃温度愈高。当容器很小时，可导致燃料混合物失去燃烧性。此外，容器的材质、形状及表面积与体积的比值都对样品的自燃温度产生影响。5、可燃固体的粒度 它们粉碎的程度愈高，粒度愈细，自燃温度就愈低。,长庆油田,第二讲 燃烧与爆炸的基本参数6、可燃物质的种类（1）同系物的自燃温度随分子量的增加而降低。如：乙烷（525 ）的自燃温度比丁烷（365 ）高。（2）正位结构物质的自燃温度比其异构物低。:如正丙醇（405 ）的自燃温度比异丙醇（425 ）低。（
15、3）饱和碳氢化合物的自燃温度高于相当于它的不饱和碳氢化合物的自燃温度。如：乙烯（425 ）的自燃温度比乙烷（515 ）低。（4）笨系的低级碳氢化合物的自燃温度高于分子中有同样碳原子数的脂肪族碳氢化合物的自燃温度。如：笨（555 ）的自燃温度比己烷（240 ）高。,长庆油田,第二讲 燃烧与爆炸的基本参数7、环境温度、湿度 环境温度、湿度等对自燃温度的测试结果均有一定的影响。对轻质燃料油而言，一般地讲，液体燃料的比重越小，其闪点越低，而自燃温度却越高。,长庆油田,爆炸极限 可燃气体、可燃液体蒸气或可燃粉尘与空气混合并达到一定浓度时，遇火源就会燃烧或爆炸。这个遇火源能够发生燃烧或爆炸的浓度范围，称为
16、爆炸极限。爆炸极限通常用可燃气体在空气中的体积百分比（V%）表示。对可燃粉尘，我们通常用单位体积内可燃粉尘的质量g/cm3来表示其爆炸上下限值。,长庆油田,影响因素 1、温度温度越高，爆炸范围越宽（下限下降，上限上升），爆炸危险性增加。 2、压力压力越大，爆炸范围越宽（对下限的影响较小，对上限的影响较大），危险性增加。、 3、惰性气体惰性气体含量增加，爆炸范围变窄，但不同惰性气体的影响不同。 4、容器大小容器小，热量散失快，爆炸范围变窄。,长庆油田,5、引爆源 高密度热源易于点燃.6、湿度 湿度增加，爆炸范围变窄。7、气体状态 流动状态缴静止状态的爆炸范围宽，危险性大。 其它的极限还有爆炸压力
17、极限、爆炸温度极限和氧浓度极限。,长庆油田,最小点火能 最小点火能是指能引起爆炸性混合物燃烧爆炸时所需的最小能量。 对可燃气体和液体蒸气而言，最小点火能对应4%的点燃概率。对可燃粉尘而言，最小点火能对应10%的点燃概率。 最小点火能数值愈小，说明该物质愈易被引燃。,长庆油田,影响因素1、电极材料、粗细和端部曲率半径；电极(距离火花能量的空间密度）、火花持续时间（火花能量的时间密度）。2、粉尘的粒度、形状（粉尘的比表面积）、挥发份、不挥发的可燃成分、不燃成分、水分等。3、可燃气体或粉尘云的浓度、均匀性。4、可燃气体或粉尘云的初始温度、压力和湿度。5、可燃物结构（1）在脂肪族有机化合物中，烷烃类的
18、最小点火能最大，烯烃类次之，炔烃类较小。（2）碳链长、支链多的物质点火能量较大。（3）分子中具有共轭结构的物质，点火能量较小。（4）过氧化物的点火能量较小。（5）芳香族的点火能量与具有相同碳原子数的脂肪族有机化合物，具有同一数量级的点火能量。（6）醚与硫醚比具有同样数目碳原子的直链烷烃的点火能量高。（7）一级胺比而、三级胺的点火能量高。,长庆油田,主要内容：一、燃烧的链式反应理论 二、防火技术基本理论三、防爆技术基本理论,长庆油田,第三讲 防火防爆原理,可燃物质或助燃物质先吸收能量而离解成为游离基，与其它分子相互作用形成一系列连锁反应，将燃烧热释放出来。,长庆油田,苏联科学家谢苗诺夫提出链式反
19、应理论,一、燃烧的链式反应理论,长庆油田,例一：不分支连锁反应Cl2+hr(光量子)Cl+ Cl 链的引发Cl+H2HCl+ H H+ Cl2HCl + ClCl+H2HCl+ HH+ Cl2以此类推Cl+ ClCl2H+ HH2,链的传递,链的中断,长庆油田,例二：分支连锁反应H2+O22OH OH +H2H2O+ H H + O2OH+ OO+H2OH+ H,长庆油田,链引发最初的游离基是在某种能源的作用下生成的，产生游离基的能源可以是受热分解或受光线、氧化、还原催化和射线照射等。 链传递游离基容易与其他物质分子进行反应而生成新的游离基，或者结合成稳定的分子，直至反应物全部反应完毕。 链终
20、止在连锁反应中，如果作用中心消失，就会使连锁反应中断，而使反应减弱直至燃烧停止。造成游离基消失的原因是多方面的，如游离基相互碰撞生成分子，与掺入混合物中杂质起副反应，与非活性的同类分子或惰性分子互相碰撞而将能量分散，碰撞器壁而被吸附等。,燃烧是一种复杂的物理化学反应。光和热是燃烧过程中发生的物理现象，游离基的连锁反应则说明了燃烧的化学实质。 按照链式反应理论，燃烧不是两个气态分子之间直接起作用，而是它们的分裂物游离基这种中间产物进行的链式反应,长庆油田,长庆油田,二、防火技术基本理论,防止可燃物、助燃物和火源的同时存在或者避免它们的相互作用。,长庆油田,三、防爆技术基本理论防止产生化学性爆炸的
21、三个基本条件的同时存在，是预防可燃物质化学性爆炸的基本理论。,长庆油田,1、爆炸反应的历程 热反应的爆炸和支链反应爆炸历程有分别。 热反应的爆炸：当燃烧在某一空间内进行时，如果散热不良会使反应温度不断提高，温度的提高又促使反应速度加快，如此循环进展而导致发生爆炸。 支链反应爆炸：爆炸性混合物与火源接触，就会有活性分子生成，构成连锁反应的活性中心，当链增长速度大于链销毁速度时，游离基的数目就会增加，反应速度也随之加快，如此循环发展，使反应速度加快到爆炸的等级。 爆炸一旦发生，是以一层层同心圆球面的形式向各方面蔓延的。,长庆油田,2、可燃物质化学性爆炸的条件 存在着可燃物质，包括可燃性气体、蒸汽或
22、粉尘。 可燃物质与空气混合并且达到爆炸极限，形成爆炸性混合物。 爆炸性混合物在点火能作用下。,长庆油田,3、燃烧和化学性爆炸的关系 二者本质是相同的，都需要具备可燃物、氧化剂和火源这三个基本因素,都是可燃物质的氧化反应。 区别不在于物质所含燃烧热的大小，而在于氧化反应速度不同。如：1Kg整块煤完全燃烧需10分钟，而1Kg煤气与空气混合发生爆炸时，只需0.2秒，两者的燃烧热值都是2931KJ。一块含热量2931KJ的煤块燃烧时发生的功率为47807W，含同样热量的煤气燃烧时发出的功率为1471105W。,3、燃烧和化学性爆炸的关系 火灾和爆炸发展过程有显著的不同。 火灾有初期阶段、发展阶段和衰弱
23、阶段，造成的损失随着时间的延续而加重。如能尽快的扑救，即可减少损失。 化学性爆炸实质上是瞬间的燃烧，通常是1秒之内爆炸已经完成，损失已无从减免。 二者可随条件而转化.同一物质在一种条件下可以燃烧,在另一种条件下可以爆炸。如生产过程中的先着火后爆炸和先爆炸后着火；煤块的燃烧和煤粉的爆炸。再如可燃性气体的扩散燃烧和动力燃烧。,长庆油田,长庆油田,第四讲 石油行业的火灾爆炸危险分析,主要内容：一、石油生产过程中的爆炸危险二、可燃物质的火灾爆炸危险性三、主要危险场所防火防爆分析,长庆油田,一、石油生产过程中的火灾爆炸危险 油气田开发是一项复杂的系统工程，由地震勘探、钻井、试油、采油（气）、井下作业、油
24、气集输与初步加工处理、储运和工程建设等环节组成。每一生产环节，因其使用物品、所采取工艺条件和所生产产品的不同，其火灾爆炸危险性亦有所区别。 从地震勘探、测井、射孔、完井到压裂增产改造，使用了种类繁多的爆破器材。 爆破器材再使用、保管及运输过程中，随时都存在因热能、机械能、光能、化学能、电能引起意外火灾爆炸的危险； 钻井、试油等作业中可能发生井喷失控引发爆炸着火；采油、油气集输、初步加工处理、储运等过程是在密闭状态下连续进行，采油高温、高压、低温、负压、高流速等工艺条件，易发生油气泄漏导致油气火灾爆炸；,长庆油田,数以万计的锅炉、加热炉、压力容器及油田专用容器与各种机泵、罐配套构成了油气采集处理
25、和储运的生产性，不可避免地存在火灾爆炸危险； 油田工程建设大量使用乙炔气，也存在乙炔火灾爆炸的危险； 天然气脱硫及硫磺回收，存在着硫磺粉尘的火灾爆炸危险。,长庆油田,上述作业条件下火灾爆炸发生的几率较高，损失较严重的火灾爆炸主要有以下3类： （1）井喷失控后引发的爆炸着火； （2）储油罐及液化石油气储罐的着火爆炸； （3）油气（包括天然气、液化石油气及石油蒸汽等）泄漏后引发的爆炸着火。,长庆油田,二、可燃物质的火灾爆炸危险性（一）可燃物质的火灾爆炸危险性分析 建筑设计防火规范（GBJ1687，2001年版）中对储存物品的火灾危险性分为五类。 爆炸极限是评定气体火灾爆炸危险的主要指标。 闪点是评
26、定可燃液体火灾爆炸危险性的主要标志。 燃点是评定固体物质火灾危险性主要标志。,长庆油田,气体物质的火灾爆炸危险性 爆炸极限是评定气体火灾爆炸危险的主要指标。评定气体火灾爆炸危险性的参数还有自燃点、化学活泼性、比重、扩散性、可缩性和受热膨胀性、腐蚀性、毒害性及带电性等等。,长庆油田,气体物质的火灾爆炸危险性爆炸极限 知道了可燃气体的爆炸极限，首先，可以评定它们的火灾爆炸危险性的大小。爆炸极限的范围越大，爆炸下限越低，其火灾爆炸危险性就越大。其次，根据可燃气体爆炸极限，可以看出在哪些情况下容易使它们进入爆炸范围，以便采取防范措施。爆炸下限较低的可燃气体，如果泄漏在空气中，即使量不是很大，也容易进入
27、爆炸范围，具有很大的火灾危险。因此在生产、使用这类物质时，要特别注意防止“跑、冒、滴、漏”。爆炸上限较高的可燃气体，如果空气进入容器或管道设备中，不需要很大的数量，就能进入爆炸范围，危险性也很大。因此，对这类可燃气体的生产、使用，要注意设备的密闭并保持正压，严防空气进入。,长庆油田,气体物质的火灾爆炸危险性自燃点、化学活泼性 气体自燃点越高，其火灾爆炸的危险性就越小。 化学活泼性越强，其火灾爆炸危险性越大。对于气态烃来说，它们的化学活泼性取决于它们分子结构中的价键，价键越多，火灾爆炸危险性越大。如乙烷是单键，乙烯是双键，乙炔是三键，故它们的燃烧、爆炸和自燃的危险性则依次增加。,长庆油田,气体物
28、质的火灾爆炸危险性比重和扩散性 气体的比重是指对空气重量之比。比空气轻的可燃气体逸散在空气中可以无限制的扩散，易与空气形成爆炸性混合物，而且能够顺风向飘动，这是使气体起火爆炸和蔓延扩展的重要条件。比空气重的可燃气体泄漏出来，往往漂流于地表、沟渠、厂房死角处，长时间聚集不散，容易遇火源、热源或电源而发生燃烧、爆炸或自燃。同时，比空气重的可燃气体，一般都有较大的发热量，在火灾条件下，易于造成火势扩大。掌握可燃气体的比重和扩散性，不仅对评定其火灾爆炸危险性的大小，而且对选择通风排气口的位置、确定防火间距以及防止火势蔓延都有实际意义。,长庆油田,气体物质的火灾爆炸危险性可缩性和受热膨胀性 气体的性质与
29、温度（T）、压力（P）和体积（V）三这之间的变化有密切的关系。气体的温度、压力和体积的变化关系式可以写成下式： P1V1 P2V2 T1 T2、 温度不变时，气体的体积和压力成反比。在容积不变时，温度与压力成正比。也就是说,气体受热的温度越高,它膨胀后形成的压力夜强. 因此,储存和使用压缩气体和液化气体时,要注意防火、防热、防晒、防震、严禁火烤、水烫、拖拉、摔撞。,长庆油田,气体物质的火灾爆炸危险性腐蚀性、毒害性、带电性 腐蚀性：具有腐蚀性的可燃气体能腐蚀设备，削弱设备的耐压程度，严重者可导致设备裂隙、泄漏气体引起火灾、爆炸事故。如硫化氢、硫氧化碳、氨等都有腐蚀性。因此，对盛装这类气体的设备容
30、器，要采取防腐措施并定期检验耐压强度。 毒害性：有一些可燃气体具有毒害性，如鳞化氢、氯乙烯、氯甲烷一氧化碳、氰化氢、氨等。扑救这类有毒气体的火灾时，要特别注意防止中毒。 带电性：压缩气体或液化气体如氢气、乙烯、乙炔、氨、天然气、液化石油气、煤气等，从管口或破损处高速喷出时能产生静电。其主要原因是在气体中含有固体或液体杂质，在高速喷出时与喷嘴产生了强烈摩擦，在气体中所含的 液体或固体杂质越多，产生的静电荷越多，气体的流速越大，产生的静电荷也越多。因此，高压可燃气体在容器、管道破损时，或在放空速度过快时，都容易产生静电，引起火灾或爆炸事故。对这类气体的设备系统，应有良好的接地设施。,长庆油田,液体
31、物质的火灾爆炸危险性 评定液体危险性的主要指标是闪点。此外，爆炸温度极限、饱和蒸汽压、膨胀性流动扩散性、相对密度、沸点、相对分子质量及化学结构等也都影响其危险性。,长庆油田,液体物质的火灾爆炸危险性闪点 闪点是评定可燃液体火灾爆炸危险性的主要标志。闪点越低，则表示该液体越易起火燃烧。也就是说物质的闪点越低，危险性越大。,长庆油田,液体物质的火灾爆炸危险性爆炸极限 易燃与可燃液体的爆炸极限有两种表示形式：一是爆炸浓度极限，有上下限之分，以%来表示。二是爆炸温度极限，也有上下限之分，以来表示。由于液体的蒸气浓度是在一定温度下形成的，因此液体的爆炸浓度极限体现着一定的温度极限。它们两者在本质上是一致
32、的，只是表示单位不同。对应爆炸浓度下限的温度称为温度下限。同样，对应爆炸浓度上限的温度称为温度上限。液体的爆炸温度下限就是该液体的闪点。 爆炸极限是衡量易燃、可燃液体爆炸危险程度的重要指标。爆炸极限范围越大，下限越低，发生爆炸的危险性就越大。,长庆油田,液体物质的火灾爆炸危险性自燃点 一般，液体相对密度越小，其闪点越低，而自燃点越高；液体相对密度越大，闪点越高，而自燃点越低。如汽油、煤油、轻柴油、重柴油、蜡油、渣油的闪点随其密度增大而逐渐升高，自燃点逐渐降低。自燃点越低，危险性越大。,长庆油田,液体物质的火灾爆炸危险性比重掌握液体的比重可以：（1）了解液体的火灾危险程度。一般规律是：比重越小，
33、其蒸发速度越快，闪点也越低，因而发生火灾的危险性就越大。（2）选择灭火剂。比水轻的液体火灾，一般不能用直流水扑救，最好用惰性不燃气体和泡沫扑救。（3）确定储存形式。比水重的燃烧液体，如二硫化碳，可以在水的保护下储存，这样不仅经济方便，而且安全、防火。,长庆油田,液体物质的火灾爆炸危险性沸点 液体沸腾时的温度,即蒸气压力等于大气压时的温度,叫做沸点。知道了液体的沸点，可以：（1）了解液体的火灾危险性大小。一般地说，沸点低的燃烧液体，蒸发速度快，闪点低，易与空气形成爆炸性混合物，所以火灾、爆炸危险性就大。（2）选择储存和运输的方式。沸点低于全年平均气温的液体，如丁二烯的沸点为-4，应储存在冰窖里，
34、并用专门绝热容器装运。沸点低于或接近夏季气温的液体，如乙醚的沸点为34.5，应储存于有降温设施的库房或储槽内，并在每年49月只限于冷藏运输。,长庆油田,液体物质的火灾爆炸危险性饱和蒸气压力 液体在任一温度下都能蒸发。在密闭容器中，液体都能蒸发成饱和蒸气。所谓饱和蒸气，就是和液体处于动态平衡的蒸气，即在单位时间内从液体蒸发出来的分子数等于回到液体里的分子数。饱和蒸气所具有的压力叫做饱和蒸气压力，简称蒸气压力。 蒸气压力是一切液体的温度的函数。蒸气压力的大小决定于液体的温度，即随着温度的升高而增加。 从消防的观点来说，液体的蒸气压力越大，蒸发速度越快，闪点越低，火灾危险性就越大；而超过沸点时的蒸气
35、压力，能导致容器炸裂，造成火灾蔓延。,长庆油田,液体物质的火灾爆炸危险性膨胀性、流动性 膨胀性：易燃与可燃液体受热后，本身体积膨胀，同时蒸气压力增高，若储存于密闭容器中，就会造成容器的膨胀、甚至爆裂。 流动扩散性：液体如有泄漏，会很快向四周扩散，还由于毛细管及浸润等作用，能扩大其表面积，加快蒸发速度，提高在空气中的蒸发浓度，易于起火蔓延。,长庆油田,液体物质的火灾爆炸危险性带电性、水溶性 带电性：大部分可燃和易燃物质都具有带电能力。这些有带电能力的液体在灌注运输、喷溅和流动过程中由于摩擦而产生静电，当静电荷聚集到一定程度时就会放电产生火花，有引起火灾或爆炸的危险。 液体产生静电荷多少，与输送管
36、道的材质和流速有关。管道内表面越光滑，产生的静电荷越小；流速越小，静电荷越少。因此，对有液体物质作业的设备系统，应采取接地等消除静电的措施，并限制其流速。 水溶性：大部分易燃与可燃液体是不溶于水的，但醇类、醛类、酮了能以任一比例与水混溶，而乙醚在水中的溶解度为7.5。 对于不溶于水且比水轻的液体着火，不宜用直流水扑救，应用泡沫、惰性气体扑救。溶于水和比水轻的液体如醇、醚、酮的火灾，不能用水扑救，应用抗溶性泡沫扑救。对于不溶于水且比水重的液体如二硫化碳着火，不仅可以用水扑救，还可能把它储存于水中加以保护。,长庆油田,固体物质的火灾危险性主要取决于其熔点、燃点、自燃点、比表面积及热分解性等，燃点是
37、评定固体物质火灾危险性主要标志。熔点、燃点、自燃点、越低，危险性越大；固体物质的比表面积越大，危险性越大；固体物质受热分解温度越低，危险性越大。固体的火灾危险性，我们一般按照国家标准建筑设计防火规范中对储存物品的火灾危险性分类的要求进行分类。,长庆油田,（二）原油天然气燃爆特性 油气田产品主要是原油和天然气。 原油闪点为2845，自然点380530，凝固点因含蜡量不同差异较大。 天然气无闪点数据，自燃点则具有随分子量增加而降低的规律，如甲烷的自燃点（645）高于乙烷（510）。,长庆油田,原油、天然气都具有潜在的燃烧爆炸危险，其主要特点是： 1、易燃烧 原油具有比较低的闪点、燃点和自燃点，所以
38、它比煤炭、木材等物质更容易着火。天然气在空气中燃烧为均相燃烧，遇火即着。一旦燃烧发生，都呈现出燃烧速度快、燃烧温度高、辐射热强的特点。 2、易爆炸 原油蒸汽与空气混合到1.16.4、天然气与空气混合到515比例范围时，遇较小的点火能就能引起爆炸。,长庆油田,3、易蒸发 原油容器内压力每降低0.1Mpa，一般有0.81.0m3油蒸汽析出。蒸发出的油蒸汽极易在储存处所或作业场地的低洼处积聚，从而增加了燃烧爆炸的危险因素。 4、易产生静电 原油及其产品的电阻率一般在1012cm左右，在泵送、灌装、装卸、运输等作业过程中，流动摩擦、喷射、冲击、过滤等都会产生静电。当静电放电产生的电火花能量达到或超过油
39、品蒸汽的最小点火能量时，就会引起燃烧或爆炸。,长庆油田,5、易发生沸溢、爆喷原油和重质油在储罐中着火燃烧时，辐射热在向四周扩散的同时也加热了油田。若继续燃烧，温度不断升高，轻馏分不断蒸发，重馏分中沥青质、树脂和焦炭产物比油重而逐渐下沉。当热波面接触原油和重质油中的水分时便使之气化，使原油和重质油体积增大（水汽化后体积增大1700倍，油品本身体积也在膨胀），加之水蒸汽不断地向油面上涌，即会呈现出沸溢现象，使原油和重质油不断溢出罐外。当热波面抵达水垫层时，大量水分急剧汽化或造成很大的水蒸汽压力。急剧冲击油面并将油抛向高空，形成“火雨”现象（爆喷），进而造成大面积或火场型火灾。,长庆油田,6、易受热
40、膨胀 当原油、天然气受热膨胀所产生的压力大于容器或处理设备的抗压强度时，还会发生设备爆炸。 除原油、天然气外，我国油气田产品还有少量的油田液化气及天然气凝液。 油田液化石油气是从压缩天然气和不稳定原油中提取的，以丙烷和丁烷为主要成分的液态烃类混合物，它与炼油厂生产的以丙烷、丙稀、丁烷和丁烯为主要成分的液化石油气不完全相同。天然气凝液是从天然气中提取、经稳定处理后得到的液体石油产品，其组分主要是戊烷和更重的烃类，也允许有一定数量的丁烷。二者都具有易燃易爆的危险特性。,长庆油田,三、主要危险场所的防火防爆分析 1、火灾危险性分类 它是确定建（构）筑物的耐火等级、布置工艺装置、选择电器设备型式等，以
41、及采取防火防爆措施的重要依据，而且依此确定防爆泄压面积、安全疏散距离、消防用水、采暖通风方式及灭火器设置数量等。,长庆油田,长庆油田,2、爆炸危险环境分区 石油行业标准油气田爆炸危险场所分区（SYJ25-87），根据油气田生产设施及装置在油气集输、处理、储存过程中产生的爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，将危险环境划分为0区、1区、2区。 （1）0区属于最危险的区域，是指爆炸性气体混合物连续出现或长期存在的场所。密闭容器或储油罐液面以上的空间，虽然烃气体浓度一般都高于爆炸上限，形不成爆炸条件，但考虑到空气进入而使其成为爆炸危险区域，因此仍划为0区。,长庆油田,（2）1区属于危险程度次之的
42、区域，是指在正常运行中可能产生爆炸泵性气体混合物的场所。如通风不良的油气工艺泵房、压缩机房、地下或半地下泵房、沟、坑、油气生产井井口房、容器、储罐、槽车装油口或放气口附近的区域均属1区，是由设备运转，容器盖开、闭，安全阀、排放阀的工作而泄漏出来的可燃气体和易燃、可燃液体而形成的区域。,（3）2区属于危险程度较小的区域，是指在正常运行中不可能产生爆炸性气体混合物，及时产生也只能在短时间存在的环境。如通风良好的工艺泵房、压缩机房、露天设备、开敞式油气管沟、紧靠1区的户内及户外区域。 在油气生产环境很少存在0区，多为1区和2区（大多数情况属于2区）。设计时应采取措施减小1区的危险性，降低2区的爆炸性
43、气体出现概率。如1区加强通风，2区设置可燃气体检测报警系统等。,长庆油田,长庆油田,油气厂、站、库应按照SYJ2587的规定执行。其他爆炸危险环境分区应按照国标（GB5005892）爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范中的规定和参照有关专业防爆标准执行。,第五部分 防火防爆措施 防火防爆技术是工业安全技术的重要内容之一，为了保证安全生产，首先必须做好预防工作，消除可能引起燃烧爆炸的危险因素，这是最根本的解决方法。 从理论上讲，使可燃物质不处于危险状态，或者消除一切着火源没，这两个措施只要控制其一，就可以防止火灾爆炸事故的发生。 但在实践中，由于生产条件的限制或某些不可控因素的影响，仅采取一种措施
44、是不够的。往往需要采取两方面的措施，以提高生产过程的安全程度。 另外还应考虑其他辅助措施，以便在万一发生火灾爆炸事故时，减少危害的程度，将损失减少到最低限度，这些都是在防火防爆工作中必须全面考虑的问题。,长庆油田,防止可燃可爆系统的形成 1、控制可燃物和助燃物 （1）工艺过程中控制用量 在工艺过程中不用或少用易燃易爆物。这是一个“釜底抽薪”的办法。当然这只有在工艺上可行的条件下进行。 （2）加强密闭 为了防止易燃气体、蒸气和可燃性粉尘与空气构成爆炸性混合物，应设法使生产设备和容器尽可能密闭，对于有压力的设备，更应注意它的密闭性，以防止气体、蒸气或粉尘溢出与空气形成爆炸浓度。对于真空设备，应防止
45、空气注入设备内达到爆炸极限。,长庆油田,（3）注意通风排气 要使设备完全密封是有困难的,尽管已经考虑的很周到,但总会有部分蒸气、气体或粉尘泄漏到器外.对此,必须采取另一些安全措施,使可燃物的含量达到最低,也就是说要保证易燃、易爆、有毒物质在厂房生产环境中不超过最高容许浓度，这就是通风排气。 对于通风排气的要求，应依据这两点来考虑，即当仅是易燃易爆物质，其在车间内的容许浓度可从爆炸极限来考虑，一般应低于爆炸下限的25%，对于既易燃易爆又具有毒性的物质，应考虑到在有人操作的场所，其容许浓度只能从毒性的最高容许浓度来决定，因为一般情况下，毒物的最高容许浓度比爆炸下限还要低得多。,长庆油田,（4）惰性
46、化 在可燃气体、政体或粉尘与空气的混合物中充入惰性气体，降低氧气、可燃物的百分比，从而消除爆炸危险和阻止火焰传播，这就是惰性化。 最小氧气浓度：是指在空气和燃料的体积之和中氧气所占的百分比，低于这个比值，火焰就不能传播。 惰性化可以是将惰性气体加入易燃混合物以降低氧气浓度，使现有氧气浓度低于最小氧气浓度的过程，也可以是以惰性气体置换容器、管道内的可燃物，使可燃气体降到可燃下限以下的过程。 对于大多数可燃气体而言，最小氧气浓度约为10%，对于大多数可燃粉尘而言，最小氧气浓度约为8%（体积分数）。惰性化控制浓度通常比最小氧气浓度低4%。即如果最小氧气浓度为10%，则将氧气浓度控制在6%左右。,长庆油田,（5）监测空气中易燃易爆物质的含量 测定厂房空气中、生产设备系统内易燃气体、蒸气、粉尘浓度，是保证安全生产的重要手段之一。特别是在厂房或设备内部要动火检修时，既要测定易燃气体或蒸气是否超过卫生标准或爆炸极限，当有人进入设备时，还应监测含氧量，不论过高或过低均不相宜。 在可燃有毒物质（气体或液体）可能泄漏的区域设置报警仪。这是监测空气中易燃易爆物质含量的重要措施。 （6）工艺参数的安全控制 工艺参数主要是指温度、压力、流量、料比等等。要按工艺要求严格控制在安全限度内。,
