化工生產(chǎn)防火防爆知識
化工生產(chǎn)防火防爆知識
火災(zāi)爆炸事故是化工生產(chǎn)中最為常見和后果特別嚴(yán)重的事故之一。與火災(zāi)爆炸作斗爭是化工安全生產(chǎn)重要任務(wù)之一。以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于化工生產(chǎn)防火防爆的內(nèi)容，提供給大家參考和了解，希望大家喜歡!
化工安全生產(chǎn)知識——化工生產(chǎn)防火防爆知識
第一節(jié) 發(fā)生事故的特征和原因
一、火災(zāi)和爆炸事故的發(fā)生主要特點：
1、嚴(yán)重性
火災(zāi)和爆炸引起損失和傷亡，往往都比較嚴(yán)重。
2、復(fù)雜性
發(fā)生火災(zāi)和爆炸事故的原因往往比較復(fù)雜。如物體形態(tài)、數(shù)量、濃度、溫度、比重、沸點、著火能量、明火、電火花、化學(xué)反應(yīng)熱，物質(zhì)的分解，自燃、熱輻射、高溫表面、撞擊、摩擦、靜電火花等等因素非常復(fù)雜„„。
3、突發(fā)性
火災(zāi)、爆炸事故的發(fā)生往往是人們意想不到的，特別是爆炸事故，我們很難知道在何時、何地會發(fā)生，他往往在我們放松警惕，麻痹大意的時侯發(fā)生，在我們工作疏漏的時發(fā)生。
二、火災(zāi)、爆炸事故發(fā)生的一般原因
火災(zāi)、爆炸事故發(fā)生的原因非常復(fù)雜，經(jīng)大量的事故調(diào)查和分析，原因基本有以下五個方面：
1、人為因素---由于操作人員缺乏業(yè)務(wù)知識;事故發(fā)生前思想麻痹、漫不經(jīng)心、存在僥幸心理、不負(fù)責(zé)任、違章作業(yè)，事故發(fā)生時驚慌失措、不冷靜處理，導(dǎo)致事故擴大?；蛴行┤怂枷肼楸?、違規(guī)設(shè)計、違規(guī)安裝、存在僥幸心理、不負(fù)責(zé)任，埋下隱患。
2、設(shè)備因素---由于設(shè)備陳舊、老化，設(shè)計、安裝不規(guī)范，質(zhì)量差以及安全附件缺損、失效等原因。
3、物料因素---由于使用的危險化學(xué)物品性質(zhì)、特性、危害性不一樣，反應(yīng)條件、結(jié)果和危險程度也不一樣。
4、環(huán)境因素---同樣的生產(chǎn)工藝和條件，由于生產(chǎn)環(huán)境不同則結(jié)果有可能就會不一樣。如廠房的通風(fēng)、照明、噪聲、„„等等環(huán)境條件的不同，都有可能產(chǎn)生不同的后果。
5、管理因素---由于管理不善、有章不循或無章可循、違章作 業(yè)等也是很重要的原因。
以上五個因素，也可歸納成人、設(shè)備、環(huán)境三個因素。管理因素可認(rèn)為是人為因素，物料因素可認(rèn)為是設(shè)備因素。
第二節(jié) 燃燒學(xué)說和理論
人類用火己有幾十萬年，但對燃燒的原理至今沒有明確結(jié)論，目前，燃燒的理論較多，如《燃素學(xué)說》、《燃燒氧化學(xué)說》、《燃燒分子碰撞理論》、《活化能理論》、《過氧化物理論》、《著火熱理論》、《鏈鎖反應(yīng)理論》等等。但是，對燃燒的實質(zhì)性理論至今還沒有能圓滿的解釋。
一、活化能理論---物質(zhì)分子間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，首先是促使分子的相互碰撞，以破壞分子內(nèi)存在的舊的關(guān)系，而形成新的關(guān)系，這一條件就是使普通分子變?yōu)榛罨肿铀匦璧淖畹湍芰考椿罨?，它可以使分子活化并參加反?yīng)。如氫氣和氧氣反應(yīng)時活化能為25.1千焦/摩爾，在27度時只有十萬分之一的碰撞機率，只有高出平均能量的一定數(shù)值的分子，才能進入反應(yīng)，使化學(xué)反應(yīng)得以進行。它隨溫度的變化而機率發(fā)生變化。當(dāng)用明火去接近氫和氧的分子時，會促使更多的分子活化，使更多的氫和氧起反應(yīng)，反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量又繼續(xù)活化其它分子，互為影響就發(fā)展為燃燒或爆炸。
二、過氧化物理論---氣體分子在各種能量(熱能、輻射能、電能、光能、化學(xué)反應(yīng)能等)作用下被活化而燃燒，在燃燒過程中，氧分子首先在熱能作用下被活化，被活化的氧分子形成過氧化鍵-0-0-，這種基鍵加在被氧化的分子上而成為過氧化物。過氧化物是強氧化劑，不僅能形成過氧化物的物質(zhì)，而且也能氧化其它較難氧化的物質(zhì)。所以，過氧化物是可燃物質(zhì)被氧化的最初產(chǎn)物，是不穩(wěn)定的化合物，能在受熱、撞擊、摩擦等情況下分解，甚至引起燃燒或爆炸。
三、著火熱理論-----著火熱理論的主要觀點：認(rèn)為受熱、自熱的發(fā)生是由于在感應(yīng)期內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，使熱量不斷積累而造成反應(yīng)速率的自動加速。這一理論可以解釋大多數(shù)碳?xì)浠衔锱c空氣的作用都適合這一結(jié)論。
以上這些燃燒理論能解釋很多燃燒現(xiàn)象，但仍有一些燃燒現(xiàn)象很難用
以上理論來解釋，如，我們都講，氧是助燃物，但是，在很多情況下，有很多物質(zhì)的燃燒，并沒有助燃物氧氣的存在，如：高溫下的鎂條可以在二氧化碳中燃燒;銅絲、鐵絲可以在氯氣中燃燒;鋁和鎂可以在氮氣中燃燒;磷、乙醚的蒸氣在低溫下氧化會出現(xiàn)冷焰，(即雖然其溫度未達(dá)到正常著火溫度，而己出現(xiàn)火焰)這說明其反應(yīng)的速率已相當(dāng)大了。另外還發(fā)現(xiàn)在反應(yīng)物中加入少量的其他物質(zhì)，可大大加速或降低反應(yīng)速率。這些現(xiàn)象的出現(xiàn)，使人們想到可能有其他的活化源。這種活化源是由反應(yīng)的過程中產(chǎn)生的，顯然，這時的反應(yīng)不僅取決于初始的和最終的產(chǎn)物，而且還取決于中間產(chǎn)物，這個中間產(chǎn)物在反應(yīng)之前和反應(yīng)之后都是不存在的。這種反應(yīng)就是鏈鎖反應(yīng)，也稱為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論，這個理論的建立是本世紀(jì)初俄羅斯科學(xué)家謝苗諾夫創(chuàng)建的，這一理論能比較圓滿地解釋燃燒理論，被世界各國所公認(rèn)。
四、燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論---認(rèn)為物質(zhì)的燃燒經(jīng)歷以下幾個過程，即助燃物質(zhì)和可燃物質(zhì)先吸收能量，而后離解成為游離基(即極為活潑的原子)，游離基與其它分子相互作用，形成一系列連鎖反應(yīng)，這一系列反應(yīng)是放熱反應(yīng)，將燃燒熱量釋放出來。
鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，可以分為不分枝鏈鎖反應(yīng)和分枝鏈鎖反應(yīng)二種。不分枝鏈鎖反應(yīng)的一個重要例子是氯和氫的燃燒反應(yīng)生成氯化氫。在室溫下，氯氣和氫氣的混合物貯存在黑暗處，不會發(fā)生反應(yīng)，一旦曝露在紫外光下或加熱至200度時，立即就會發(fā)生劇烈的反應(yīng)。反應(yīng)的第一步是鏈的引發(fā)，這是氯分子見光分解生成氯原子(氯原子游離基)的可逆反應(yīng)：
CI2 + Hr(光量子) = CI.+CI.„„鏈的引發(fā)
分解生成的氯原子(游離基)極其活潑，立即與氫分子起反應(yīng)：
CI. + H2 → HCI + H.
這個反應(yīng)生成了另一種高度活潑的物質(zhì)---氫原子(游離基)，氫原子又襲擊一個氯分子：
H. + CI2 → HCI + CI.
這個反應(yīng)又生成了一個極其活潑的氯原子(游離基)，這個極其活潑的氯原子(游離基)又去與氫分子反應(yīng)：
CI. + H2 → HCI + H.
這個反應(yīng)中生成的高度活潑的氫原子(游離基)，又要去襲擊一個氯分子，依此類推，反應(yīng)迅速進行下去，這個反應(yīng)是由氯原子(游離基)、氫原子(游離基)與分子交替按鏈鎖反應(yīng)過程進行的結(jié)果，稱為鏈的傳遞(鏈的增長)，在鏈的傳遞(鏈的增長)中同時發(fā)生燃燒。在燃燒過程中，如果由于反應(yīng)物原子(游離基)與器壁碰撞或惰性介質(zhì)存在或溫度降低等因素時，反應(yīng)物原子(游離基)會發(fā)生H.+H.=H2和CI.+CI.=CI2的反應(yīng)，其結(jié)果就發(fā)生了鏈的中斷或稱游離基消失，即燃燒終止。
從以上分析看出：當(dāng) 增長≥ 中斷 時，也就是當(dāng)鏈的增長速度≥鏈的中斷速度時，燃燒才會發(fā)生和持續(xù)。當(dāng) 中斷≥ 增長時，也就是當(dāng)鏈的中斷速度≥鏈的增長速度時，燃燒就不會發(fā)生或者是正在燃燒的會停止燃燒。
通過氯與氫的燃燒反應(yīng)分析，我們可以這樣認(rèn)為，在某種能源(如光、紫外線、氧化、還原、催化和射線等)的作用下，使物質(zhì)生成游離基，由于游離基比普通分子平均動能具有更多的活化能，所以它的活動能力非常強，容易與其它物質(zhì)分子進行反應(yīng)而生成新的物質(zhì)和新物質(zhì)游離基，或者自行結(jié)合成為穩(wěn)定的分子。因此，利用某種能源，設(shè)法使反應(yīng)物產(chǎn)生少量的活化中心---游離基，這些最初的游離基即可引起連鎖反應(yīng)，即鏈的增長≥鏈的中斷時，燃燒就得以發(fā)生和持續(xù)，直到反應(yīng)物全部反應(yīng)完畢止。在連鎖反應(yīng)中，如果活化中心---游離基消失，則就會使連鎖反應(yīng)中斷，這就是鏈的中斷≥鏈的增長時，燃燒反應(yīng)就會減弱直至燃燒反應(yīng)中斷而停止。燃燒連鎖反應(yīng)可分為三個階段即①鏈的引發(fā)(給于能量)，產(chǎn)生游離基使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)開始;②鏈的傳遞，游離基作用于其它參與反應(yīng)的化合物而產(chǎn)生新的游離基;③鏈的終止，游離基消毀，連鎖反應(yīng)終止。
造成游離基消失(消毀)的原因很多：如 ①、游離基相互碰撞而生成分子; ②、游離基與摻入混合物中的雜質(zhì)發(fā)生付反應(yīng);(也就是雜質(zhì)吸附了游離基) ③、游離基與活性的同類分子或惰性分子互相碰撞，從而將能量分散; ④、游離基撞擊器壁而被吸附等。
根據(jù)以上理論，我們在設(shè)計阻火器(火星熄滅器)時，可以用金屬鐵板來制作，利用散熱來降低溫度，達(dá)到滅火(熄火)之目的。也可以用陶瓷或耐火磚等來制作，我們只要限制管徑，阻止氣流方向，使燃燒氣體能碰撞器壁，使燃燒中的火星的游離基因與器壁碰撞而使鏈的中斷速度≥鏈的增長速度，火焰或火星即會熄滅。從而起到阻火、熄火的作用。
從上所述，燃燒是一種復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，放出光和熱是物理現(xiàn)象，游離基的產(chǎn)生是連鎖化學(xué)反應(yīng)中的中間產(chǎn)物，按照鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論，燃燒不是兩個氣態(tài)分子之間直接起作用，而是它們的分裂物---游離基這個中間產(chǎn)物進行的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)過程。
看過“化工生產(chǎn)防火防爆知識“的人還看了：
1.工廠安全防火知識
4.安全防火知識講座