1. 火災原因與燃燒原理
①. 火災事故原因
a. 使用明火作業,如明火烘烤、火爐取暖、彎管和化膠、熬油等。
b. 易燃易爆物質存放不合理、物質相互作用、外界砸撞或摩擦引起火災。
c. 作業中用電設備過載、短路,或管道設備接地不良造成電火花或靜電放電,引起爆炸著火。
d. 電焊、氣焊時,焊接火花或熔渣引起可燃、易燃物著火。
②. 燃燒原理與條件
a. 燃燒原理 可燃物質與氧或氧化劑劇烈化合放出光和熱的化學反應稱為燃燒。木材的燃燒是固體物質在高溫下分解出部分氣體和液體,然后與氧進行劇烈的化學反應。重油的燃燒是油蒸氣和油滴與氧的劇烈化學反應。氣焊火焰的燃燒是乙炔氣體與氧氣的劇烈化學反應。
b. 燃燒的條件 不論固體、液體或氣體物質,要燃燒必須有一定的條件。這些條件是:有可燃物質,如汽油、木材、棉紗等;有助燃物質,如純氧、氧化劑和空氣中的氧;有一定的熱能量,即達到可燃物質的燃點。
以上稱為燃燒的三要素。三者必須同時存在,缺少任一項都不能燃燒(能自燃的物質除外)。
2. 爆炸分類與爆炸濃度極限
①. 爆炸分類 爆炸大體分物理性和化學性爆炸兩大類。
a. 物理性爆炸
即由于氣體或蒸氣壓力太大,超過器具或容器本身所能承受的極限壓力而引起的爆炸。這類爆炸中物質不發生質的變化,如汽車、自行車內胎氣打得太足而爆炸,氣瓶在露天暴曬但未達到自燃點而爆炸等。但是物理性爆炸有時傷害力很大,管道施工中給容器設備打壓時應注意防止爆炸。
b. 化學性爆炸
化學性爆炸較復雜,有由爆炸性混合物引起的爆炸,也有由爆炸物自身分解引起的爆炸。其特性都是由一種狀態迅速轉變為另一種狀態,并在一瞬間以機械功的形式釋放出大量能量。
在化學性爆炸中,爆炸性混合物引起的爆炸稱瞬間燃燒,它所生成的氣體受高溫作用急劇膨脹而產生很高的壓力,形成氣浪。因此,這種爆炸也可看成是氣體或蒸氣膨脹力作用的瞬間表現。
②. 爆炸濃度極限
不是所有氣體任意的混合比都能發生化學性爆炸,而是需要一定的條件。不同的氣體有不同的爆炸范圍,即爆炸濃度極限。在常溫常壓下,可燃氣體在空氣中形成混合物,其最低質量分數的百分比濃度為爆炸下限,其最高質量分數的百分比濃度為爆炸上限。其混合物的含量在上限和下限之間都會引起爆炸。不同的可燃氣體,爆炸的上、下限也不相同,即爆炸濃度極限不同。
常見可燃氣體與空氣混合時的爆炸濃度極限見表3-10。
表3-10所列舉的都是可燃氣體和蒸氣,但是一些固體粉狀物質也會引起爆炸,如可燃固態物質顆粒的直徑小于10-3cm,在火源作用下達到其燃點時,也會發生爆炸。各種粉塵的爆炸特性見表3-11。
爆炸物與空氣混合雖然達到了爆炸范圍,但如果沒有外界的能量作用,使其溫度達到物質的燃點,通常也是不會發生爆炸的。外界能量在管道施工中一般有:明火、電火花、雷電、靜電放電、化學能、聚集的日光、摩擦和沖擊等。
3. 防火防爆的原則與安全技術措施
①. 防火防爆的基本原則 防火防爆在管道施工中十分重要,其基本原則如下。
a. 使其不具備燃燒、爆炸的條件,即極力避免和阻止易燃易爆物達到燃燒或爆炸的危險狀態。
b. 消除一切足以導致著火、爆炸的火源,即能量。
②. 防火防爆的一般安全技術措施
a. 對易燃易爆物進行安全技術處理
·隔離法 用不燃材料或惰性氣體與可燃物質隔離,以防燃燒擴散蔓延。
·密閉法 將易燃易爆物密閉于容器或設備中阻止其任意擴散,使鄰近的大氣或建筑物不能達到爆炸濃度下限。
·稀釋法(即置換法)用惰性氣體置換或吹掃或加強通風換氣,以降低設備或建筑物中可燃物質的濃度。
·代用法 以難燃或不燃溶劑代替易燃溶劑或者盡量使用危險性小的溶劑,以保證生產安全。
b. 消除火源 火源一般來自明火和電氣設備等。消除火源的安全技術措施如下。
·在油庫、煤氣站、乙炔站和氧氣站等有爆炸危險的車間、廠房施工時,應禁止點火、吸煙,嚴格遵守防火管理制度。
·在爆炸危險區施工,應禁止用鐵器敲擊或摩擦,以防止產生火花引燃引爆。
·在有爆炸危險的場所、儲罐內修理管道設備時,必須使用防爆型電器。
·經常檢查所用電氣設備是否有短路、局部接觸不良和過載等現象,以防止產生電火花或電弧等。
·加熱易燃液體應用蒸汽、過熱水、中間載熱體或電熱等,盡量避免用明火。如必須用明火,要有相應的安全措施。
·凡需在禁火區或盛過易燃易爆物的設備及容器中動火時,應先清洗或吹掃置換并進行空氣分析,準備好滅火器材,確認安全可靠后才能動火。
c. 防止靜電起火
·限定流速。易燃易爆介質有一定的設計流速,流速過大則易產生靜電,會引起燃燒爆炸。因此,施工中不可隨意縮小管徑、增大流速。
·安裝煤氣、乙炔、氧氣和燃油等設備時,必須安裝好靜電接地裝置,使靜電導入地下。
·傳輸汽油的管道和盛汽油的容器設備必須確定接地。
·易燃易爆介質進出容器應有緩沖裝置,以防猛烈沖擊產生靜電。
·安裝輸送粉塵(尤其是鎂粉、煤粉)管道時,必須安裝靜電接地裝置。