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第三章_化工防火防爆安全技术

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#第三章化工防火防爆安全技术

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第三章化工防火防爆安全技术第三章化工防火防爆安全技术

🧠 记忆法(防火防爆三原则)

防火防爆基本原则:防止燃烧爆炸条件形成(控可燃物/氧/火源)→ 及时消除点火源 → 设置泄压阻火设施限制事故扩大。对应「控物、断火、泄压」,外加消防队伍和器材。口诀「控物断火,泄压消防」。

根据物质燃烧原理,在化工生产和使用的建筑物中,防止发生火灾爆炸事故的基本原则有以下3点:一是控制可燃物和助燃物的浓度、温度、压力及混触条件,避免物料处于燃爆的危险状态;二是消除一切足以导致着火的火源,以防发生火灾、爆炸事故;三是采取一切阻隔手段,防止火灾、爆炸事故的扩展。显而易见,前两种措施是针对物质燃烧的必要条件提出来的。从理论上讲,这两种措施中的任一种措施只要能够有保证地实行,即足以防止事故发生。但是在实践中,由于各种原因,这两种措施都不能绝对有保证地实行,所以为了确保安全,这两种措施必须同时实行。采取这样的做法,一方面是为了提高安全程度;另一方面因为受生产条件的限制,或受不可控制的因素影响,会使一种措施失去作用,这就需要同时实行另一种措施来保证安全。应当指出,采取防止火灾爆炸事故扩展的阻隔措施也是重要的。在化工装置设计、科研、生产以及装置检修等各个环节中,都应充分考虑,认真采取各种防火防爆措施,并应严格执行。第一节化工防火防爆基本要求

一、控制可燃物的措施控制可燃物,就是使可燃物达不到燃爆所需要的数量、浓度或者使可燃物难燃化或用不燃材料取而代之,从而消除发生燃爆的物质基础。这主要通过下面所列举的措施来实现。(一)利用爆炸极限、相对密度等特性控制气态可燃物

(1)当容器或设备中装有可燃气体或蒸气时,根据生产工艺要求,可增加可燃气体浓度或用可燃气体置换容器或设备中的原有空气,使其中的可燃气体浓度高于爆炸上限。

(2)散发可燃气体或蒸气的车间或仓房,应加强通风换气,防止形成爆炸性气体混合物。其通风排气口应根据气体的相对密度设在房间的上部或下部。

(3)对有泄漏可燃气体或蒸气危险的场所,应在泄漏点周围设立禁火警戒区,同时用机械排风或喷雾水枪驱散可燃气体或蒸气。若撤销禁火警戒区,则必须用可燃气体检测仪检测该场所可燃气体浓度是否处于爆炸极限之外。

(4)盛装可燃液体的容器需要焊接动火检修时,一般需排空液体、清洗容器,并用可燃气体测爆仪检测容器中可燃蒸气浓度是否达到爆炸下限,在确认无爆炸危险时方能动火进行检修。(二)利用闪点、自燃点等特性控制液态可燃物

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(1)根据需要和可能,用不燃液体和闪点较高的液体代替闪点较低的液体。例如:

(2)利用不燃液体稀释可燃液体,会使混合液体的闪点、自燃点提高,从而减小火

(3)对于在正常条件下有聚合放热自燃危险的液体(如异戊二烯、苯乙烯、氯乙烯表3-1不燃化学混合剂组成用三氯乙烯、四氯化碳等不燃液体代替酒精、汽油等易燃液体作溶剂;用不燃化学混合剂灾危险性。如用水稀释酒精,便会起到这一作用。等),在储存过程中应加入阻聚剂(如对苯二酚苯醌等),以防止该物质暴聚而导致火灾(表3-1)代替汽油、煤油作金属零部件的脱脂剂等。爆炸事故。混合剂内组分含量/(g·L?1H?O)组分1 2 3 4 5 6 7氢氧化钠(苛性钠) 80~100 110~150 20~30一一一3~5磷酸钠30~40一70~80 30~35 80~100 20~25 2~4碳酸钠一30~50一20~25一20~25 40~50水玻璃一3~5 5-8 5~10 10~15一20~30彼得洛夫接触剂40~50一一一一一10~20活性剂on-7或on-10一5~7 5~7 3~5一5~7一(三)利用燃点、自燃点等数据控制一般的固态可燃物

(1)选用砖石等不燃材料代替木材等可燃材料作为建筑材料,可以提高建筑物的耐火极限。

(2)选用燃点或自燃点较高的可燃材料或难燃材料代替易燃材料或可燃材料。例如,用醋酸纤维素代替硝酸纤维素制造胶片,燃点则由180℃提高到475℃,可以避免硝酸纤维胶片在长期储存或使用过程中的自燃危险。

(3)用防火涂料或阻燃剂浸涂木材、纸张、织物、塑料、纤维板、金属构件等可燃材料或不燃材料,可以提高这些材料的耐燃性和耐火极限。对于金属构件的抗燃烧性,可用耐火极限评价。例如,钢构件喷涂4mm厚的LB钢结构膨胀型防火涂料,其耐火极限可由15min提高到1~1.5h。(四)利用负压操作对易燃物料进行安全干燥、蒸馏、过滤或输送因为负压操作能够降低液体物料的沸点和烘干温度,缩小可燃物料的爆炸极限,所以通常应用于下列场合。

(1)真空干燥和蒸馏在高温下易分解、聚合、结晶的硝基化合物、苯乙烯等物料,可减少火灾危险性。

(2)减压蒸馏原油,分离汽油、煤油、柴油等,可防止高温引起油料自燃。

(3)真空过滤有爆炸危险的物料,可避免爆炸危险。

(4)负压输送干燥、松散、流动性能好的粉状可燃物料,有利于安全生产。

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第三章化工防火防爆安全技术负压操作除了要求设备密闭并设置可靠的控压仪表和安装止逆阀外,必须保持一定的A=L/K式中A——安全压力,mmHg*,1mmHg=133.3 Pa,*代表真空度;表3-2可燃物料在20℃时的K值和L值安全压力即真空度。只有在安全压力下,所处理的易燃物料才能避免燃爆危险。某些可燃(3-1)K——1 mmHg压力下可燃物浓度,g/m3(表3~2);液体物料的安全压力,可通过式(3-1)求出:L——可燃物料的爆炸下限,g/m3(表3-2)。可燃物K值L值可燃物K值L值甲醇1.74 73苯4.31 39乙醇2.52 67二硫化碳4.16 30丙酮3.16 60乙酸乙酯4.82 90乙醚4.05 50甲苯5.04 46丁醇4.00 50乙酸戊酯7.17 60

二、控制助燃剂的措施控制助燃剂,就是使可燃性气体、液体、固体物料不与空气、氧气或其他氧化剂接触,或者将它们隔离开来,即使有点火源作用,也因为没有助燃物参混而不致发生燃烧、爆炸。通常通过下面途径达到这一目的。(一)密闭设备系统把可燃性气体、液体或粉体物料放在密闭设备或容器中储存或操作,可以避免它们与外界空气接触而形成燃爆体系。为了保证设备系统的密闭性,要求做到下列各点:

(1)对有燃爆危险物料的设备和管道,尽量采用焊接,减少法兰连接。如必须采用法兰连接,应根据操作压力大小,分别采用平面、凹凸面等不同形状的法兰,同时衬垫要严实,螺丝要拧紧。

(2)所采用的密封垫圈,必须符合工艺温度、压力和介质的要求,一般工艺可用石棉橡胶垫圈;有高温、高压或强腐蚀性介质的工艺,宜采用聚四氟乙烯塑料垫圈。所以近几年来,有些机泵改成端面机械密封,防腐蚀密封效果较好,如果采用填料密封达不到要求,有的可加水封和阀门,可将物料从顶部抽吸排出。

(3)输送燃爆危险性大的气体、液体管道,最好用无缝钢管。盛装腐蚀性物料的容器尽可能不设开关和阀门,可将物料从顶部抽吸排出。

(4)接触高锰酸钾、氯酸钾、硝酸钾、漂白粉等粉状氧化剂的生产传动装置,要严加密封,经常清洗,定期更换润滑油,以防止粉尘漏进变速箱中与润滑油混合接触而引起火灾。

(5)对加压和减压设备,在投入生产前和定期检修时,应做气密性检验和耐压强度

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试验。在设备运行中,可用皂液、pH试纸或其他专门方法检验气密状况。(二)惰性气体保护惰性气体是指那些化学活泼性差、没有燃爆危险的气体。如氮气、二氧化碳、水蒸惰性气体保护,主要应用于以下几个方面:

(1)覆盖保护易燃固体的粉碎、研磨、筛分和混合及粉状物料的输送。

(2)压送易燃液体和高温物料。

(3)充装保护有爆炸危险的设备和储罐。

(4)保护可燃气体混合物的处理过程。

(5)封锁可燃气体发生器的料口及废气排放系统的尾部。

(6)吹扫置换设备系统内的易燃物料或空气。

(7)充氮保护非防爆型电器和仪表。

(8)稀释泄漏的易燃物料,扑救火灾。惰性气体的需用量,可根据危险物料系统燃烧必需的最低含氧量计算,见表3-3。表3-3某些气态可燃物惰化时最高允许含氧量(axoc)

⚠️ 易错点(惰化保护)

惰化保护:向系统充氮气等惰性气体降低氧含量,使达不到燃烧爆炸条件;氮气用得最多。易错:氮气本身可致窒息,进入氮封设备前必须先通风检测氧含量(≥19.5%)。

气、烟道气等,其中使用最多的是氮气。它们的作用有:隔绝空气,减少氧含量,缩小以至消除可燃物与助燃物形成的燃爆浓度。气态可燃物snoc(加N?时)/% asoc(加CO?时)/%气态可燃物“woc(加N?时)/% txoc(加CO?时)/%甲烷12 14.5丁二烯10 13乙烷11.0 11.3苯11 14丙烷11.5 14甲醇10 13.5丁烷12 14.5乙醇10.5 13异丁烷12 15乙醚10.5 13戊烷12.1 14.4丙酮13.5 15.5已烷12.1 14.5氢气5 6汽油11.8 14.5一氧化碳5.5 6乙烯10 11.5硫化氢7.5 11.5丙烯11.5 14二硫化碳5 8环戊烷11.7 13.9如使用纯惰性气体时,惰性气体需用量按式(3-2)计算:x=21-e (3-2)式中X——惰性气体需用量,m3;axoc—氧的最高允许含量,可从表3-3查得;V——设备中原有的空气体积(其中氧占21?m3。(三)隔绝空气储存

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第三章化工防火防爆安全技术遇到空气或受潮、受热极易自燃的物品,可以隔绝空气进行安全储存。如金属钠储存于煤油中,黄磷存于水中,活性镍存于酒精中,烷基铝封存于氮气中,二硫化碳用水封存等。(四)通风置换在散发可燃气体较多的场所(如液化气充装站),应采用半敞开式建筑或露天布置,以保持良好通风自然扩散。在有可燃气体的或危险粉尘的厂房内,应安装通风设施,以降低浓度,使之在爆炸范围以下。(五)严格工艺纪律操作人员应熟悉生产工艺流程及操作规程,精心操作,防止超温、超压和物料跑损而引起火灾爆炸事故。一旦出现险情,应迅速处理,避免事故扩大。

三、控制点火源的措施在多数场合,可燃物和助燃物的存在是不可避免的,因此,消除或控制点火源就成为防火防爆的关键。但是,在生产加工过程中,点火源常常是一种必要的热能源,故须科学地对待点火源,既要保证安全地利用有益于生产的点火源,又要设法消除能够引起火灾爆炸的点火源。在化工企业中能够引起火灾爆炸事故的点火源有:明火、摩擦与撞击、高温物体、电气火花、光线照射、化学反应热等。(一)消除和控制明火明火,是指敞开的火焰、火花、火星等。如吸烟用火、加热用火、检修用火、高架火炬及烟囱、机械排放火星等。这些明火是引起火灾爆炸事故的常见原因,必须严加防范。

(1)在有火灾爆炸危险场所严禁吸烟,应设置醒目的“禁止烟火”标志,吸烟应到专设的吸烟室,不准乱扔烟头和火柴余烬。驶入危险区的汽车、摩托车等机动车辆,其废气排气管应装设阻火器。

(2)生产用明火、加热炉宜集中布置在厂区的边缘,且应位于有易燃物料的设备全年最小频率风向的下风侧。明火地点与甲类厂房防火间距不少于30m,明火地点与液化烃储罐防火间距最小为40m。加热炉的钢支架应覆盖耐火极限不小于2h的耐火层。燃烧燃料气的加热炉应设长明灯和火焰检测器。

(3)使用气焊、电焊、喷灯进行安装和维修时,必须按危险等级办理动火审批手续,并消除物体和环境的危险状态,备好灭火器材,在采取防护措施、确保安全无误后,方可动火作业。焊割工具必须完好。操作人员必须有资格证,作业时必须遵守安全技术规程。

(4)全厂性的高架火炬应布置在生产区全年最小频率风向的上风侧;可能携带可燃性液体的高架火炬与相邻居住区、工厂应保持不小于120m的防火间距,与厂区内装置、储罐、设施保持不小于90m的防火间距。装置内的火炬,其高度应使火焰的辐射热不致影响人身和设备的安全,顶部应有可靠的点火设施和防止下“火雨”的措施;严禁排入火炬的可燃气体携带可燃液体;距火炬筒30m范围内,禁止可燃气体放空。(二)防止撞击火花和控制摩擦当两个表面粗糙的坚硬物体相互猛烈撞击或剧烈摩擦时,有时会产生火花,这种火花

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可认为是撞击或摩擦下来的高温固体微粒。据测试,若火星的微粒是0.1 mm和1 mm的直径,则它们所带的热能分别为1.76mJ和176mJ,超过大多数物质的最小点火能,足以点燃可燃的气体、蒸气和粉尘,故应严加防范。

(1)机械轴承存在缺油、润滑不均等问题时,会摩擦生热,具有引起附着可燃物着火的危险。要求对机械轴承等转动部位及时加油,保持良好润滑,并经常注意清扫附着的可燃污垢。

(2)物料中的金属杂质以及金属零件、铁钉等落入反应器、粉碎机、提升机等设备内,由于铁器与机件的碰击,能产生火花而招致易燃物料着火或爆炸。要求在有关机器设备上装设磁力离析器(磁力分离器、磁性筛选器),以捕捉和剔除金属硬质物;对研磨、粉碎特别危险物料的机器设备,宜采用惰性气体保护。

(3)金属机件摩擦碰撞,钢铁工具相互撞击或与混凝土地面撞击,均能产生火花,引起火灾爆炸事故。所以对摩擦或撞击能产生火花的两部分,应采用不同的金属制造,如搅拌机和通风机的轴瓦或机翼采用有色金属制作;扳手等钢铁工具改成铍青铜或防爆合金材料制作等。在有爆炸危险的甲、乙类生产厂房内,禁止穿带钉子的鞋,地面应用摩碰、撞击不产生火花的材料铺筑。

(4)在倾倒或抽取可燃液体时,由于铁制容器或工具与铁盖(口)相碰能迸发火星引起可燃蒸气燃爆,为防止此类事故的发生,应用铜锡合金或铝皮等不易产生火花的材料将容易摩碰的部位覆盖起来。搬运盛装易燃易爆化学物品的金属容器时,严禁抛掷、拖拉、摔滚,有的可加防护橡胶套(垫)。

(5)金属导管或容器突然开裂时,内部可燃的气体或溶液高速喷出,其中夹带的铁锈粒子与管(器)壁冲击摩擦变为高温粒子,也能引起火灾爆炸事故。因此,对有可燃物料的金属设备系统内壁表面应作防锈处理,定期进行耐压试验,经常检查其完好状况,发现缺陷,及时处置。(三)防止和控制高温物体作用高温物体,一般是指在一定环境中能够向可燃物传递热量并能导致可燃物着火的具有较高温度的物体。在化工生产中常见的高温物体:加热装置(加热炉、裂解炉、蒸馏塔、干燥器等)、蒸气管道、高温反应器、输送高温物料的管线和机泵,以及电气设备和采暖设备等,这些高温物体温度高、体积大、散发热量多,能引起与其接触的可燃物着火。预防措施如下:

(1)禁止可燃物料与高温设备、管道表面接触。在高温设备、管道上不准搭晒可燃衣物。可燃物料的排放口应远离高温物体表面。沉落在高温物体表面上的可燃粉尘、纤维要及时清除。

(2)工艺装置中的高温设备和管道要有隔热保护层。隔热材料应为不燃材料,并应定期检查其完好状况,发现隔热材料被泄漏介质侵蚀破损,应及时更换。

(3)在散发可燃粉尘、纤维的厂房内,集中采暖的热媒温度不应过高。一般要求热水采暖不应超过130℃,蒸气采暖不应超过110℃。采暖设备表面应光滑不沾灰尘。在有二硫化碳等低温自燃物的厂(库)房内,采暖的热媒温度不应超过90℃。

(4)加热温度超过物料自燃点的工艺过程,要严防物料外泄或空气侵入设备系统。

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第三章化工防火防爆安全技术如需排送高温可燃物料,不得用压缩空气,应当用氮气压送。(四)防止电气火花电气火花是一种电能转变成热能的常见点火源。电气火花大体上有:电气线路和电气设备在开关断开、接触不良、短路、漏电时产生火花,静电放电火花,雷电放电火花等。电气火花引起火灾爆炸事故的原因及其防范措施见本书有关内容。(五)防止日光照射和聚光作用直射的日光通过凸透镜、圆烧瓶或含有气泡的玻璃时,会被聚集的光束形成高温而引起可燃物着火。某些化学物质,如氯与氢、氯与乙烯或乙炔混合在光线照射下能爆炸。乙醚在阳光下长期存放,能生成有爆炸危险的过氧化物。硝化棉及其制品在日光下暴晒,自燃点降低,会自行着火。在烈日下储存低沸点易燃液体的铁桶,能爆裂起火。压缩和液化气体的储罐或钢瓶在烈日照射下,会使内部压力激增而引起爆炸及次生火灾。因此,应采取如下措施,加以防范,保证安全。

(1)不得用椭圆形玻璃瓶盛装易燃液体,用玻璃瓶储存时,不得露天放置。

(2)乙醚必须存放在金属桶内或暗色的玻璃瓶中,并在每年4月至9月以冷藏运输。

(3)受热易蒸发分解气体的易燃易爆物质不得露天存放,应存放在有遮挡阳光的专门库房内。

(4)储存液化气体和低沸点易燃液体的固定储罐表面,无绝热措施时应涂以银灰色,并设冷却喷淋设备,以便夏季防暑降温。

(5)易燃易爆化学物品仓库的门窗外部应设置遮阳板,其窗户玻璃宜采用毛玻璃或涂刷白漆。

(6)在用食盐电解法制取氯气和氢气时,应控制单槽、总管和液氯废气中的氢含量分别在2??0.4??3.5??下。在用电石法制备乙炔时,如用次氯酸钠作清净剂,其有效氯含量不应超过0.1??

四、控制工艺参数的措施控制工艺参数,就是控制反应温度、压力、流量,控制投料的速度、配比、顺序以及原材料的纯度和副反应等。因为工艺参数失控,常常是造成火灾爆炸事故的根源之一,所以严格控制工艺参数,使之处于安全限度之内,乃是防火防爆的根本措施之一。(一)控制温度的措施温度是化工生产的重要条件之一。加热升温,可以加速物料的化学反应,使石油裂解;降温深冷可以使气体液化、混合气体分离,从而提高产品收率。但如果温度超高,反应物可能分解着火,造成压力升高,导致爆炸;也可能因温度过高产生副反应,生成新的危险物质。升温过快、过高或冷却设施故障,还可能引起剧烈反应,发生冲料或爆炸。温度过低有时会造成反应速度减慢或停滞,而且一旦温度恢复正常时,则往往因为未反应的物料过多而发生剧烈反应,引起爆炸。温度过低,还会使某些物料冻结,造成管路堵塞憋爆,致使易燃物料泄漏而发生火灾爆炸事故。因此,正确控制反应温度不仅是保证产品质量、降低能源消耗所必需的,也是防火防爆所必需的。常见控温措施有以下几种。

1.移走反应热量

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化学反应一般都有热效应,如氧化、氯化、聚合等反应都是放热反应,裂解、脱氢、脱水等都是吸热反应。为使反应在一定温度下进行,必须向反应系统加入或移去一定的热量,以防发生危险。移走反应热量的基本方法如图3-1所示。其中最常用的方法是夹套冷却法、内蛇管冷却法和夹套内蛇管兼用冷却法。=o夹套冷却法内蛇管冷却法夹套内蛇管兼用冷却法

①淤浆循环法压缩气体循环法回流冷却法惰性气体循环法图3-1移走反应热量的基本方法此外,在工艺或结构上还有其他特殊的除热冷却法。例如,合成甲醇是一种强烈的放热反应,为了能及时移走热量并加以利用,在反应器内装上热交换装置,用混合气吸走合成气的反应热,以控制反应温度。又如,乙醇氧化制乙醛是采用将乙醇蒸气、空气和水蒸气的混合气体送入氧化反应器,使之在催化剂作用下生成乙醛,利用水蒸气的吸热作用将多余的反应热带走。

2.防止搅拌中断搅拌可以加速热量的传导,使反应物料进行均匀的混合和反应,若在反应过程中中断搅拌,则会造成散热不良或局部反应剧烈而发生危险。例如,某厂用异戊二烯和丁二烯制取乙烯基降冰片烯,其反应是在温度120℃、压力2.1 MPa下进行得比较缓慢的放热反应。一天,在进行设备检修、停止反应操作时,由于关闭进料阀后,在温度没有下降的情况下又关闭了冷却液进口阀并中断了搅拌,反应器内仍进行着局部放热反应和丁二烯自聚放热反应,致使温度、压力急剧上升而酿成火灾事故。

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第三章化工防火防爆安全技术在生产过程中,若由于停电、机械故障等原因造成搅拌中断,应立即停止加料,并采取有效的降温措施。必要时,可以将物料放入事故槽或放空。对因搅拌中断可能引起事故的化工装置,应采用双路供电电源、增设人工搅拌器的办法来保证搅拌不中断。

3.正确选择传热介质正确选择和使用热载体如水蒸气、热水、烟道气、联苯醚、液体石蜡、熔盐、熔融金属等,对加热过程的安全控制具有十分重要的意义。

(1)避免使用与反应物料性质相抵触的物质作传热介质。冷却或加热容易与水发生剧烈反应的物料时,不应选用热水或水蒸气作介质,而应选用液体石蜡或矿物油作传热介质。

(2)防止传热壁面结疤。传热壁面结疤的原因:一是水质不好而结成水垢;二是聚合、碳化、凝聚等而结疤。传热壁面结疤不仅影响传热效率,更危险的是因物料局部过热而引起分解导致事故。这种情况,特别是用火直接加热的设备和管路更易发生。例如,精蔡蒸馏有的是用火直接加热,如果锅底物料聚合结疤,不但影响传热,而且严重时会导致钢板软化破裂,物料泄漏着火。又如硝基苯甲醚的生产,其分离中间物的加热过程,物料易在蛇管上结疤,受热能引起分解爆炸。为了防止结疤引起事故,对用火直接加热的一般物料设备,要定期清洗除垢和测量壁厚。对于易结疤能引起分解爆炸的物料,应特别注意改进搅拌方式,并且尽可能不用加热方式而采用加酸、加盐、吸附等工艺方法。对于易分解物料的加热设备,尽量采用低液位加热面,加热面不够时可增设蛇管,甚至可以采用外热式加热器。换热器内的流体宜采用较高流速,不仅可以提高传热系数,而且可以减少污垢在换热管表面沉积。

(3)谨慎处理热不稳定物。热不稳定物是指受热容易分解爆炸的物质。如偶氮染料生产中遇到的重氮盐及乙醚在长期储存中生成的过氧化物等,都具有受热易分解爆炸的性质。对这类物质,要采取隔热和降温的措施,或在加热、蒸馏之前设法除掉。对某些热不稳定易燃有机物排渣时,应用氮气或水蒸气保护。

4.设置测温仪表根据生产过程使用温度的范围来选择测温方法和仪表。常见的测温仪表及其原理和测温范围见表3-4。表3-4常见的测温仪表(二)控制压力的措施压力是确定物质状态和生产的基本参数之一。在化工生产中,有许多反应需要在一定类别原理测温范围/℃膨胀式温度计物体受热时产生膨胀-150~400压力式温度计液体、气体或蒸气在封闭系统受热时,其体积或压力发生变化-60~500热电耦式温度计利用物体的热电特性-100~1600电阻温度计利用导体受热后电阻值变化的性质-200~500辐射高温计利用物体的热辐射100-2000

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压力下才能进行,或者要用加压的方法来加快反应速度,提高收率。因此,加压操作在石油化工生产中普遍采用,所使用的塔、釜、器、罐大部分是压力容器。但是,超压或压力过高也是造成火灾和爆炸事故的重要因素之一。例如:加压能够强化可燃物料的化学活性,扩大爆炸极限范围;久受高压作用的设备容易脱碳、变形、渗漏,以致破裂和爆炸;处于高压的可燃气体介质从设备系统的孔隙中喷出,还会由于急剧摩擦和静电而发生火灾或爆炸等。反之,压力过低,会使设备变形,易从外部渗人空气,与设备内易燃物料形成爆炸性混合物而导致燃烧爆炸。因此,为了确保安全生产,除要求受压容器必须耐压强度高、气密性好、有安全阀保护外,还必须装设灵敏、准确、可靠的测量压力的仪表——压力计。

1.压力计的分类工业上使用的测量压力和真空度的仪表,依据转换原理和显示压力值方式的不同,大致可分为表3-5所示的四类压力计。表3-5测压仪表的类型及原理类型原理举例与用途液柱式将被测压力转换成液柱高度来显示压U形管压力计;单管压力计和斜管压力计;可用于测量最力值低负压弹力式将被测压力转换成弹性元件变形的位波纹膜和波纹管压力计多用于微压、低压和负压的测量;移来显示压力值弹簧和螺管弹簧则用于高、中、低压及负压的测量电气式将被测压力转换成电阻、电量来显示有压电式、应变片式、振弦式压力计;热电耦式、电离式压力值真空计,适用于压力变化迅速、超高压和真空压力的测量活塞式将被测压力转换成活塞上所加平衡砝码的质量来显示压力值弹簧压力计校验表

2.压力计的选用根据容器的设计压力或最高工作压力,正确选用压力计的精确度级(以其允许误差占表刻度极限值的百分数来表示级别精确度)。低压设备的压力计精度不得低于2.5级,中压不得低于1.5级,高压、超高压则不低于1级。为便于操作人员观察和减少视差,选用的压力计量程最好为最高工作压力的2倍,不得小于1.5倍,也不得大于3倍;表盘直径以大于100 mm为宜。

3.压力计的安装压力表应安装在照明充足、便于观察、没有振动、不受高温辐射和低温冰冻的地方。压力计与设备间的连接管上应装三通旋塞或针形阀,以便切换或现场校验。工作介质为高温蒸气时,其压力计的接管上应装上起冷凝作用的一个弯管,以防止元件因高温作用而损坏或变形。工作介质有腐蚀性时,其压力计与容器的接管上应充填隔离液(与被测介质不能混溶),或者选用抗腐蚀的压力计。

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第三章化工防火防爆安全技术

4.压力计的使用根据设备允许的最高工作压力,在压力计刻度盘上画以红线,作为警戒。运行中应保持压力计洁净,表面玻璃清晰,并定期进行清洗,以便于观察。按规定,贮罐用压力计每年校验一次,槽车及其他设备用压力计每半年校验一次,合格的应加铅封。若出现无压时指针回不到零位、表面玻璃破碎、表盘刻度模糊、铅封损坏、逾期未校验、表内漏气或指针跳动等情形之一时,均应停用。(三)控制投料措施控制投料,一般包括以下5个方面。

1.控制投料速度和数量在化工生产中,控制投料速度和数量不仅是保证产品质量的需要,也是保安全防事故的需要。对于有放热反应的生产过程,投料速度不能超过设备的传热能力,否则,物料温度将会急剧升高,引起物料的分解、突沸或冲料起火、爆炸。在一次投料生产中,如果投料过量,则物料升温后体积膨胀,可能导致设备爆裂。对于反应过程中有气体产生的生产工艺,投料速度过快,还可能造成尾气吸收不完全,引起可燃气体或毒气外逸而酿成火灾、中毒事故。此外,投料数量过少,也可能出现两种引起事故的情况:一是加料量少,使温度计接触不到液面而出现假象,导致误判断,造成事故;二是加料量过少,使物料的气相部分与加热面(如夹套、蛇管的加热面)接触而导致易于热分解的物料局部过热,引起分解爆炸事故。因此,必须按照工艺参数的要求,设置必要的投料计时器、流量计、液位计和联锁装置。操作人员要密切注视仪表显示值,做到精心平稳操作,发现异常,及时处置。

2.控制投料配比投入原料的配比不仅关系到产品质量,也关系到生产安全。对于连续化程度较高、火灾危险较大的生产,更要注意反应物料的配比关系。例如:环氧乙烷生产中乙烯和氧的混合反应;硝酸生产中氨和空气的氧化反应以及丙烯腈生产中丙烯、氨、空气的氧化反应,其原料配比都接近爆炸下限,且反应温度又接近或超过物料的自燃点,一旦投料比例失调,就可能发生爆炸火灾。尤其是在开停车过程中,各种物料的浓度都在发生变化,而且开车时催化剂活性较低,容易造成反应器出口氧浓度升高,引起危险。另外,催化剂对化学反应速度的影响很大。如果催化剂过量,有可能发生危险,导致事故。因此,为了保证生产安全,应严格控制投入原料的配比,经常核对物料的组成比例,尽量减少开停车次数。对于接近爆炸下限或处于爆炸极限范围的生产,工艺条件允许时,可充氮保护或加水蒸气稀释。与此同时,在反应器上应装设灵活好用的控料阀、流量计及联锁装置。

3.控制投料顺序化工生产要求按一定顺序投料,是防止火灾、爆炸事故的重要方法。例如:氯化氢的合成应先投氢后投氯,三氯化磷的生产应先投磷后投氯,硫磷脂与一甲胺反应时应先投硫磷脂后滴加一甲胺等,否则,就有发生燃爆的危险。

4.控制原材料纯度和副反应有许多化学反应,往往由于物料中危险杂质的增加,导致副反应、过反应的发生而造

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成火灾爆炸事故。例如:电石中含磷量过高,在制取乙炔时易发生燃爆事故;五硫化二磷中含游离磷量过高易自燃;氯气中含氢量过高、氢气中含氯量过高、氧气中含乙炔量过高,在生产或压缩过程中会发生爆炸。其原因主要是原材料纯度不合格,或因包装不符合要求而在储运中混入杂质等。因此,要求做到以下几点:

(1)严格执行原料分析化验规程,除去有害杂质,保证纯度合格;并应在投料前,将设备清洗干净。

(2)执行包装的标准化,加强储运管理,防止杂质混入。

(3)严格控制操作温度、压力和原料配比,防止过反应的发生,否则,会生成不稳定反应产物而引起事故。例如,苯、甲苯过硝化反应,易生成不稳定的二硝基苯和二硝基甲苯,在精馏时易发生爆炸。对这类反应,应保留一部分未反应物,以防产生过反应物。

(4)对有较大危险的副反应物,要避免超期超量储存。例如,液氯系统常有不稳定的三氯化氮存在,如用加热气化法灌装液氯,其操作会使整个系统处于较高压力状态,容易使三氯化氮在汽化器内积累引起事故,采用泵输送方式则可避免这种情况的发生。

5.控制溢料和漏料

(1)溢出可燃物料,容易酿成火灾。造成溢料的原因很多,它与物料的构成、反应温度、加料速度以及消泡剂的质量、用量等有关。例如,加料量过大或加料速度过快,会使产生的气泡大量溢出,同时夹带走大量物料;加热速度太快,容易产生沸溢现象;物料黏度大,也易产生气泡而引起溢料。为此,应针对造成溢料原因作相应处置。例如,对黏度大而易产生气泡的物料,可通过提高温度、降低黏度等方法来减少泡沫,也可以通过喷入少量的消泡剂来降低其表面张力,或在设备结构方面采用能打散泡沫的打泡桨等。

(2)可燃物料泄漏导致火灾爆炸的事例并不少见。造成漏料的原因也很多,有人为操作造成的,也有设备缺陷、故障原因造成的;有技术方面的原因,也有维护管理等方面的原因。预防漏料的关键是防止误操作,加强设备维修保养,严禁超量、超温、超压,加强防火管理和安全教育。制止漏料的措施主要有:安装泄漏检测报警装置,做到早发现、早处置;发现泄漏物料应采取通风、置换,或吹扫、捕集等方法处理;及时采取堵漏、补漏等措施修复,避免外漏延续不止。重要位置的阀门应采取两级控制。例如,聚合釜下面的切断阀的控制关系见表3-6。表3-6聚合釜下面的切断阀的控制关系从表3-6中可以看出,切断阀必须是控制室和现场两级控制阀都打开时才能打开。当操作切断阀的空气压力降低时,切断阀有朝关闭方向动作的结构。控制室的控制阀现场控制阀切断阀控制室的控制阀现场控制阀切断阀开开开关关关开关关关

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第三章化工防火防爆安全技术对危险性大的装置,应设远距离遥控断路阀,以备一旦装置发生异常时立即与其他装置隔离。为了防止误操作,重要控制阀的管线应涂色,或挂标志、加锁。仪表配管也要用各种颜色加以区别。各管道的阀门要保持一定的间距,并设法消除剧烈的震动和流体的脉动,以及不必要的气液相变(水锤冲击)。

五、防火防爆安全装置为防止火灾爆炸的发生,阻止其扩展和减少破坏,已研制出许多防火防爆和防止火焰、爆炸扩展的安全装置,并在实际生产中广泛使用,取得了良好的效果。(一)阻火设施包括安全液封、水封井、阻火器、阻火阀等,其作用是防止外部火焰蹿人设备、管道或阻止火焰在其间扩展。

🗣️ 考友点评

阻火设施:阻火器、安全液封、水封井、阻火阀,防止外部火焰蹿入设备管道。考友提醒:阻火器要定期清理检查,堵塞后失去阻火作用;机动车排气管装阻火器进危险区是常考点。

阻火器是阻止易燃气体和易燃蒸气的火焰和火花继续传播的安全装置。一般安装在产生火星的设备和管道上,以防止飞出的火星引燃易燃易爆物质。阻火器有金属丝网型、波纹板型和其他型(如填料型)等型式。金属丝网型阻火器在20世纪80年代以前被广泛应用。但是这种阻火器由于其阻爆性能和耐烧性能都达不到《石油储罐阻火器》(GB

5908)的要求,已经被淘汰。目前只能选用波纹板型阻火器,如油罐阻火器、管道阻火器、机动车排气火花熄灭器等。(二)防爆泄压设备

🔍 泄压设备怎么选

防爆泄压设备:安全阀(可复位、适用于正常超压)、爆破片(防爆片,一次性、适用于快速超压/密闭系统)、防爆门、放空管。易错:爆破片破裂后要更换;安全阀与爆破片可串联/并联组合使用。

防爆泄压设备包括安全阀、爆破片(防爆片)和防爆门和放空管等。

1.安全阀

(1)在非正常条件下,可能超压的下列设备应设安全阀:

①顶部最高操作压力大于等于0.1 MPa的压力容器。

②顶部最高操作压力大于0.03MPa的蒸馏塔、蒸发塔和汽提塔(汽提塔顶蒸汽通人另一蒸馏塔者除外)。

③往复式压缩机各段出口或电动往复泵、齿轮泵、螺杆泵等容积式泵的出口(设备本身已有安全阀者除外)。

④凡与鼓风机、离心式压缩机、离心泵或蒸汽往复泵出口连接的设备不能承受其最高压力时,鼓风机、离心式压缩机、离心泵或蒸汽往复泵的出口。

⑤可燃气体或液体受热膨胀,可能超过设计压力的设备。

⑥顶部最高操作压力为0.03~0.1 MPa的设备应根据工艺要求设置。

(2)一般不需要设置安全阀的设备如下:

①加热炉出口管道如设置安全阀容易结焦堵塞,而且热油一旦泄放出来也不好处理。人口管道如设置安全阀则泄放时可能造成炉管进料中断,引起其他事故。关于预防加热炉超压事故一般采用加强管理来解决。

②同一压力系统中,如分馏塔顶油气冷却系统,分馏塔的顶部已设安全阀,则分馏塔顶油气换热器、油气冷却器、油气分离器等设备可不再设安全阀。

③工艺装置中,常用蒸汽作为设备和管道的吹扫介质,虽然有时蒸汽压力高于被吹扫的设备和管道的设计压力,但在吹扫过程中由于蒸汽降温、冷凝、压力降低,且扫线的

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后部系统为开放式的,不会产生超压现象,因此扫线蒸汽不作为压力来源。

(3)单个安全阀的开启压力(定压),不应大于设备的设计压力。当一台设备安装多个安全阀时,其中一个安全阀的开启压力(定压)不应大于设备的设计压力;其他安全阀的开启压力可以提高,但不应大于设备设计压力的1.05倍。

(4)对轻质油品而言,一般封闭管段的液体接近或达到其闪点时,每上升1℃,则压力增加0.07~0.08 MPa以上。所以,对不排空的液化烃、汽油、煤油等管道均需考虑停用后的安全措施,如设置管道排空阀或管道安全阀。

(5)可燃气体、可燃液体设备的安全阀出口连接应符合下列规定:

①可燃液体设备的安全阀出口泄放管应接入储罐或其他容器,泵的安全阀出口泄放管宜接至泵的入口管道、塔或其他容器。

②可燃气体设备的安全阀出口泄放管应接至火炬系统或其他安全泄放设施。

③泄放后可能立即燃烧的可燃气体或可燃液体应经冷却后接至放空设施。

④泄放可能携带液滴的可燃气体应经分液罐后接至火炬系统。

2.爆破片有压力的聚合反应器或类似压力设备内的液体物料中,有的含有固体淤浆液或悬浮液,有的是高黏度和易凝固的可燃液体,有的物料易自聚,在正常情况下会堵塞安全阀,导致在超压事故时安全阀超过定压而不能开启。根据调查,有些装置的设备在安全阀前安装爆破片,或者用惰性气体或蒸汽吹扫。爆破片的设置应符合下列规定:

(1)有可能被物料堵塞或腐蚀的安全阀,在安全阀前应设爆破片或在其出入口管道上采取吹扫、加热或保温等防堵措施。

(2)有突然超压或发生瞬时分解爆炸危险物料的反应设备,如设安全阀不能满足要求时,应装爆破片或爆破片和导爆管,导爆管口必须朝向无火源的安全方向;必要时应采取防止二次爆炸、火灾的措施。

(3)较高浓度环氧乙烷设备的安全阀前应设爆破片。爆破片入口管道应设氮封,且安全阀的出口管道应充氮。

(4)爆破片的爆破压力不得超过容器的设计压力,一般按不超过操作压力的25??虑。对易燃或有毒介质的容器,应在爆破片的排放口装设放空导管,并引至安全地点。

(5)爆破片更换周期应当根据设备使用条件、介质性质等具体影响因素,或设计预期使用年限合理确定,一般情况下爆破片装置更换周期为2~3年。对于腐蚀性、毒性介质及苛刻条件下使用的爆破片装置应当缩短更换周期。对于超压未爆破的爆破片应立即更换。

3.防爆门防爆门一般设置在燃油、燃气和燃烧煤粉的燃烧室外壁上,以防燃烧室发生燃爆或爆炸时设备遭到破坏。防爆门的总面积,一般按燃烧室内部净容积1m3不少于250cm2计算。为了防止燃烧气体喷出时将人烧伤,或者翻开的盖子将人打伤,防爆门应设置在人们不常到的地方,高度最好不低于2m。(三)泄压排放设施

(1)甲、乙、丙类的设备应有事故紧急排放设施,并应符合下列规定:

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第三章化工防火防爆安全技术

①对液化烃或可燃液体设备,应能将设备内的液化烃或可燃液体排放至安全地点,剩余的液化烃应排入火炬。

②对可燃气体设备,应能将设备内的可燃气体排入火炬或安全放空系统。

(2)常减压蒸馏装置的初馏塔顶、常压塔顶、减压塔顶的不凝气不应直接排入大气。

(3)氨的安全阀排放气应经处理后放空。

(4)受工艺条件或介质特性所限,无法排入火炬或装置处理排放系统的可燃气体,当通过排气筒、放空管直接向大气排放时,排气筒、放空管的高度应符合下列规定:

①连续排放的排气筒顶或放空管口应高出20m范围内的平台或建筑物顶3.5m以上,位于排放口水平20m以外斜上45°的范围内不宜布置平台或建筑物。

②间歇排放的排气筒顶或放空管口应高出10m范围内的平台或建筑物顶3.5m以上,位于排放口水平10m以外斜上45°的范围内不宜布置平台或建筑物。

③安全阀排放管口不得朝向邻近设备或有人通过的地方,排放管口应高出8m范围内的平台或建筑物顶3m以上。

(5)因物料爆聚、分解造成超温、超压,可能引起火灾、爆炸的反应设备应设报警信号和泄压排放设施,以及自动或手动遥控的紧急切断进料设施。

(6)严禁将混合后可能发生化学反应并形成爆炸性混合气体的几种气体混合排放。

(7)液体、低热值可燃气体、含氧气或卤族元素及其化合物的可燃气体、毒性为极度和高度危害的可燃气体、惰性气体、酸性气体及其他腐蚀性气体不得排入全厂性火炬系统,应设独立的排放系统或处理排放系统。

(8)可燃气体放空管道在接入火炬前,应设置分液和阻火等设备。

(9)可燃气体放空管道内的凝结液应密闭回收,不得随地排放。

(10)装置的主要泄压排放设备需要采用适当的措施,降低事故工况下可燃气体瞬间排放负荷。据国内外经验,限制火炬气体瞬间排放负荷的主要措施有:

①在主要泄压设备上设置紧急切断热源联锁,减少安全阀的排放或采用分级排放,如:在主要塔器等设备上设置高安全级别的联锁,在安全阀启跳前快速切断重沸器热源,防止设备继续超压,减缓安全阀的排放。

②与减少火炬气事故排放负荷措施相关的系统应具有较高的安全可靠性。

③设置必要的其他联锁,减少发生紧急泄放的可能性或降低火炬气紧急泄放的可能性。第二节主要化工防火防爆技术

一、火灾与爆炸过程和预防基本原则采取预防措施是战胜火灾和爆炸的根本办法。为此,应当分析有关火灾和爆炸发展过程的特点,从而有针对性地采取相应的预防措施。(一)火灾发展过程与预防基本原则

1.火灾发展过程的特点

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当燃烧失去控制而发生火灾时,将经历下列发展阶段。

(1)酝酿期。可燃物在热的作用下蒸发析出气体、冒烟和阴燃。

(2)发展期。火苗蹿起,火势迅速扩大。

(3)全盛期。火焰包围整个可燃物体,可燃物全面着火,燃烧面积达到最大限度,燃烧速度最快,放出强大辐射热,温度高,气体对流加剧。

(4)衰灭期。可燃物质减少,火势逐渐衰弱,终至熄灭。

2.火灾变化的因素

(1)可燃物的数量。可燃物数量越多,火灾载荷密度越高,则火势发展越猛烈;如果可燃物较少,火势发展较弱;如果可燃物之间不相互连接,则一处可燃物燃尽后,火灾会趋向熄灭。

(2)空气流量。室内火灾初起阶段,燃烧所需的空气量足够时,只要可燃物的数量多,燃烧就会不断发展。但是,随着火势的逐步扩大,室内空气量逐渐减少,这时只有不断从室外补充新鲜空气,即增大空气的流量,燃烧才能继续,并不断扩大。如果空气供应量不足,火势会趋向减弱阶段。

(3)蒸发潜热。可燃液体和固体是在受热后蒸发出气体的燃烧。液体和固体需要吸收一定的热量才能蒸发,这些热量称蒸发潜热。一般是固体的蒸发潜热大于液体,液体大于液化气体。蒸发潜热越大的物质越需要较多的热量才能蒸发,火灾发展速度亦较慢。反之,蒸发潜热较小的物质,容易蒸发,火灾发展较快。因此,可燃液体或固体单位时间内蒸发产生的可燃气体与外界供给的热量成正比,与它们的蒸发潜热成反比。

3.预防火灾的基本原则防火的要点是根据对火灾发展过程特点的分析,采取以下基本措施:

(1)严格控制火源。

(2)监视酝酿期特征。

(3)采用耐火材料。

(4)阻止火焰的蔓延。

(5)限制火灾可能发展的规模。

(6)组织训练消防队伍。

(7)配备相应的消防器材。(二)爆炸发展过程与预防基本原则

1.爆炸发展过程的特点可燃性混合物的爆炸虽然发生于顷刻之间,但还是有下列发展过程:

(1)可燃物(可燃气体、蒸气或粉尘)与空气或氧气的相互扩散,均匀混合而形成爆炸性混合物。

(2)爆炸性混合物遇着火源,爆炸开始。

(3)由于连锁反应过程的发展,爆炸范围扩大和爆炸威力升级。

(4)最后是完成化学反应,爆炸威力造成灾害性破坏。

2.预防爆炸的基本原则

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第三章化工防火防爆安全技术防爆的基本原则是根据对爆炸过程特点的分析,采取相应措施,防止第一过程的出现,控制第二过程的发展,削弱第三过程的危害。其基本原则有以下几点:

(1)防止爆炸性混合物的形成。

(2)严格控制着火源。

(3)燃爆开始就及时泄出压力。

(4)切断爆炸传播途径。

(5)减弱爆炸压力和冲击波对人员、设备和建筑的损坏。

(6)检测报警。

二、工业建筑防火与防爆(一)生产和储存过程中的火灾危险性分类为防止火灾和爆炸事故的发生,首先应了解化工生产过程和物质贮存的火灾危险是属于哪一类型,存在哪些可能发生着火或爆炸的因素,发生火灾爆炸后火势蔓延扩大的条件等。生产与储存的火灾危险性分类原则是在综合考虑全面情况的基础上,确定生产和储存的火灾危险性类别。主要根据生产和储存中物料的燃爆性质及其火灾爆炸危险程度,反应中所用物质的数量,采取的反应温度、压力以及使用密闭的还是敞开的设备进行生产操作等条件来进行分类。生产和储存物品的火灾危险性分类,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、消防用火、采暖通风方式以及灭火器设置数量等。举例见表3-7、表3-8。表3-7生产的火灾危险性分类生产的火灾危险性类别使用或产生下列物质生产的火灾危险性特征

1.闪点小于28℃的液体

2.爆炸下限小于10??气体

3.常温下能自行分解或在空气中氧化能导致迅速自燃或爆炸的物质

4.常温下受到水或空气中水蒸气的作用,能产生可燃气体并引起燃烧或爆炸的物质甲类5.遇酸、受热、撞击、摩擦、催化以及遇有机物或硫黄等易燃的无机物,极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂

6.受撞击、摩擦或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质

7.在密闭设备内操作温度不小于物质本身自燃点的生产

1.闪点不小于28℃,但小于60℃的液体

2.爆炸下限不小于10??气体乙类3.不属于甲类的氧化剂

4.不属于甲类的易燃固体

5.助燃气体

6.能与空气形成爆炸性混合物的浮游状态的粉尘、纤维、闪点不小于60℃的液体雾滴丙类1.闪点不小于60℃的液体

2.可燃固体

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表3-7(续)生产的火灾危险性类别使用或产生下列物质生产的火灾危险性特征

1.对不燃烧物质进行加工,并在高温或熔化状态下经常产生强辐射热、火花或火焰的丁类生产

2.利用气体、液体、固体作为燃料或将气体、液体进行燃烧作其他用的各种生产

3.常温下使用或加工难燃烧物质的生产戊类常温下使用或加工不燃烧物质的生产表3-8储存物品的火灾危险性分类储存物品的火灾危险性类别储存物品的火灾危险性特征举例

1.闪点小于28℃的液体1.己烷,戊烷,环戊烷,石脑油,二硫化碳,

2.爆炸下限小于10??气体,受到水或苯、二甲苯,甲醇、乙醇,乙醚,蚁酸甲酯、酷酸空气中水蒸气的作用能产生爆炸下限小于甲酯、硝酸乙酯,汽油,丙酮,丙烯,酒精度为10??体的固体物质38度及以上的白酒

3.常温下能自行分解或在空气中氧化能2.乙炔,氢,甲烷,环氧乙烷,水煤气,液化导致迅速自燃或爆炸的物质石油气,乙烯、丙烯、丁二烯,硫化氢,氯乙烯,甲类4.常温下受到水或空气中水蒸气的作电石,碳化铝用,能产生可燃气体并引起燃烧或爆炸的3.硝化棉,硝化纤维胶片,喷漆棉,火胶棉,物质赛璐珞棉,黄磷

5.遇酸、受热、撞击、摩擦以及遇有机4.金属钾、钠、锂、钙、锶,氢化锂、氢化钠,物或硫黄等易燃的无机物,极易引起燃烧四氢化锂铝或爆炸的强氧化剂5.氯酸钾、氯酸钠,过氧化钠、过氧化钾,硝

6.受撞击、摩擦或与氧化剂、有机物接酸铵触时能引起燃烧或爆炸的物质6.赤磷,五硫化二磷,三硫化二磷

1.煤油,松节油,丁烯醇、异戊醇,丁醚,醋

1.闪点不小于28℃,但小于60℃的酸丁酯、硝酸戊酯,乙酰丙酮,环己胺,溶剂油,液体冰醋酸,樟脑油,蚁酸

2.爆炸下限不小于10??气体2.氨气、一氧化碳乙类3.不属于甲类的氧化剂3.硝酸铜,铬酸,亚硝酸钾,重铬酸钠,铬酸

4.不属于甲类的易燃固体钾,硝酸,硝酸汞、硝酸钴,发烟硫酸,漂白粉

5.助燃气体4.硫黄,镁粉,铝粉,赛璐珞板(片),樟脑,

6.常温下与空气接触能缓慢氧化,积热蔡,生松香,硝化纤维漆布,硝化纤维色片不散引起自燃的物品5.氧气,氟气,液氯

6.漆布及其制品,油纸及其制品,油绸及其制品

1.动物油、植物油,沥青,蜡,润滑油、机油、重油,闪点大于或等于60℃的柴油,糠醛,白兰地成品库丙类1.闪点不小于60℃的液体2.化学、人造纤维及其织物,纸张,棉、毛、

2.可燃固体丝、麻及其织物,谷物,面粉,粒径大于或等于2mm的工业成型硫黄,天然橡胶及其制品,竹、木及其制品,中药材,电视机、收录机等电子产品,计算机房已录数据的磁盘储存间,冷库中的鱼、肉间

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第三章化工防火防爆安全技术表3-8(续)储存物品的火灾危险性类别储存物品的火灾危险性特征举例丁类难燃烧物品自熄性塑料及其制品,酚醛泡沫塑料及其制品,水泥刨花板钢材、铝材、玻璃及其制品,搪瓷制品、陶瓷制戊类不燃烧物品品,不燃气体,玻璃棉、岩棉、陶瓷棉、硅酸铝纤维、矿棉,石膏及其无纸制品,水泥、石、膨胀珍珠岩(二)爆炸危险场所等级为防止电气设备和线路(电火花和电弧、危险温度等)引起爆炸火灾事故,在电力爆炸危险场所是指在易燃易爆物质的生产、使用和贮存过程中,能够形成爆炸性混合在划分爆炸危险场所的类别和等级时,应考虑可燃物质(可燃气体、液体和粉尘)表3-9爆炸危险场所的类别和等级装置设计规范中,根据发生事故的可能性及其后果、危险程度及物质状态的不同,将爆炸物,或爆炸性混合物能够侵入的场所。在该场所内的数量、爆炸极限和自燃点、设备条件和工艺过程、厂房体积和结构、通风设危险场所划为两类六个区域,以便采取相应措施,防止由于电气设备及线路引起爆炸和发施等情况,进行综合全面的评定。生火灾,见表3-9。类别爆炸危险区域特征0区连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境有可燃气体或易燃液1区在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的场所体蒸气爆炸危险的场所在正常运行时不太可能出现爆炸性气体混合物的环境,或即使出2区现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境空气中的可燃性粉尘云持续地或长期地或频繁地出现于爆炸性环20区境中的区域有可燃粉尘和可燃纤在正常运行时,空气中的可燃性粉尘云很可能偶尔出现于爆炸性维爆炸危险的场所21区环境中的区域正常运行时,空气中的可燃粉尘云一般不可能出现于爆炸性粉尘22区环境中的区域,即使出现,持续时间也是短暂的(三)工业建筑的耐火等级

1.耐火等级分级建筑物的耐火能力对限制火灾蔓延扩大和及时进行扑救、减少火灾损失具有重要意义。厂房和库房的耐火等级是由建筑构件的燃烧性能和最低耐火极限决定的,是衡量建筑

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物耐火程度的标准。根据国家建筑设计防火规范,建筑物的耐火等级分为4级,建筑物的表3-10建筑物耐火等级耐火等级见表3-10。名称耐火等级构件一级二级三级四级防火墙不燃烧性不燃烧性不燃烧性不燃烧性

3.00 3.00 3.00 3.00承重墙不燃烧性不燃烧性不燃烧性难燃烧性

3.00 2.50 2.00 0.50墙楼梯间和前室的墙不燃烧性不燃烧性不燃烧性难燃烧性电梯井的墙2.00 2.00 1.50 0.50疏散走道两侧的隔墙不燃烧性不燃烧性不燃烧性难燃烧性

1.00 1.00 0.50 0.25非承重外墙不燃烧性不燃烧性难燃烧性难燃烧性房间隔墙0.75 0.50 0.50 0.25柱不燃烧性不燃烧性不燃烧性难燃烧性

3.00 2.50 2.00 0.50梁不燃烧性不燃烧性不燃烧性难燃烧性2.00 1.50 1.00 0.50楼板不燃烧性不燃烧性不燃烧性难燃烧性

1.50 1.00 0.75 0.50屋顶承重构件不燃烧性不燃烧性难燃烧性

1.50 1.00 0.50燃烧性疏散楼梯不燃烧性不燃烧性不燃烧性1.50 1.00 0.75燃烧性吊顶(包括吊顶搁栅)不燃烧性难燃烧性难燃烧性0.25 0.25 0.15燃烧性注:二级耐火等级建筑内采用不燃材料的吊顶,其耐火极限不限。

2.耐火等级的选用要求

(1)高层厂房,甲、乙类厂房的耐火等级不应低于二级,建筑面积不大于300m2的独立甲、乙类单层厂房可采用三级耐火等级的建筑。

(2)单、多层丙类厂房和多层丁、戊类厂房的耐火等级不应低于三级。使用或产生丙类液体的厂房和有火花、赤热表面、明火的丁类厂房,其耐火等级均不应低于二级;当为建筑面积不大于500m2的单层丙类厂房或建筑面积不大于1000 m2的单层丁类厂房时,可采用三级耐火等级的建筑。

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第三章化工防火防爆安全技术

(3)使用或储存特殊贵重的机器、仪表、仪器等设备或物品的建筑,其耐火等级不应低于二级。

(4)锅炉房的耐火等级不应低于二级,当为燃煤锅炉房且锅炉的总蒸发量不大于4t/h时,可采用三级耐火等级的建筑。

(5)油浸变压器室、高压配电装置室的耐火等级不应低于二级,其他防火设计应符合现行国家标准《火力发电厂与变电站设计防火规范》(GB 50229)等标准的规定。

(6)高架仓库、高层仓库、甲类仓库、多层乙类仓库和储存可燃液体的多层丙类仓库,其耐火等级不应低于二级。单层乙类仓库,单层丙类仓库,储存可燃固体的多层丙类仓库和多层丁、戊类仓库,其耐火等级不应低于三级。

(7)粮食筒仓的耐火等级不应低于二级;二级耐火等级的粮食筒仓可采用钢板仓。粮食平房仓的耐火等级不应低于三级;二级耐火等级的散装粮食平房仓可采用无防火保护的金属承重构件。

(8)甲、乙类厂房和甲、乙、丙类仓库内的防火墙,其耐火极限不应低于4.00h。

(9)一、二级耐火等级单层厂房(仓库)的柱,其耐火极限分别不应低于2.50h和

2.00h。

(10)采用自动喷水灭火系统全保护的一级耐火等级单、多层厂房(仓库)的屋顶承重构件,其耐火极限不应低于1.00h。

(11)除甲、乙类仓库和高层仓库外,一、二级耐火等级建筑的非承重外墙,当采用不燃性墙体时,其耐火极限不应低于0.25h;当采用难燃性墙体时,不应低于0.50h。4层及4层以下的一、二级耐火等级丁、戊类地上厂房(仓库)的非承重外墙,当采用不燃性墙体时,其耐火极限不限。

(12)二级耐火等级厂房(仓库)内的房间隔墙,当采用难燃性墙体时,其耐火极限应提高0.25h。

(13)二级耐火等级多层厂房和多层仓库内采用预应力钢筋混凝土的楼板,其耐火极限不应低于0.75h。

(14)一、二级耐火等级厂房(仓库)的上人平屋顶,其屋面板的耐火极限分别不应低于1.50h和1.00h。

(15)一、二级耐火等级厂房(仓库)的屋面板应采用不燃材料。屋面防水层宜采用不燃材料、难燃材料;当采用可燃防水材料且铺设在可燃、难燃保温材料上时,防水材料或可燃、难燃保温材料应采用不燃材料作为防护层。

(16)建筑中的非承重外墙、房间隔墙和屋面板,当确需采用金属夹芯板材时,其芯材应为不燃材料,且耐火极限应符合本规范有关规定。

(17)除《建筑设计防火规范》(GB 50016)另有规定外,以木柱承重且墙体采用不燃材料的厂房(仓库),其耐火等级可按四级确定。

(18)预制钢筋混凝土构件的节点外露部位,应采取防火保护措施,且节点的耐火极限不应低于相应构件的耐火极限。

3.厂房和仓库的层数、面积

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厂房的耐火等级、厂房的层数和每个防火分区的最大允许建筑面积的选择见表3-表3-11厂房的耐火等级、厂房的层数和每个防火分区的最大允许建筑面积11,仓库耐火等级层数和面积的选择见表3-12。每个防火分区的最大允许建筑面积/m2生产的火灾厂房的耐火危险性类别等级最多允许层数单层厂房多层厂房高层厂房地下或半地下厂房(包括地下室和半地下室)一级4000 3000一一甲宜采用单层二级3000 2000一一一级不限5000 4000 2000一乙二级6 4000 3000 1500一一级不限不限6000 3000 500丙二级不限8000 4000 2000 500三级2 3000 2000一一

一、二级不限不限不限4000 1000丁三级3 4000 2000一一四级1 1000一一一

一、二级不限不限不限6000 1000戊三级3 5000 3000一一四级1 1500一一一注:1.防火分区之间应采用防火墙分隔。除甲类厂房以外的一、二级耐火等级厂房,当其防火分区的建筑面积大于本表规定,且设置防火墙有困难时,可采用防火卷帘或防火分隔水幕分隔。

2.除麻纺厂外,一级耐火等级的多层纺织厂房和二级耐火等级的单层、多层纺织厂房,其每个防火分区的最大允许建筑面积可按照本表的规定增加0.5倍,但厂房内的原棉开包,清花车间和厂房内其他部位之间均应采用耐火极限不低于2.5h的防火隔墙分隔,需要开设门、窗、孔洞时,应设置甲级防火门、窗。

3.一、二级耐火等级的单、多层造纸生产联合厂房,其每个防火分区的最大允许建筑面积可按本表的规定增加

1.5倍。一、二级耐火等级的湿式造纸联合厂房,当纸机烘缸罩内设置自动灭火系统,完成工段设置有效灭火设施保护时,其每个防火分区的最大允许建筑面积可按工艺要求确定。

4.一、二级耐火等级的谷物简仓工作塔,当每层工作人数不超过2人时,其层数不限。

5.一、二级耐火等级卷烟生产联合厂房内的原料、备料及成组配方、制丝、储丝和卷接包、辅料周转、成品暂存、二氧化碳膨胀烟丝等生产用房应划分独立的防火分隔单元,当工艺条件许可时,应采用防火墙进行分隔。其中制丝、储丝和卷接包车间可划分为一个防火为分区,且每个防火分区的最大允许建筑面积可按工艺要求确定,但制丝、储丝及卷接包车间之间应采用耐火极限不低于2.00h的防火隔墙和1.00h的楼板进行分隔,厂房内各水平和竖向防火分隔之间的开口应采取防止火灾蔓延的措施。

6.厂房内的操作平台、检修平台,当使用人数少于10人时,平台的面积可不计入所在防火分区的建筑面积内。

7.“一”表示不允许。

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第三章化工防火防爆安全技术表3-12仓库的耐火等级、层数和面积每座仓库的最大允许占地面积和每个防火分区的最大允许建筑面积/m2储存物品的火灾危险性类别仓库的耐火最多地下或半地等级允许单层仓库多层仓库高层仓库下仓库(包层数括地下或半地下室)每座防火每座防火每座防火防火仓库分区仓库分区仓库分区分区甲3、4项一级1 180 60一一一一一

1、2、5、6项一、二级1 750 250

一、二级3 2000 500 900 300一一一

1、3、4项三级1 500 250一一一一一乙

一、二级5 2800 700 1500 500一一一

2、5、6项三级1 900 300一一一一一

一、二级5 4000 1000 2800 700一一1501项三级1 1200 400一一一一一丙一、二级不限6000 1500 4800 1200 4000 1000 3002项三级3 2100 700 1200 400一一一

一、二级不限不限3000不限1500 4800 1200 500丁三级3 3000 1000 1500 500一一一四级1 2100 700一一一一一

一、二级不限不限不限不限2000 6000 1500 1000戊三级3 3000 1000 2100 700一一一四级1 2100 700一一一一一注:1.仓库内的防火分区之间必须采用防火墙分隔,甲、乙类仓库内防火分区之间的防火墙不应开设门、窗、洞口;地下或半地下仓库(包括地下或半地下室)的最大允许占地面积,不应大于相应类别地上仓库的最大允许占地面积。

2.石油库区内的桶装油品仓库应符合现行国家标准《石油库设计规范》(GB 50074)的规定。

3.一、二级耐火等级的煤均化库,每个防火分区的最大允许建筑面积不应大于12000m2。

4.独立建造的硝酸铵仓库、电石仓库、聚乙烯等高分子制品仓库、尿素仓库、配煤仓库、造纸厂的独立成品仓库,当建筑的耐火等级不低于二级时,每座仓库的最大允许占地面积和每个防火分区的最大允许建筑面积可按本表的规定增加1.0倍。

5.一、二级耐火等级粮食平房仓的最大允许占地面积不应大于12000m2,每个防火分区的最大允许建筑面积不应大于3000m2;三级耐火等级粮食平房仓的最大允许占地面积不应大于3000m2,每个防火分区的最大允许建筑面积不应大于1000m2。

6.一、二级耐火等级且占地面积不大于2000m2的单层棉花仓库,其防火分区的最大允许建筑面积不应大于2000m2。

7.一、二级耐火等级冷库的最大允许占地面积和防火分区的最大允许建筑面积,应符合现行国家标准《冷库设计规范》(GB 50072)的规定。

8.“一”表示不允许。

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(四)防火分隔与防爆泄压为实现安全生产,首先强调防患于未然,把预防放在第一位。但一旦发生事故,则应设法限制火灾的蔓延扩大和削弱爆炸威力的升级,以减少损失。而这些措施在厂房或库房等建筑设计时就应重点考虑。通常采取的措施有防火墙、防火门、防火卷帘和防爆泄压设施等。

1.防火墙防火墙为防止火灾蔓延至相邻建筑或相邻水平防火分区且耐火极限不低于3.00h的不燃性墙体。

(1)防火墙应直接设置在建筑的基础或框架、梁等承重结构上,框架、梁等承重结构的耐火极限不应低于防火墙的耐火极限。防火墙应从楼地面基层隔断至梁、楼板或屋面板的底面基层。当高层厂房(仓库)屋顶承重结构和屋面板的耐火极限低于1.00h,其他建筑屋顶承重结构和屋面板的耐火极限低于0.50h时,防火墙应高出屋面0.5m以上。

(2)防火墙横截面中心线水平距离天窗端面小于4.0m,且天窗端面为可燃性墙体时,应采取防止火势蔓延的措施。

(3)建筑外墙为难燃性或可燃性墙体时,防火墙应凸出墙的外表面0.4m以上,且防火墙两侧的外墙均应为宽度均不小于2.0m的不燃性墙体,其耐火极限不应低于外墙的耐火极限。建筑外墙为不燃性墙体时,防火墙可不凸出墙的外表面,紧靠防火墙两侧的门、窗、洞口之间最近边缘的水平距离不应小于2.0m;采取设置乙级防火窗等防止火灾水平蔓延的措施时,该距离不限。

(4)建筑内的防火墙一般不设在转角处,确需设置时,内转角两侧墙上的门、窗、洞口之间最近边缘的水平距离不应小于4.0m;采取设置乙级防火窗等防止火灾水平蔓延的措施时,该距离不限。

(5)防火墙上不应开设门、窗、洞口,确需开设时,应设置不可开启或火灾时能自动关闭的甲级防火门、窗。可燃气体和甲、乙、丙类液体的管道严禁穿过防火墙。防火墙内不应设置排气道。

(6)除上述规定外的其他管道不宜穿过防火墙,确需穿过时,采用防火封堵材料将墙与管道之间的空隙紧密填实,穿过防火墙处的管道保温材料,采用不燃材料;当管道为难燃及可燃材料时,在防火墙两侧的管道上采取防火措施。

(7)防火墙的构造应能在防火墙任意一侧的屋架、梁、楼板等受到火灾的影响而破坏时,不会导致防火墙倒塌。

(8)设置在防火墙、防火隔墙上的防火窗,采用不可开启的窗扇或具有火灾时能自行关闭的功能。

2.防火门在楼梯间入口处设置防烟的前室、开敞式阳台或凹廊(统称前室)等设施,且通向前室和楼梯间的门均为防火门,已采取防火分隔的相邻区域如需要互相通行时,可在中间设防火门。防火门用来防止火灾的烟和热气进入的楼梯间。防火门按应用场所分疏散通道防火六、设施设备场所防火门和入户防火门,按门扇数量分可分为单扇防火门、双扇防火门和多扇防火门,按耐火性能分为隔热防火门、部分隔热防火门和非

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第三章化工防火防爆安全技术隔热防火门等。

(1)设置在建筑内经常有人通行处的防火门宜采用常开防火门。常开防火门应能在火灾时自行关闭,并应具有信号反馈的功能。

(2)常闭防火门应在其明显位置设置“保持防火门关闭”等提示标识。

(3)除管井检修门和住宅的户门外,防火门应具有自行关闭功能。双扇防火门应具有按顺序自行关闭的功能。

(4)人员密集场所内平时需要控制人员随意出入的疏散门和设置门禁系统的住宅、宿舍、公寓建筑的外门,应保证火灾时不需使用钥匙等任何工具即能从内部易于打开,并应在显著位置设置具有使用提示的标识。除该条规定外,防火门应能在其内外两侧手动开启。

(5)设置在建筑变形缝附近时,防火门应设置在楼层较多的一侧,并应保证防火门开启时门扇不跨越变形缝。

(6)设置在防火墙、防火隔墙上的防火窗,应采用不可开启的窗扇或具有火灾时能自行关闭的功能。

3.防火卷帘防火卷帘是具有一定耐火性能的卷帘门组件,建筑中主要用于分隔相邻的防火分区。防火卷帘具有启闭功能,使得防火分区的划分更加灵活,是建筑防火分隔系统的重要组成部分。防火卷帘主要用于需要进行防火分隔的墙体,特别是防火墙、防火隔墙上因生产、使用等需要开设较大开口而又无法设置防火门时的防火分隔。设置防火卷帘时,应符合下列规定:

(1)除中庭外,当防火分隔部位的宽度不大于30m时,防火卷帘的宽度不应大于10m;当防火分隔部位的宽度大于30m时,防火卷帘的宽度不应大于该部位宽度的1/3,且不应大于20m。

(2)防火卷帘应具有火灾时靠自重自动关闭的功能。

(3)除特殊规定外,防火卷帘的耐火极限一般不应低于防火分隔部位墙体的耐火极限要求。防火卷帘只有在耐火极限符合其耐火完整性和耐火隔热性的判定条件时,才可不设置自动喷水灭火系统保护。

(4)防火卷帘应具有防烟性能,与楼板、梁、墙、柱之间的空隙应采用防火封堵材料封堵。

(5)需在火灾时自动降落的防火卷帘,应具有信号反馈的功能。

4.防爆泄压设施有爆炸危险的甲、乙类厂房一般均独立设置,并采用敞开或半敞开式结构。其承重结构一般采用钢筋混凝土或钢框架、排架结构。有爆炸危险的厂房或厂房内有爆炸危险的部位应设置泄压设施。泄压设施的设置应符合下列要求:

(1)泄压设施一般采用轻质屋面板、轻质墙体和易于泄压的门、窗等,应采用安全玻璃等在爆炸时不产生尖锐碎片的材料。泄压设施的设置应避开人员密集场所和主要交通道路,一般靠近有爆炸危险的部位。作为泄压设施的轻质屋面板和墙体的质量一般不大于

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60kg/m2。屋顶上的泄压设施应采取防冰雪积聚措施。

(2)散发较空气轻的可燃气体、可燃蒸气的甲类厂房,宜采用轻质屋面板作为泄压面积。顶棚应尽量平整、无死角,厂房上部空间应通风良好。

(3)散发较空气重的可燃气体、可燃蒸气的甲类厂房和有粉尘、纤维爆炸危险的乙类厂房,应符合下列规定:

①应采用不发火花的地面。采用绝缘材料作整体面层时,应采取防静电措施。

②散发可燃粉尘、纤维的厂房,其内表面应平整、光滑,并易于清扫。

③厂房内一般不可设置地沟,确需设置时,其盖板应严密,地沟应采取防止可燃气体、可燃蒸气和粉尘、纤维在地沟积聚的有效措施,且应在与相邻厂房连通处采用防火材料密封。

(4)有爆炸危险的甲、乙类生产部位,一般布置在单层厂房靠外墙的泄压设施或多层厂房顶层靠外墙的泄压设施附近。有爆炸危险的设备宜避开厂房的梁、柱等主要承重构件布置。

(5)有爆炸危险的甲、乙类厂房的总控制室应独立设置。

(6)有爆炸危险的甲、乙类厂房的分控制室宜独立设置,当贴邻外墙设置时,应采用耐火极限不低于3.00h的防火隔墙与其他部位分隔。

(7)有爆炸危险区域内的楼梯间、室外楼梯或有爆炸危险的区域与相邻区域连通处,应设置门斗等防护措施。门斗的隔墙应为耐火极限不低于2.00h的防火隔墙,门应采用甲级防火门并应与楼梯间的门错位设置。

(8)使用和生产甲、乙、丙类液体的厂房,其管、沟不应与相邻厂房的管、沟相通,下水道应设置隔油设施。

(9)甲、乙、丙类液体仓库应设置防止液体流散的设施。遇湿会发生燃烧爆炸的物品仓库应采取防止水浸渍的措施。

(10)有粉尘爆炸危险的筒仓,其顶部盖板应设置必要的泄压设施。

(11)有爆炸危险的仓库或仓库内有爆炸危险的部位,要采取防爆措施、设置泄压设施。

三、主要危险场所的防火与防爆(一)油库油库是防火与防爆的重点部位。一方面是油库的易燃易爆介质存在着火灾爆炸危险性;另一方面在油库周围往往有较多的火源,如铸造车间的冲天炉、锻工车间加热炉的烟囱,常年喷射火花,还有热处理车间和电气焊等。因此,油库必须采取切实可靠的防火与防爆措施。

1.油库的火灾爆炸危险性油库贮存的石油产品如汽油、柴油和煤油等,具有易挥发、易燃烧、易爆炸、易流淌扩散、易受热膨胀、易产生静电以及易产生沸溢或喷溅的火险特性。有的油品如汽油的闪点很低,为-39℃,在天寒地冻的严冬季节仍存在发生燃爆危险,即低温火灾爆炸的危险性。

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第三章化工防火防爆安全技术油库火灾主要是由各种明火源、静电放电、摩擦撞击以及雷击等原因引起的。例如我油库发生着火爆炸的主要原因有:

(1)油桶作业时,使用不防爆的灯具或其他明火照明。

(2)利用钢卷尺量油、铁制工具撞击等碰撞产生火花。

(3)进出油品方法不当或流速过快,或穿着化纤衣服等,产生静电火花。

(4)室外飞火进入油桶或油蒸气集中的场所。

(5)油桶破裂,或装卸违章。

(6)维修前清理不合格而动火检修,或使用铁器工具撞击产生火花。

(7)灌装过量或日光暴晒。

(8)遭受雷击,或库内易燃物(油棉丝等)、油桶内沉积含硫残留物质的自燃,通风

2.油库的分类根据储存液化烃、易燃和可燃液体的火灾危险性,《石油库设计规范》(GB 50074)表3-13石油库储存液化烃、易燃和可燃液体的火灾危险性分类国东北某企业在春节前进行安全保卫检查,发现汽油库的铁门关闭不严,则让电焊工修理或空调器材不符合安全要求出现火花等。将储存物质分甲、乙、丙三类,见表3-13。按油库容量的大小分为6个等级,见铁门,当时气温是-20℃,汽油在此温度下仍具有火灾爆炸危险,电焊工刚刚引弧即听表3-14。到一声巨响,汽油库发生爆炸,把库房炸成平地,紧接着在库房的废墟上爆炸转化为着火,顿时烈火熊熊,造成三人死亡和严重财产损失。类别特征或液体闪点(F.)A 15℃时的蒸气压力大于0.1MPa的烃类液体或其他类似的液体甲B甲A类以外,F?<28℃A 28℃≤F?<45℃乙B 45℃≤F?<60℃A 60℃≤F?≤120℃丙B F?>120℃表3-14石油库的等级划分等级石油库储罐计算总容量(TV)/m3等级石油库储罐计算总容量(TV)/m3特级1200000≤TV≤3600000三级10000≤TV<30000一级100000≤TV<1200000四级1000≤TV<10000二级30000≤TV<100000五级TV<1000

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(二)电石库根据贮存物品的火灾和爆炸性分类,电石库属甲类物品库房(电石属于甲类储存物

1.布设原则

(1)电石库房的地势要高且干燥,不得布置在易被水淹的低洼地方。

(2)严禁以地下室或半地下室作为电石库房。

(3)电石库不应布置在人员密集区域和主要交通要道处。

(4)企业设有乙炔站时,电石库宜布置在乙炔站的区域内。

(5)电石库与其他建(构)筑物的防火间距,不应小于表3-15的规定。在乙炔站表3-15电石库与建(构)筑物的防火间距m品第2项),其防火与防爆的安全要求和措施主要有以下几点。内电石库,当与制气厂房相邻的较高一面的外墙为防火墙时,其防火间距可适当缩小,但不应小于6m。防火间距名称贮量≤10t贮量>101高层民用建筑、重要公共建筑50 50裙房、其他民用建筑、明火或散发火花的地点25 30

一、二级12 15其他建筑物耐火等级三级15 20四级20 25室外变电站、配电站25 30甲类仓库20 20

(6)电石库与铁路、道路的防火间距不应小于下列规定:

①厂外铁路线(中心线)40m。

②厂内铁路线(中心线)30m。

③厂外道路(路边)20m。

④厂内主要道路(路边)10m。

⑤厂内次要道路(路边)5m。电力牵引机车的厂外铁路线的防火间距可减为20m。至电石库的装卸专用铁路线和道路的防火间距,可不受上列规定的限制。

2.库房设置安全要求

(1)电石库应是单层的一、二级耐火建筑。库房应设置泄压装置(易掀开的轻质房顶,易于泄压的门、窗和墙等),其泄压面积与库房容积之比应大于等于0.200m2/m3。泄压装置应靠近易爆炸部位,不得面对人员集中的地方和主要交通道路。作为泄压的窗不

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第三章化工防火防爆安全技术应采用双层玻璃。电石库的门窗均应向外开启,库房应有直通室外或通过带防火门的走道通向室外的出入口。出入口应位于事故发生时能迅速疏散的地方。电石仓库内应设火灾报警和可燃气体浓度检测报警仪。

(2)电石库房严禁铺设给水、排水、蒸汽和凝结水等管道。

(3)电石库应设置电石桶的装卸平台。平台应高出室外地面0.4~1.1m,宽度不宜小于2m。库房内电石桶应放置在比地坪高0.02m的垫板上。

(4)装设于库房的照明灯具、开关等电气装置,应采用防爆型;或者将灯具和开关装在室外,用反射方法把灯光从玻璃窗射入室内。库内严禁安装采暖设备。

3.消防措施

(1)电石库应备有干砂、二氧化碳灭火器或干粉灭火器等灭火器材。

(2)电石库房的总面积不应超过750m2,并应用防火墙隔成数间,每间的面积不应超过250m2。(三)管道在化工、炼油、冶炼等工厂里,通过管道将许多机器设备互相联通起来。根据管道输送介质的状态、性质、压力和温度等不同,可以分成多种不同管道。这里着重讨论输送可燃介质和助燃介质管道的防爆设施,并且以可燃气体乙炔和助燃气体氧气管道为例,研究管道发生爆炸的原因和应当采取的防爆措施。

1.管道发生着火爆炸的原因

(1)管道里的锈皮及其他固体微粒随气体高速流动时的摩擦热和碰撞热(尤其在管道拐弯处),是管道发生着火爆炸的一个因素。

(2)由于漏气,在管道外围形成爆炸性气体滞留的空间,遇明火而发生着火和爆炸。

(3)外部明火导入管道内部。这里包括管道附近明火的导入,以及与管路相连接的焊接工具由于回火而导人管道内。

(4)管道过分靠近热源,管道内气体过热引起着火爆炸。

(5)氧气管道阀门沾有油脂。

(6)带有水分或其他杂质的气体在管道内流动时,超过一定流速就会因摩擦产生静电积聚而放电。

(7)由于雷击产生巨大的电磁、热、机械效应和静电作用等,也会使管道及构筑物遭到破坏或引起火灾爆炸事故。

2.管道防爆与防火措施

(1)限定气体流速。乙炔在管道中的最大流速,不应超过下列规定:厂区和车间的乙炔管道,工作压力为0.007 MPa以上至0.15 MPa时,其最大流速为3m/s。乙炔站内的乙炔管道,工作压力为2.5 MPa及其以下者,其最大流速为4m/s。氧气在管道中的最大流速,不应超过表3-16的规定。

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表3-16氧气管道内的最高流速设计压力/MPa管材最高允许流速/(m·s?1)≤0.1一按管道系统允许压力降确定碳钢20>0.1,且≤1.0不锈钢30碳钢15>1.0,且≤3.0不锈钢25>3.0,且≤10.0不锈钢4.5不锈钢4.5>10.0,且≤20.0铜基合金6

(2)管径的限定及管道连接的安全要求:

①工作压力在0.007 MPa以上至0.15 MPa的中压乙炔管道,内径不应超过30mm。

②工作压力在0.15~2.5 MPa的高压乙炔管道,内径不应超过20mm。

③乙炔管道的连接应采用焊接,但与设备、阀门和附件的连接处可采用法兰或螺纹连接。

④乙炔管道在厂区的布设,应考虑到由于压力和温度的变化而产生局部应力,管道应有伸缩余地。

⑤氧气管道应尽量减少拐弯。拐弯时宜采用弯曲半径较大或内壁光滑的弯头,不应采用折皱或焊接弯头。

(3)防止静电放电的接地措施。乙炔和氧气管道在室内外架空或埋地铺设时,都必须可靠接地。室外管道埋地铺设时,在管线上每隔200~300m设置一接地极;架空铺设时,每隔100~200m设置一接地极;室内管道不论架空或地沟铺设(不宜采用埋地铺设),每隔30~50m设置一接地极。但不管管线的长短如何,在管道的起端和终端及管道进入建筑物的人口处,都必须设置接地极。接地装置的接地电阻不得大于10Ω。对离地面5m以上架空铺设的氧气和乙炔管道,为防止雷击放电产生的静电或电磁感应对管道的作用,要求缩短管道两接地极的距离,一般不超过50m。

(4)防止外部明火导入管道内部。可采用水封法或采用阻火器,以防止火焰导入管道内部和阻止火焰在管道里蔓延。阻火器亦称火焰消除器,可用粉末冶金片或是用多层细孔铜网(也可用不锈钢网或铝网)重叠起来制成。

(5)防止在管道外围形成爆炸性气体滞留的空间。乙炔管道通过厂房车间时,应保证室内通风良好,并应定期监测乙炔气体浓度,以便及时采取措施排除爆炸性混合气。还应检查管道是否漏气,防止着火爆炸事故。

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第三章化工防火防爆安全技术地沟铺设乙炔管道时,在沟里应填满不含杂质的砂子;埋地铺设时,应在管道下部先铺一层厚度约100 mm的砂子。如沟底有坚硬石块以及考虑到局部有不均匀下沉的可能性时,砂层的厚度还应大些,然后再在管子两侧和上部填以厚度不少于20 mm的砂子。填充砂子的目的是保证管道周围回填密实,没有大的缝隙。当管道一旦发生不均匀下沉时,由于砂子有一定流动性,也随之下沉,不至于在管道附近形成过大的缝隙,造成爆炸性气体聚集停留较大的空间。

(6)管道的脱脂。氧气和乙炔管道在安装使用前都应进行脱脂。常用脱脂剂二氯乙烷和酒精为易燃液体,四氯化碳和三氯乙烯虽是不燃液体,但在明火和灼热物体存在条件下,易分解成剧毒气体——光气。故脱脂现场必须严禁烟火。

(7)气密性和泄漏量试验。氧气和乙炔管道除与一般受压管道同样要求做强度试验外,还应做气密性试验和泄漏量试验。在强度试验合格并用热风吹干后,才可进行气密性试验。试验压力一般为工作压力的

1.05倍。对于工作压力≤0.007 MPa的乙炔管道,其试验压力为工作压力加0.01 MPa;试验介质为空气或惰性气体,用涂肥皂水等方法进行检查。达到试验压力后保压1h,如压力不下降,则气密性试验合格。泄漏量试验的压力为工作压力的1.5倍,但不得小于0.1 MPa,试验介质为空气或氮气。其泄漏标准为试验12h后,泄漏量不超过原气体容积的0.5??合格。泄漏量可按式(3-3)计算:V=100[1-p(273+5)% (3-3)式中V——泄漏量,%;P?,P?——试验开始和终结时管道内介质的绝对压力,Pa;t?,I?——试验开始和结束时管道内介质的温度,℃。

(8)埋地乙炔管道不应铺设在下列地点:烟道、通风地沟和直接靠近高于50℃热表面的地方;建筑物、构筑物和露天堆场的下面。架空乙炔管道靠近热源铺设时,宜采用隔热措施,管壁温度严禁超过70℃。

(9)乙炔管道可与供同一使用目的的氧气管道共同铺设在非燃烧体盖板的不通行地沟内,地沟内必须全部填满砂子,并严禁与其他沟道相通。

(10)乙炔管道严禁穿过生活间、办公室。厂区和车间的乙炔管道,不应穿过不使用乙炔的建筑物和房间。

(11)氧气管道严禁与燃油管道共沟铺设。架空铺设的氧气管道不宜与燃油管道共架铺设,如确需共架铺设时,氧气管道宜布置在燃油管道的上面,且净距不宜小于0.5m。

(12)乙炔管路使用前,应用氮气吹洗全部管道,取样化验合格后方准使用。(四)喷漆喷漆方法主要有空气喷漆和静电喷漆两种。目前不少工厂还大量采用空气喷漆的方法,即利用喷枪来压缩空气气流,将漆料从喷嘴以雾状喷出,沉积在产品表面。漆料和稀

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释剂大多是硝基物质,喷成雾状后有50??上扩散在空间,这不仅危害人身健康,同时能与空气形成爆炸性混合物,遇火源便会发生燃烧爆炸。由于喷漆中的溶剂含量比较高,而且喷漆要求快干,所用物料的沸点低,容易挥发,因此防火防毒是喷漆安全的重点。其安全要求主要有以下几点。

(1)喷漆属于甲类生产,其车间厂房应为一、二级耐火结构,不宜设在二层以上的建筑物上。贮存和调漆应在符合防火要求的专门房间内进行。地面应采用耐火且不易碰出火花的材料。

(2)喷漆厂房与明火操作场所的距离应大于30m。

(3)喷漆车间和喷漆料、溶剂的贮存、调配间的各种电器应符合电气防爆规范要求。如采用无防爆灯具,可在墙外设强光灯通过玻璃照射。工作人员不得携带火柴、打火机等火种进入生产场所。

(4)动火检修时,必须采取防火措施。例如,事先清除油漆及其沉淀物、增设灭火器材、专人监护等。还必须经相关管理部门审批同意后,才能动火。

(5)喷漆车间应根据生产情况设置足够的通风和排风装置,将可燃气体及时排出。中小型零件喷漆时,最好采用水帘过滤抽风柜。通风机必须采用专门的防爆型风机,并经常检查,防止摩擦撞击。所有电气设备应有良好接地。如果车间没有严格的保温要求,尽量采用自然通风。

(6)操作时应控制喷速,空气压力应控制在0.2~0.4 MPa,喷枪与工件表面的距离宜保持在300~500 mm。

(7)车间里的油漆和溶剂贮存量以不超过一日用量为宜。为减少挥发量,容器应加盖。

(8)在特殊情况下,如大型机械、机车等机件庞大且又不宜搬动的喷漆操作,若确需在现场进行,而现场的电气设备又不防爆时,应将现场电源全部切断,待喷漆结束、可燃蒸气全部排除后方可通电。

(9)在露天进行喷漆操作时,应避开焊割作业、砂轮、锻造、铸造等明火场所。

(10)喷漆的防火还应从改进工艺和材料着手。如采用静电喷漆,材料利用率可提高到80??98??上,扩散的漆雾大大减少。又如采用电泳涂漆,以水作溶剂,消除了溶剂中毒和火灾的危险等。

四、电气防火防爆安全技术(一)生产场所爆炸性环境分类与分级

1.爆炸性气体环境分类与分级

1)爆炸性气体释放源与分级释放源是指可释放出能形成爆炸性混合物的物质所在的部位或地点。释放源应按可燃物质的释放频繁程度和持续时间长短分为连续级释放源、一级释放源、二级释放源,释放源分级应符合下列规定:

(1)连续级释放源应为连续释放或预计长期释放的释放源。下列情况可划为连续级释放源:

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第三章化工防火防爆安全技术

①没有用惰性气体覆盖的固定顶盖贮罐中的可燃液体的表面。

②油、水分离器等直接与空间接触的可燃液体的表面。

③经常或长期向空间释放可燃气体或可燃液体的蒸气的排气孔和其他孔口。

(2)一级释放源应为在正常运行时,预计可能周期性或偶尔释放的释放源。下列情况可划为一级释放源:

①在正常运行时,会释放可燃物质的泵、压缩机和阀门等的密封处。

②贮有可燃液体的容器上的排水口处,在正常运行中,当水排掉时,该处可能会向空间释放可燃物质。

③正常运行时,会向空间释放可燃物质的取样点。

④正常运行时,会向空间释放可燃物质的泄压阀、排气口和其他孔口。

(3)二级释放源应为在正常运行时,预计不可能释放,当出现释放时,仅是偶尔和短期释放的释放源。下列情况可划为二级释放源:

①正常运行时,不能出现释放可燃物质的泵、压缩机和阀门的密封处。

②正常运行时,不能释放可燃物质的法兰、连接件和管道接头。

③正常运行时,不能向空间释放可燃物质的安全阀、排气孔和其他孔口处。

④正常运行时,不能向空间释放可燃物质的取样点。

2)爆炸性气体环境分区爆炸性气体环境应根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间分为0区、1区、2区,分区应符合下列规定。

(1)0区应为连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境。

(2)1区应为在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境。

(3)2区应为在正常运行时不太可能出现爆炸性气体混合物的环境,或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境。

(4)符合下列条件之一时,可划为非爆炸危险区域:

①没有释放源且不可能有可燃物质侵入的区域。

②可燃物质可能出现的最高浓度不超过爆炸下限值的10??

③在生产过程中使用明火的设备附近,或炽热部件的表面温度超过区域内可燃物质引燃温度的设备附近。

④在生产装置区外,露天或开敞设置的输送可燃物质的架空管道地带,但其阀门处按具体情况确定。

(5)爆炸危险区域的划分应按释放源级别和通风条件确定,存在连续级释放源的区域可划为0区,存在一级释放源的区域可划为1区,存在二级释放源的区域可划为2区,并应根据通风条件按下列规定调整区域划分:

①当通风良好时,可降低爆炸危险区域等级,但当通风不良时,应提高爆炸危险区域等级。

②局部机械通风在降低爆炸性气体混合物浓度方面比自然通风和一般机械通风更为有效时,可采用局部机械通风降低爆炸危险区域等级。

③在障碍物、凹坑和死角处,应局部提高爆炸危险区域等级。

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④利用堤或墙等障碍物,限制比空气重的爆炸性气体混合物的扩散,可缩小爆炸危

3)爆炸性气体混合物的分级、分组爆炸性气体混合物应按其最大试验安全间隙(MESG)或最小点燃电流比(MICR)表3-17爆炸性气体混合物分级险区域的范围。分级。爆炸性气体混合物分级应符合表3-17的规定。级别最大试验安全间隙(MESG)/mm最小点燃电流比(MICR)ⅡA ≥0.9 >0.8ⅡB 0.5<MESG<0.9 0.45≤MICR≤0.8ⅡC ≤0.5 <0.45注:1.分级的级别应符合现行国家标准《爆炸性环境第11部分:气体或蒸气物质特性分类试验方法和数据》(GB/T 3836.11)的有关规定。

2.最小点燃电流比(MICR)为各种可燃物质的最小点燃电流值与实验室甲烷的最小点燃电流值之比。

2.爆炸性粉尘环境分类与分级

1)爆炸性粉尘释放源分级粉尘释放源应按爆炸性粉尘释放频繁程度和持续时间长短分为连续级释放源、一级释放源、二级释放源,释放源应符合下列规定。

(1)连续级释放源应为粉尘云持续存在或预计长期或短期经常出现的部位。

(2)一级释放源应为在正常运行时预计可能周期性的或偶尔释放的释放源。

(3)二级释放源应为在正常运行时,预计不可能释放,如果释放也仅是不经常地并且是短期地释放。

(4)下列三项不应被视为释放源:

①压力容器外壳主体结构及其封闭的管口和人孔。

②全部焊接的输送管和溜槽。

③在设计和结构方面对防粉尘泄漏进行了适当考虑的阀门压盖和法兰接合面。

2)爆炸性粉尘环境危险区域分区爆炸危险区域应根据爆炸性粉尘环境出现的频繁程度和持续时间分为20区、21区、22区,分区应符合下列规定。

(1)20区应为空气中的可燃性粉尘云持续地或长期地或频繁地出现于爆炸性环境中的区域。

(2)21区应为在正常运行时,空气中的可燃性粉尘云很可能偶尔出现于爆炸性环境中的区域。

(3)22区应为在正常运行时,空气中的可燃粉尘云一般不可能出现于爆炸性粉尘环境中的区域,即使出现,持续时间也是短暂的。

(4)爆炸危险区域的划分应按爆炸性粉尘的量、爆炸极限和通风条件确定。

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第三章化工防火防爆安全技术

(5)符合下列条件之一时,可划为非爆炸危险区域:

①装有良好除尘效果的除尘装置,当该除尘装置停车时,工艺机组能联锁停车。

②设有为爆炸性粉尘环境服务,并用墙隔绝的送风机室,其通向爆炸性粉尘环境的风道设有能防止爆炸性粉尘混合物侵入的安全装置。

③区域内使用爆炸性粉尘的量不大,且在排风柜内或风罩下进行操作。

④为爆炸性粉尘环境服务的排风机室,应与被排风区域的爆炸危险区域等级相同。

3)爆炸性粉尘环境中粉尘分级在爆炸性粉尘环境中粉尘可分为下列三级。

(1)ⅢA级为可燃性飞絮。

(2)ⅢB级为非导电性粉尘。

(3)ⅢC级为导电性粉尘。(二)防爆电气设备

1.防爆电气设备类型化工企业经常使用各种易燃、易爆的化学物质,作为生产原料或者就是生产的产品,由于各种原因导致生产过程中发生化学品的泄漏、挥发等情况,从而在电气设备周边形成爆炸性环境,因此,在化工生产中要求在爆炸性环境使用的电气设备应当具有一定的防爆功能。爆炸性环境使用的电气设备与爆炸危险物质的分类相对应,被分为I类、Ⅱ类、Ⅲ类。

(1)I类电气设备。用于煤矿瓦斯气体环境。I类防爆型式考虑了甲烷和煤粉的点燃及地下用设备的机械增强保护措施。

(2)Ⅱ类电气设备。用于爆炸性气体环境。具体分为ⅡA、ⅡB、ⅡC三类。ⅡB类的设备可适用于ⅡA类设备的使用条件,ⅡC类的设备可用于ⅡA或ⅡB类设备的使用条件。

(3)Ⅲ类电气设备。用于爆炸性粉尘环境。具体分为ⅢA、ⅢB、ⅢC三类。ⅢB类的设备可适用于ⅢA设备的使用条件,ⅢC类的设备可用于ⅢA或ⅢB类设备的使用条件。

2.设备保护等级(EPL)引入设备保护等级(EPL)目的在于指出设备的固有点燃风险,区别爆炸性气体环境、爆炸性粉尘环境和煤矿有甲烷的爆炸性环境的差别。用于煤矿有甲烷的爆炸性环境中的I类设备EPL分为Ma、Mb两级。用于爆炸性气体环境的Ⅱ类设备的EPL分为Ga、Gb、Ge三级。用于爆炸性粉尘环境的Ⅲ类设备的EPL分为Da、Db、De三级。其中,Ma、Ga、Da级的设备具有“很高”的保护等级,该等级具有足够的安全程度,使设备在正常运行过程中、在预期的故障条件下或者在罕见的故障条件下不会成为点燃源。对Ma级来说,甚至在气体突出时设备带电的情况下也不可能成为点燃源。Mb、Gb、Db级的设备具有“高”的保护等级,在正常运行过程中,在预期的故障条件下不会成为点燃源。对Mb级来说,在从气体突出到设备断电的时间范围内,预期的故障条件下不可能成为点燃源。

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Gc、Dc级的设备为爆炸性气体环境用设备,具有“加强”的保护等级,在正常运行过程中不会成为点燃源,也可采取附加保护,保证在点燃源有规律预期出现的情况下(如灯具的故障),不会点燃。

3.防爆电气设备防爆结构型式

1)爆炸性气体环境防爆电气设备结构型式及符号为了选择适用于爆炸性气体环境的电气设备,将爆炸性气体混合物按其最大试验安全间隙或最小点燃电流分级,分为ⅡA、ⅡB、ⅡC。最大试验安全间隙是制造电气设备隔爆外壳的基础数据,在隔爆外壳中是以隔爆间隙喷射出的爆炸产物所具有的能量点燃周围爆炸性的气体混合物,因此隔爆型防爆结构的定义为当可燃气体或蒸气进入外壳内部发生爆炸时,该外壳能承受爆炸压力且爆炸的火焰不会引燃该外壳外部的可燃气体或蒸气的全封闭结构。最小点燃电流比是设计本质安全型电路的依据,在本质安全电路中,是用电火花点燃爆炸性气体混合物。因此本安型防爆结构的定义为电气设备产生的火花、电弧或高温不会引燃可燃气体或蒸气的结构。用于爆炸性气体环境的防爆电气设备结构型式及符号分别是:

(1)隔爆型(d)。

(2)增安型(e)。

(3)本质安全型(i,对应不同的保护等级分为ia、ib、ic)。

(4)浇封型(m,对应不同的保护等级分为ma、mb、me)。

(5)无火花型(nA)。

(6)火花保护型(nC)。

(7)限制呼吸型(nR)。

(8)限能型(nL)。

(9)油浸型(o)。

(10)正压型(p,对应不同的保护等级分为px、py、pz)。

(11)充砂型(q)等设备。各种防爆型式及符号的防爆电气设备有其各自对应的保护等级,供电气防爆设计时选用。

2)爆炸性粉尘环境防爆电气设备结构型式及符号用于爆炸性粉尘环境的防爆电气设备结构型式及符号分别是:

(1)隔爆型(t,对应不同的保护等级分为ta、tb、te)。

(2)本质安全型(i,对应不同的保护等级分为ia、ib、ic)。

(3)浇封型(m,对应不同的保护等级分为ma、mb、me)。

(4)正压型(p)等设备。

4.防爆电气设备的标志防爆电气设备的标志应设置在设备外部主体部分的明显地方,且应设置在设备安装之后能看到的位置。标志应包含:制造商的名称或注册商标、制造商规定的型号标识、产品编号或批号、颁发防爆合格证的检验机构名称或代码、防爆合格证号、Ex标志、防爆结构型式符号、类别符号、表示温度组别的符号(对于Ⅱ类电气设备)或最高表面温度及

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第三章化工防火防爆安全技术单位,前面加符号T(对于Ⅲ类电气设备)、设备保护等级(EPL)、防护等级(仅对于Ⅲ表示Ex标志、防爆结构型式符号、类别符号、温度组别或最高表面温度、保护等

(1)ExdIBT3Gb——表示该设备为隔爆型“d”,保护等级为Gb,用于IIB类T3组

(2)ExpⅢCT120℃DbIP65——表示该设备为正压型“p”,保护等级为Db,用于有用于含有爆炸性气体(除甲烷外)时,应按照I类和Ⅱ类相应可燃性气体的要求进

5.爆炸危险环境中电气设备的选用原则

(1)应根据电气设备使用环境、电气设备的种类、防护级别和使用条件等选择电气

(2)所选用的防爆电气设备的类别和组别不应低于该危险环境内爆炸性混合物的类

(3)危险区域划分与电气设备保护级别的关系应符合下列规定:

①爆炸性环境内电气设备保护级别(EPL)的选择应符合表3-18的规定。表3-18爆炸性环境内电气设备保护级别(EPL)的选择类,例如IP54)。级、防护等级的示例:爆炸性气体环境的防爆电气设备。JDC导电性粉尘的爆炸性粉尘环境的防爆电气设备,其最高表面温度低于120℃,外壳防行制造和检验。该类电气设备应有相应的标志,如“ExdI/ⅡBT3”或者“ExdI/Ⅱ(NH?)”。设备。具体选择时,应根据爆炸危险区域的分区,可燃性物质和可燃性粉尘的分级,可燃别和组别。护等级为IP65。性物质的引燃温度,可燃性粉尘云、可燃性粉尘层的最低引燃温度等因素进行选择。危险区域设备保护级别危险区域设备保护级别0区Ga 20区Da1区Ga或Gb 21区Da或Db2区Ga、Gb或Ge 22区Da、Db或De

②电气设备保护级别(EPL)与电气设备防爆结构的关系应符合表3-19的规定。表3-19电气设备保护级别(EPL)与电气设备防爆结构的关系设备保护级别(EPL)电气设备防爆结构防爆形式本质安全型“ia”浇封型“ma”Ga由两种独立的防爆类型组成的设备,每一种类型达到保护级别Gb的要求光辐射式设备和传输系统的保护“op is”

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注:①在1区中使用的增安型“e”电气设备仅限于下列电气设备。在正常运行中不产生火花、电弧或危险温度的接线盒和接线箱,包括主体为“d”或“m”型,接线部分为“e”型的电气产品;按现行国家标准《爆炸性环境第3部分:由增安型“e”保护的设备》(GB 3836.3)附录D配置的合适热保护装置的“e”型低压异步电动机,启动频繁和环境条件恶劣者除外;“e”型荧光灯;“e”型测量仪表和仪表用电流互感器。表3-19(续)设备保护级别(EPL)电气设备防爆结构防爆形式隔爆型“d”增安型"e"①本质安全型“b”浇封型“mb”Gb油浸型“o”正压型“px”“py”充砂型“q”本质安全现场总线概念(FISCO)一光辐射式设备和传输系统的保护"op pr"本质安全型“ie”浇封型"me"无火花型“n”“nA”限制呼吸型“nR”Ge限能型“nL”火花保护型“nC”正压型“p2”非可燃现场总线概念(FNICO)一光辐射式设备和传输系统的保护“op sh”本质安全型“iD”Da浇封型“mD”外壳保护型“ta”本质安全型“iD”浇封型Db “mD”外壳保护型“tb”正压型“pD”本质安全型“iD”浇封型De “mD”外壳保护型“tc”正压型“pD”

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第三章化工防火防爆安全技术

(4)防爆电气设备的级别和组别不应低于该爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的

①气体、蒸气或粉尘分级与电气设备类别的关系应符合表3-20的规定。当存在有表3-20气体、蒸气或粉尘分级与电气设备类别的关系级别和组别,并应符合下列规定:两种以上可燃性物质形成的爆炸性混合物时,应按照混合后的爆炸性混合物的级别和组别选用防爆设备,无据可查又不可能进行试验时,可按危险程度较高的级别和组别选用防爆电气设备。对于标有适用于特定的气体、蒸气的环境的防爆设备,没有经过鉴定,不得使用于其他的气体环境内。气体、蒸气或粉尘分级设备类别气体、蒸气或粉尘分级设备类别ⅡA ⅡA、ⅡB或ⅡC ⅢA ⅢA、ⅢB或ⅢCⅡB ⅡB或ⅡC ⅢB ⅢB或ⅢCⅡC ⅡC ⅢC ⅢC

②Ⅱ类电气设备的温度组别、最高表面温度和气体、蒸气引燃温度之间的关系符合

③安装在爆炸性粉尘环境中的电气设备应采取措施防止热表面可燃性粉尘层引起的表3-21 Ⅱ类电气设备的温度组别、最高表面温度和气体、蒸气引燃温度之间的关系表3-21的规定。火灾危险。Ⅲ类电气设备的最高表面温度应按国家现行有关标准的规定进行选样。电气设备结构应满足电气设备在规定的运行条件下不降低防爆性能的要求。电气设备温度组别电气设备允许最高表面温度/℃气体/蒸气的引燃温度/℃适用的设备温度级别T1 450 >450 T1~T6T2 300 >300 T2~T6T3 200 >200 T3~T6T4 135 >135 T4~T6T5 100 >100 T5~T6T6 85 >85 T6

(5)当选用正压型电气设备及通风系统时,应符合下列规定:

①通风系统应采用非燃性材料制成,其结构应坚固,连接应严密,并不得有产生气体滞留的死角。

②电气设备应与通风系统联锁,运行前应先通风,并应在通风量大于电气设备及其

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通风系统管道容积的5倍时,接通设备的主电源。

③在运行中,进入电气设备及其通风系统内的气体不应含有可燃物质或其他有害物质。

④在电气设备及其通风系统运行中,对于px、py或pD型设备,其风压不应低于50 Pa;对于pz型设备,其风压不应低于25 Pa。当风压低于上述值时,应自动断开设备的主电源或发出信号。

⑤通风过程排出的气体不宜排入爆炸危险环境;当采取有效地防止火花和炽热颗粒从设备及其通风系统吹出的措施时,可排入2区空间。

⑥对闭路通风的正压型设备及其通风系统应供给清洁气体。

⑦电气设备外壳及通风系统的门或盖子应采取联锁装置或加警告标志等安全措施。

(6)应用示例:如图3-2所示,某炼化公司油品质量升级项目的“三苯罐区”在装卸泵的电动机选型上,根据爆炸危险分区和《爆炸危险环境电力装置设计规范》(GB 50058)的要求,选用了防爆等级不低于d IB T4或eB T3的防爆型电动机。非爆炸危险区户异气体危险区2区(油气、氢气)中其内电气设备防爆等级不低于dIIBT4(dICT4)或eIIBT3图3-2某炼化企业三苯罐区爆炸危险区域划分图(节选)(三)防爆电气线路在爆炸危险环境中,电气线路安装位置的选择、敷设方式的选择、导体材质的选择、连接方法的选择等均应根据环境的危险等级进行。

1.敷设位置电气线路应当敷设在爆炸危险性较小或距离释放源较远的位置。

2.敷设方式爆炸危险环境中电气线路主要采用防爆钢管配线和电缆配线,在敷设时的最小截面、接线盒、管子连接要求等方面应满足对应爆炸危险区域的防爆技术要求。

3.隔离密封敷设电气线路的沟道以及保护管、电缆或钢管在穿过爆炸危险环境等级不同的区域之

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第三章化工防火防爆安全技术间的隔墙或楼板时,应采用非燃性材料严密堵塞。

4.导线材料选择在爆炸危险区内,除在配电盘、接线箱或采用金属导管配线系统内,无护套的电线不应作为供配电线路。在1区内应采用铜芯电缆;除本质安全电路外,在2区内宜采用铜芯电缆,当采用铝芯电缆时,其截面不得小于16mm2,且与电气设备的连接应采用铜-铝过渡接头。敷设在爆炸性粉尘环境20区、21区以及在22区内有剧烈振动区域的回路,均应采用铜芯绝缘导线或电缆。除本质安全系统的电路外,爆炸性环境电缆配线的技术要求和在爆炸性环境内电压为1000V以下的钢管配线的技术要求应符合《爆炸危险环境电力装置设计规范》(GB 50058)的有关规定。

5.允许载流量1区、2区绝缘导线截面和电缆截面选择,导体允许载流量不应小于熔断器熔体额定电流和断路器长延时过电流脱扣器整定电流的1.25倍。引向低压笼型感应电动机支线的允许载流量不应小于电动机额定电流的1.25倍。

6.电气线路的连接1区和2区的电气线路的中间接头必须在与该危险环境相适应的防爆型的接线盒或接头盒内部。1区宜采用隔爆型接线盒,2区可采用增安型接线盒。(四)爆炸性气体环境危险区域范围典型示例图根据《爆炸危险环境电力装置设计规范》(GB 50058),下面以部分化工企业生产现场为例,描述爆炸性气体环境危险区域范围。该标准在实践应用中要结合具体情况,充分分析影响区域的等级和范围的各项因素,包括可燃物的释放量、释放速度、沸点、温度、闪点、相对密度、爆炸下限、障碍等及其生产条件,运用实践经验加以分析判断时,可使用下列示例来确定范围,图中释放源除注明外均为第二级释放源。

(1)可燃物质重于空气、通风良好且为第二级释放源的主要生产装置区(图3-3和图3-4),爆炸危险区域的范围宜符合下列规定:第二级释放源7.5m地坪地坪下的坑、沟15m30m

7.5m10.6m1区Z2区□附加2区(建议用于可能释放大量高挥发性产品的地点)注:重于空气的气体或蒸气(相对密度大于1.2的气体或蒸气)图3-3释放源接近地坪时可燃物质重于空气、通风良好的生产装置区

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①在爆炸危险区域内,地坪下的坑、沟可划为1区。

②与释放源的距离为7.5m的范围内可划为2区。

③以释放源为中心,总半径为30m,地坪上的高度为0.6m,且在2区以外的范围内可划为附加2区。

7.5m第二级释放源E地坪3地坪下的坑、沟15m30m

7.5m

0.5 40.6m1区Z2区■附加2区(建议用于可能释放大量高挥发性产品的地点)注:重于空气的气体或蒸气(相对密度大于1.2的气体或蒸气)图3-4释放源在地坪以上时可燃物质重于空气、通风良好的生产装置区

(2)可燃物质重于空气,释放源在封闭建筑物内,通风不良且为第二级释放源的主要生产装置区(图3-5),爆炸危险区域的范围划分宜符合下列规定:

①封闭建筑物内和在爆炸危险区域内地坪下的坑、沟可划为1区。

②以释放源为中心,半径为15m,高度为7.5m的范围内可划为2区,但封闭建筑物的外墙和顶部距2区的界限不得小于3m,如为无孔洞实体墙,则墙外为非危险区。

③以释放源为中心,总半径为30m,地坪上的高度为0.6m,且在2区以外的范围内可划为附加2区。

(3)对于可燃物质重于空气的贮罐(图3-6和图3-7),爆炸危险区域的范围划分宜符合下列规定:

①固定式贮罐,在罐体内部未充惰性气体的液体表面以上的空间可划为0区,浮顶式贮罐在浮顶移动范围内的空间可划为1区。

②以放空口为中心,半径为1.5m的空间和爆炸危险区域内地坪下的坑、沟可划为1区。

③距离贮罐的外壁和顶部3m的范围内可划为2区。

④当贮罐周围设围堤时,贮罐外壁至围堤,其高度为堤顶高度的范围内可划为2区。

(4)可燃液体、液化气、压缩气体、低温液体装载槽车及槽车注入口处(图3-8),爆炸危险区域的范围划分宜符合下列规定:

①以槽车密闭式注入口为中心,半径为1.5m的空间或以非密闭式注入口为中心,半径为3m的空间和爆炸危险区域内地坪下的坑、沟可划为1区。

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第三章化工防火防爆安全技术第二级释放源、不良通风区域3m地坪5忍地坪下的坑、沟15m 15m30m 30m3m

0.6m 7.5m1区Z2区附加2区(建议用于可能释放大量高挥发性产品的地点)注:用于距释放源在水平方向15m的距离,或在建筑物周边3m范围,取两者中较大者图3-5可燃物质重于空气、释放源在封闭建筑物内通风不良的生产装置区贮罐在堤内贮罐无堤E 1.5m半径范围放空口堤液体表面地坪地坪下的坑、沟3m 3m0区1区2区图3-6可燃物质重于空气、设在户外地坪上的固定式贮罐贮罐在堤内贮罐无堤浮顶一堤、地坪地坪下的坑、沟3m 3m3m1区Z2区图3-7可燃物质重于空气、设在户外地坪上的浮顶式贮罐

②以槽车密闭式注入口为中心,半径为4.5m的空间或以非密闭式注入口为中心,半径为7.5m的空间以及至地坪以上的范围内可划为2区。

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1. 5 m半径(3 m半径)装料管线

4. 5 m半径

(7. 5 m半径)

1. 5 m半径(3 m半径)地坪团2区注:可燃液体为非密闭庄送时采用括号内数值图3-8可燃液体、液化气、压缩气体等密闭注送系统的槽车

(5)对于可燃物质轻千空气,通风良好且为第二级释放源的主要生产装置区(图3 -9),当释放源距离地坪的高度不超过4. 5 m时,以释放源为中心,半径为4. 5 m,顶部与释放源的距离为4. 5 m,及释放源至地坪以上的范围内可划分为2区。第二级释放源地坪汝亲洲铩E9.t长窒Es

·L巨2区注:释放源距地坪的高度超过4. 5 m时,应根据实践经验确定图3-9可燃物质轻于空气、通风良好的生产装置区

(6)对于可燃物质轻于空气,下部无侧墙,通风良好且为第二级释放源的压缩机厂房(图3 -10),爆炸危险区域的范围划分宜符合下列规定:CD当释放源距离地坪的高度不超过4.5 m时,以释放源为中心,半径为4. 5 m,地坪以上至封闭区底部的空间和封闭区内部的范围内可划为2区。

②屋顶上方百叶窗边外,半径为4. 5 m,百叶窗顶部以上高度为7. 5 m的范围内可划分为2区。

(7)对千可燃物质轻于空气,通风不良且为第二级释放源的压缩机厂房(图3 -11),爆炸危险区域的范围划分宜符合下列规定:

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第三章化工防火防爆安全技术

4.5m封闭区底部第二级释放源-地坪

4.5m--- 2区

7.5m最大4.5m或至地坪注:1.释放源距地坪高度超过4.5m时,应根据实践经验确定;

2.轻于空气的气体或蒸气(相对密度小于0.8的气体或蒸气)图3-10可燃物质轻于空气、通风良好的压缩机厂房忌封闭区底部第二级释放源-地坪

4.5m

0.6m最大4.5m或至地坪1区四2区注:释放源距地坪的高度超过4.5m时,应根据实践经验确定图3-11可燃物质轻于空气,通风不良的压缩机厂房

①封闭区域内部可划分为1区。

②以释放源为中心,半径为4.5m,地坪以上至封闭区底部的空间和距离封闭区外壁3m,顶部的垂直高度为4.5m的范围内可划为2区。

(8)对于开顶贮罐或池的单元分离器、顶分离器和分离器(图3-12),当液体表面为连续级释放源时,爆炸危险区域的范围划分宜符合下列规定:

①单元分离器和预分离器的池壁外,半径为7.5m,地坪上高度为7.5m,及至液体

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表面以上的范围内可划为1区。

②分离器的池壁外,半径为3m,地坪上高度为3m,及至液体表面以上的范围内可划为1区。

③1区外水平距离半径为3m,垂直上方3m,水平距离半径为7.5m,地坪上高度为3m以及1区外水平距离半径为22.5m,地坪上高度为0.6m的范围内可划为2区。3m地坪7.5m 7..5m 15m(3m)1区2区.6m 7.5m(3m)图3-12单元分离器、顶分离器和分离器

(9)对于开顶贮罐或池的溶解气游离装置(溶气浮选装置)(图3-13),当液体表面处为连续级释放源时,爆炸危险区域的范围划分宜符合下列规定:

①液体表面至地坪的范围可划为1区。

②1区外及池壁外水平距离半径为3m,地坪上高度为3m的范围内可划为2区。

(10)对于开顶贮罐或池的生物氧化装置(图3-14),当液体表面处为连续级释放源时,开顶贮罐或池壁外水平距离半径为3m,液体表面上方至地坪上高度为3m的范围内宜划为2区。3m地坪3m网1区四2区图3-13溶解气游离装置(溶气浮选装置)(DAF)日ot地坪3mZ2区图3-14生物氧化装置(BIOX)

(11)对于在通风良好区域内的带有通风管的盖封地下油槽或油水分离器(图3-

15),当液体表面为连续级释放源时,爆炸危险区域范围划分宜符合下列规定:

①液体表面至盖底及以通风管口为中心,半径为1m的范围可划为1区。

②槽壁外水平距离1.5m,盖子上部高度为1.5m,及以通风管口为中心,半径为

1.5m的范围可划为2区。

(12)对于处理生产装置用冷却水的机械通风冷却塔(图3-16),当划分为爆炸危险区域时,以回水管顶部烃放空管管口为中心,半径为1.5m和冷却塔及其上方高度为3m的范围可划分为2区,地坪下的泵坑的范围宜为1区。

(13)无释放源的生产装置区与通风不良的,且有第二级释放源的爆炸性气体环境相

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第三章化工防火防爆安全技术1m半径1.5m半径通风管-地坪1.5m液体表面1区Z2区

1.5m图3-15在通风良好区域内的带有通风管的盖封地下油槽或油水分离器

1.5m半径3m回水管顶部烃放空管王地坪3mk泵坑3mm3

0.6m1区| Z2区图3-16处理生产装置用冷却水的机械通风冷却塔邻(图3-17),并用非燃烧体的实体墙隔开,其爆炸危险区域的范围划分宜符合下列规定:第二级释放源力实体墙15m1区四2区图3-17与通风不良的房间相邻

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①通风不良的,有第二级释放源的房间范围内可划为1区。

②当可燃物质重于空气时,以释放源为中心,半径为15m的范围内可划为2区。

③当可燃物质轻于空气时,以释放源为中心,半径为4.5m的范围内可划为2区。

五、防静电与防雷安全技术(一)静电的防护为防止静电放电引发燃烧和爆炸,化工企业应按照《防止静电事故通用要求》(GB

12158)、《液体石油产品静电安全规程》(GB 13348)、《防静电工程施工与质量验收规范》(GB 50944)、《静电防护管理通用要求》(GB/T 39587)、《化工企业静电安全检查规程》(HG/T 23003)等国家标准的有关规定,从技术上和管理上做好静电防护工作。防止静电危害一方面要控制静电的产生,另一方面要防止静电的积累。控制静电的产生主要是控制工艺过程和控制工艺过程中所用材料的选择;控制静电的积累主要是设法加速静电的泄漏和中和,使静电不超过安全限度。接地、增湿、加入抗静电添加剂等均属于加速静电泄漏的方法,运用感应中和器、外接电源式中和器、放射线中和器等装置消除静电危害的方法均属于加速静电中和的方法。静电导致火灾爆炸的条件有5个方面:①产生静电电荷;②有足够的电压产生火花放电;③有能引起火花放电的合适间隙;④产生的电火花要有足够的能量;⑤在放电间隙及周围环境中有易燃易爆混合物。上述条件缺一不可。因此,只要消除其中之一,就可达到防止静电引起燃烧爆炸危害的目的。防止静电危害主要有控制并减少静电的产生,设法导走、消散静电,封闭静电,防止静电发生放电,改变生产环境等措施。具体的方法有工艺控制法、泄漏导走法、中和电荷法、封闭削尖法和防止人体带静电的方法等。

1.控制方法

1)工艺控制法工艺控制法就是从工艺流程、设备结构、材料选择和操作管理等方面采取措施,限制静电的产生或控制静电的积累,使之达不到危险的程度。

(1)限制输送速度。降低物料移动中的摩擦速度或液体物料在管道中的流速等工作参数,可限制静电的产生。对于液体物料的输送,主要通过控制流速来限制静电的产生。此外,输送管路应尽量减少弯曲和变径。液体物料中不应混入空气、水、灰尘和氧化物等杂质,也不可混入可溶性物品。用油轮、罐车、汽车、槽车等进行输送,其输送速度不应急剧变化,同时应在罐内装设分室隔板将液体分隔开等。例如,油品在管道中流动所产生的流动电流或电荷密度的饱和值近似与油品流速的二次方成正比,所以对液体物料来说,控制流速是减少静电电荷产生的有效办法。对气体物料输送应注意,先用过滤器将其中的水雾、尘粒除去后再输送或喷出。在喷出过程中,要求喷出量小,压力低,管路应清扫,如二氧化碳喷出时尽量防止带出干冰。液化气瓶口及易喷出的法兰处,应定期清扫干净。

(2)加快静电电荷的逸散。

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第三章化工防火防爆安全技术在产生静电的任何工艺过程中,总是包含着产生和逸散两个区域。逸散就是指电荷自

①缓冲器。输送液体物料时,在管道末端加缓冲器,以利用流速减慢时消散显著的

②静置时间。经输油管注入贮罐的液体带入一定的静电荷,根据同性相斥的原理,表3-22静置时间表带电体上泄漏消散。特点,使带电的液体通过管道进入贮罐之前,先进入缓冲器内“缓冲”一段时间,将大液体内的电荷将向器壁、液面集中并泄入大地,此过程需一定时间,因此石油产品送入贮部分电荷在这段时间里逸散,从而大大减少了进入贮罐的电荷。罐后,应静置一段时间后才能进行检尺、采样等工作。静置时间应符合表3-22的规定。液体体积/m3液体电导率/(s·m-1) <10 10~50(不含) 50~5000(不含) ≥5000静置时间/min>10-8 1 1 1 210-12-10-8 2 3 20 3010-4~10-12 4 5 60 120<10-14 10 15 120 240

(3)消除产生静电的附加源。产生静电的附加源如液流的喷溅、容器底部积水受到注入流的搅拌、在液体或粉体内夹入空气或气泡、粉尘在料斗或料仓内冲击、液体或粉体的混合搅动等。只要采取相应的措施,就可以减少静电的产生。

①为了避免液体在容器内喷溅,应从底部注油或将油管延伸至容器底部液面下。

②为了减轻从油槽车顶部注油时的冲击,从而减少注油时产生的静电,应改变注油管出口处的几何形状,如图3-18所示。这样做对降低油槽内油面的电位有一定的效果。圆筒形T形锥形斜口形曲线锥形图3-18注油管头示意图

③为了降低罐内油面电位,过滤器不宜离管出口太近。一般要求从罐内到出口有30s的缓冲时间,如满足不了则要配置缓冲器或其他防静电措施。

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(4)消除杂质。油罐或管道内混有杂质时,有类似粉体起电的作用,静电发生量将增大。实践证明,油中含水5会使起电效应增大10~50倍。油品采用空气调和也是很不安全的。石油产品在生产输送中,要避免水、空气及其他杂质与油品之间以及不同油品之间相混合。在粉体输送过程中,要防止尘垢、杂物落入料斗,料斗应有斜面,以减少冲击,并要除掉粉体内的杂质,因为各种杂质的沉降速度不一致,会形成二次分离,产生带电尘雾,在悬浮的粒子中易造成火花放电。

(5)降低爆炸性混合物浓度。降低爆炸性混合物浓度,可消除或减少爆炸性混合物;也可以在危险场所充填惰性气体,如二氧化碳和氮气等,隔绝空气或稀释爆炸性混合物,以达到防火防爆的目的。

(6)材料的选用。一种材料与不同种类的其他材料接触而后分离时,其上静电电荷的数量和极性是随其他材料不同而不同的。因此,在存在摩擦且容易产生静电的场合,利用静电序列表优选原料配方和使用材质,使相互摩擦或接触的两种物质在序列表中位置相近,减少静电产生。也可以人为地使生产物料与不同材料制成的设备发生摩擦,并且与一种材料制成的设备发生摩擦时物料带正电,而与另一种材料制成的设备摩擦时物料带负电,以使得物料上的静电互相抵消,从而消除静电的危害。

(7)适当安排物料的投入顺序。在某些搅拌工艺过程中,适当安排加料顺序,可降低静电的危害性。例如,在某液浆搅拌过程中,先加入汽油及其他溶质搅拌时,液浆表面电压小于400V,而最后加入汽油时,液浆表面电压则高达10kV以上。

2)泄漏导走法泄漏导走法即在工艺过程中,采用空气增湿、加抗静电添加剂、静电接地和规定静止时间的方法,使带电体上的电荷向大地泄漏消散,以期得到安全生产的保证。

(1)空气增湿。带电体在自然环境中放置,其所带有的静电荷会自行逸散。逸散的快慢与介质的表面电阻率和体积电阻率有很大关系,而介质的电阻率又和环境的湿度有关。提高环境的相对湿度,不只是加快静电的泄漏,还能提高爆炸性混合物的最小引燃能量。空气增湿可以降低静电非导体的绝缘性,湿空气在物体表面覆盖一层导电的液膜,提高电荷经物体表面泄放的能力,即降低物体泄漏电阻,使所产生的静电被导入大地。在工艺条件允许的情况下,空气增湿取相对湿度70??合适。增湿以表面可被水湿润的材料效果为好,如醋酸纤维素、硝酸纤维素、纸张和橡胶等。对表面很难为水所湿润的材料,如纯涤纶、聚四氟乙烯和聚氯乙烯等效果就差。移动带电体再需消电处理,增湿水膜只需保持1~2s即可。增湿的具体方法可采用安装空调设备进行调湿、喷雾器或挂湿布片、地面洒水以及喷放水蒸气等方法。

(2)加抗静电添加剂。加抗静电添加剂,可以使绝缘材料增加吸湿性或离子性,使其电阻率降低到1×10?Q/m2

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第三章化工防火防爆安全技术或体积电阻率≤1×10?Ω·cm以下。如在航空煤油中加入百万分之一的抗静电添加剂后,可使油料中的静电迅速消散。抗静电添加剂种类繁多,如无机盐表面活性剂、无机半导体、有机半导体、高聚物以及电解质高分子成膜物等。抗静电添加剂的使用应根据使用对象、目的、物料的工艺状态以及成本、毒性、腐蚀性和使用场合的有效性等具体情况进行选择。如橡胶行业除炭黑外,不能选择其他化学防静电表面活性剂,否则会使橡胶贴合不平和起泡。再如对于纤维纺织,只要加入0.2??铵盐型阳离子抗静电油剂,就可使静电电压降到20V以下。对于悬浮的粉状或雾状物质,则任何防静电添加剂都无效。

(3)静电接地连接。静电接地是消除静电的最简单最基本的方法,如无其他工艺条件配合,它只能消除导体上的静电而不能消除绝缘体上的静电,这是值得注意的地方。带静电物体的接地线必须连接牢靠,并有足够的机械强度,否则在松断处可能发生火花。对于活动性或临时性的带静电部件,不能靠自然接触接地,而应另用接地连接线接地。加工、储存、运输能够产生静电的管道、设备,如各种储罐、混合器、物料输送设备、过滤器、反应器、粉碎机械等金属设备与管线,通常将其连成一个连续的导电整体并加以接地。不允许设备内部有与大地绝缘的金属体。输送物料能产生静电危险的绝缘管道的金属屏蔽层也应接地。接地对象;

①在易燃易爆场所,凡能产生静电的所有金属容器、输送机械、管道、工艺设备等。

②输送油类等可燃液体的管道、贮罐、漏斗、过滤器以及其他有关的金属设备或物体。

③处理可燃气体或物质的机械外壳、转动的辊筒及一些金属设备。

④加油栈台、油槽车、油船体、铁路轨道、浮顶油罐。

⑤采用绝缘管道输送物料能产生静电的情况,在管道外的金属屏蔽层应接地,最好采用内壁衬有铜丝网的软管并接地。接地方式:

①油罐罐壁用焊接钢筋或扁钢接地。

②注油金属喷嘴与绝缘输油软管应先搭接后接地。

③铁路轨道、输油管道、金属栈桥和卸油台等的始末端和分支处应每隔50m有一处接地。

④输油软管或软管上缠绕的金属件也应接地。

⑤贮油罐的输入输出管间如有一定距离时,应先用连接件搭接后接地。

⑥在可燃液体注入容器时,注入器件(如漏斗、喷嘴)应接地。

(4)静止时间。经输油管注入容器、储罐的液体物料带入一定量的静电荷,根据电导和同性相斥的原理,液体内的电荷将向器壁、液面集中泄漏消散。而液面电荷经液面导向器壁进而泄入大地,此过程需一定时间。如向燃料罐装液体,当装到90??停泵,液面电压峰值常常出现在停泵后的5~10s以内,然后电荷逐步衰减掉,该过程需70~80s。因此,绝对不准在停泵后马上检尺、取样。小容积槽车装完1~2min后即可取样;对于大储罐则需要含水完全沉降后才能进行检尺工作。

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3)中和电荷法绝缘体上的静电不能用接地法消除,但可利用极性相反的电荷中和原理以减少带电体上的静电量,即中和电荷法。属于该法的有静电消除器消电、物质匹配消电和湿度消电等。静电消除器有自感应式、外接电源式、放射线式和离子流式等。静电消除器的选用应从适用出发。

①自感应式静电消除器是利用带电体的电荷与被感应放电针之间发生电晕放电,使空气被电离的方法来中和静电。这种消除器结构简单,容易制作,价格低,便于维修,本身不易成为引火源,是一种安全性较高的消电装置,对于不要求将静电消除得太干净的场合较为适用。自感应式静电清除器原则上适用于任何级别的场合。

②外接电源式静电消除器是为了达到快速消除静电的效果,在放电针上加上交、直流高压,使放电针与接地体之间形成强电场,这样就加强了电晕放电,增强了空气电离,达到中和静电的效果。外接电源式静电消除器比自感应式静电消除器消电彻底,但容易使带电体载上反极性的静电。外接电源式静电消除器应按场合级别合理选择。如防爆场所应选用防爆型;相对湿度经常在80??上的环境,尽量不用外接电源式静电消除器。

③放射线式静电消除器利用放射性材料使空气电离,达到中和静电的目的。放射性材料尤其是射线对空气电离效果极佳,因此消除静电的效果也很好。这种消除器结构简单,不要求有外接电源,而且工作时又不产生火花,适用于有火灾和爆炸危险的场所,但是放射线式静电消除器能产生危害时不得使用。

④离子流式静电消除器适用于远距离消电,在防火、防爆环境内使用。

4)封闭削尖法封闭削尖法是利用静电的屏蔽、尖端放电和电位随电容变化的特性,使带电体不致造成危害的方法。用接地的金属板、网或导电线圈把带电体电荷对外的影响局限在屏蔽层内,屏蔽层内物质不会受到外电场的影响,从而消除了“远方放电”等问题。这种封闭作用保证了系统的安全。

5)防止人体带静电人体带电除了能使人体遭到电击和对安全生产造成威胁外,还能在精密仪器或电子器件生产中造成质量事故,为此必须解决人体带电对工业生产的危害。人体在行走、穿脱衣服或从座椅上起立时都会产生静电。试验表明,其能量足以引燃石油类蒸气。因此,应引起足够的重视,加强规章制度的建立和安全技术教育。同时,通过接地、穿防静电鞋和防静电工作服等具体措施,也可减少静电在人体上的积累。保证静电安全操作的具体措施如下:

(1)人体接地措施:操作者在进行工作时,应穿防静电鞋,防静电鞋的电阻必须小于100 kΩ;不要穿羊毛或化纤的厚袜子,应穿防静电工作服,戴防静电手套和帽子,注意里面不要穿厚毛衣。在危险场所和静电产生严重的地点,不要穿一般化纤工作服,穿着以棉制品为好。在人体必须接地的场所应设金属接地棒,赤手接触即可导除人体静电。坐着工作的场合,可在手腕上佩戴接地腕带。

(2)地面应配用导电地面,产生静电的工作地面应是导电性的,其泄漏电阻既要小

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第三章化工防火防爆安全技术到防止人体静电积累,又要防止误触动力电而致人体伤害。此外,用洒水的方法使混凝土地面、嵌木胶合板湿润,使橡皮、树脂和石板的黏合面以及涂刷地面能够形成水膜,增加其导电性。每日最少洒一次水,当相对湿度为30??下时,应每隔几小时洒一次水。

(3)确保安全操作,在工作中尽量不做与人体带电有关的事情,如在接近或接触带电体以及与大地相绝缘的工作环境,不要穿脱工作服等。在有静电危险的场所操作、巡视、检查,不得携带与工作无关的金属物品,如钥匙、硬币、手表、戒指等。

2.静电防护通用要求

(1)作业场所应减少高引燃能力静电放电类型,如火花放电、传播形放电的产生。

(2)在相同带电电位条件下,负极性放电体产生的放电比正极性放电体产生的放电具有更高的引燃风险。

(3)应注意下列环境下,更易发生引燃、引爆等静电危害:

①可燃物的温度比常温高。

②局部环境氧含量(或其他助燃气含量)比正常空气中高。

③爆炸性气体的压力比常压高。

④相对湿度较低。

3.基本防静电措施

1)减少静电荷产生

(1)对接触起电的物料,应选用在带电序列中位置较邻近的或对产生正负电荷的物料加以适当组合,使最终达到起电最小。

(2)在生产工艺的设计上,应通过优化工艺减少冲击、摩擦与分离过程,对有关物料应减小接触面积和压力,减少接触次数,降低运动和分离速度。

2)加快静电耗散

(1)在静电危险场所,所有对地绝缘的静电导体应接地。对金属物体应采用金属导体与大地做导通性连接。对金属以外的静电导体及亚导体则应作间接接地。

(2)防静电接地线不应利用电源零线,不应与防直击雷的专设引下线共用,且不应串联接地。

(3)接地电阻不应大于100Ω。静电导体静电泄漏电阻不应大于1.0×10?Ω,静电亚导体的静电泄漏电阻不应大于1.0×10°Ω,需使用泄漏电阻限制静电导体对地的放电电流时,静电泄漏电阻应大于1.0×10?Ω

(4)在进行间接接地时,应在金属导体与非金属静电导体或静电亚导体之间加设金属箔,或涂导电性涂料或导电剂以减少接触电阻。

(5)生产工艺设备应采用静电导体或静电亚导体,采用静电非导体应经试验或规范性文件确认其安全性,试验记录或确认材料应纳入静电防护管理体系。

(6)工艺允许情况下,局部环境的相对湿度应增加至50??上,但增湿不应用在爆炸性气体环境0区。

(7)对于高带电的物料,应通过在接近排放口前的适当位置装设缓和器,或在某些物料中添加适量的防静电添加剂,以降低其电阻率的方式降低静电风险。

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(8)在生产现场使用静电导体制作的操作工具应接地。

4.静电危险场所及划分

(1)按照作业场所静电引起爆炸事故概率的高低,将静电危险场所分为0区、1区、2区(爆炸性气体环境)和20区、21区、22区(粉尘爆炸危险场所)。各区域的划分应依据GB 50058进行。

(2)当两导体电极间的电位低于1.5kV时,不会因静电放电使最小点燃能量大于或等于0.25mJ的烷烃类石油蒸气引燃。

(3)在接地针尖等局部空间发生的感应电晕放电不会引燃最小点燃能量大于0.2mJ的可燃气。

5.人体静电防护措施

(1)当爆炸性气体环境的等级属0区和1区,且可燃物的最小点燃能量在0.25mJ以下时,工作人员应穿着具有防静电功能的安全鞋和具有防静电功能的阻燃服。

(2)静电危险场所的工作人员,外层服装应使用符合GB 12014规定的防静电服产品并搭配符合GB 21148规定的具有防静电功能或导电功能的安全鞋,且各部分穿着物应存在电气连续性,地面应配用防/导静电地面。如需使用手套,手套的防静电性能应符合GB/T 22845的规定。如人员作业场所存在甲、乙类易燃易爆物质,并有燃烧和爆炸风险,所使用的防护服还应符合GB 8965.1的规定。

(3)如场地地面、鞋靴等无法为人员提供充分的接地,应使用安全有效的局部静电防护措施(如腕带)。

(4)不应在静电危险场所穿脱衣物、帽子及类似物,并避免剧烈的身体运动。

(5)在进入静电危险场所前应对进入人员的静电防护措施进行确认,符合要求后方可进入。

(6)涉及液体石油产品的泵房的门外、油罐的上罐扶梯人口与采样口处、装卸作业区内操作平台的扶梯入口及悬梯口处、装置区采样口处、码头入口处等作业场所应设人体静电消除装置。(二)防雷技术措施

1.建筑物的防雷分类建筑物应根据建筑物的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果,按防雷要求分为三类。

1)第一类防雷建筑物在可能发生对地闪击的地区,遇下列情况之一时,应划为第一类防雷建筑物:

(1)凡制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物,因电火花而引起爆炸、爆轰,会造成巨大破坏和人身伤亡者。

(2)具有0区或20区爆炸危险场所的建筑物。

(3)具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物。因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者。

2)第二类防雷建筑物在可能发生对地闪击的地区,遇下列情况之一时,应划为第二类防雷建筑物。

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第三章化工防火防爆安全技术

(1)国家级重点文物保护的建筑物。

(2)国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站和飞机场、国宾馆,国家级档案馆、大型城市的重要给水泵房等特别重要的建筑物。注:飞机场不含停放飞机的露天场所和跑道。

(3)国家级计算中心、国际通信枢纽等对国民经济有重要意义的建筑物。

(4)国家特级和甲级大型体育馆。

(5)制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。

(6)具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。

(7)具有2区或22区爆炸危险场所的建筑物。

(8)有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。

(9)预计雷击次数大于0.05次/a的部、省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所。

(10)预计雷击次数大于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物。

3)第三类防雷建筑物在可能发生对地闪击的地区,遇下列情况之一时,应划为第三类防雷建筑物。

(1)省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。

(2)预计雷击次数大于或等于0.01次/a,且小于或等于0.05次/a的部、省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物,以及火灾危险场所。

(3)预计雷击次数大于或等于0.05次/a,且小于或等于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物。

(4)在平均雷暴日大于15 d/a的地区,高度在15m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物;在平均雷暴日小于或等于15 d/a的地区,高度在20m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。

2.建筑物的防雷措施

1)外部防雷装置各类防雷建筑物应设防直击雷的外部防雷装置,并应采取防闪电电涌侵入的措施。第一类防雷建筑物和第二类防雷建筑物的(5)~(7)项(见上文第二类防雷建筑物)所规定的第二类防雷建筑物,尚应采取防闪电感应的措施。

2)内部防雷装置各类防雷建筑物应设内部防雷装置,并应符合下列规定。

(1)在建筑物的地下室或地面层处,下列物体应与防雷装置做防雷等电位连接:

①建筑物金属体。

②金属装置。

③建筑物内系统。

④进出建筑物的金属管线。

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(2)除上述①~④项措施外,外部防雷装置与建筑物金属体、金属装置、建筑物内系统之间,尚应满足间隔距离的要求。

3)防雷击电磁脉冲的措施第二类防雷建筑(2)~(4)项所规定的第二类防雷建筑物尚应采取防雷击电磁脉冲的措施。其他各类防雷建筑物,当其建筑物内系统所接设备的重要性高,以及所处雷击磁场环境和加于设备的闪电电涌无法满足要求时,也应采取防雷击电磁脉冲的措施。防雷击电磁脉冲的措施应符合防雷击电磁脉冲的有关标准规定。

4)相关标准具体的防雷措施,应按照《建筑物防雷设计规范》(GB 50057)、《石油化工装置防雷设计规范》(GB 50650)、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB 50343)、《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》(GB 50601)等有关标准的规定实施。

3.现代防雷技术现代防雷技术,包括防止直接雷击,防止和抑制雷击电磁脉冲两大方面。基本内容就是采取接闪、均压、搭接、分流、屏蔽、接地、布线等综合防雷措施,令雷击能量安全地泄放与转换,全面防止雷电以各种方式对建筑物及设备造成的危害。以下重点介绍有关技术和措施。

1)按雷击能量的分布划区保护将建筑物需要保护的空间划分为几个防雷保护区,有利于指明对防雷击电磁脉冲(LEMP)有不同敏感度的空间,有利于根据设备的敏感性确定合适的连接点,推荐合适的保护。防雷区划分为LPZO?、LPZO?、LPZ1、LPZ2等。LPZO。区:本区内的各物体都可能遭到直接雷击,本区内电磁场没有衰减。LPZOg区:本区内的各物体不可能遭到直接雷击,以及本区内的雷击电磁场强度仍没有衰减。LPZ1区:本区内的各物体不可能遭到直接雷击,且由于在界面处的分流,流经各导体的电涌电流比LPZOg区内的更小,以及本区内的雷击电磁场强度可能衰减,衰减程度取决于屏蔽措施时,应划分为LPZ1区。需要进一步减小流入的电涌电流和雷击电磁场强度时,增设的后续防雷区应划分为LPZ2~n。

2)外部无源保护在LPZ0保护区即外部无源保护,主要有接闪器(避雷针、网、线、带)和接地装(接地线、接地体)。保护原理:当雷云放电接近地面时,它使地面电场发生畸变。在接闪器顶部,形成局部电场强度畸变,以影响雷电先导放电的发展方向,引导雷电向接闪器放电,再通过引下线、接地装置将雷电流引入大地,从而使被保护物免受雷击。这是人们长期实践证明的有效的防直击雷的方法。

3)内部防护

(1)电源部分防护。雷电侵害主要是通过线路侵入。高压部分电力公司有专用高压避雷装置,电力传输线把对地的电压限制到小于6000V,而线对线则无法控制。所以,对380V低压线路应进行过电压保护,按国家规范应分三部分:在高压变压器后端到总配

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第三章化工防火防爆安全技术电盘间的电缆内芯线两端应对地加电涌保护器(SPD),作一级保护;在总配电盘至分配电箱间电缆内芯线两端应对地加SPD,作二级保护;在所有重要的、精密的设备以及UPS的前端应对地加装SPD,作为三级保护。用分流(限幅)技术即采用高吸收能量的分流设备SPD将雷电过电压(脉冲)能量分流泄入大地,达到保护目的。分流(限幅)技术中采用防护器的品质、性能的好坏是直接关系防护的关键,因此,选择合格优良的SPD至关重要。

(2)信号部分保护。对于信息系统,应分为粗保护和精细保护。粗保护量级根据所属保护区的级别确定,精细保护要根据电子设备的敏感度来进行确定。在所有信息系统进入操作室的电缆内芯线端,应对地加装信号SPD,电缆中的空线对应接地,并做好屏蔽接地,选择信号SPD应注意系统设备的在线电压、传输速率、接口类型等,以确保系统正常的工作。

4)接地所有防雷系统都需要通过接地系统把雷电流泄入大地,从而保护设备和人身安全。如果接地系统做得不好,不但会引起设备故障,烧坏元器件,严重的还将危害工作人员的生命安全。另外还有防干扰的屏蔽问题、防静电的问题都需要通过建立良好的接地系统来解决。建筑物接地系统通常包括建筑物基础接地网、保护接地、工作接地、防雷接地、电子信息系统接地等。当某些特殊设备要求采用独立接地系统时,独立接地体与防雷接地系统接地体之间的间距不应小于20m。若间距无法满足此要求,应将各接地系统进行等电位连接,构成共用接地系统;如实际情况不允许直接连接,应通过等电位连接器实现瞬态等电位连接。为确保接地系统持续有效,应按规范要求定期(一般不超过2年)使用经计量检定的接地电阻测试仪检测接地电阻值,爆炸危险等特殊场所应缩短检测周期。第三节化工消防技术

一、化工消防技术基本原理危险化学品,是指具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质,对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品。危险化学品大多具有爆炸、燃烧、毒害和腐蚀等特性,在生产、储存、经营、使用、运输、废弃处置等过程中,容易造成人身伤害、环境污染和财产损失,因而需要采取非常严格的安全措施和特别防护。在各类火灾中,危险化学品的火灾灾情复杂而严重,针对不同危险特性的危险化学品,需要采用相应的扑救措施和消防措施。(一)火灾分类

1.范围《火灾分类》(GB/T 4968)根据可燃物的类型和燃烧特性将火灾定义为6个不同的类别。

2.火灾分类的命名及其定义《火灾分类》(GB/T 4968)规定的6类火灾如下:

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(1)A类火灾:固体物质火灾。这种物质通常具有有机物性质,一般在燃烧时能产生灼热的余烬。如木材、棉、毛、麻、纸张及其制品等燃烧的火灾。

(2)B类火灾:液体或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、石蜡等燃烧的火灾。

(3)C类火灾:气体火灾。如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢气等燃烧的火灾。

(4)D类火灾:金属火灾。如钾、钠、镁、钛、锆、锂、铝镁合金等燃烧的火灾。

(5)E类火灾:带电火灾。物体带电燃烧的火灾。

(6)F类火灾:烹饪器具内的烹饪物(如动植物油脂)火灾。(二)灭火基本原理和方法

1.灭火基本原理燃烧必须同时具备3个条件:可燃物质、助燃物质和火源。根据燃烧条件理论,灭火的基本原理就是破坏已经形成的燃烧条件,即消除助燃物、降低燃烧物温度、中断燃烧链式反应、阻止火势蔓延扩散,避免形成新的燃烧条件,从而使火灾熄灭,最大限度地减少火灾的危害。灭火就是为了破坏已经产生的燃烧条件,只要能去掉一个燃烧条件,火即可熄灭。但由于在灭火时,燃烧已经开始,控制点火源已经没有意义,主要是消除可燃物和助燃物这两个条件。

2.灭火方法根据物质燃烧原理及与火灾扑救的实践经验,灭火的基本方法有窒息灭火法、冷却灭火法、隔离灭火法、化学抑制灭火法等。

1)窒息灭火法窒息灭火法即阻止空气流人燃烧区,或用惰性气体稀释空气,使燃烧物质因得不到足够的氧气而熄灭。在火场上运用窒息法灭火时,可采用细水雾、石棉布、浸湿的棉被、帆布、沙土等不燃或难燃材料覆盖燃烧物或封闭孔洞,用水蒸气、惰性气体通入燃烧区域内,利用建筑物上原来的门、窗以及生产、贮运设备上的盖、阀门等封闭燃烧区,阻止新鲜空气流入等。此外,条件许可的情况下,可采取用水淹没(灌注)的方法灭火。窒息灭火法注意事项:

(1)此法适用于扑救燃烧部位空间较小,容易堵塞封闭的房间、生产及贮运设备内发生的火灾,而且燃烧区域内应没有氧化剂存在。

(2)在采用水淹办法救火时,必须考虑到水对可燃物质接触后是否会产生不良后果(应特别注意遇水反应的化学品和剧毒化学品),如产生则不能用。

(3)采用此法时,必须在确认火已熄灭后,方可打开孔洞进行检查。严防因过早打开封闭的房间或设备,新鲜空气流入导致复燃。

(4)条件允许时,为阻止火势迅速蔓延,可先采取临时性的封闭窒息措施或先不打开门、窗,把燃烧速度控制在最低程度,在组织好扑救力量后,再打开门、窗解除窒息封闭措施。

(5)采用惰性气体灭火时,必须保证充入燃烧区域内的惰性气体的数量,把燃烧区

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第三章化工防火防爆安全技术域内氧气的含量控制在15??下,以求达到灭火的目的。

2)冷却灭火法冷却灭火方法主要利用水和二氧化碳作为灭火剂,通过直接喷射或喷洒的方式,降低燃烧物体的温度至燃点以下,从而阻止燃烧反应的继续进行。这种方法的原理是将灭火剂直接喷射到燃烧的物体上,以降低燃烧的温度于燃点之下,使燃烧停止,或者将灭火剂喷洒在火源附近的物质上,使其不因火焰热辐射作用而形成新的火点。这种灭火方法在灭火过程中,灭火剂并不参与燃烧过程中的化学反应,而是起到物理降温的效果。冷却灭火法也被称为化学中断法,因为它能够使灭火剂在燃烧过程中与游离基结合,形成稳定的分子或低活性的游离基,从而停止燃烧反应。

3)隔离灭火法隔离灭火法是将正在燃烧的物质和周围未燃烧的可燃物质隔离或移开,中断可燃物质的供给,使燃烧因缺少可燃物而停止。这种灭火方法适用于扑救各种固体、液体和气体火灾。隔离灭火法常用的具体措施:将火源附近的可燃、易燃、易爆和助燃物品搬走,以减少可燃物质的量;关闭可燃液体、可燃气体的管道阀门,减少或阻止可燃物质进入燃烧区域;设法阻拦流散的易燃、可燃液体,防止其在火场中进一步传播。拆除与火源相毗连的易燃建筑物,形成阻止火势蔓延的空间地带。

4)化学抑制灭火法化学抑制灭火方法是利用特定的化学物质,通过与燃烧过程中的自由基或其他中间体反应,打断燃烧链式反应,从而阻止或减缓燃烧过程的方法。窒息、冷却、隔离灭火法在灭火过程中灭火剂不参与燃烧反应,属于物理灭火方法;而化学抑制灭火法则是使灭火剂参与到燃烧反应中去,起到抑制反应的作用,使燃烧反应中产生的自由基与灭火剂中的卤素离子相结合,形成稳定分子或低活性的自由基,从而切断了氢自由基与氧自由基的联锁反应链,使燃烧停止。上述4种基本灭火方法所采取的具体灭火措施是多种多样的,在灭火中,应根据可燃物的性质、燃烧特点、火灾大小、火场的具体条件以及消防技术装备的性能等实际情况,选择一种或几种灭火办法。一般说来,几种灭火法综合运用效果较好。(三)灭火剂

1.水灭火剂水是一种由氢和氧两种元素组成的液体,分子式为H?O,不燃、无毒、无色、无味、无臭。在大气压101.325 kPa的条件下,冰点为0℃,沸点为100℃,4℃时密度为1g/mL。水是一种天然的优良灭火剂,可以单独使用,也可以与其他灭火剂组成混合液使用,故适用范围最广,使用最普遍。

1)灭火机理

(1)冷却作用。水的热容量和汽化热都比较大,比热容为4.18 kJ/(kg·℃),也就是说1 kg水,温度升高1℃,能够吸收4.18kJ的热量;水的蒸发潜热为2.259×103kJ/kg,即每千克水蒸发汽化时,能够吸收2259 kJ的热量。所以,当水与炽热的燃烧物接触时,能够在被加热和汽化的过程中,吸收大量燃烧物的热量。不仅如此,水还能够在与炽热的

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含碳可燃物接触时,发生化学反应并吸收大量的热量:C+H?O→H?+CO+161.5 kJ;CO+H?O—→H?+CO?-0.8kJ。另外,从燃烧物摄取实验表明,1kg水能够生成1720L水蒸气,在水遇到炽热的燃烧物后汽化产生的大量水蒸气,能够在一定程度上阻止空气进入燃烧区,并能稀释燃烧物周围区域中氧的含量,起到窒息的作用。对于相对密度大于1.1的可燃液体火灾,水的相对密度比它们小,可将水流入该液体的储器内,水就会飘浮于这些液体的液面上使之与空气隔绝,从而使火窒息。

(2)乳化作用。乳化是指两种互不溶解的液体在同一容器中进行搅拌时,一种液体以微滴的形式分散到另一种液体中的现象。当把滴状水或雾状水施加于一些不溶于水或非水溶性的黏性液体表面时,就会产生乳化作用形成以黏性液体为连续相的“油包水”型乳液。对于这些黏性液体的初期火灾,在未形成热波之前用滴状水或雾状水灭火,可在黏性液体表面形成一层乳液。虽然这种乳液的稳定性差,但由于水的连续施加,仍能够形成一个乳化层。由于水的乳化作用,可使着火液体表面受到冷却,降低可燃蒸气的产生速度,从而将火扑灭。对于某些重燃料油等黏性可燃液体,乳化作用可使其表面形成一层能够阻止可燃蒸气产生的含水油沫。但在灭火时一定要避免使用直流水,防止水冲击造成油与空气的接触面积加大。

(3)稀释作用。水蒸气能够阻止空气进人燃烧区域,并且可以减少燃烧区内氧的含量,从而减弱燃烧强度。此外,水还能稀释某些可燃液体的浓度,降低它们的燃烧强度直至灭火。

(4)水力冲击作用。经消防泵加压后输送到水枪、水炮喷射出来的水流具有很大的动能和冲击力。高压水流能够强烈冲击燃烧物和火焰,冲散燃烧物,减少燃烧强度,甚至可能直接熄灭火势。

2)应用范围

(1)能够用水扑救的火灾包括以下几种情况:

①一般固体火灾。如棉花、棉布、可燃纤维、粮食、木材、麦秸、稻草、烟草、木质家具、建筑物、构筑物、橡胶、塑料等固体火灾都可以用水进行扑救。

②爆炸品、易燃固体(金属粉末类除外)、氧化剂、有机过氧化物、自燃物品(有机金属类除外)黄磷、651除氧催化剂、二硫化碳等危险品火灾。其中爆炸品着火最好的灭火剂就是水,因为水不仅有很好的冷却作用,而且还能够渗透到炸药内部,并在炸药的结晶表面形成一层可塑性的柔软薄膜,将结晶包围起来使其钝感而防止爆炸;可用水扑救二硫化碳等不溶于水,且相对密度大于水的易燃液体火灾,因为水能覆盖在这些易燃液体的表面上使之与空气隔绝,但水层必须有一定的厚度。

③一定条件下,可以扑救带电物体火灾。试验表明,人体的电阻通常为1000~2000 Ω,当通过人体的电流不超过1mA时,就不会有触电的危险。在使用一般淡水和直径为13~16mm的直流水枪扑救35kV以下带电设备火灾时,只要保持10m安全距离,不会发生触电危险。

④可以用水冷却被火灾威胁的金属设备、容器和建筑物等,阻止火灾的蔓延。

(2)不能够用水扑救的火灾包括以下几种情况:

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第三章化工防火防爆安全技术

①一般情况下除规范有特殊规定外,不能够用水扑救带电物体火灾。通常条件下的消防水都不是纯净的,具有一定的导电性。扑救带电设备火灾时,尤其是扑救高压带电设备火灾时,带电设备通过消防水流、喷嘴和灭火操作人员与大地相连,形成了一个通路,电流通过操作人员的身体会造成触电事故。

②不能用水扑救遇水易燃品和金属(铜粉、铝粉、镁粉、锌粉等)火灾。如碱金属、碱土金属和一些轻金属着火时,能产生高温,水遇高温后会分解出氢气和氧气,并放出大量热,使氢气自燃或爆炸;电石遇水后会生成易燃的乙炔气,并放出大量的热,容易引起爆炸。

③不能用水扑救高温物体火灾。如熔化的铁水或钢水引起的火灾,在铁水或钢水未冷却时不能用水扑救,因为水在熔化的铁水或钢水的高温作用下会迅速蒸发并分解出氢和氧,故也有爆炸危险。也不能扑救高温设备火灾。

④不能用直流水扑救浓硫酸、浓硝酸和盐酸火灾和可燃粉尘(如面粉、煤粉、糖粉)聚集处的火灾。因为直流水能够引起酸液飞溅,以至造成人员伤害(但必要时,可用雾状水扑救);直流水可引起面粉、煤粉、糖粉飞扬形成爆炸性混合物而发生粉尘爆炸。

⑤贵重设备、精密仪器、图书、档案火灾和遇水可风化的物品火灾不能用水扑救,因为易引起水渍损失,损坏设备。

⑥非水溶性可燃液体和沸溢性可燃液体的火灾,原则上不能用水扑救,但原油、重油可以用雾状水扑救。

2.泡沫灭火剂泡沫灭火剂是指能够与水混溶,并可通过化学反应或机械方法产生灭火泡沫的灭火剂。泡沫灭火剂一般由发泡剂、泡沫稳定剂、降黏剂、防冻剂、助溶剂、防腐剂及水组成。泡沫灭火剂主要用于扑救非水溶性可燃液体及一般固体火灾。特殊的泡沫灭火剂还可以扑灭水溶性可燃液体火灾。泡沫灭火剂是扑救可燃易燃液体火灾的有效灭火剂,它主要是在液体表面生成凝聚的泡沫漂浮层,起窒息和冷却作用。泡沫灭火剂分为化学泡沫、空气泡沫、氟蛋白泡沫、水成膜泡沫和抗溶性泡沫等。

1)泡沫灭火剂的分类及适用范围泡沫灭火剂是由碳酸氢钠和发泡剂(或机械发泡)组成的混合溶液。泡沫灭火剂分为化学泡沫和空气机械泡沫两种。化学泡沫由化学反应产生,泡沫中主要是二氧化碳。空气机械泡沫是由水流的机械作用产生,泡沫中主要是空气。它们的灭火原理是相同的。泡沫灭火剂按发泡倍数不同还可以分为低倍数泡沫液、中倍数泡沫液和高倍数泡沫液。其中低倍数泡沫液按性质不同还可以分为蛋白泡沫液、氟蛋白泡沫液、水成膜泡沫液、抗溶性泡沫液等。

(1)蛋白泡沫灭火剂是以动物性蛋白质或植物性蛋白质的水解浓缩液为基料,加入适当的稳定剂、防腐剂和防冻剂等添加剂的起泡性液体。蛋白泡沫灭火剂主要用于扑救各种石油产品、油脂等不溶于水的可燃液体火灾,也可用于扑救木材等一般可燃固体的火灾。由于蛋白泡沫具有良好的热稳定性,因而在油罐灭火中被广泛应用。还由于它析液较慢,可以较长时间密封油面,所以在防止油罐火灾蔓延时,常常将泡沫喷到未着火的油罐外表,以防止附近着火油罐的辐射热。蛋白泡沫不能用

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于扑救水溶性可燃液体、电器和遇水发生化学反应物质的火灾。

(2)氟蛋白泡沫灭火剂是指含有氟碳表面活性剂的蛋白泡沫灭火剂。它是在蛋白泡沫液中加人适量的预制液,预制液是由氟碳表面活性剂、异丙醇和水按3:3:4的质量比配制成的水溶液,又称为FCS溶液。氟蛋白泡沫灭火剂主要用于扑救各种非水溶性可燃液体和一般可燃固体火灾,尤其被广泛用于扑救非水溶性可燃液体的大型储罐、散装仓库、输送中转装置、生产工艺装置、油码头的火灾及飞机火灾。氟蛋白泡沫灭火剂不能用于扑救水溶性可燃液体和遇水发生化学反应物质以及带电设备的火灾。

(3)水成膜泡沫灭火剂又称轻水泡沫灭火剂或氟化学泡沫灭火剂,由氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂和改进泡沫性能的各种添加剂及水组成,灭火原理主要靠泡沫和水膜的双重作用。水成膜泡沫灭火剂主要用于扑救一般非水溶性可燃、易燃液体火灾,是一种理想的灭火剂。水成膜泡沫灭火剂不能用于扑救水溶性可燃液体及电气和具有遇湿易燃性物质的火灾。

(4)抗溶性泡沫灭火剂用于扑救醇、酯、醚、醛、酮、有机酸、胺等分子极性较强的水溶性可燃液体的火灾。由于这类泡沫灭火剂也能够扑救非极性液体燃料的火灾,所以又称为多功能泡沫灭火剂。抗溶性泡沫在灭火中的作用除与一般空气泡沫相同外,还由于从抗溶泡沫中析出的水,可以对水溶性可燃液体的表层有一定的稀释作用,而有利于灭火。

(5)高倍数泡沫灭火剂是以合成表面活性剂为基料、发泡倍数为数百倍乃至上千倍的泡沫灭火剂。高倍数泡沫灭火剂主要适用于非水溶性可燃液体火灾和一般固体物质火灾。特别适于用全淹没的方式来扑灭汽车库、汽车修理间、可燃液体机房、油品厂房和库房、洞室油库、锅炉房的燃料油泵房、飞机库、飞机修理库、船舶舱室、油船舱室,地下室、地下建筑、煤矿坑道等有限空间的火灾,也适用于扑救油池火灾和可燃液体泄漏造成的流散液体火灾。另外,对低温的或有正常沸点的水溶性和非水溶性可燃液体火灾,封闭的带电设备火灾及控制液化石油气、液化天然气的流淌火灾也都是十分有效的。高倍数泡沫灭火剂不能用于扑救油罐火灾。因为油罐着火时,油罐上方的热气体升力很大,而泡沫的相对密度很小,不能覆盖到油面上。也不适于扑救水溶性可燃液体火灾,但对室内储存的少量水溶性可燃液体火灾,也可用全充满的方法来扑灭。采用高倍数泡沫灭火剂灭火时,要注意进人高倍数泡沫产生器的气体不得含有燃烧产物和酸性气体,否则,泡沫容易被破坏。

2)灭火机理泡沫灭火剂的灭火机理如下:

(1)化学泡沫。是由酸性物质(硫酸铝)和碱性物质(碳酸氢钠)的水溶液混合后发生化学反应而生成的。反应生成的二氧化碳,一方面造成压力将泡沫液喷出,另一方面在发泡剂作用下形成以二氧化碳为核心、外包氢氧化铝的泡沫。它具有抗烧性强、持久性好、黏性好的特点,附着在着火物的表面上,具有很好的覆盖作用和冷却作用,能将易燃

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第三章化工防火防爆安全技术物和氧气隔绝,起到灭火作用。

(2)普通蛋白泡沫。是由蛋白型空气泡沫液、水和空气经机械作用而生成的灭火剂。空气泡沫液与水的比例为6:94或3:97。普通蛋白泡沫可以有效地扑救易燃液体火灾。

(3)抗溶性空气泡沫。扑救水溶性液体火灾的灭火剂,由抗溶性空气泡沫液与水按比例混合,经机械作用而形成。这种灭火剂加人了一种不溶解于水的脂肪酸锌皂,它能均匀地分布在泡沫壁上,有效地防止水溶性溶剂溶于泡沫中的水,保护了泡沫,使泡沫能够牢固地覆盖在溶剂液面上,起到灭火作用。

(4)高倍数泡沫。以少量高倍数泡沫液和水按一定比例混合后,再通过高倍数泡沫发生装置,吸入大量空气,把混合液吹成许许多多的灭火气泡。

3.干粉灭火剂干粉灭火剂,又称化学粉末灭火剂,它是一种易于流动的微细固体粉末。一般借助于专用的灭火器或灭火设备中的气体压力,将干粉从容器中喷出,以粉雾的形式灭火。

1)灭火机理干粉灭火剂平时储存于灭火器或干粉灭火设备中。灭火时靠加压气体(二氧化碳或氮气)的压力将干粉从喷嘴射出,形成一股夹着加压气体的雾状粉流,射向燃烧物。当干粉与火焰接触时,便发生一系列的物理化学作用,把火焰扑灭。

(1)化学抑制作用。燃料在火焰的高温下吸收活化能而被活化,产生大量的活性基团,但在氧的作用下又被氧化成为非活性物(水及二氧化碳等)。干粉颗粒则是对燃烧活性基团发生作用,使其成为非活性的物质。当粉粒与火焰中产生的活性基团接触时,活性基团被瞬时吸附在粉粒表面,并发生反应:M(粉粒)+OH?一→MOH;MOH+H+—→M+H?O。活泼的OH和H+在粉粒表面结合,形成了不活泼的水。所以,借助粉粒的作用,可以消耗火焰中活泼的OH?和H+。当大量的粉粒以雾状形式喷向火焰时,可以大量地吸收火焰中的活性基团,使其数量急剧减少,并中断燃烧的链锁反应,从而使火焰熄灭。上述粉粒表面对活性基团的作用称为负催化作用或抑制作用。此外,粒径的大小与灭火效能也有很大关系。从粉末对燃烧的化学抑制作用看,同一化学成分的粉粒,粒径越小,其比表面积越大,则与火焰的接触面积越大。因此,超细干粉灭火剂活性高,捕获自由基能力强,化学抑制作用明显,灭火速度快。

(2)“烧爆”作用。干粉与火焰接触时,其粉粒受高热的作用可以爆裂成为许多更小的颗粒,使在火焰中粉末的比表面积急剧增大,大大增加了与火焰的接触面积,从而表现出很高的灭火效果。

(3)降低热辐射和稀释氧的浓度。使用干粉灭火时,粉雾会将火焰包围,可以降低火焰对燃料的热辐射;同时粉末受高温的作用,会放出结晶水或发生分解,不仅可吸收火焰的部分热量,而分解生成的不活泼气体又可稀释燃烧区内氧的浓度。

2)干粉灭火剂的分类及适用范围干粉灭火剂按用途分为以下3种:

(1)普通干粉灭火剂。普通干粉灭火剂主要是全硅化碳酸氢钠干粉。这类灭火剂适用于扑灭B类火灾和C类火灾,又称为BC类干粉。

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BC类干粉还按照主要成分分为钠盐干粉(以碳酸氢钠为基料)、紫钾盐干粉(以碳酸氢钾为基料)、钾钠盐干粉(以氯化钾为基料的钾盐干粉和以硫酸钾为基料)、氨基干粉(以尿素和碳酸氢钠或碳酸氢钾为基料)等。

(2)多用途干粉灭火剂。多用途干粉灭火剂主要是磷酸铵盐干粉,具有抗复燃的性能,不仅适用于扑救液体火灾、气体火灾,还适用于扑救一般固体物质的火灾(A类火),因此又称为ABC类干粉。ABC类干粉按照主要成分还可分为磷酸盐干粉(以磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸铵或焦磷酸盐等为基料)和碳硫氨基干粉(以碳酸铵与硫酸铵混合为基料和以聚磷酸铵为基料)等。

(3)D类干粉。D类干粉是指适用于扑救D类火灾的干粉。其基料目前主要有氯化钠、碳酸氢钠和石墨等。干粉灭火剂适用于扑救可燃液体、气体和电气设备的火灾,也可与氟蛋白泡沫和轻水泡沫联用扑灭大面积油类火灾,但因其对燃烧物的冷却作用很小,扑救大面积油类火灾时,如灭火不完全或因火场炽热物的作用,易引起复燃,这时需与喷雾水流配合。干粉灭火剂不适于扑救木材、轻金属和碱金属火灾,且因其灭火后留有残渣,也不能扑救精密仪器设备火灾。

4.惰性气体灭火剂

1)灭火机理气体灭火剂是通过降低防护区的氧气浓度(如IG-541混合气体可将空气中含氧量从21??到12.5??下),使火势不能持续燃烧而达到灭火的目的。

2)气体灭火剂的分类及应用范围气体灭火剂可分为以下2种:

(1)二氧化碳灭火剂。二氧化碳在高温下可与强还原剂反应,如点燃的金属镁可在二氧化碳中继续燃烧,因为镁有很强的还原性,和二氧化碳发生氧化还原反应,能还原二氧化碳中的碳生成氧化镁和碳。用二氧化碳灭火时,在燃烧区内能稀释空气,降低空气中的氧含量,当燃烧区域空气中氧的含量低于12.5??者二氧化碳含量达到30??35??,大多数燃烧物质火焰会熄灭,达到43.6??能抑制汽油蒸气及其他易燃气体的爆炸。二氧化碳较空气重,在灭火时会首先占据空间的下部,起到稀释和隔绝空气的作用;同时,由于二氧化碳是在高压液化状态下充装于钢瓶的,当放出时,会迅速蒸发,温度急剧降低到-78.5℃,有30??氧化碳凝结成雪花状固体,低温的气态和固态二氧化碳,对燃烧物也有一定的冷却作用。

(2)惰性混合气体灭火剂。惰性混合气体灭火剂的灭火机理与二氧化碳灭火剂灭火机理基本相同,即通过降低防护区的氧气浓度使其不能维持燃烧而达到灭火的目的。目前市场上主导的惰性混合气体灭火剂有:IG-55灭火剂、IG-01灭火剂、IG-100灭火剂以及IG-541灭火剂。惰性混合气体灭火剂适用于扑救各种可燃液体和用水、泡沫、干粉等灭火剂灭火时,容易受到污损的固体物质火灾,如电气、精密仪器、贵重设备、图书档案等,还可扑救

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第三章化工防火防爆安全技术600V以下的各种电气设备火灾。惰性混合气体灭火剂不能扑救钠、钾、铝、锂等碱金属和碱土金属及其氢化物火灾,不能扑救在惰性介质中能自身供氧燃烧物质的火灾(如硝酸纤维)。

5.气溶胶灭火剂气溶胶灭火剂是一种以液体或固体为分散相,气体为分散介质所形成的粒径小于5μm的溶胶体系的灭火介质,可以不受方向的限制绕过障碍物达到保护空间的任何角落,并能在着火空间有较长的驻留时间,从而实现全淹没灭火。气溶胶灭火剂按形成方式的不同,分为热气溶胶灭火剂和冷气溶胶灭火剂。

1)热气溶胶灭火剂热气溶胶灭火剂是将固体燃料混合剂(一般由氧化剂、还原剂、性能添加剂和黏合剂组成),通过自身燃烧反应产生足够浓度的悬浮固体惰性颗粒和惰性气体等具有灭火性质的气溶胶体,喷射并弥散于着火空间,抑制火焰燃烧并使火焰熄灭。热气溶胶中60%以上是由N?等气体组成,含有的固体颗粒的平均粒径极小(小于1μm)。热气溶胶灭火剂的灭火机理:热气溶胶固体颗粒主要是金属氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐、碳粒以及少量金属碳化物;气体产物主要是N?、少量CO?和CO。热气溶胶灭火剂一般通过固体颗粒气溶胶吸热分解的降温作用、气相和固相的化学抑制作用以及惰性气体使局部氧含量下降的窒息作用等若干种机理发挥灭火作用。热气溶胶灭火剂的燃烧是强放热反应,有序产生的生成物在高温和气流作用下,分散在火场中,形成小于1μm的超细微粒。由于这些微粒及惰性气体抑制燃烧的协同作用(物理及化学作用),因而能够快速、有效地扑灭火灾。

2)冷气溶胶灭火剂冷气溶胶灭火剂是针对热气溶胶灭火技术的一些不足而研发出来的一种新型高效粉体灭火剂。它由现有的高效干粉灭火剂、添加磨剂、分散剂、防潮剂、防静电剂和流动剂等,经过机械粉碎、气流粉碎或喷雾干燥等技术加工,形成粒径在0.001~5μm之间的超细粉体,再由压缩气体(N?或CO?)或炸药、发射药等含能材料作为驱动源,将这些粉体以喷射或抛射的方式带入火灾空间形成分散性气溶胶灭火系统,可以局部保护或以全淹没方式进行灭火。冷气溶胶的灭火机理是在密闭空间内靠单位质量中80??火组分微粒的化学抑制作用来实现的。其中,较小的微粒保证了空间的停留时间,能够有效地与火焰中活性物质反应而抑制燃烧;较大的微粒保证了灭火剂组分穿过火焰的动量和密度,快速灭火。其灭火效率约高于普通干粉灭火剂的4~6倍。

6.卤代烷灭火剂卤代烷(halon,哈龙)是以卤素原子取代烷烃分子中的部分或全部氢原子后得到的一类有机化合物的总称,卤代烷灭火剂属于化学灭火剂,对大气臭氧层有极强的破坏作用,根据国际保护臭氧层的《蒙特利尔协议书》及我国《淘汰哈龙战略》,我国已停止了哈龙的生产,目前卤代烷替代灭火剂主要有七氟丙烷灭火剂、氟化酮灭火剂等。

1)七氟丙烷灭火剂七氟丙烷灭火剂是一种无色、无味、不导电的气体,其化学分子为CF?CHFCF?,是

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卤代烷灭火剂中的一种,分子量为170,密度约为空气的6倍,采用高压液化储存。七氟丙烷的灭火机理为抑制化学链反应,能在火焰的高温中分解产生活性游离基参与物质燃烧过程中的化学反应,消除燃烧所必需的活性游离基H+和OH?等,生成稳定的分子H?0、CO?及活性较低的游离基等,从而使燃烧过程中化学链反应的链传递中断而灭火。

2)氟化酮灭火剂氟化酮,化学名全称全氟乙基异丙基酮,其分子式为C?Ft?,是一种无色、透明、浅气味的液体。该药剂对人员是安全的,不破坏臭氧层,不会对地球气候变化有影响,具有良好的灭火性能,是技术上可行的哈龙替代物。氟化酮灭火剂能灭A、B、C类火灾,灭火效率高,灭火浓度低,不导电,易挥发,不留痕迹残渣,灭火液与金属、橡胶等材料有较好的相溶性,对各种材料的使用影响较小,对装备和物品无任何损害,是真正的清洁灭火剂。可用于保护价值昂贵的装置和物品存放场所,可替代哈龙1211,用于扑灭计算机房、数据中心、航空、轮船、车辆、采油和天然气生产和使用等场所发生的火灾。

3)三氟甲烷灭火剂三氟甲烷无色、无味、低毒、不导电,对大气臭氧层的消耗潜值(ODP)为零。灭火速度快,灭火效能高,喷射后无残留物,对设备无污损,电绝缘性能好,可用于扑救A、B、C类火灾和电气设备火灾,也适用于保护经常有人的场所。三氟甲烷为化学灭火剂,其灭火机理为主要以物理方式和部分化学方式灭火。

二、消防设施消防设施主要包括水消防系统(室内消火栓、室外消火栓系统、自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统)、气体灭火系统、泡沫灭火系统、细水雾灭火系统、火灾自动报警系统和防烟与排烟系统以及移动灭火设施等。消防设施的设计应符合国家有关标准、规范,如应符合《建筑设计防火规范》(GB 50016)、《石油化工企业设计防火标准》(GB 50160)、《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB 50974)、《消防设施通用规范》(GB 55036)、《建筑防火通用规范》(GB 55037)、《自动喷水灭火系统设计规范》(GB 50084)、《泡沫灭火系统技术标准》(GB 50151)、《水喷雾灭火系统技术规范》(GB 50219)、《固定消防炮灭火系统设计规范》(GB 50338)、《火灾自动报警系统设计规范》(GB 50116)、《消防应急照明和疏散指示系统》(GB 17945)、《建筑灭火器配置设计规范》(GB 50140)、《建筑消防设施检测技术规范》(GB/T 44481)等标准要求。(一)消防给水系统

1.消防水源及最大消防用水量消防水源应满足消防给水系统所需水量和水质的要求。当消防水源采取市政给水管网直接供水时,消防给水系统应至少从两条不同的市政给水干管上引入不少于两条供水管;当由消防水池(罐)供给时,消防水池(罐)应采用两路消防供水且连续补水能满足消防要求;当采用天然水源供水时,水源的水位、枯水流量保证率等应满足消防要求。由于消防给水系统的取水、泵站、管网等构筑物的规模必须依据供应的水量来确定。

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第三章化工防火防爆安全技术因此,在进行消防给水系统设计时,首先应当确定最大消防用水量。一起火灾所需要的最大消防用水量应由同一时间火灾起数、火灾持续时间以及消火栓系统、自动喷水灭火系统、泡沫灭火系统、水喷雾灭火系统、固定消防炮灭火系统等同时作用的各种水灭火系统的设计流量组成并应符合下列规定:

(1)应按需要同时作用的各种水灭火系统最大设计流量之和确定。

(2)两座及以上建筑合用消防给水系统时,应按其中一座设计流量最大者确定。

(3)当消防给水与生活、生产给水合用时,合用系统的给水设计流量应为消防给水设计流量与生活、生产用水最大时流量之和。

(4)分区独立设置的相邻消防供水系统管网之间应设不少于2根带切断阀的连通管,并应满足当其中一个分区发生故障时,相邻分区能够提供100??消防供水量。

2.消防供水设施

1)消防水泵及泵房

(1)消防水泵房的位置。消防水泵房是指负责供应消防用水任务的场所,是消防给水系统的心脏。其位置宜设在被保护区域(化工装置区、油罐区)全年最小频率风向的下风侧,其地坪宜高于油罐区地坪标高,并应避开油罐事故可能波及的部位。消防冷却水供水泵房可与泡沫供水泵房合建,其规模应满足所在被保护区域灭一次最大火灾的需要。建筑群共用临时高压消防给水系统时,工矿企业消防供水的最大保护半径不宜超过1200m,且占地面积不宜大于200hm2。居住小区消防供水的最大保护建筑面积不宜超过500000m2。泡沫消防水泵应保证启泵后5min内,将泡沫消防用水和泡沫混合液送到任何一个着火点。

(2)消防水泵房建筑的要求。独立建造的消防水泵房耐火等级不应低于二级;附设在建筑物内的消防水泵房,应采用耐火极限不低于2.0h的隔墙和1.5h的楼板与其他部位隔开,且不应设置在地下三层及以下,或室内地面与室外出入口地坪高差大于10m的地下楼层。消防水泵房的疏散门应直通室外或安全出口,且开向疏散走道的门应采用甲级防火门。消防水泵房应采取防水淹的技术措施。

(3)消防水泵的要求:

①消防水泵的性能应满足消防给水系统所需流量和压力的要求。

②一组消防水泵应设不少于两条吸水管,当其中一条损坏或检修时,其余吸水管应仍能通过全部消防给水设计流量;一组消防水泵应设不少于两条的输水干管与消防给水环状管网连接,当其中一条输水管检修时,其余输水管应仍能供应全部消防给水设计流量;当一条出水管检修时,其余出水管应能输送全部消防用水量。吸水管上应设置明杆闸阀或带自锁装置的蝶阀,但当设置暗杆阀门时应设有开启刻度和标志,当管径超过DN300时,宜设置电动阀门;出水管上应设止回阀、明杆闸阀,当采用蝶阀时,应带有自锁装置,当管径大于DN300时,宜设置电动阀门。

③消防水泵的吸水管、出水管穿越外墙时,应采用防水套管;吸水管穿越消防水池时,应采用柔性套管。

④消防水泵应采取自灌式吸水,当从市政管网直接抽水时,应在消防水泵出水管上设置有空气隔断的倒流防止器。

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⑤消防水泵、稳压泵和泡沫用水泵应分别设置备用泵,备用泵的性能应与工作泵性能一致。但对建筑高度小于54m的住宅和室外消防给水设计流量小于等于25L/s的建筑,以及室内消防给水设计流量小于等于10L/s的建筑可不设备用泵。

⑥消防水泵应在接到报警后2min以内投入运行,稳高压消防给水系统的消防水泵应能依靠管网压降信号自动启动。消防水泵房应设双动力源,并在火场断电时仍能正常运转;当采用内燃机作为备用动力源时,内燃机的油料储备量应能满足机组连续运转6h的要求。

2)消防水池的设置要求

(1)消防水池的容量应能满足火灾延续时间内,对消防用水总量的要求。消防水池容量是单位时间内消防用水量与火灾延续时间的乘积,减去火灾延续时间内的连续补水量。

(2)消防水池的补水时间不宜超过48h,但当消防水池有效总容积大于2000m3时,不应大于96h。

(3)供消防车取水的消防水池,应设取水口(井),且吸水高度不应大于6m。取水口(井)与建筑物(水泵房除外)的距离不宜小于15m,与甲、乙、丙类液体储罐等构筑物的距离不宜小于40m,与液化石油气储罐的距离不宜小于60m,若有防止辐射热的保护设施时,可减为40m。

(4)消防用水与生产、生活用水共用的水池,应有确保消防用水量不作他用的技术措施。消防水池的总蓄水量有效容积大于500m2时,宜设两格能独立使用的消防水池;当消防水池的容量大于1000m3时,应设置能独立使用的两座消防水池,每格(或座)消防水池应设置独立的出水管,并应设置满足最低有效水位的连通管,且其管径应能满足消防给水设计流量的要求。对寒冷地区的消防水池应有防冻设施。

(5)消防水池应设就地水位显示装置,并应在消防控制中心或值班室等地点设置显示消防水池水位的装置,同时应有最高和最低水位报警。消防水池的出水管应保证消防水池的有效容积能被全部利用,还应设置溢流水管和排水设施。

3)高位消防水箱的设置要求高位消防水箱的设置位置应高于其所服务的水灭火设施,且最低有效水位应满足水灭火设施最不利点处的静水压力,即高位消防水箱宜设置在建筑物的最高位置,且其设置高度应保证最不利点灭火设备的水压要求。对于室内消火栓给水系统,建筑高度不超过100m的一类高层公共建筑,其高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压不低于0.10 MPa;建筑高度超过100m时不应低于0.15 MPa;其他高层和多层建筑,其高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压不低于0.07 MPa;工业建筑中其高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压不低于0.10 MPa;若建筑体积小于20000m3时不宜低于0.07 MPa。对于自动喷水灭火系统等自动水灭火系统,其高位消防水箱的设置高度应保证最不利点喷头最低工作压力不低于0.10 MPa。当消防水箱不能满足上述压力要求时,应设稳压泵。

3.消火栓设施消火栓系统是由供水设施、消火栓、配水管网和阀门等组成的系统。消火栓系统作为

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第三章化工防火防爆安全技术扑救火灾的重要设施,布置是否合理,会直接影响灭火的效果,因此必须满足灭火的实际要求。

1)室外消火栓

(1)消火栓的选用规格。

①国内制造企业已生产适合不同冻土深度的地上式消火栓的系列产品,而且操作比较方便,故石油化工企业多使用地上式消火栓。工艺装置区、罐区多选用公称直称为150 mm的室外消火栓,采用独立的稳高压消防给水时,其压力宜为0.7~1.2 MPa,消火栓的出口水压应满足最不利点消防供水要求;采用低压消防给水时,其压力应确保灭火时最不利点消火栓的水压不低于0.15 MPa。

②室外消火栓的作用是为水枪和消防车供水,室外地上式消火栓应有公称直径为150mm或100mm和两个公称直径为80mm或65mm的栓口;室外地下式消火栓应有公称直径为100mm和65mm的栓口各一个。消火栓旁应设水带箱,箱内应配备2~6盘直径为65mm、每盘长20m的带快速接口的水带和2支入口公称直径为65mm、喷嘴公称直径为19mm的水枪,水带箱距消火栓不宜大于5m。

(2)室外消火栓的保护半径。建筑室外消火栓的数量应根据室外消火栓设计流量和保护半径计算确定,保护半径不应大于150m,每个室外消火栓的出流量宜按10~15L/s计算。高压消防给水管道上消火栓的出水量应根据管道内的水压及消火栓出口要求的水压计算确定,低压消防给水管道上公称直径为100mm、150mm消火栓的出水量分别取10L/s、30 L/s。

(3)室外消火栓的设置数量。

①室外消火栓的设置数量,应根据室外消火栓设计流量、保护半径和每个室外消火栓的给水量计算确定。每个消火栓的流量是根据消防车的用水量来确定的,按一辆消防车出2支喷嘴19mm的水枪考虑,当水枪的充实水柱长度为10~17m时,每支水枪用水量为4.6~7.5L/s,2支水枪的用水量为9.2~15L/s,因此,每个室外消火栓的出水流量按10~15L/s计算。如一个建筑物室外消火栓设计流量为40L/s,则该建筑物室外消火栓的数量为40/(10~15)=3~4个,此时如果按保护半径150m布置是2个,因此设计应按4个进行布置,这时消火栓的间距可能远小于规范规定的120m。如一工程有多栋建筑物,其建筑物室外消火栓设计流量为15L/s,则该建筑物室外消火栓的数量为15/(10~15)=1~1.5个,但该工程占地面积很大,其消火栓布置仍然要遵循消火栓的保护半径150m和最大间距120m的原则,若按保护半径计算的数量是4个,则设计应按4个进行布置。

②甲、乙、丙类液体储罐区和液化烃储罐区等发生火灾时,火场温度高,人员很难接近,同时还有可能发生泄漏和爆炸,因此室外消火栓应设在防火堤或防护墙外的安全地点,数量应根据每个罐的设计流量计算确定,距离罐壁15m范围内的消火栓在火灾时因辐射热而难以使用,因此不应计算在该罐可使用的数量内。

③室外消火栓宜沿建筑周围均匀布置,且不宜集中布置在建筑一侧,建筑消防扑救

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面一侧的室外消火栓数量不宜少于2个。

(4)室外消火栓的间距。

①消火栓的设置应方便消防队员使用,地下消火栓因室外消火栓井口小,特别是冬季消防队员着装较厚,下井操作困难,而且地下消火栓容易锈蚀,因此推荐使用地上式室外消火栓。为便于火场使用和操作方便,室外消火栓宜在道路的一侧设置,并宜靠近十字路口,但当道路宽度超过60m时,应在道路的两侧交错设置室外消火栓。消火栓距路边不宜大于5m;距建筑外墙不宜小于5m。消火栓还应避免设置在机械易撞击的地点,必须设置时应采取防撞措施。

②工艺装置区和储罐区的室外消火栓间距应根据水带长度和充实水柱有效长度确定,且不应大于60m。当工艺装置区宽度大于120m时,宜在该装置区内的路边设置室外消火栓。当装置内设有消防道路时,应在道路边设置消火栓。距保护对象15m以内的消火栓不应计算在该保护对象可使用的数量之内。

③市政、化工厂公用工程及厂前区消火栓的间距不应超过120m。

2)室内消火栓建筑物室内消火栓的设置应根据其物料性质、火灾危险性、火灾类型和不同灭火功能等因素综合确定。

(1)除不适合用水保护或灭火的场所、远离城镇且无人值守的独立建筑、散装粮食仓库、金库可不设置室内消火栓系统外,下列建筑应当设置室内消火栓系统:

①建筑占地面积大于300m2的甲、乙、丙类厂房和仓库。

②高层公共建筑,建筑高度大于21m的住宅建筑。

③建筑体积大于5000m3的车站、码头、机场的候车(船、机)建筑、展览建筑、商店建筑、旅馆建筑、医疗建筑、老年人照料设施、档案馆和图书馆建筑等单、多层建筑。

④特等和甲等剧场,超过800个座位的乙等剧场和电影院等,以及超过1200个座位的礼堂、体育馆等建筑。

⑤建筑高度大于15m或体积大于10000m3的办公建筑、教学建筑和其他单、多层民用建筑。

⑥建筑面积大于300m2的汽车库和修车库以及平时使用的人民防空工程。

⑦地铁工程中的地下区间、控制中心、车站及长度大于30m的人行通道,车辆基地内建筑面积大于300m2的建筑。

⑧通行机动车的一、二、三类城市交通隧道。

(2)应当设置室内消火栓的地点:

①室内消火栓应设在明显易于取用以及便于火灾扑救的位置。

②设有室内消火栓的建筑应设置带有压力表的试验消火栓,试验消火栓应设置在水力最不利处且便于操作和防冻的位置。

(3)室内消火栓的配置要求。室内消火栓应采用DN65栓口,并与消防软管卷盘或轻便水龙设置在同一箱体内;应配置DN65有内衬里的消防水带,每根水带的长度不宜超过25m;消防软管卷盘应配置内径不小于19mm的消防软管,其长度宜为30m,并宜配置

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第三章化工防火防爆安全技术当量喷嘴直径为16 mm或19mm的消防水枪。但当消火栓设计流量为2.51/s时宜配当量喷嘴直径为11mm或13mm的消防水枪,消防软管卷盘应配当量喷嘴直径为6mm的消防水枪。为了操作和使用方便,消火栓栓口的安装高度应便于消防水带的连接和使用,其距地面高度宜为1.1m,其出水方向应便于消防水带的敷设,并宜与设置消火栓的墙面呈90°或向下。

(4)室内消火栓的间距。消火栓按2支消防水枪的2股充实水柱布置的建筑物,消火栓的布置间距不应大于30m;消火栓按1支消防水枪的1股充实水柱布置的建筑物,消火栓的布置间距不应大于50m。

(5)室内消火栓的充实水柱和水压要求。高层建筑、厂房、库房和室内净空高度超过8m的民用建筑等场所,消火栓栓口动压不应小于0.35 MPa,消防水枪充实水柱应按13m计算;其他场所,消火栓栓口动压不应小于0.25 MPa,消防水枪充实水柱按10m计算(充实水柱是指由水枪喷嘴起到射流90水柱水量穿过直径38cm圆圈处的一段射流长度)。

(6)室内消火栓的水压要求。室内消火栓栓口处的静压不应大于1.0 MPa,否则,应采用分区给水系统。消火栓栓口动压力不应大于0.5 MPa,当大于0.7 MPa时,应设置减压装置,以保护管路的安全。

3)消防软管卷盘与消防竖管

(1)消防软管卷盘是由阀门、输入管路、卷盘、软管、水枪等组成,并能在迅速展开软管的过程中喷射灭火剂的灭火设备,又名消防水喉。由于消防软管卷盘,配有多用雾化水枪,可以喷射直流或雾化水流,避免高温设备遇水急冷导致设备破坏;且可由一人操作用于控制局部小火,用之辅以工艺操作的应急事故处理,能够达到扑灭或控制小泄漏的初期火灾的目的。所以,石油化工企业的工艺装置内、加热炉、甲类气体压缩机、介质温度超过自燃点的热油泵及热油换热设备、长度小于30m的油泵房附近等易发生泄漏的火灾多发场所,宜设消防软管卷盘,以提高应急防护能力。但其保护半径不应大于30m。

(2)消防竖管是指贯穿楼层或工艺装置设备构架平台的用于消火栓或水喷淋给水的竖向管道。消防竖管与水枪的保护范围有所不同,可对水枪作用不到的地方进行保护。消防竖管一般供专职消防人员使用,由消防车供水或供泡沫混合液。其特点是设置简单,便于使用,可加快控火、灭火速度。

①由于扑救火灾常用直径不小于19mm的手持水枪,水枪进口压力一般控制在约

0.35 MPa,可由一人操作,若水压再高则操作困难。在0.35 MPa水压下水枪充实水柱射高约为17m,故要求火灾危险性大的框架高于15m时,需设置半固定式消防竖管。多层的甲、乙类厂房宜在楼梯间增设半固定式消防竖管,各层设置水带接口,竖管的入口应当设于室外便于操作的地点。

②工艺装置内的甲、乙类设备的构架平台高于其所处地面15m时,宜沿梯子敷设半固定式消防给水竖管,其各层需要设置带阀门的管牙接口;构架平台长度大于25m时,宜在另一侧梯子处增设消防给水竖管,且消防给水竖管的间距不宜大于50m。

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③易燃气体、液体储罐容量大于400m3时,供水竖管不宜少于两条,并应均匀布置。消防冷却水系统的控制阀应设于防火堤外且距罐壁不小于15m的安全地点。同时,控制阀至储罐间的冷却水管道应设防止喷头堵塞的设施。

④消防竖管的直径取决于给水的高度,并根据所需供给的水量计算。直径为19mm的水枪每支水枪控制面积可按50 m2考虑。对于工艺装置内的甲、乙类设备的构架平台,平台面积小于或等于50m2时,管径不宜小于80 mm;大于50m2时,管径不宜小于100 mm。

4.消防给水系统的控制操作与维护管理

1)消防给水系统的自动联动控制消防给水系统由消防给水设备(包括给水管网、加压泵及阀门等)和电控部分(包括启泵按钮、消防中心启泵装置及消防控制柜等)组成。当手动消防按钮的报警信号送人系统的消防控制中心后,消防泵控制装置通过手动或自动信号直接控制消防泵,同时接收水位信号器返回的上水信号。

(1)消防给水系统控制设备。消防给水系统通过消防控制柜或控制盘进行控制和操作,消防控制柜或控制盘应设置专用线路连接的手动直接启泵按钮,同时消防控制柜或控制盘应能显示消防水泵、稳压泵的运行状态,以及显示消防水池、高位消防水箱等水源的高水位、低水位报警信号和正常水位。

(2)消防给水系统的联动控制。消防泵的联动控制一般具备分散(现场)控制、集中(消防中心)管理的功能。当建筑物超过一定高度时,消防给水系统将采用分区给水的方式,每个供水区都设置独立的消火栓给水系统。启动消防泵采用水泵房的控制柜启泵按钮;停止消防泵工作时可以使用控制中心的停泵按钮,也可以使用水泵房的控制柜停泵按钮。消防泵一般分工作泵和备用泵,工作泵故障时可启动备用泵,主泵和备用泵可切换。泵的运行状态在控制盘上显示。

2)室外消火栓的维护管理室外消火栓由于处在室外,经常受到自然和人为的损害,所以要经常检查、维护。检查、维护的主要内容:清除阀塞启闭杆端部周围杂物,将专用扳手套于杆头,检查是否合适,转动启闭杆,加注润滑油;用油纱头擦洗出水口螺纹上的锈渍,检查闷盖内橡胶垫圈是否完好;打开消火栓,检查供水情况,在放净锈水后再关闭,并观察有无漏水现象;外表油漆剥落后应及时修补;清除消火栓附近的障碍物,对地下消火栓,消除井内积聚的垃圾、砂土等杂物。

3)室内消火栓的维护管理室内消火栓给水系统,至少每半年(或按当地消防监督部门的规定)要进行一次全面的检查。检查的主要内容:室内消火栓、水枪、水带、消防卷盘是否齐全完好;有无生锈、漏水,接口垫圈是否完整无缺;消防水泵在火警后5min内能否正常供水;报警按钮、指示灯及报警控制线路功能是否正常,有无故障;检查消火栓箱及箱内配装的消防部件的外观有无损坏,涂层是否脱落,箱门玻璃是否完好无缺。对室内消火栓给水系统的维护,应做到使各组成设备经常保持清洁、干燥,防止锈蚀或损坏。为防止生锈,消火栓手轮丝杆处以及消防软管卷盘等所有转动的部位应经常加注润滑油。设备如有损坏,应及时修复或更换。

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第三章化工防火防爆安全技术

4)消防泵的检查与维护管理消防水泵和稳压泵是供给消防用水的关键设备,必须定期进行试运转,保证发生火灾时正常启动、不卡壳,电源和内燃机驱动正常,自动启动或电源切换及时、无故障。消防水泵和稳压泵等供水设施的维护管理应符合下列要求:

(1)每月应手动启动消防水泵运转一次,并应检查供电电源的情况。

(2)每周应模拟消防水泵自动控制的条件,自动启动消防水泵运转一次,且应自动记录巡检情况,每月应检测记录。

(3)每日应对稳压泵的停泵启泵压力和启泵次数等进行检查和记录运行情况。

(4)每日应对柴油机消防水泵的启动电池的电量进行检测,每周应检查储油箱的储油量,每月应手动启动柴油机消防水泵运行一次。

(5)每季度应对消防水泵的出水流量和压力进行一次试验。

(6)每月应对气压水罐的压力和有效容积等进行一次检测。(二)自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统是按一定的间距和高度设置一定数量喷头的供水灭火系统。按用途、组成部件和工作原理的不同,可分为湿式自动喷水灭火系统、干式自动喷水灭火系统、预作用式自动喷水灭火系统、雨淋喷水灭火系统、水喷雾灭火系统、水幕系统等。该系统发生火灾时能自动喷水灭火并能自动报警,在所有固定式灭火设备中,自动喷水灭火系统具有使用范围最广、价格最便宜的特点。它工作性能稳定,灭火效果好,使用期长,维护方便,因而广泛应用于一切可以用水灭火的场所。可燃气体、可燃液体量大的甲、乙类设备的高大框架和设备群等工艺装置内,当固定水炮不能有效保护特殊危险设备及场所时,应设自动喷水灭火系统保护。

1.湿式自动喷水灭火系统湿式自动喷水灭火系统是指准工作状态时在报警阀的上下管道中始终充满着用于启动系统的有压力水的闭式系统。湿式自动喷水灭火系统具有灭火速度快,控火效率高,系统结构简单,设计、施工及管理方便,建设投资较低,应用范围广等特点,适用于环境温度在4~70℃范围的建筑物和场所。设置固定湿式自动喷水灭火系统的储罐,容积大于400m3时,供水竖管宜采用两条,并应对称布置;消防冷却水系统的控制阀应设于防火堤外,且距罐壁不宜小于15m的安全位置;阀门控制可采用手动或遥控,单阀控制时宜设置带旁通阀的过滤器;控制阀后及储罐上设置的管道,应采用镀锌管。

2.干式自动喷水灭火系统干式自动喷水灭火系统是指准工作状态时报警阀后的配水管道内平时没有水,充满着用于启动系统的有压气体的闭式系统。干式自动喷水灭火系统具有不受设置场所环境温度高低影响的特点,但建设投资费用较高,在灭火速度上不如湿式系统快,适用于在环境温度低于4℃或高于70℃的场所安装使用。

3.预作用式喷水灭火系统预作用式喷水灭火系统是在装有闭式喷头的干式自动喷水灭火系统上附加了一套报警装置,形成了兼有双重控制的新系统。该系统平时处于干式状态,在火灾发生时能实现初

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安全生产专业实务化工安全期报警,并迅速使管网充水,将系统转变为湿式,火情扩大时,闭式喷头打开,进行喷水灭火。由于系统的这种转变过程包含着预备动作的功能,故称预作用式喷水灭火系统。在预作用式喷水灭火系统中,火灾发生时,火灾探测器首先发出火警报警信号,报警控制器在接到报警信号后作声光显示的同时启动电磁阀,使压力水迅速充满管网,当火场温度继续上升,达到喷头的动作温度后才开始喷水。因此,预作用式喷水灭火系统既比湿式系统的适用范围广,又避免了干式系统延缓喷水时间的缺点,其灭火效果优于上述两个系统,但由于该系统自动化部件多,系统结构复杂,投资费用大,技术要求高,遇维护不良时,可能会造成系统误启动或漏启动。预作用式喷水灭火系统适用范围较大,凡是适用于湿式喷水灭火系统和充气式干式喷水灭火系统的场所,均适用于预作用式喷水灭火系统。尤其是不允许有水渍损失的建筑物、构筑物,宜采用预作用式喷水灭火系统。

4.雨淋喷水灭火系统雨淋喷水灭火系统是指由火灾自动探测报警联动系统控制,自动开启雨淋报警阀后,向开式洒水喷头供水的开式系统。发生火灾时,系统保护区域内的所有开式喷头同时喷水灭火,可以在瞬间喷出大量的水,覆盖或阻隔整个着火区域,从而提供一种整体保护用以对付和控制火灾。雨淋喷水灭火系统具有反应速度快、灭火效率高、灭火控制面积大的特点。在石化企业,雨淋系统主要应用于易燃品加工车间、地下库房和生产过程中易着火而导致爆炸需要大面积喷水的严重危险级的建筑物和构筑物等区域。主要应用在以下几种情况:

(1)火柴厂的氯酸钾压碾厂房,建筑面积大于100m2生产、使用硝化棉、喷漆棉、火胶棉、赛璐珞胶片、硝化纤维的厂房。

(2)建筑面积超过60m2或储存量超过2t的硝化棉、喷漆棉、火胶棉、赛璐珞胶片、硝化纤维的仓库。

(3)日装瓶数量超过3000瓶的液化石油气储配站的灌瓶间、实瓶库。

(4)粉状铵梯炸药、铵油炸药、梯恩梯粉碎;铵梯黑炸药生产;导火索生产的黑索药三成分混药、干燥、凉药、筛选、准备及制索;震源药柱生产的炸药熔混药、装药等生产工序。

5.水喷雾灭火系统水喷雾灭火系统是利用水雾喷头在较高的水压力作用下,将水流分离成0.2~2mm甚至更小的细小水雾滴,喷向保护对象,通过表面冷却、窒息或冲击乳化、稀释等作用,达到灭火或防护冷却的目的。水喷雾灭火系统的应用发展,实现了用水扑救油类、电气设备火灾,并且克服了气体灭火系统不适合在露天环境和大空间场所使用的缺点。水喷雾灭火系统对于化工企业中扑救各类露天设备火灾效果较好,具体使用范围:用于灭火时,可扑救固体火灾、闪点高于60℃的液体火灾和电气火灾;用于防护冷却时,可应用于可燃气体和甲、乙、丙类液体储罐及装卸设施的冷却,且在冷却的同时,可有效地稀释泄漏的气体或液体;水喷雾灭火系统不得用于扑救与水发生化学反应造成燃烧、爆炸的火灾,以及水雾对保护对象造成严重破坏的火灾。

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第三章化工防火防爆安全技术符合下列条件的建筑物及部位应设置水喷雾灭火系统:

(1)根据《建筑设计防火规范》(GB 50016)规定,对于单台容量在40MW及以上厂矿企业的可燃油油浸电力变压器,单台容量在90MW及以上发电厂的可燃油油浸电力变压器,或单台容量在125 MW及以上独立变电所的可燃油油浸电力变压器和飞机发动机试车台的试车部位,都应设置细水雾灭火系统。

(2)当储罐储存的物料燃烧,在罐壁可能生成碳沉积时,应设水喷雾系统。储罐的阀门、液位计、安全阀等均宜设喷头保护。

6.水幕系统水幕系统是利用水幕喷头密集喷洒所形成的水墙或水帘,起到挡烟阻火和冷却分隔物作用的一种自动喷水系统,即通过其特殊的喷头布置方式,对简易防火分隔物进行冷却,提高其耐火性能,或阻止火焰穿过开口部位,直接作防火分隔使用。水幕系统适用在以下部位:宜设置水幕阻火系统的剧院、礼堂的舞台口;工业或民用建筑面积超过建筑物的防火分区要求时,采用水幕作防火分隔物来代替防火墙;防火分隔物的耐火时间不能达到耐火极限要求的,设置水幕系统提高防火分隔物的耐火性能;有门窗孔洞相通的厂房、库房采用防火卷帘进行分隔时,设水幕增强防火卷帘的耐火性能;在炼油和化工企业内的露天生产装置区内,为防止设备发生火灾后火势蔓延,采用喷雾水幕设备,将各生产单元的设备或设备与建筑物之间进行分隔;以及由于某些原因,建筑物之间的防火间距不能满足要求时,常采用水幕对耐火性能较差的门窗、可燃屋檐等进行保护,增强其耐火性能等。甲、乙类油品海港码头,当停泊35000+级及以上船型时,宜设置防热辐射水幕。水幕应设置于码头前沿,其设置长度宜在装卸设施两端各延伸5m;水幕喷射高度宜高出被保护对象1.5m;当水幕喷射高度不超过10m时,其每米水幕长度用水量不宜小于100L/min;当水幕射高超过10m时,每增加1m射高其用水量应增加10 L/min。

7.自动喷水灭火系统的控制操作与维护管理

1)自动喷水灭火系统的联动控制自动喷水灭火系统的应用已有上百年的历史,由于该系统能在火灾时自动启动喷水灭火,使火灾在初期就及时得以控制,从而最大限度地减少了火灾损失,因此,它被国际上公认为扑救初期火灾最有效的消防设施。在自动喷水灭火系统中,湿式系统即充水式闭式自动喷水灭火系统是应用最广泛的一种。

(1)联动控制逻辑。自动喷水灭火系统的联动控制逻辑过程:当发生火灾、闭式水喷头的温度元件达到额定温度时,水喷头动作,系统支管的水流动,水流指示器动作,湿式报警阀动作,压力开关动作,这三个部件的动作信号均送消防控制室。随后,水流指示器和压力开关两个信号使消防水泵启动,启泵信号送消防控制室,且水力警铃报警,表明系统已喷水。如果是平时维修检查,则打开支管末端放水阀或试验阀,也将有相应的动作信号送入消防控制室,其动作过程同喷头动作一样。

(2)控制显示功能。消防控制设备对自动喷水和水喷雾灭火系统应当具有控制系统的启、停;显示消防水泵的工作、故障状态;显示水流指示器、报警阀、信号阀的工作状态等控制和显示功能。

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如果使用干式喷水灭火系统,消防控制室还应显示系统最高和最低气压,预作用系统还应显示系统的最低气压;如果高层建筑采用高、中、低分区给水系统,则在消防控制室中应当分区实现自动喷水灭火系统的控制和显示功能。

2)自动喷水灭火系统的检查与维护每一个自动喷水灭火系统必须始终处于正常的警戒状态,从使用方面应确立一套定期检查制度,检查内容包括以下几个方面。

(1)设备状态检查。对组成系统的喷头、报警控制阀、闸阀报警控制器、附件、管网接头等作外观检查,看有否损坏、锈蚀、渗漏、启闭位置不当等情况存在,一经发现应立即采取适当的维修、校正措施,使其恢复完好状态。

(2)系统功能检查。应按照各类系统的设计规定进行系统功能动态模拟试验。

①每两个月应对水流指示器进行一次功能试验,利用管网末端试水装置排水,水流指示器应动作,消防控制中心应有信号显示。

②每个季度应对报警阀进行一次功能试验,打开系统侧放水阀放水,报警阀瓣开启,延时器底部有水排出,并延时5~90s内报警装置应开始连续报警;水力警铃应发出响亮的报警声,压力开关应接通电路报警,消防控制中心有显示,并应启动消防水泵。

(3)使用环境检查。使用环境及保护对象被人为地作了不恰当的改变时,会对系统功能造成不利的影响。如在仓库内货物堆高阻挡了喷头的喷洒范围;喷头被刷漆或包扎而延迟了动作灵敏度,从而改变了喷洒特性;可燃物数量和品种的改变或生产性质的改变,致使原设计标准已不符合现实的危险性等级要求等。因而对使用环境和条件要定期检核、评价,不允许有超过规定的改变。(三)蒸汽灭火系统蒸汽是水在温度超过其沸点(100℃)时蒸发而形成的一种不燃、无毒的惰性气体。由于水蒸气能冲淡燃烧区的可燃气体、蒸气,并能隔绝燃烧区内的空气,因而具有良好的灭火作用,所以水蒸气是一种较好的灭火剂。由于普通水对高温设备的骤冷会引起设备的损坏(冷水不能扑救高温物体设备火灾),而蒸汽扑灭高温设备火灾不会引起因设备热胀冷缩的应力对高温设备的破坏;还由于蒸汽灭火系统构造简单、取用方便、价格低廉,所以,在石油化工企业很有使用价值。

1.蒸汽灭火系统的类型蒸汽灭火系统按用途和安装方式可分为全充满固定灭火系统和局部应用式半固定灭火系统。

1)全充满固定灭火系统

(1)系统组成。全充满固定灭火系统一般由蒸汽源(蒸汽锅炉、蒸汽输气干管或蒸汽分配箱等),蒸汽灭火干管、支管和配气管等组成。

(2)适用场所。全充满固定灭火系统主要适用于油品加压站、石油码头的油泵房、油船的油舱、炼油厂、石油化工厂的生产厂房等有大量可燃液体和气体的场所;常处于高温、高压下运转,一旦发生事故会迅速流散或很快扩散到整个房间(或立即发生火灾)的设备和场所。

2)局部应用式半固定灭火系统

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第三章化工防火防爆安全技术

(1)局部应用式半固定蒸汽灭火系统一般由蒸汽源(蒸汽锅炉、蒸汽分配箱等),输汽干管、支管和短管(或蒸汽幕管)等组成。

(2)局部应用式半固定蒸汽灭火系统主要适用于燃油的火力发电厂锅炉房;炼油厂和石油化工厂露天生产装置区的加热炉、炼制塔、反应釜、泵房、换热器、冷凝器、中间储罐和管道等有大量的可燃液体或气体的处所和设备处于高温、高压下,一旦泄漏,可发生火灾,以防止泄漏出来的气态烃发生火灾和及时扑灭设备的泄漏火灾的设备或场所,或为阻止火势扩大和火灾蔓延的场所。

2.蒸汽灭火系统的适用场所在具有蒸汽供给源,使用蒸汽不会造成事故的场所宜设蒸汽灭火系统。如使用蒸汽的甲、乙类厂房;操作温度等于或超过本身自燃点的丙类液体厂房;液体硫黄的储罐;单台锅炉蒸发量超过2t/h的燃油、燃气锅炉房;炼油厂、石油化工厂、油泵房、重油罐区、露天生产装置区和重质油品库房等场所,均宜设置蒸汽灭火系统。但由于二硫化碳等挥发性大、闪点低的易燃液体设备,使用水蒸气可能造成事故,所以此类场所不得采用蒸汽灭火系统。

3.蒸汽灭火系统的控制操作与维护管理

1)蒸汽灭火系统的使用

(1)全充满固定灭火系统的使用。设有固定灭火装置的房间(或舱室),一旦发生火灾,应自动或人工关闭室内(或舱室)一切可以关闭的机械或自然通风的孔、洞、门窗,人员立即离开着火房间,然后开启蒸汽灭火管线(打开选择阀),使整个房间内充满蒸汽,进行灭火。

(2)半固定灭火系统的使用。室内或露天生产装置区内的设备泄漏可燃气体或可燃液体着火时,应打开接口短管的开关,对着火源喷射蒸汽,进行灭火;若露天生产装置起火,有较大的风速时,灭火人员应站立在着火部位的上风处进行灭火,保证人身安全。

(3)移动式灭火系统的使用。可燃液体储罐区内的储罐发生火灾时,应立即在短管上接上橡胶输气带,将橡胶管的另一端绑扎在蒸汽挂钩上,或绑扎在泡沫室的泡沫输送管上。这些准备完成后,打开接口短管的阀门,向油罐液面上施放蒸汽,进行灭火。必须指出的是,在使用蒸汽扑灭油罐火灾的同时,应积极准备泡沫进攻,当蒸汽不能扑灭可燃液体油罐火灾时,应停止喷射蒸汽,采用泡沫灭火系统扑灭火灾。

2)蒸汽灭火系统的管理蒸汽灭火系统的控制阀门,一般有分配箱处的灭火蒸汽总阀、全充满蒸汽灭火系统的室外选择阀、接口短管上的开关阀等。分配箱处的生产、生活蒸汽管线应设防回流的单向阀,以防止(石油、化工厂内)生产、生活蒸汽管线内的蒸汽被可燃液体气体污染而倒流入分配箱内,并保证灭火蒸汽管线内的蒸汽不含可燃的液体或气体,灭火蒸汽总阀应设在分配箱蒸汽输气管线出口处,用以开启或关闭蒸汽的输气管线。为使火场使用方便,蒸汽分配箱及其阀门离保护对象的距离不宜超过60m。全充满蒸汽灭火系统的室外选择阀,又称分配阀,是用以开启或关闭保护空间蒸汽管的阀门。此阀门应设在人员便于接近的地点,且应设在室外便于操作的地方。若设在室外有困难时(例如设在室外在防冻上有困难等),也可设在室内,但必须将阀门的手轮设在

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建筑物的外墙上,其位置与门、窗、孔、洞的距离不应小于1m,以防在开启阀门时,被室内喷出的火焰灼伤。该控制阀杆穿过墙上的孔洞,应用不燃物严密填实堵塞,以防蒸汽从孔洞漏出。接口短管的开关阀是局部应用式蒸汽灭火管线短管上的开关。室内蒸汽灭火短管的开关阀,也可设在蒸汽管线上,但其位置离保护油罐的距离,宜在15~30m,且应设在防火堤之外。蒸汽灭火系统应经常处于良好战备状态,及时地扑灭初期火灾,应当特别注意平时的管理和保养。输气管应良好,且应经常充满蒸汽,排除冷凝水设备工作正常,管内不积存冷凝水;保温设备、补偿设备、支座等应保持良好,无损坏;管线上的阀门灵活好用不漏气;短管上橡胶管连接可靠,完好整洁;筛孔管畅通,配气管要清洁卫生。(四)泡沫灭火系统泡沫灭火系统是扑灭甲、乙、丙类液体火灾和某些固体火灾最行之有效的灭火手段。由于该系统具有安全可靠、经济实用、灭火效率高、无毒性的特点,目前已在国内外的石油化工企业、油库、地下工程、各类仓库、煤矿、汽车库、船舶等场所得到广泛的应用。低倍数泡沫灭火系统是指发泡倍数低于20的泡沫灭火系统,中倍数泡沫灭火系统是指发泡倍数为20~200的泡沫灭火系统,高倍数泡沫灭火系统是指发泡倍数高于200的泡沫灭火系统。

1.泡沫灭火系统的类型

1)低倍数泡沫灭火系统的类型低倍数泡沫灭火系统按照安装形式不同有以下3种类型。

(1)固定式泡沫灭火系统。固定式泡沫灭火系统一般由消防水源、泡沫液罐、比例混合器、混合液管线、泡沫室(或泡沫产生器)或泡沫喷头等组成。该灭火系统具有启动及时、安全可靠、操作方便、自动化程度高等优点,但系统投资大、设备利用率低、平时维护管理复杂。

(2)半固定式泡沫灭火系统。半固定式泡沫灭火系统由泡沫室或泡沫喷头、管线和水泵接合器组成,由泡沫消防车通过水泵接合器供应泡沫混合液。该灭火系统由于没有固定设置的泡沫混合液泵、泡沫液储罐等设施,所以从维护、管理方面来看有一定的优越性,但它需要一定数量的消防车及专职的消防人员。该灭火系统主要适用于机动消防设施较强的企业附属可燃液体储罐区和石油化工生产装置区火灾危险性大的场所。

(3)移动式低倍数泡沫灭火系统。移动式低倍数泡沫灭火系统是以泡沫钩枪或泡沫管架代替泡沫室(或泡沫产生器),以消防车代替水泵,以水带代替管道的灭火设备。该灭火系统是在火灾发生后铺设,不会遭到初期燃烧爆炸的破坏,使用机动灵活,但该系统操作比较复杂,受外界环境的影响较大,扑救火灾的速度不如固定和半固定式灭火系统,因此多作为固定和半固定式泡沫灭火系统的辅助灭火设施。

2)高、中倍数泡沫灭火系统的类型高、中倍数泡沫灭火系统根据安装型式分为全淹没式、局部应用式和移动式3种类型。

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第三章化工防火防爆安全技术

(1)全淹没式泡沫灭火系统。全淹没式泡沫灭火系统是由固定式泡沫产生器直接或通过导泡筒将泡沫喷放到封闭或被围挡的防护区内,并在规定的时间内达到一定泡沫淹没深度的灭火系统。全淹没系统可用于下列场所:

①封闭空间场所。

②设有阻止泡沫流失的固定围墙或其他围挡设施的场所。

③小型封闭空间场所与设有阻止泡沫流失的固定围墙或其他围挡设施的小场所,宜设置中倍数泡沫灭火系统。

(2)局部应用式泡沫灭火系统。局部应用式泡沫灭火系统是由固定式泡沫产生器直接或通过导泡筒将泡沫喷放到火灾部位的灭火系统。中倍数泡沫局部应用系统可用于固定位置面积不大于100m2的流淌B类火灾场所;高倍数泡沫局部应用系统可用于四周不完全封闭的A类火灾与B类火灾场所、天然气液化站与接收站的集液池或储罐围堰区。局部应用系统的保护范围应包括火灾蔓延的所有区域。

(3)移动式泡沫灭火系统。移动式泡沫灭火系统的组件可以是车载式,也可以是便携式,系统全部组件可以移动,使用灵活方便,而且随机应变性强。使用该灭火系统,泡沫通过导泡筒从远离火场的安全位置被输送到火灾区域扑灭火灾。移动式泡沫灭火系统可用于下列场所:

①发生火灾的部位难以确定或人员难以接近的场所。

②发生火灾时需要排烟、降温或排除有害气体的封闭空间。

③中倍数泡沫系统还可用于面积不大于100m2的可燃液体流淌火灾场所。

2.泡沫灭火系统的适用场所

1)应采用固定式泡沫灭火系统的设备

(1)单罐容积等于或大于10000m3的非水溶性甲类、乙类、闪点小于等于90℃的丙类可燃液体的固定顶罐和浮盘为易熔材料的内浮顶罐。

(2)单罐容积等于或大于500m3的水溶性甲类、乙类、闪点小于等于90℃的丙类可燃液体的固定顶罐和浮盘为易熔材料的内浮顶罐。

(3)单罐容积等于或大于50000m3的甲类、乙类、闪点小于等于90℃的丙类非水溶性可燃液体浮顶罐。

(4)单罐容积等于或大于50000m3的甲类、乙类、闪点小于等于90℃的丙类非水溶性可燃液体浮盘为易熔材料的内浮顶罐。

(5)单罐容积等于或大于1000m3的甲类、乙类、丙类水溶性可燃液体浮顶罐。

(6)单罐容积等于或大于1000m3的甲类、乙类、丙类水溶性可燃液体浮盘为易熔材料的内浮顶罐。

(7)移动消防设施不能进行有效保护的可燃液体罐区。

(8)地形复杂消防车扑救困难的可燃液体罐区。

(9)停泊50001级及以上船型的河港油码头或停泊20000t级及以上船型的海港油码头(其混合液供给速率不宜小于60 L/s),宜设置两个固定式泡沫/水两用炮,每个炮喷

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射速率不宜小于30L/s;当海港油码头停泊50000t级及以上船型时,两用炮宜采用高架遥控炮。

2)应采用移动式泡沫灭火系统的设备

(1)罐壁高度小于7m或容积等于或小于200m3的非水溶性可燃液体储罐。

(2)润滑油储罐。

(3)液体地面流淌火灾、油池火灾。

3)应采用半固定式泡沫灭火系统的场所

(1)不适宜安设固定和移动式灭火系统的可燃液体罐区。

(2)工艺装置及单元内的火灾危险性大的局部场所。

(3)含有轻质油品的酸性水原料罐及含油污水调节罐。

(4)停泊1000+级及以上船型的河港油码头或停泊5000t级及以上船型的海港油码头(其混合液供给速率不宜小于30L/s)。

3.泡沫灭火系统的控制操作与维护管理

1)泡沫灭火系统的控制消防控制设备对泡沫灭火系统具有2种功能:控制泡沫泵及消防水泵的启、停;显示系统的工作状态。对于设置自动探测、报警系统对防护区进行有效监控的全淹没式高倍数泡沫灭火系统或局部应用式高倍数泡沫灭火系统在控制中心(室)和防护区设置声光报警装置,提示工作人员撤离,并根据需要控制有关的门、窗、排气口等装置以及断电机构的联动控制。

2)低倍数泡沫灭火系统的检查与维护管理泡沫灭火系统应制定使用、维护保养和检查制度。岗位操作规程公布在消防泵房的设备附近。同时培训专职和兼职消防人员,这些人员应定期对系统进行操作、维护、检查和试验。为确保灭火系统处于良好的准工作状态,应根据系统的类型及该系统对整个企业的安全重要性来决定是周检、月检、季检、半年检及年检的制度。对采用固定式泡沫灭火系统的独立的大型油库:

(1)周检主要是启动泵,看能否按时启动,运转是否良好;查看管道和阀门有无泄漏,管道和泡沫产生器有无损坏;全部操作装置和部件是否完好,消防泵能否正常供水,压力是否适宜等。发现问题应立即修理或更换。

(2)月检是除周检内容外,还应对操作者进行检查,考核他们对系统中设备的性能、用途、作用的掌握程度。

(3)季检应对全部电气装置和报警系统进行检查和试验。

(4)半年检:

①检查产生泡沫的有关装置。如检查泡沫比例混合器、泡沫产生器有无机械损伤、腐蚀、空气入口有无堵塞,以及所有阀件手动是否灵活。

②检查管道。对地上管道进行压力试验,以检查这些管道有无腐蚀及机械损伤。对地下管道应至少5年检查一次。

③检查过滤器。检查用过或做过流量试验后的清扫情况。

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第三章化工防火防爆安全技术

④检查报警和自动设备、自动和手动装置,看其性能是否正常良好。

⑤对泡沫液及其储存器进行检查。检查设备是否损坏,液位高低是否符合要求。

(5)年检除了半年检查的项目外,还要对泡沫液的成分和性能进行分析测试。将泡沫液样品送交检测中心进行分析测试或交生产厂家进行化验分析。仔细检查储存泡沫液的容器内有无沉降物。半固定式泡沫灭火系统也应根据具体情况,制定行之有效的检查和维护制度。

3)高倍数泡沫灭火系统的检查与维护管理

(1)使用前应按系统设计要求和有关规定,根据本单位具体情况制定使用、维护、保养、检查规程。可参照低倍数泡沫灭火系统的有关要求执行。

(2)系统应配有专门的操作人员,并进行必要的训练。

(3)高倍数泡沫液的储存。高倍数泡沫液一般应储存在专用的贮罐内,也可以储存在原装运的容器里,存放在指定的地点,储存条件应满足产品技术条件所规定的要求。

(4)手动灭火系统在发生火灾后应由专门人员按操作规程进行操作。

(5)为确保全淹没灭火系统启动后达到预期的灭火效果,应防止泡沫的泄漏,全淹没深度以下的开口,如门、窗等应在人员撤离后、泡沫喷放前或与泡沫喷放的同时自动或手动关闭。

(6)高倍数泡沫灭火系统使用后,应在24h内将消耗了的高倍数泡沫液补充完毕,并使系统重新处于完好状态。

(7)高倍数泡沫的清除。灭火后打开所有的开口,采用强制通风的方法从建筑内清除泡沫。在一些水对被保护对象影响不大的场所,还可以用喷射水的方法消除泡沫。

(8)灭火后必须对整个系统进行冲洗、检查,使全系统恢复到准工作状态。(五)干粉灭火系统

1.干粉灭火系统的类型干粉灭火系统主要用于扑救可燃气体、可燃液体和电气设备火灾,其特点是能够长距离输送,设备可远离火区;不用水,特别适用于缺水地区,寒冷季节使用不需防冻;灭火时间短、效率高,特别对石油及石油产品的灭火效果尤为显著;绝缘性能好,可扑救带电设备火灾;以有相当压力的二氧化碳或氮气作为喷射动力,因而可不受电源限制。但干粉不具有冷却作用,容易发生复燃,不能扑救深度阴燃物质的火灾,不能扑救本身能供给氧的化学物质火灾。干粉灭火系统根据被保护对象的特点分为全淹没干粉灭火系统、局部应用干粉灭火系统和移动式干粉灭火系统。

2.干粉灭火系统的适用场所干粉灭火系统对扑救石油化工厂的初期火灾,尤其是用于气体火灾是一种灭火效果好、速度快的有效灭火剂。

1)全淹没干粉灭火系统全淹没干粉灭火系统主要用于地下室、船舱、变压器室、油漆仓库、油品仓库以及汽车库等密闭的或可密闭的建筑。某些物质的储存、装卸等封闭场所及室外需重点保护的场所,石化企业装置中使用烷基铝为催化剂,该物料遇空气着火、遇水爆炸,故应当设有全

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淹没式自动干粉站以保护储存及装卸的场所。

2)局部应用干粉灭火系统局部应用干粉灭火系统主要用于建筑物空间很大、不易形成整个建筑物火灾,或只有个别设备容易发生火灾,或者一些露天装置易发生火灾的场所,以及不可能也没有必要设置全淹没灭火系统的场所。对于火灾危险性大的气体加工装置内易发生火灾部位,应设置固定的干粉炮,针对某个容易发生火灾的部位设置局部应用的自动灭火系统。

3)移动式干粉灭火系统大型干粉灭火设备普遍设置为移动式系统的干粉车,用于扑救工艺装置的初期火灾及液化烃罐区火灾效果较好。

3.干粉灭火系统的控制操作与维护管理

1)干粉灭火系统的控制消防控制设备对干粉灭火系统具有2种功能:控制系统的启、停;显示系统的工作状态。一般自动干粉灭火系统、全淹没系统、局部灭火系统均设置火灾探测装置,系统由火灾探测器探测到着火后报警,再通过联动控制盘自动启动或消防人员人工操作启动。

2)干粉灭火系统的检查与保养在干粉灭火设备存放地点要设详细的操作说明,工作人员必须严格遵守操作规程,对各部件勤检查,确保处于良好工作状态。动力气瓶要定期检查,测定气体压力和质量是否在规定的范围内。低于规定的数值时,要找出原因,立即更换或修复。要检查喷嘴的位置和方向是否正确,喷嘴上有无积存污物。对于加密封措施的喷嘴,要检查密封是否完好。要检查阀门、减压阀、探测器、压力表等部件是否处于正常的工作状态。干粉灭火剂应每隔2~3年进行开罐取样检查,把样品送往专业单位检测,如不符合性能标准的要求,要立即更换干粉灭火剂。(六)消防炮灭火系统消防炮是以炮的形式将水、泡沫混合液、干粉等灭火药剂高速喷射至一定距离进行灭火或冷却作业的消防设备。固定消防炮灭火系统是由固定消防炮和相应配置的系统组件组成的固定灭火系统。固定消防炮用于保护面积较大、火灾危险性较高,而且价值较昂贵的重点工程、群组设备等要害场所,能够及时、有效地扑灭较大规模的区域性火灾。

1.消防炮的类型消防炮按照工作介质,可分为泡沫炮、水炮、泡沫/水两用炮和干粉炮等;按照应用场合可分为车用消防炮、船用消防炮和陆用消防炮等;按照安装形式可分为固定消防炮和移动消防炮(干粉炮仅有固定系统);按照控制方式可分为就地控制消防炮、远程控制消防炮和智能消防炮等。

2.固定消防炮的适用场所消防炮灭火系统是一种通用性很强的灭火系统,在石油化工企业用途最广,是室外易

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第三章化工防火防爆安全技术燃液体、气体火灾非常有效的灭火手段。可燃气体、可燃液体量大的甲、乙类设备的高大构架和设备群应设置水炮保护,其设置位置距保护对象不宜小于15m,水炮的出水量宜为30~40L/s,喷嘴应为直流一水雾两用喷嘴,距罐壁宜为15~40m。对于醋酸纤维、黏胶纤维、锦纶、涤纶、腈纶纤维等易燃或燃烧猛烈的合成纤维库房,当其库房的跨度超过30m时,可增设高架式水炮。

3.消防炮系统的控制操作与维护管理

1)系统的使用消防炮灭火系统验收合格后方可投入运行。系统应建立相应的文件体系,以规范系统的使用、操作与管理工作,确保文件体系的可追溯性。

2)系统的维护管理

(1)日常维护:消防炮灭火系统应建立系统定期维护制度,每日巡视各阀门的完好状况和开闭位置;内燃机驱动的消防泵组应每周启动运转一次。

(2)月检:要求每月应对系统进行一次外观检查。消防水泵应每月启动运转一次。当消防水泵为自动控制启动时,应每月模拟自动控制的条件启动运转一次。电磁阀应每月检查并应作启动试验,动作失常时应及时更换。

(3)季度检:要求每季度应当对固定式消防炮的回转机构、仰俯机构或电动、气动操作机构进行检查,性能应达到标准的要求;消火栓和阀门的开启与关闭应自如,不应锈蚀;压力表、减压阀、管道过滤器、金属软管、管道及附件不应有损伤;电气控制设备的工作状况应良好。对消防炮系统进行一次供水试验,验证系统的供水能力。

(4)半年检:要求消防炮系统管道的压力试验,每半年应当对地上管道进行一次,每五年对地下管道应进行至少一次。高压软管应无变形、裂纹及老化,必要时对每根高压软管进行水压强度试验和气压密封性试验。

(5)年检:要求每年应对水源的供水能力进行一次测定。

(6)每两年应对消防储水设备进行检查,修补缺损和重新油漆。每2~3年应进行一次冷喷试验,试验完毕应对管道进行冲洗;并对系统所有的设备、设施、管道及附件进行全面检查,包括射程、流量、喷射型式、各相关设备的强度、油漆、腐蚀情况等,结果应符合设计要求。系统管道每2~3年应进行一次冲洗,清除锈渣,并进行刷漆处理。(七)二氧化碳灭火系统

1.二氧化碳灭火系统的类型二氧化碳灭火系统按应用方式可分为全淹没灭火系统和局部应用灭火系统。全淹没灭火系统应用于扑救封闭空间内的火灾;局部应用灭火系统应用于扑救不需封闭空间条件的具体保护对象的非深位火灾。二氧化碳灭火系统按灭火剂储存方式可分为高压系统和低压系统。管网起点计算压力(绝对压力),高压系统取5.17 MPa,低压系统取2.07 MPa。

2.二氧化碳灭火系统的适用场所

1)适用的火灾场所

(1)灭火前可切断气源的气体火灾。

(2)液体火灾或石蜡、沥青等可熔化的固体火灾。

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(3)固体表面火灾及棉毛、织物、纸张等部分固体深位火灾。

(4)电气火灾。

2)不适用的火灾场所

(1)二氧化碳全淹没灭火系统不应用于经常有人停留的场所。

(2)硝化纤维、火药等含氧化剂的化学制品火灾。

(3)钾、钠、镁、钛、锆等活泼金属火灾。

(4)氢化钾、氢化钠等金属氢化物火灾。(八)气体灭火系统

1.气体灭火系统的类型气体灭火系统的类型包括七氟丙烷灭火系统、IG541混合气体灭火系统和热气溶胶预制灭火系统。

2.气体灭火系统的适用场所

1)适用的火灾场所

(1)电气火灾。

(2)固体表面火灾。

(3)液体火灾。

(4)灭火前可切断气源的气体火灾。注:除电缆隧道(夹层、井)及自备发电机房外,K型和其他型热气溶胶预制灭火系统不得用于其他电气火灾。

2)不适用的火灾场所

(1)硝化纤维、硝酸钠等氧化剂或含氧化剂的化学制品火灾。

(2)钾、钠、镁、钛、锆、铀等活泼金属火灾。

(3)氢化钾、氢化钠等金属氢化物火灾。

(4)过氧化氢、联胺等能自行分解的化学物质火灾。

(5)可燃固体物质的深位火灾。

(6)热气溶胶预制灭火系统不应设置在人员密集场所、有爆炸危险性的场所及有超净要求的场所。

(7)K型及其他型热气溶胶预制灭火系统不得用于电子计算机房、通信机房等场所。

3.气体灭火系统的控制操作采用气体灭火系统的防护区,应设置火灾自动报警系统。管网灭火系统应设自动控制、手动控制和机械应急操作三种启动方式,预制灭火系统应设自动控制和手动控制,当采用自动控制启动方式时,根据人员安全撤离防护区的需要,应有不大于30s的可控延迟喷射。灭火设计浓度或实际使用浓度大于无毒性反应浓度的防护区和采用热气溶胶预制灭火系统的防护区,应设手动与自动控制的转换装置。当人员进入防护区时,应能将灭火系统转换为手动控制方式,当人员离开时,应能恢复为自动控制方式。防护区内外应设手动、自动控制状态的显示装置。自动控制装置应在接到两个独立的火灾信号后才能启动。手动控制装置和手动与自动

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第三章化工防火防爆安全技术转换装置应设在防护区疏散出口的门外便于操作的地方。机械应急操作装置应设在储瓶间内或防护区疏散出口门外便于操作的地方。气体灭火系统的操作与控制,应包括对开口封闭装置、通风机械和防火阀等设备的联动操作与控制。(九)火灾报警系统石油化工企业必须设置火灾报警系统,消防站内应设接收火灾报警的设施。

1.火灾报警系统的组件火灾自动报警系统一般由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置和电源组成,复杂的系统还包括消防控制设备。

1)触发器件触发器件是火灾自动报警系统中,自动或手动产生火灾报警信号的器件。主要包括火灾探测器和手动火灾报警按钮。火灾自动报警系统是通过火灾探测器实现报警。手动火灾报警按钮是通过设置在易发生火灾的区域的报警点,通过触动按钮使消防控制室显示装置显示火灾的位置、信号。大型石化企业的甲、乙类装置区及罐区四周应设置手动报警按钮。

2)火灾报警装置火灾报警装置是火灾自动报警系统中,用以接收、显示和传递火灾报警信号,并能发出控制信号和其他辅助功能的控制指示设备。它具备为火灾探测器供电,接收、显示和传输火灾报警信号,并能对自动消防设备发出控制信号等功能,是火灾自动报警系统的核心组成部分。感烟、感温、火焰等自动报警器的信号盘应设置在其保护区的控制室或操作室内。

3)火灾警报装置火灾警报装置是火灾自动报警系统中,用以发出区别于环境声、光的火灾报警信号的装置。它在火灾情况下以声响和光的方式向报警区域发出火灾警报信号,以警示人们采取安全疏散和灭火救灾措施。

4)电源电源分为主电源和备用电源。火灾自动报警系统属于消防用电设备,其主电源应采用消防电源,备用电源采用蓄电池。

5)消防控制设备消防控制设备是火灾自动报警系统中,当接收到来自触发器件的火灾报警信号,能自动或手动启动相关消防设备并显示其状态的设备。主要包括火灾报警控制器、自动灭火系统的控制装置、室内消火栓供水系统的控制装置、通风与防排烟系统的控制装置、常开防火门与防火卷帘的控制装置、电梯回降控制装置以及应急广播、火灾警报装置、消防通信设备、事故照明和疏散指示标志的控制装置等。

2.探测器的分类与选择

1)火灾探测器的分类火灾探测器分为点型火灾探测器、线型火灾探测器和可燃气体火灾探测器。点型火灾探测器是一种响应某一点周围的火灾参数的火灾探测器。点型火灾探测器主

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要有感烟探测器(离子感烟探测器、光电感烟探测器)、感温探测器(定温探测器、差温探测器)和火焰探测器。线型火灾探测器是一种响应某一连续线路周围的火灾参数的火灾探测器。线型火灾探测器有红外光束线型感烟火灾探测器、缆式感温火灾探测器和空气管式差温火灾探测器。可燃气体火灾探测器是根据气体在空气中的含量,当空气中的可燃气体含量超过一定数值时进行报警的火灾探测器。目前常用的有催化型可燃气体火灾探测器和半导体型可燃气体火灾探测器。

2)火灾不同阶段火灾探测器的选择不同种类火灾探测器其响应原理、结构特点和适用场所等都不相同。在火灾自动报警系统中,探测器的选择应根据探测区域可能发生的初期火灾特点、房间高度、环境条件等因素综合确定。

(1)对火灾初期有阴燃阶段,产生大量的烟和少量的热,很少或没有火焰辐射的场所,应选择感烟探测器。

(2)对火灾发展迅速,可产生大量热、烟和火焰辐射的场所,可选择感温探测器、感烟探测器、火焰探测器或其组合。

(3)对火灾发展迅速,有强烈的火焰辐射和少量的烟、热的场所,应选择火焰探测器。

(4)对火灾形成特征不可预料的场所,可根据模拟试验的结果选择探测器。

(5)对使用、生产或聚集可燃气体或可燃液体蒸气的场所,应选择可燃气体火灾探测器。

3)不同环境条件下探测器的选择不同类型探测器的选择,还应符合相关设置环境和探测器设置高度要求。对于不同环境条件下,探测器的选择应符合下列要求:

(1)对于相对湿度经常大于95??产生无烟火灾、有大量的粉尘,或在正常情况下有烟和蒸汽滞留的房间等场所,宜选择感温探测器,而不宜选择感烟探测器。

(2)对于可能产生阴燃火或发生火灾不及时报警将造成重大损失的场所,不宜选择感温探测器,而宜选择感烟探测器。

(3)对于可能发生无焰火灾、探测器镜头容易被污染或视线被遮挡,以及在正常情况下有明火作业或有X射线等影响的场所,不宜选择火焰探测器。

(4)对于无遮挡的大空间或有特殊要求的场所,宜选择红外光束感烟探测器。

(5)对于电缆隧道、电缆竖井、电缆夹层、电缆桥架,配电装置、开关设备、变压器,各种皮带输送装置,控制室、计算机室的闷顶内、地板下及重要设施隐蔽处,以及其他环境恶劣不适合安装点型探测器的危险场所,宜选择缆式线型定温探测器。

(6)对于可能产生油类火灾且环境恶劣的场所,以及不易安装点型探测器的夹层、闷顶等,宜选择空气管式线型差温探测器。

4)可燃气体、蒸气场所探测器的选择建筑内可能散发可燃气体、可燃蒸气的场所应设可燃气体报警装置。可燃气体火灾探测器是利用测试环境的可燃性气体对气敏元件造成影响(主要是对其欧姆特性的影响)

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第三章化工防火防爆安全技术的原理制成的火灾探测器。它主要应用于易燃易爆场合的可燃性气体检测,例如日常生活中使用的煤气、石油气,在工业生产中产生的氢、氧、烷(甲烷、丙烷等)、醇(乙醇、甲醇等)、醛(丙醛等)、苯(甲苯、二甲苯等)、一氧化碳、硫化氢等气体,使现场可能泄漏的可燃气体的浓度被监视在爆炸下限的1/4~1/6之间,超过这一浓度时就要发出报警信号,以便采取应急措施。液化天然气站场内必须备有一定数量的防护服和至少2个手持可燃气体探测器。

3.消防控制室消防控制室是火灾自动报警系统的控制信息中心,也是火灾时灭火指挥和信息中心,具有十分重要的地位和作用。对设有火灾自动报警系统和自动灭火系统或设有火灾自动报警系统和机械防(排)烟设施的建筑,都应当设置消防控制室。

1)消防控制室的建筑要求

(1)消防控制室应当单独建造,其耐火等级不应低于二级;附设在建筑物内的消防控制室,宜设置在建筑物内首层的靠外墙部位,也可设置在建筑物的地下一层,但应与其他部位隔开,并应设置直通室外的安全出口。严禁与消防控制室无关的电气线路和管路穿过;不应设置在电磁场干扰较强及其他可能影响消防控制设备工作的设备用房附近。

(2)控制室与其他建筑物合建时,应单独设置防火分区;控制室、配电间的布置,防火墙、门窗及地面等设置均应符合防火要求。为了保证消防控制设备安全运行,便于检查维修,控制室内严禁与其无关的电气线路及管路穿过;为了保证消防控制室的安全,控制室的送、回风管在其穿墙处均设防火阀。

(3)为了防止烟火危及消防控制室工作人员的安全,控制室的门要向疏散方向开启;为了便于消防人员扑救时联系工作,控制室要在入口处设置明显的标志。

(4)消防控制室内要显示被保护建筑的重点部位、疏散通道及消防设备所在位置的平面图或模拟图等。

2)消防控制室内设备的布置要求设备面盘前的操作距离:单列布置时不小于1.5m;双列布置时不小于2m。在值班人员经常工作的一面,设备面盘至墙的距离不小于3m。设备面盘后的维修距离一般不小于1m。设备面盘的排列长度大于4m时,其两端应设置宽度不小于1m的通道。火灾报警控制器安装在墙上时其底边距地高度一般为1.3~1.5m,其靠近门轴的侧面距墙不小于0.5m,正面操作距离不小于1.2m。

3)消防控制室设备的通信要求消防控制室与值班室、消防水泵房、配电室、通风空调机房、电梯机房、区域报警控制器及各种管网灭火系统、应急操作装置处,都要设置固定的对讲电话;手动报警按钮处一般设置对讲电话插孔;消防控制室内要设置向当地公安部门直接报警的外线电话。

4)消防控制室管理及应急程序消防控制室必须实行每日24h专人值班制度,每班不应少于2人。消防控制室的日常管理应符合《建筑消防设施的维护管理》(GB 25201)的有关要求。消防控制室应确保火灾自动报警系统和灭火系统处于正常工作状态。消防控制室应确保高位消防水箱、消防水池、气压水罐等消防储水设施水量充足;确

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保消防泵出水管阀门、自动喷水灭火系统管道上的阀门常开;确保消防水泵、防排烟风机、防火卷帘等消防用电设备的配电柜开关处于自动(接通)位置。接到火灾警报后,消防控制室必须立即以最快方式确认。火灾确认后,消防控制室必须立即将火灾报警联动控制开关转入自动状态(处于自动状态的除外),同时拨打“119”火警电话报警。消防控制室必须立即启动单位内部灭火和应急疏散预案,并应同时报告单位负责人。

4.火灾自动报警系统的日常管理维护火灾自动报警系统的管理维护是使系统长期稳定准确、可靠工作的保证,特别是火灾探测器,对环境有一定的要求,如果达不到要求,会发生一些误报的现象。因此必须加强日常的管理维护工作。火灾自动报警系统的使用单位必须具有系统竣工图、设备技术资料、使用说明书及调试开通报告、竣工报告等文件资料,并经当地消防监督机构验收合格后,方可正式投入运行。必须制定严格的系统管理制度,包括系统操作规程,系统操作人员消防工作职责,值班制度,系统定期检查、维护、保养制度等,管理者要定期检查制度的落实情况。必须配备责任心强、具有较高文化程度和专业知识的人员负责系统的管理、使用和维护,其他无关人员不得随意触动设备。操作、维护人员应熟练掌握火灾自动报警系统的结构、主要性能、工作原理和操作规程,对本单位报警系统的报警区域,探测区域的划分以及火灾探测器的分布应做到了如指掌,并经过专业培训取得上岗证,持证上岗。必须建立火灾自动报警系统的技术档案,制定《火灾自动报警系统运行记录》《火灾自动报警系统维护保养记录》等,每天做好记录。发现问题及时报告,并及时恢复正常状态。应建立定期检查、维护程序,经常检查控制器的功能运行是否正常,并进行必要的试验。火灾探测器投入运行两年后,应当进行一次全面清洗,使用环境比较差的火灾探测器应每年进行一次清洗。火灾探测器的清洗应当由专业部门进行,清洗维护后要对火灾探测器逐个进行响应试验。(十)消防应急照明和疏散指示系统

1.应急照明为确保在正常照明电源被切断后,操作人员仍能以较快的速度逃生,保证和有效引导人员疏散,除建筑高度小于27m的住宅建筑外,在民用建筑、厂房和丙类仓库、生产车间、仓库、重要办公楼中的会议室等建筑内规定的部位考虑设置疏散照明,这些部位主要为人员安全疏散必须经过的重要节点部位和建筑内人员相对集中、人员疏散时易出现拥堵情况的场所。设置部位如下:

(1)封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室、消防电梯间的前室或合用前室、避难走道、避难层(间)。

(2)观众厅、展览厅、多功能厅和建筑面积大于200m2的营业厅、餐厅、演播室等

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第三章化工防火防爆安全技术人员密集的场所。

(3)建筑面积大于100 m2的地下或半地下公共活动场所。

(4)公共建筑内的疏散走道。

(5)人员密集的厂房内的生产场所及疏散走道。此外,消防控制室、消防水泵房、自备发电机房、配电室、防排烟机房以及发生火灾时仍需正常工作的消防设备房应设置备用照明,其作业面的最低照度不应低于正常照明的照度。疏散照明灯具应设置在出口的顶部、墙面的上部或顶棚上;备用照明灯具应设置在墙面的上部或顶棚上。

2.疏散指示标志公共建筑、建筑高度大于54m的住宅建筑、高层厂房(库房)和甲、乙、丙类单、多层厂房,需要设置灯光疏散指示标志。设置要求如下:

(1)应设置在安全出口和人员密集场所的疏散门的正上方。

(2)应设置在疏散走道及其转角处距地面高度1.0m以下的墙面或地面上。灯光疏散指示标志的间距不应大于20m;对于袋形走道,不应大于10m;在走道转角区,不应大于1.0m。此外,在车站、码头建筑和民用机场航站楼等一些大型的民用建筑或场所,在疏散走道和主要疏散路径的地面上还要增设能保持视觉连续的灯光疏散指示标志或蓄光疏散指示标志。

3.消防应急照明和疏散指示系统要求根据《消防应急照明和疏散指示系统》,消防应急照明和疏散指示系统的系统功能和性能需满足如下要求:

(1)应能采用手动和自动方式控制系统的应急启动。

(2)系统应急启动后,除指示状态可变标志灯具外,系统设备应保持应急启动至系统复位。

(3)系统的自检功能满足下述要求:

①应能每月、每季度进行一次系统应急启动功能和自检持续时间的检查。

②月度自检的自检持续时间应为300~600 s;季度自检的自检持续时间应为30 min±5min。

③不能应急启动或自检持续时间不满足要求时,系统应发出自检故障报警。

④应能记录和查询系统自检类别、自检时间和自检故障信息。

(4)系统应能连续完成至少10次“正常工作状态180s→应急工作状态20s→正常工作状态180s”的状态循环。满足重复转换性能要求。(十一)灭火器的管理与维护为确保建筑灭火器的合理配置与使用,及时有效地扑灭初起火灾,最大限度地减少火灾损失,应及时解决以下问题:

(1)建筑设计单位在进行新建、扩建和改建工程的消防设计时,应按《建筑灭火器配置设计规范》的要求将灭火器的配置类型、规格、数量以及位置纳人设计内容,并在工程设计图纸上标明。建设单位必须按照消防机构审核合格的设计内容配置灭火器。其他

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单位在购买灭火器时,应申请消防监督机构根据本单位使用场所的性质,确定灭火器的配置类型及数量。

(2)使用单位必须组织员工尤其是岗位责任人接受灭火器维护管理和使用操作的安全教育培训,适时组织灭火演练,确保每个员工都会正确维护和使用灭火器,单位还应当保存培训和演练情况的记录。

(3)使用单位应按《建筑灭火器配置验收及检查规范》(GB 50444)的有关规定做好检查、维护、送修、报废等工作。使用单位必须加强对灭火器的日常管理和维护,建立维护管理档案,明确维护管理责任人,并且对维护情况进行定期检查。单位应当至少每12个月组织或委托维修单位对所有灭火器进行一次功能性检查。

(4)灭火器自出厂日期起,无论是否使用过,达到下列期限的应送维修单位进行维修(包括水压试验等检查):水基型灭火器——满3年,以后每隔1年。干粉灭火器——满5年,以后每隔2年。洁净气体灭火器——满5年,以后每隔2年。二氧化碳灭火器——满5年,以后每隔2年(同时应符合特种设备安全监察规定)。(十二)消防设施的检测技术为规范建筑消防设施的检查和测试工作,确保各类消防设施正常运行,应对消防供配电设施、火灾自动报警系统、消防应急广播系统、消防应急照明和疏散指示系统、消防给水设施、灭火设施、防排烟系统等消防设施进行检查和检测。

1.检测内容

(1)消防供配电设施的检测内容应包括消防配电、自备发电机组的发电机和储油设施、主备电切换功能。

(2)火灾自动报警系统的检测内容应包括火灾探测器、手动火灾报警按钮、火灾报警控制器、火灾显示盘、消防联动控制设备、消防控制室图形显示设备、可燃气体探测器、可燃气体报警控制器、电气火灾监控探测器、电气火灾监控设备、火灾警报装置和消防专用电话及系统功能。

(3)消防应急广播系统的检测内容应包括扩音机、扬声器和系统功能。

(4)消防应急照明和疏散指示系统的检测内容应包括灯具、应急照明控制器、应急照明集中电源、应急照明配电箱及系统功能。

(5)消防给水设施的检测内容应包括消防水池、消防水箱、消防水泵、稳压泵、气压水罐、水泵控制柜和水泵接合器以及主要阀门。

(6)消火栓系统的检测内容包括室内消火栓、消火栓按钮、室外消火栓及系统功能。

(7)消防炮和自动跟踪定位射流灭火系统的检测内容包括控制装置、电(手)动阀门、启泵功能和系统功能。

(8)自动喷水灭火系统和水喷雾灭火系统的检测内容包括报警阀组、水流指示器、压力开关、喷头、末端试水装置和系统功能;细水雾灭火系统的检测内容包括储气和储水瓶组、控制阀组、喷头和系统功能。

(9)泡沫灭火系统的检测内容包括泡沫液储罐、比例混合装置、泡沫产生器、泡沫

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第三章化工防火防爆安全技术消火栓(箱)、泡沫喷头和系统功能。

(10)气体灭火系统的检测内容包括灭火剂和驱动气体的储存装置、喷嘴、气体灭火控制器和系统功能。

(11)干粉灭火系统的检测内容包括干粉储罐、管道及阀门、喷嘴、驱动气体储瓶和系统功能。

(12)机械加压送风系统的检测内容包括送风机、送风阀(口)、可开启外窗、控制柜和系统功能。

(13)排烟系统的检测内容包括排烟风机、补风机、排烟阀(口)、排烟防火阀、自然排烟窗(口)、挡烟垂壁、控制柜和系统功能。

2.技术通用要求

(1)消防设施的组件和设备应符合设计选型,并应具有出厂产品合格证,实施强制性认证的消防产品应具有符合法定市场准入规则的证明文件,灭火剂应在有效期内。

(2)消防设施的组件和设备的永久性铭牌和按规定设置的标志,其设置位置和色标应正确,文字和数据应齐全,文字内容及符号应清晰、准确。

(3)系统组件、设备、管道、线槽、支架或吊架等应完好,无变形、锈蚀等损害,设备、管道应无泄漏现象,导线和电缆的连接、绝缘性能、接地电阻等应符合设计要求。各类阀门应处于正确位置,并应启闭灵活、无泄漏现象。

(4)检测用的仪器、仪表等,应按照国家现行有关规定计量检定合格。

3.检测方法一般要求

(1)检查消防设施组件和设备的铭牌、标志、出厂产品合格证、消防产品的符合法定市场准人规则的证明文件、消防电梯的检测合格证、灭火剂的有效期等。

(2)查看系统组件和设备、管道、线槽及支架或吊架等的外观,检查设备、管道和阀门以及喷头与管道的连接处有无泄漏、滴漏或失重、失压现象;检查各类阀门是否处于正确位置,启闭是否灵活。

(3)检查采用绝缘电阻测试仪测量的导线和电缆的线间、线对地间绝缘电阻值的测量记录;检查采用接地电阻测试仪测量的系统接地电阻值的测量记录。

(4)检查检测用仪器、仪表、量具等的计量检定合格证及其有效期。

(5)采用核对方式检查时,应与设计、验收等相关技术文件对比。

(6)应逐项记录消防设施的检测结果及仪表显示的数据,填写检测记录表,并与上一次检测的记录表对比。

(7)完成检测后,应将各消防设施恢复至准工作状态。(十三)化工厂灭火注意事项由于化工原料、成品、半成品大多具有易燃、易爆、易腐蚀、有毒害等特点,且化工生产装置种类繁多,高度密集,各种塔、釜、槽、罐、阀门比比皆是,管道(线)纵横交错,自动化生产程度高,连续性强,生产工艺复杂。因此,在生产、运输、储存和使用过程中,极易发生泄漏、燃烧、爆炸事故。一旦发生火灾,火势猛烈,燃烧强度大,辐射热强,蔓延速度快,极易形成立体火灾,或形成大面积火灾和流淌火,导致复燃和多次爆炸,易造成重大人员伤亡和财产损失,扑救和处置难度大。因此,为能及时有效地扑救化

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工火灾,最大限度地减少人员伤亡和火灾损失,各级救援人员要强化理论学习,制定切实可行的灭火救援预案,适时开展诸多力量联合实战演练。在扑救化工火灾的过程中,应注意以下几个方面。

1.了解火灾现场具体情况化工厂发生火灾事故后,救援人员应该了解火灾现场具体情况后再进行扑救,以免因盲目施救而造成人员伤亡及损失扩大。应该了解的火灾现场具体情况包括:

(1)是燃烧引起爆炸,还是爆炸引起燃烧。

(2)火势发展蔓延以及有无人员被困和伤亡情况。

(3)有无发生爆炸和二次爆炸的危险及生产技术人员对初起火灾的处置情况。

(4)有无有毒有害物质产生。

(5)爆炸后产生的冲击波对火势及毗邻生产装置的影响。

(6)着火生产装置名称、燃烧物料名称及理化性质。

(7)周围环境和水源情况。

2.确立重点,积极冷却,防止爆炸化工厂发生火灾事故后,许多反应塔、釜、罐、管道、设备处于熊熊烈火之中,受到火势威胁的化工装置随时都有发生爆炸的可能,甚至引起连锁爆炸。因此,救援人员到达现场后,要把防止化工装置变形、倒塌、爆炸、抢救和疏散被困人员作为主攻方向,把冷却防爆作为重中之重;要充分利用事故单位固定或半固定的灭火设施,发挥移动装备的机动灵活性,对着火和邻近化工装置实施全方位冷却,特别对高大的装置应在上、中、下部位部署冷却力量,防止出现断层和空白点;要采取积极有效的冷却措施,抑制火势发展,控制火场局面,掌握灭火主动权,消除爆炸危险,为彻底消灭火灾奠定坚实的基础。

3.科学决策,正确处理进攻与撤退的关系在扑救化工火灾过程中,总的来说是以进攻战术为主,如积极冷却、堵截火势、重点突破等战术措施。但是,化工生产工艺复杂,成品、半成品繁多,在火灾情况下变得异常复杂,很容易产生突变,随时都有发生爆炸的可能。一旦发生爆炸,威力大,波及范围广,对化工装置的破坏性强,易产生连锁爆炸,造成重大人员伤亡和财产损失。为避免救援人员的无畏牺牲,应做好第二次进攻的准备,在化工火灾扑救过程中火场指挥员要审时度势地采取撤退战术。要求是事先规定撤退路线、信号,在紧急情况下可自动撤离。因此在灭火战斗中要设立火场安全员(具备丰富的理论水平和实战经验)专门负责火情侦察,密切关注火场情况变化,当发现燃烧火焰突然发白发亮,烈火之中的罐体发生剧烈颤动,并发生“嘶嘶”呼叫声等爆炸前兆时,应立即向指挥部报告,火场总指挥员应果断下达撤退命令,前方作战人员应迅速撤离,在撤离时要求关闭水枪,充分利用地形地物作掩护,积极做好反攻准备,以便爆炸后快速回到各自战斗岗位投人灭火战斗之中。

4.关阀断料灭火,做好防范措施由于化工生产连续性强,生产设备种类繁多,管道(线)纵横交错,互相沟通。当发生火灾时,为了能有效控制火势蔓延,为消灭火灾创造有利条件,经常采取关阀断料的工艺措施灭火,即切断着火设备、反应容器、储罐之间的物料来源,中断物料的持续供

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第三章化工防火防爆安全技术应,降低着火设备的压力。在实施过程中,首先做到事前与车间或工段的技术、操作人员共同研究,制定科学合理的最佳行动方案,保证所关阀门切实能起到断料的作用。其次,要组织实战经验丰富,身体素质好、业务技术过硬的消防特勤人员按要求穿戴好个人防护装备,负责用喷雾或开花水流掩护操作人员,确保关阀人员的安全。关阀工作必须由事故单位有关的工程技术人员和操作人员亲自进行,消防特勤人员不得擅自行动、冒险蛮干,防止出现意外,引起不必要的人员伤亡和财产损失。

5.做好个人安全防护工作由于化工火灾的特殊性,救援人员面临着浓烟、易燃易爆、高温、有毒有害、腐蚀的恶劣环境,直接威胁着救援人员的生命安全。为能及时有效地进行火情侦察,圆满完成灭火抢险救援过程中的各项任务,指挥员必须考虑所有救援人员的个人防护问题。实践证明,在扑救化工火灾过程中由于没有个人防护装备或后期供应不上,造成救援人员中毒的现象时有发生。因此,所有参战人员必须按照要求佩戴个人防护装备,如佩戴空气呼吸器,穿避火服、隔热服、防化服、防化靴,携带防爆照明灯具等。只有在做好个人防护的前提下,确定专人负责,规定联络方式,才能进入现场参加灭火战斗。

📌 本章要点清单

  1. 防火防爆三原则:控可燃物、断点火源、泄压阻火。
  2. 泄压设备:安全阀(可复位)、爆破片(一次性)、防爆门、放空管。
  3. 阻火设施:阻火器、安全液封、水封井;定期清理。
  4. 惰化保护用氮气最多;氮封区域进人先测氧(≥19.5%)。

❓ 本章回顾

  1. 快速超压的密闭系统用哪种泄压装置?——爆破片。
  2. 惰化保护常用什么气体?——氮气。
  3. 防止外部火焰蹿入管道的装置?——阻火器。