防火防爆复习
防火防爆复习
一、燃烧
1.燃烧的概念:燃烧是可燃物质与助燃物质在一定的条件下发生的一种发光发热的氧化反应。
2.燃烧的特征:燃烧过程具有两个特征(1)有新物质产生,即燃烧是化学反应;(2)伴随发光放热现象。
3.发生的条件:可燃物质(火源)、助燃物质(氧、空气或其他助燃物质)和火源,当燃烧三要素同时存在且都具有一定“量”,并彼此作用时,就会发生燃烧。
4.燃烧要素:可燃物质(火源)、助燃物质(氧、空气或其他助燃物质)和火源。
5.三要素与燃烧的关系:燃烧三要素并非燃烧的充分条件,是燃烧的必要条件。缺少三个要素中的任何一个,燃烧便不会发生。燃烧反应在温度、压力、组成和点火能等方面都存在极限值。燃烧三要素同时存在也未必一定会发生燃烧,只有当三要素同时存在且都具有一定“量”,并彼此作用时,才会发生燃烧。
6.根据三要素分析灭火的基本原理:对已发生的燃烧,若消除了三个要素中的任何一个,燃烧便会中止,这就是灭火的原理。
常用的灭火方法有:
1)冷却法——即将灭火剂直接喷射到燃烧物上以降低温度,当温度降至可燃点以下时,燃烧便停止。
2)隔离法——将着火物质与其周围未燃物隔离,燃烧就会因缺少可燃物而停止。
3)窒息法——阻止空气流入燃烧区或用不燃物稀释燃烧区的氧气量,使燃烧得不到足够的氧气而熄灭。
4)化学抑制法——又称化学中断法,即用化学灭火剂参与燃烧系统中的化学反应,中断燃烧的链锁反应而达到灭火的目的。
7.燃烧与氧化反应的区别:燃烧是可燃物质与助燃物质在一定条件下发生的一种发光发热的氧化反应。所以,燃烧反应一定是氧化反应,但氧化反应不一定是燃烧反应,氧化反应必须同时伴有发光发热才能称为燃烧。
8.燃烧极限:是可燃蒸气或气体与空气的混合物遇引爆源引爆即能发生燃烧的浓度范围,用可燃蒸气或气体在空气中的体积分数表示。
二、爆炸
1.爆炸的概念:爆炸是物质发生急剧的物理、化学变化,在瞬间释放出大量能量并伴有巨大声响的过程。
2.爆炸的特征:
1)爆炸过程进行得很快;2)爆炸点附近的压力急剧升高;3)发生或大或小的响声;4)周围的介质发生震动或物质遭受破坏。
⑴按爆炸性质分类。1)物理爆炸——是指物质的物理状态发生急剧变化而引起的爆炸。物质的化学成分和化学性质在物理爆炸后均不发生变化。2)化学爆炸——是指物质发生急剧化学反应,产生高温高压而引起的爆炸。物质的化学成分和化学性质在化学爆炸后均发生了质的变化。
⑵按爆炸速度分类。1)轻爆;2)爆炸;3)爆轰。
⑶按爆炸反应物质分类。1)纯组元可燃气体热分解爆炸2)可燃气体混合物爆炸3)可燃粉尘爆炸4)可燃液体雾滴爆炸5)可燃蒸气云爆炸。
4.爆炸极限的理解及计算
1)爆炸极限:是可燃物质(可燃蒸气、气体和粉尘)与空气(或氧气)在一定的浓度范围内均匀混合形成预混气时,遇火源发生爆炸的浓度范围或极限。
2)爆炸极限的计算:
C05100% L下0.5C0 L上4.C0 10.209
多组元可燃性气体混合物的爆炸极限:
L下111
L1下2L2下3L3下100% L上11L1上2L2上3L3上100%
为某可燃组分体积所占总可燃气的百分含量
5.为什么可燃气体与空气(或氧)的混合气在爆炸上限以上或下限以下时不会爆炸?
因为混合气体浓度是在爆炸下限以下时含有过量空气,由于空气的冷却作用,活化中心的消失数大于产生数,阻止了火焰的蔓延。若浓度在爆炸上限以上,含有过量的可燃气体,助燃气体不足,火焰也不能蔓延。但此时若补充空气,仍有火灾和爆炸的危险。所以浓度在爆炸上限以上的混合气体不能认为是安全的。
6.为什么说可燃性混合物爆炸极限范围越宽,其爆炸危险性越大?
爆炸上限和爆炸下限分别表示爆炸性混合物能够发生爆炸的可燃物的最高浓度和最低浓度。爆炸下限越低,说明少量可燃物便会达到爆炸条件;爆炸上限越高,如少量的空气渗入容器,就能与容器内的可燃物混合形成爆炸条件。所以,爆炸极限范围越宽,就越危险。
7.化学爆炸三要素:
⑴反应的放热性。热时做功的能源。⑵反应的快速性。这是爆炸过程区别于一般放热化学反应过程的重要标志,它是使有限的能量集中在较小的容积内产生大功率。⑶生产气体产物。气体是膨胀做功的理想工作介质,可压缩性大,膨胀系数高。
1)可燃性粉尘以适当的浓度在空气中悬浮,形成人们常说的粉尘云;2)有充足的空气和氧化剂;3)有火源或者强烈振动与摩擦。
9.燃烧与化学爆炸的关系
1)爆炸的实质就是瞬间的剧烈的燃烧反应;2)就其本质而言,燃烧和爆炸都是氧化反应,但两者区别在:燃烧和爆炸反应时所需的氧来源不同;二者传播方式不同,燃烧的传播是靠传热进行,而爆炸的传播靠冲击波进行;3)燃烧与爆炸在一定条件下可相互转化,大的爆炸之后常伴随着巨大的火灾;在存在爆炸性物质的场合,大的火灾往往创造了爆炸的条件,由火灾导致了爆炸。
三、燃烧机理
1.活化能理论:要使燃烧反应发生,必须接受外界一定能量,使普通分子变成活性分子。只有当一定数量的分子获得足够的能量后发生碰撞才能引起氧化反应,而这些具有足够能量的,在相互碰撞时会发生化学反应的分子——活性分子;活性分子所具有的比普通分子平均能量多出一定值,使普通分子变为活性分子所需能量——活化能。
2.连锁(链式)反应理论:在燃烧反应中,气体分子间互相作用,往往不是两个分子直接反应生成最后产物,而是活性分子自由基与分子间的作用。活性分子自由基与另一个分子作用产生新的自由基,新自由基又迅速参加反应,如此延续下去形成一系列连锁反应。
3.为何混合气浓度过浓或过稀都不能实现顺利点火?
混合气浓度过浓,说明可燃物过量,助燃物质不足,不能实现顺利点火。混合气浓度过稀,说明可燃物质不足,空气过量,由于空气的冷却作用,是活化中心的消失数大于产生数,也不能实现顺利点火。
4.燃烧的特征参数:燃烧温度、燃烧速率、燃烧热。
5.燃烧速率:是指燃烧表面的火焰沿垂直于表面的方向向未燃烧部分传播的速率。
6.阻火器原理:
利用爆炸极限受容器的影响,容器的通道或直径越小,爆炸极限的范围越窄;当直径小到一定数值时,爆炸上下限为同一值;再继续降低容器的直径,则火焰不能通过,不再发生爆炸。容器直径越小,热散失越容易,不利于反应热量的积累和燃烧反应波的传播,爆炸极限范围缩小。
7.不同相态可燃物质的燃烧过程
⑴气体。气体最易燃烧,燃烧所需要的热量用于本身的氧化分解,并使其达到着火点。气体在极短的时间内就能全部燃尽。
⑵液体。液体在火源作用下,先蒸发成蒸气,而后氧化分解进行燃烧。与气体燃烧相比,液体燃烧需要多消耗液体变为蒸气的蒸发热。
⑶固体。固体燃烧有两种情况:对于硫、磷等简单物质,受热时首先熔化,而
后蒸发为蒸气进行燃烧,无分解过程;对于符合物质,受热时首先分解成小组成部分,生产气态和液态产物,而后气态产物和液态产物蒸气着火燃烧。
四、爆炸机理
1.爆炸事故的破坏作用:空气冲击波、灼烧和猛烈冲击、爆炸碎片、地震波。
2.爆炸极限的影响因素
a、原始温度。爆炸性混合物的原始温度越高,则爆炸极限范围越大。所以,系统温度升高,爆炸危险性也增大。
b、氧的体积分数的影响。混合物中氧的体积分数增加,爆炸极限范围扩大,尤其是爆炸上限提高较多。
c、惰性介质或杂质。若混合物中所含惰性气体量增加,爆炸范围就缩小。 d、原始压力。般来说,压力增大,爆炸范围也扩大。压力降低,则爆炸范围缩小。但是也有例外,如一氧化碳。
e、容器的材质和尺寸。实验表明,容器管道直径越小,爆炸极限范围越小。 容器的材质对爆炸极限也有很大的影响。
f、能源。对于每一种爆炸性混合物都有一个最低引爆能。
3.结合工程实际思考,为何有时提倡在密闭容器内进行减压操作?
答:这是因为系统压力增高,使分子间距更为接近,碰撞几率增高,因此使燃烧反应更为容易进行。压力降低,则爆炸范围缩小。而爆炸范围缩小,危险性就减小。
五、燃烧与火灾
1.火灾的概念及分类:凡是失去控制并对财产和人身造成损害的燃烧现象。按物质燃烧的特征分为A类、B类、C类、D类。根据损失程度分为特别重大火灾、重大火灾、较大火灾和一般火灾。
2.完整的火灾发展过程:包括酝酿期、发展期、全盛期、和熄灭期。酝酿期是可燃物在热的作用下蒸发析出气体,冒烟的阴燃阶段,是火灾的初期。发展期是火势由小到大的发展阶段,火苗蹿起,火势迅速扩大。全盛期出现火焰包围整个可燃物,可燃物全面着火。熄灭期由于可燃物质不断减少或灭火系统的作用,火势逐渐减弱,直至熄灭。
3.造成火灾蔓延的因素:热传导、热对流、热辐射三种方式向外传播。热量通过接触的物体从温度较高部位传递到温度较低部位的现象叫做热传导。热量通过流动的气体或液体由空间中的一处传到另一处的现象叫做热对流。以热射线传播热能的现象称为热辐射。
六、危险化学品
1.危险化学品的概念:危险化学品是指具有燃烧、爆炸、毒害、腐蚀等性质和在生产、储存、装卸、运输等过程中,能够造成人身伤亡和财产损失的任何化学品。
2.危险化学品的分类:分为八大类,即爆炸品、压缩气体和液化气体、易燃液体、易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品、氧化剂和有机过氧化物、有毒物品、放射性物品、腐蚀品。
3.危险化学品的危险特性:
⑴易燃易爆性:1)燃烧爆炸能力的大小取决于该物质的化学组成;2)气体比液体、固体易燃易爆、燃速快,因为气体分子间力小,容易断键,无需溶解、熔化、分解等;3)分子越小,分子量越低的化学物质越活泼;由简单成分组成的气体比复杂成分气体更易燃易爆;价键不饱和的化合物比价键饱和的更易燃易爆。
⑵扩散性:受气体本身密度的影响,分子量越小,扩散越快。扩散速率与分子量的平方根成正比。
⑶突发性:危险化学品引发的火灾:一旦起火,一轰而起,迅速蔓延,燃烧爆炸交替发生,加之有很多有毒物质的弥散,迅速产生危害。一般火灾:要经历起火、蔓延扩大、猛烈燃烧等几个阶段(几分钟~几十分钟)。
⑷毒害性:有毒的化学物质,不论其是脂溶性的还是水溶性的,都有进入机体与损坏机体正常功能的能力。这些化学物质按一种或多种途径进入机体达一定量时,便会引起机体结构的损伤、破坏正常的生理功能,引起中毒。
4.危险化学品的储存方式、储存特点:隔离储存、隔开储存、分离储存。
七、熟悉防火防爆的基本措施,了解常用主要灭火设施,器材的选用
常用的防火防爆措施:一是排除发生燃烧爆炸事故的物质条件;二是当燃烧爆炸物质不可避免地出现时,要尽可能地消除或隔离一切点火源;三是当点火源不可避免时,则要采取工程设防措施,尽量降低燃烧爆炸事故造成的损失。
八、职业卫生
1.职业病的相关概念:职业病是指企业、事业单位和用人单位的劳动者在职业活动中,因接触粉尘、放射性物质和其他有毒有害物质等因素而引起的疾病。
2.职业病的必备条件:
1)患病主体必须是企业、事业单位或者个体经济组织的劳动者;2)必须是在从事职业活动的过程中产生的;3)必须是因接触粉尘、放射性物质和其他有毒、有害物质等职业病危害因素而引起的,其中放射性物质是指放射性同位素或射线装置发出的α射线、β射线、γ射线、χ射线、中子射线等电离辐射;4)必须是国家公布的职业病分类和目录所列的职业病。
3.职业病的发病规律及临床表现特征:
1)有明确的病因;2)发病与劳动条件有关;3)不同职业病危害因素,对人体健康的危害各不相同;4)多数职业病尚无特效治疗药物,而以对症治疗为主,其疗效往往不够理想;5)常有群体性发病的情况;6)职业病是完全可以预防的,只要采取有效的预防措施使劳动者免于接触有害因素,职业病就可避免。