火灾爆炸及其防治综合.ppt
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1、火灾、爆炸及其防治,李 刚 博士 东北大学安全工程研究中心 电话:024-83681830 13079217678 电邮: 网站:,火灾事故定义,火灾统计管理规定:凡失去控制并对财物和人身造成损害的燃烧现象都为火灾。火灾统计范围: (1)民用爆炸物品爆炸引起的火灾。 (2)易燃可燃液体、可燃气体、蒸气、粉尘以及其它化学易燃易爆物品爆炸和爆炸引起的火灾(其中地下矿井部分发生的爆炸,不列入火灾统计范围)。 (3)破坏性实验中引起非实验体燃烧的事故。 (4)机电设备因内部故障导致外部明火燃烧需要组织扑灭的事故,或者引起其它物件燃烧的事故。 (5)车辆、船舶、飞机以及其它交通工具发生的燃烧事故,或者由
2、此引起的其它物件燃烧的事故(飞机因飞行事故而导致本身燃烧的除外)。,全国火灾事故形势,燃烧过程及形式,燃烧 可燃物与氧或氧化剂发生的放热化学反应,通常伴有火苗和(或)发烟的现象; 常见的燃烧反应 2H2+O2 2H2O 氢气燃烧 CH4+2O2 CO2+2H2O 甲烷燃烧 C+O2 CO2 木炭燃烧 2Na+2H2O 2NaOH+H2 金属钠与水反应 +0.5O2 H2O H2+Cl2 2HCl 氢气与卤素化合燃烧,燃烧的必要条件,燃烧三角形,助燃剂,可燃物,点火源,可燃物: 气体:最易燃烧,点火能很低,H2约为0.02mJ 液体:汽油,柴油,(民用液化石油气钢瓶为什么不能卧放?) 固体:木柴
3、,煤,铁,镁 助燃剂:空气、纯氧或其它氧化剂 点火源:明火,静电,自燃,摩擦撞击火花,绝热压缩等,燃烧的必要条件,燃烧极限 燃烧下限 燃烧上限,燃烧形式,燃烧形式 预混燃烧(使用液化石油气灶为什么要先点火后开气?) 扩散燃烧 燃烧极限和爆炸极限概念的内涵! 分解燃烧(火焰型燃烧)如木柴。 表面燃烧(金属铝镁),燃烧的类型, 闪燃可燃液体受热蒸发为蒸气,液体温度越高,蒸汽浓度越高,当温度不高时,液面上少量可燃蒸气与空气混合,遇火源会闪出火花,短暂的燃烧过程(一闪即灭),称闪燃。 T5秒,闪点:发生闪燃的最低温度()。如:车用汽油-39;煤油2835等。 闪点越低,发生火灾和爆炸的危险性越大。,燃
4、烧的类型,燃烧的类型, 着火可燃物质在火源的作用下能被点燃,并且火源移去后仍能保持继续燃烧的现象。 着火点(燃点):能发生着火的最低温度()。如:纸130,木材295等,燃烧的类型, 自燃可燃物质受热升温而无需明火作用就能自行燃烧的现象。自燃点越低,发生火灾的危险性越大。,燃烧的类型,自燃温度:在标准测试装置中可燃物着火的最低温度。实测时指容器器壁温度。在GB5332-85(可燃液体和气体引燃温度实验方法) 中也称引燃温度。 氢气,500 甲烷,537 煤,220 黄磷30,自燃类型受热自燃和自热自燃,受热自燃:在外部热源作用下,由于传热使可燃物温度升高,达到自燃点而着火燃烧。条件: 有外部热
5、源 有热量积蓄的条件 自热自燃:物质内部发生的物理、化学或生化过程而产生热量并积聚,以致温度升高达到着火点燃烧。条件: 容易产生反应热,如易分解、易与氧反应产生氧化热、易发酵的物质 比表面积大,有良好的绝热保温性能 热量产生速度大于向环境散发速度,燃烧的过程,点燃,物质的燃烧过程(历程) 可燃气体:在火源作用下加热到着火点(燃点)就能氧化分解燃烧,是最容易燃烧的。 如:2C2H2+5O2 4CO2+2H2O+Q,燃烧的过程, 可燃液体:受热 蒸气 燃烧 已醇(C2H5OH)液 (C2H5OH)蒸气+3O2= 2CO2+3H2O+Q,蒸发,氧化分解,受热蒸发,燃烧的过程, 可燃固体: 可燃固体
6、熔融状态 可燃蒸气 燃烧 如:S固 S熔融 S蒸气 S蒸气 +O2 SO2+Q,受热,蒸发,氧化,受热,蒸发,燃烧的过程, 可燃固体 直接析出可燃气体 燃烧 如:木材 析出 H2 , CH4 T295:水蒸汽 T295:H2,CH4等(回燃),受热,氧化,受热,火灾的分类,按发生地点分:森林,建筑,工业,城市,矿山火灾等。 按可燃物形态分:固体火灾液体火灾和气体火灾。,火灾的分类,按物质燃烧的特征分: A类:固体物质火灾。这类物质往往具有有机物的性质,一般在燃烧时能产生灼热的余烬,如木材,毛,麻,纸火灾等 B类:指液体火灾和可熔化的固体物质火灾。如汽油,乙醇,沥青,石蜡火灾等。,火灾的分类,C
7、类:指气体火灾。如煤气,氢气火灾等。 D类:指金属火灾。如钾,钠,铝,镁火灾等。 E类:带电火灾。如家电,变压器。,火灾隐患,一是增加发生火灾可能性的危险因素。如违反规定储存、使用、运输易燃易爆危险品,用火、用电、用气,明火作业等 二是火灾时会增加对人身财产的危害。如建筑物防火分隔、建筑结构防火、防烟排烟设施等被随意改变,失去应有作用;建筑物的安全出口、疏散通道堵塞,不能畅通无阻;消防设施、器材不完好、有效;建筑内部装修、装饰违反规定,使用易燃可燃材料等 三是火灾时会影响灭火救援行动。如缺少消防水源;消防车道堵塞;消火栓、水泵结合器、消防电梯等不能使用或不能正常运行等。发现并及时消除火灾隐患是
8、单位一项重要的消防安全职责。,矿山火灾概述,凡是发生在矿山企业内的火灾均称矿山火灾 地面火灾:发生在地面厂房、仓库及其它地面建筑内的火灾; 矿内火灾:发生在井下巷道、工作面、采空区等地点的火灾; 火灾原因:外因和内因 外因:由于外在热源引起的火灾 内因:某些可燃物资在一定条件下由自热转变为自燃。 硫化矿火灾70%是自燃引起的,而金属矿山火灾绝大部分是因支架与明火接触或因电气设备的使用和管理不善造成的。,矿山火灾概述,矿内火灾和地面火灾的区别 矿内火灾在空气有限的条件下进行,燃烧过程缓慢,释放出大量有毒气体; 矿内火灾征兆不明显,空气、湿度略有增加; 矿内火灾火焰随空气流动迅速蔓延,井内空间受限
9、,灭火困难,火灾可能延续很长时间。 矿山发火区 煤矿和硫化矿主要发生在采空区、巷道、和硐室两侧矿柱和冒顶处; 金属矿多发生在井筒、井底车场和硐室,而采矿场、采空区和冒顶处发生较少。,矿内外因火灾原因分析,明火:包括使用火焰灯、吸烟、保存火柴不当,无意或有意点火,爆破作业、焊接、瓦斯和矿尘爆炸等; 摩擦着火:常见于机械部件的转动摩擦升温引起附件易燃物(润滑油、木材、抹布等)着火; 电火:包括电弧、电火花、高温导电体引燃电气设备或电缆线的绝缘材料着火。,矿内外因火灾预防,加强管理消除外界引火源 火焰灯和其它明火的预防 电火的预防 正确选择、安装和使用电力设备和电缆; 正确选用熔断丝和过电流继电器;
10、 电缆和电机的结合处必须牢固可靠; 尽量采用不燃性橡胶护套电缆; 电缆应挂劳; 禁止用灯泡取暖。,矿内内因火灾原因识别,矿内内因火灾的原因主要是矿体自燃 发生自燃的识别 根据外部征兆判断 巷道上有雾气,支架或巷道壁上“出汗”,钻孔口冒气,局部冰雪融化; 特殊气味,如煤油味、松香味、二氧化硫刺激性气味 人体有反应:喉管发痒、口干,身体发热、出汗,头痛,精神过渡兴奋或疲惫。,矿内内因火灾原因识别,化学分析判断 分析空气成分 分析地下水 物理测定法 测试空气的温度和湿度 测定岩石温度 火区界面决定 测定不同地点、不同深度的岩石温度,画出等温线可确定火源界限、火源中心和火灾发展方向。,烟气的危害性,火
11、灾的危害: 对人体直接造成的烧伤和烧死. 造成财产的损失 烟气的危害(火灾除了造成直接烧伤和烧死外,往往更 多(约一半以上)的人员的死亡是烟气造成的.),烟气的危害性,定义和组成: 烟气是一种混合物,包括燃烧产物如CO2,水蒸气,以及未燃的燃气,CO,多种有毒有腐蚀性的气体,固体微小颗粒和液滴,卷入的空气等。,79,烟气的危害性,烟气的产生:除了少数的纯燃料(如H2等)燃烧时不产生烟气外,多数可燃物都会产生烟气。 烟气的毒性: 窒息 如CO2等气体, 中毒,主要是CO,多数的中毒死亡都是由它引起的。,烟气的危害性, 烟气的高温能使人灼伤,造成呼吸困难。 能妨碍人员逃生和妨碍灭火。,烟气的危害性
12、,烟气的流动(驱动)力主要是: 建筑物内外温差引起的烟囱效应(图22); 燃烧气体的热膨胀力,浮力; 通风系统风机; 电梯的活塞效应等。 (火和烟沿楼梯等向上层扩散),81,烟气的危害性, 烟气的控制 挡烟用耐火材料把烟气挡住在某些限定区域,避免扩散到人或物产生危害的地方; 排烟使烟气沿着对人或物没有危害的渠道排到室外; :如排烟囱,排烟井,机械排烟,自燃排烟,排烟方式,烟气的危害性,防烟分隔建筑物中的墙壁,隔板,楼板等可作为防烟分隔。 非火源区的烟气稀释(烟气净化,烟气置换)如开门使烟气泄漏到另一个房间。 加压控制利用风机在烟气分隔物两侧造成压差,从而控制烟气流动。,烟气的危害性,空气流在大
13、火已被抑制或燃料已被控制的少数情况下可采用,一般不宜采用(地铁或隧道)。 浮力采用风机驱动或自燃通风系统,利用热烟气的浮力机制排烟。,灭火基本原理,隔离 将可燃物与着火源隔离开,反之亦 然 冷却 将燃烧物的温度降至着火点以下, 使燃烧停止 窒息 阻止助燃物(空气、氧气或其它氧 化剂)进入燃烧区,或用惰性介质 冲淡稀释助燃物 化学中断法(抑制法) 捕获自由基,使火焰中断,常用灭火系统,最早使用的灭火剂水 水的灭火作用 冷却燃烧物质 隔绝空气(1kg水产生1700L水蒸汽) 稀释可溶性易燃液体 乳化可燃液体,减少蒸发 冲击力作用 禁止使用范围 钾、钠、钙、镁等轻金属和电石的火灾禁止使用 易被水损坏
14、的物质,如书籍,精密仪器等 密度小于水和不溶于水的易燃液体,如汽油、煤油等,但重油可以 高温、熔融盐类 可燃粉尘积聚场所的火灾 高压电气设备,常用灭火系统,如何使用室内消防栓灭火? 先打碎消火栓箱玻璃, 接好接口, 然后打开水带, 再打开截门开关,常用灭火系统,泡沫灭火系统(水和空气形成的机械泡沫液) 原理:在燃烧物表层形成泡沫覆盖层,与空气隔离,水 蒸汽可降低氧浓度,起到窒息灭火作用 分类:蛋白泡沫液、氟蛋白泡沫液、水成膜泡沫液、抗 溶性泡沫液、高倍数泡沫液 应用:重要电气设备、机房、油库、泵站、档案馆、舰 船、飞机 限制:1)本身能释放氧,如硝化纤维素; 2)能与水起反应(或溶于水)金属和
15、化合物,如 钠、钾、P2O5、醇、醚酮等; 3)未封闭的电气设备。,常用灭火系统,干粉灭火系统 灭火剂:由基料和添加剂组成,基料起灭火作用,添加剂起改善基料流动性、防潮性和防结块性能; 以碳酸氢钠(钾)为基料BC类灭火剂(普通灭火剂) 以磷酸铵盐为基料ABC干粉灭火剂(通用干粉) 原理:中断燃烧的连锁反应,对燃烧起抑制作用 特点:灭火迅速(10s内)、用量少(CO2的30), 腐蚀作用小,价格贵 灭火范围:几乎全部火灾,常用灭火系统,干粉灭火系统使用方法: 先拔掉保险销 一手握住喷嘴对准火点,另一手压下压把,常用灭火系统,卤代烷灭火剂:1211 (2氟1氯1溴甲烷,分子式CF2C1Br,低沸点
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- 火灾 爆炸 及其 防治 综合
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