化工生產(chǎn)電氣防火

化工生產(chǎn)電氣防火第1頁/共64頁第三章化工生產(chǎn)防火石化生產(chǎn)中的爆炸類型1.急劇燃燒產(chǎn)生的爆炸2.粉塵爆炸3.爆炸性混合氣體爆炸4.氣體分解爆炸5.爆炸性物質(zhì)以及混合危險物質(zhì)的爆炸6.設(shè)備材料的燃燒類爆炸第2頁/共64頁第一節(jié)點火源的控制一、點火源的種類1、化學(xué)點火源明火自然發(fā)熱2、電氣點火源電火花靜電火花3、高溫點火源電火花、靜電火花4、沖擊點火源沖擊與摩擦、絕熱壓縮第3頁/共64頁二、化學(xué)點火源的控制（一）明火點火源的控制明火：發(fā)生燃燒反應(yīng)的裸露之火。1、能量來源：燃燒反應(yīng)的化學(xué)能2、特點：明火不但具有很大的能量和高溫，而且反應(yīng)過程中還會生成自由基，誘發(fā)可燃物質(zhì)的燃燒連鎖反應(yīng)，危險性大。3、明火的表現(xiàn)形式：生產(chǎn)性明火非生產(chǎn)性明火第4頁/共64頁4、預(yù)防對策1）對生產(chǎn)性明火必須要嚴(yán)格管理、控制或進(jìn)行監(jiān)測；2）對于非生產(chǎn)性明火在生產(chǎn)區(qū)內(nèi)必須取締或嚴(yán)格控制；3）煙囪飛火4）吸煙做好宣傳教育工作；建立嚴(yán)格的吸煙制度，劃定禁煙區(qū)；及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)及初期滅火。第5頁/共64頁使燃料在爐膛內(nèi)充分燃燒；煙囪應(yīng)有足夠的高度；安裝防火帽；避免飛火范圍內(nèi)出現(xiàn)可燃物，不準(zhǔn)搭建易燃建筑（防火間距：距居住建筑應(yīng)大于30m，距離危險場所應(yīng)大于50m）；對于簡易煙囪應(yīng)經(jīng)常檢查維護(hù)。防煙囪飛火第6頁/共64頁焊割用火

預(yù)防措施1）嚴(yán)格審批，持證上崗；2）焊割物拆遷至安全區(qū)域；3）安全隔離；4）清除可燃物；5）清洗、置換管道或容器內(nèi)可燃?xì)怏w；6）動火前儀器檢測；第7頁/共64頁（二）自然發(fā)熱點火源的控制可燃物質(zhì)在一定的條件下，自動的發(fā)生放熱的化學(xué)或生化反應(yīng)，蓄積的熱量使可燃物的溫度達(dá)到自燃點時，就會引起可燃物燃燒。1、能量來源自燃反應(yīng)的化學(xué)能2、表現(xiàn)形式自身發(fā)熱自燃受熱自燃第8頁/共64頁3、形成條件物質(zhì)為可燃性；必須是易于進(jìn)行放熱反應(yīng)而產(chǎn)生反應(yīng)熱的物質(zhì)；產(chǎn)熱速度大于散熱速度。4、控制對策破壞自燃反應(yīng)發(fā)生的條件防止熱量蓄積（二）自然發(fā)熱點火源的控制第9頁/共64頁三、電氣點火源的控制（一）電火花點火源的控制1）高電壓的火花放電；2）短時間的弧光放電；3）接點上的微弱火花放電采用相應(yīng)防爆電氣設(shè)備；選用適當(dāng)?shù)哪突鹉蜔崤渚€，加強(qiáng)對線路及其絕緣性能的檢測；接地可靠、嚴(yán)格控制接地電阻；嚴(yán)防雷電；杜絕違章操作（由于違章操作而造成的電氣火災(zāi)事故，居電氣火災(zāi)事故原因之首）。控制對策第10頁/共64頁（二）靜電火花點火源的控制1、產(chǎn)生形式主要是由摩擦產(chǎn)生，另外還有剝離帶電、流動帶電、噴出帶電、感應(yīng)帶電等。2、特點隱蔽性強(qiáng)，危害大。4、形成條件靜電產(chǎn)生后泄漏少，處于能充分蓄積靜電的絕緣狀態(tài)；蓄積的靜電進(jìn)行放電時，能夠具體指明有相當(dāng)于電極的物體存在；放電的靜電能足夠大。第11頁/共64頁6、預(yù)防措施1）有良好的接地；2）控制物料流速；3）防止噴濺和沖擊；4）保證靜止時間；5）增加空氣的濕度；6）增加抗靜電劑；7)采用靜電消除劑；8)安裝避雷設(shè)施；9）防止人體靜電。（二）靜電火花點火源的控制第12頁/共64頁四、高溫點火源的控制（一）高溫表面點火源的控制1、定義：所謂的高溫表面是指在一定環(huán)境中，能夠向可燃物傳遞熱量、并導(dǎo)致可燃物著火的具有較高溫度的物體表面。2、特點：危害范圍廣，熱持續(xù)時間長，傳熱量大。3、控制對策：隔離；絕熱保護(hù)；冷卻；留有足夠的防火間距。第13頁/共64頁（二）熱輻射點火源的控制1、表現(xiàn)形式太陽光線聚焦；激光光束；火場上的火焰輻射；帶有高能量的放射線。2、控制對策避光保存（陰涼、通風(fēng)）；玻璃容器符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；在火場上，對起火部位的相鄰物品，采用非燃材料進(jìn)行遮蓋或用水進(jìn)行冷卻。第14頁/共64頁五、沖擊點火源的控制（一）沖擊與摩擦點火源的控制1、表現(xiàn)形式?jīng)_擊火花：一般是由金屬打擊巖石，或金屬打擊金屬而產(chǎn)生的。摩擦火花：一塊較大物體在摩擊表面上接觸時分裂出來的熱的固體小顆粒。2、預(yù)防措施：機(jī)械上的滑輪、軸承等轉(zhuǎn)動部分增加潤滑油，清除可燃污垢；工具采用非鐵質(zhì)的金屬；采用不發(fā)火地面；減少不必要的沖擊與摩擦；人員鞋跟不應(yīng)帶有鐵釘。第15頁/共64頁第二節(jié)工藝參數(shù)的安全控制一、溫度控制防止升溫速度過快防止操作溫度過高

防止攪拌中斷

設(shè)置溫度檢測和報警裝置加大冷卻劑循環(huán)量應(yīng)急情況下立即采取人工攪拌停止加料或降溫措施第16頁/共64頁第四節(jié)應(yīng)急情況下的處置對策一、泄漏、溢料的應(yīng)急處置首先要設(shè)法切斷料源，堵漏斷氣，并迅速控制可燃?xì)怏w(蒸氣)可能擴(kuò)散區(qū)域內(nèi)的各種著火源。同時，要及時報告，并采取通風(fēng)、置換、吹掃或稀釋、捕集等應(yīng)急措施。還要做好初期火災(zāi)撲救的準(zhǔn)備工作，盡快消除火災(zāi)、爆炸危險。第17頁/共64頁二、停電、停水、停汽的應(yīng)急處置1.停電

立即停止加料，注意溫度和壓力變化；通過自循環(huán)等方法保持必要的物料流通，隨時準(zhǔn)備緊急排放；為防止突然來電的可能，對緊急停車后不應(yīng)立即啟動的設(shè)備，要切斷其電源，然后按需要接通。第18頁/共64頁2．停水的處置對策

對以水為冷卻介質(zhì)的反應(yīng)操作，要立即停止加料，關(guān)注反應(yīng)溫度和壓力的變化情況，必要時應(yīng)根據(jù)危險狀況采取直接冷卻降溫、排放卸料或緊急停車措施。3．停汽的處置對策蒸汽加熱的生產(chǎn)設(shè)備，停汽后要根據(jù)溫度下降和物料所產(chǎn)生的危險情況，果斷采取相應(yīng)措施。為防止熔融的固體物料凝結(jié)堵塞在設(shè)備或管道中，應(yīng)采取緊急卸料排放；已發(fā)生凝結(jié)堵塞的，應(yīng)采取加熱熔融疏通或拆卸處理等措施，盡快保證設(shè)備正常運行。第19頁/共64頁三、發(fā)生火災(zāi)或爆炸時的處置對策1.嚴(yán)格按照具體的緊急情況處置規(guī)程進(jìn)行操作，立即報警，及時與前、后生產(chǎn)崗位進(jìn)行聯(lián)系，立即采取相應(yīng)處置措施、工藝措施(如關(guān)閥斷料、緊急排放、安全導(dǎo)流、降溫降壓等)和啟動固定滅火設(shè)施。

2.還應(yīng)把組織好初期火災(zāi)撲救，預(yù)防火災(zāi)或爆炸對人、物的傷害，限制火勢擴(kuò)大，減少火災(zāi)損失作為火災(zāi)撲救的主攻方向，盡量將火災(zāi)損失降至最小。第20頁/共64頁第四章電器火災(zāi)預(yù)防1、雷電危害和預(yù)防2、靜電危害和預(yù)防第21頁/共64頁

雷電的起因雷電的種類雷電的危害一、雷電的種類及危害防雷裝置及相關(guān)計算第22頁/共64頁

雷云形成的三個基本條件：空氣中應(yīng)有足夠的水蒸氣；有使潮濕的空氣能夠有上升并開始凝結(jié)為水珠的氣象或地形條件；使氣流能強(qiáng)烈持久地上升。（一）雷電的起因防雷裝置及相關(guān)計算第23頁/共64頁

直接擊在建筑物或其他物體上的雷電叫直擊雷。（二）雷電的種類直擊雷感應(yīng)雷雷電波侵入球雷防雷裝置及相關(guān)計算第24頁/共64頁

感應(yīng)雷是由于雷電流的強(qiáng)大電場和磁場變化產(chǎn)生的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)造成的，因此也稱為雷電感應(yīng)。（二）雷電的種類直擊雷感應(yīng)雷雷電波侵入球雷防雷裝置及相關(guān)計算第25頁/共64頁

感應(yīng)雷是由于雷電流的強(qiáng)大電場和磁場變化產(chǎn)生的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)造成的，因此也稱為雷電感應(yīng)。（二）雷電的種類直擊雷感應(yīng)雷雷電波侵入球雷防雷裝置及相關(guān)計算第26頁/共64頁

由于雷電對架空線路或金屬導(dǎo)體的作用，所產(chǎn)生的雷電波就可能沿著這些導(dǎo)體侵入屋內(nèi)，危及人身安全或損壞設(shè)備。（二）雷電的種類直擊雷感應(yīng)雷雷電波侵入球雷防雷裝置及相關(guān)計算第27頁/共64頁

球雷是一個熾熱的等離子體，溫度極高，通常沿地面滾動或在空氣中飄行，能經(jīng)煙囪、門、窗和其他縫隙進(jìn)入建筑物內(nèi)部，或無聲消失，或發(fā)生劇烈爆炸。（二）雷電的種類直擊雷感應(yīng)雷雷電波侵入球雷防雷裝置及相關(guān)計算第28頁/共64頁

雷電具有以下四方面的破壞作用：

電效應(yīng)

熱效應(yīng)

機(jī)械效應(yīng)

電磁輻射（三）雷電的危害防雷裝置及相關(guān)計算第29頁/共64頁

雷電具有以下三方面的破壞作用：

電效應(yīng)

熱效應(yīng)

機(jī)械效應(yīng)

電磁輻射（三）雷電的危害

沖擊電壓可擊毀電氣設(shè)備的絕緣，燒斷電線或劈裂電桿，造成大規(guī)模停電；絕緣設(shè)備還可能引起短路，導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸事故。防雷裝置及相關(guān)計算第30頁/共64頁

雷電具有以下三方面的破壞作用：

電效應(yīng)

熱效應(yīng)

機(jī)械效應(yīng)

電磁輻射（三）雷電的危害巨大的雷電流通過導(dǎo)體，在極短的時間內(nèi)轉(zhuǎn)換成大量的熱能，造成易爆品燃燒或造成金屬熔化、飛濺而引起火災(zāi)或爆炸事故。防雷裝置及相關(guān)計算第31頁/共64頁

雷電具有以下三方面的破壞作用：

電效應(yīng)

熱效應(yīng)

機(jī)械效應(yīng)

電磁輻射（三）雷電的危害巨大的雷電流通過被擊物時，使被擊物縫隙中的氣體劇烈膨脹，縫隙中的水分也急劇蒸發(fā)為大量氣體，在被擊物內(nèi)部出現(xiàn)強(qiáng)大的機(jī)械壓力，致使被擊物遭受嚴(yán)重破壞或發(fā)生爆炸。防雷裝置及相關(guān)計算第32頁/共64頁

雷電具有以下三方面的破壞作用：

電效應(yīng)

熱效應(yīng)

機(jī)械效應(yīng)

電磁輻射（三）雷電的危害一般一次閃電在產(chǎn)生數(shù)以萬計電流脈沖同時向周圍空間輻射電磁波，由于閃電脈沖放電峰值大，因此對架空天線、電纜等構(gòu)成嚴(yán)重威脅。強(qiáng)大的感應(yīng)過電壓和脈沖電流可能使線路、設(shè)備損壞。防雷裝置及相關(guān)計算第33頁/共64頁只要一天之中能聽見雷聲就算一個雷暴日。年平均雷暴日就是指一年內(nèi)的雷暴日數(shù)。我國把年平均雷暴日不超過15天的地區(qū)叫少雷區(qū)，超過40天的叫多雷區(qū)。二、雷電參數(shù)防雷裝置及相關(guān)計算雷暴日雷電流幅值雷電流陡度雷電沖擊過電壓第34頁/共64頁二、雷電參數(shù)防雷裝置及相關(guān)計算雷暴日雷電流幅值雷電流陡度雷電沖擊過電壓雷電的破壞作用主要是雷電流引起的。雷電流具有沖擊特性。雷電流幅值即雷電流沖擊電流的最大值，亦即主放電時雷電流的最大值。第35頁/共64頁二、雷電參數(shù)防雷裝置及相關(guān)計算雷暴日雷電流幅值雷電流陡度雷電沖擊過電壓雷電流陡度即雷電流I隨時間上升的速度。第36頁/共64頁二、雷電參數(shù)防雷裝置及相關(guān)計算雷暴日雷電流幅值雷電流陡度雷電沖擊過電壓第37頁/共64頁

防雷裝置的組成

常見的防雷裝置形式三、防雷裝置防雷裝置及相關(guān)計算第38頁/共64頁

接閃器引下線接地裝置

（一）防雷裝置的組成防雷裝置及相關(guān)計算第39頁/共64頁

（二）常見的防雷裝置形式

避雷針—保護(hù)露天發(fā)電、變配電裝置和建筑物；避雷線—適用于電力線路等較長保護(hù)物；

避雷網(wǎng)（帶）—主要用來保護(hù)建筑物；避雷器—專用防雷設(shè)備，保護(hù)電力設(shè)備；防雷裝置及相關(guān)計算第40頁/共64頁

（二）常見的防雷裝置形式防雷裝置及相關(guān)計算第41頁/共64頁

確定方法

保護(hù)角法（折線法）

滾球法計算

幾種方法的比較四、接閃器保護(hù)范圍的確定防雷裝置及相關(guān)計算第42頁/共64頁

保護(hù)角法滾球法（一）確定方法防雷裝置及相關(guān)計算第43頁/共64頁

（二）折線法防雷裝置及相關(guān)計算因此,當(dāng)避雷針高度小于30米時:當(dāng)30<H<120時,按上式求得的結(jié)果,乘以高度影響系數(shù)Phxrx0.5H0.5H0.5H1.5H1.5Hhxrx第44頁/共64頁

（二）折線法例題防雷裝置及相關(guān)計算例：某一類防雷建筑物，如圖示，在距其一邊5米處有一30米高的獨立避雷針，問此針能否保護(hù)該建筑物？解：所以，此避雷針能保護(hù)該建筑物第45頁/共64頁

保護(hù)范圍滾球法原理滾球半徑的選取

在裝有一定高度的避雷針下有一個一定范圍的安全區(qū)域，在這個區(qū)域內(nèi)的設(shè)備和建筑物基本不遭雷擊，這個安全區(qū)域叫做接閃器的保護(hù)范圍。保護(hù)范圍是根據(jù)雷電理論、模擬實驗及雷擊事故統(tǒng)計綜合研究分析規(guī)定出來的。（二）滾球法計算基本原理具體計算方法防雷裝置及相關(guān)計算第46頁/共64頁

保護(hù)范圍滾球法原理滾球半徑的選取

雷云形成初期在空間的運動方位是不確定的，當(dāng)雷云運動到距地面被擊目標(biāo)的距離等于空氣擊穿距離時，才受到地面被擊目標(biāo)的影響而開始定位。據(jù)此理論，滾球法是以hr為半徑的一個球體，沿需要防直擊雷的部位滾動，當(dāng)球體只觸及接閃器或只觸及接閃器和地面而不觸及需要保護(hù)的部位時，則該部分就得到接閃器的保護(hù)。（二）滾球法計算基本原理具體計算方法防雷裝置及相關(guān)計算第47頁/共64頁

保護(hù)范圍滾球法原理滾球半徑的選取

滾球半徑就是地面目標(biāo)的雷擊距離，可根據(jù)建筑物防雷類別確定不同的值：（二）滾球法計算基本原理具體計算方法建筑物防雷類別hr(m)第一類防雷建筑物30第二類防雷建筑物45第三類防雷建筑物60防雷裝置及相關(guān)計算第48頁/共64頁滾球法具體計算單支避雷針的保護(hù)范圍（1）hhr時；（2）h>hr時；防雷裝置及相關(guān)計算雙支避雷針的保護(hù)范圍（1）（2）單支避雷線的保護(hù)范圍第49頁/共64頁二、靜電的一般概念防靜電危害

當(dāng)兩種不同性質(zhì)的物體相互摩擦或接觸時，由于它們對電子的吸力大小各不相同，在物體間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，使甲物體失去一部分電子而帶正電荷，乙物體獲得一部分電子而帶負(fù)電荷。如果摩擦后分離的物體對大地絕緣，則電荷無法泄漏，停留在物體的內(nèi)部或表面呈相對靜止?fàn)顟B(tài)，這種電荷就稱為靜電。第50頁/共64頁靜電危害的表現(xiàn)形式防靜電危害呈現(xiàn)靜電力作用或高壓擊穿作用，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降造成生產(chǎn)故障。靜電放電過程是將電場能轉(zhuǎn)換成聲、光、熱能的形式，形成火源使易燃?xì)怏w、可燃液體或爆炸性粉塵發(fā)生火災(zāi)或爆炸事故。靜電放電過程產(chǎn)生電磁場形成通訊干擾。高壓靜電對人體的電擊。第51頁/共64頁靜電火災(zāi)發(fā)生的條件防靜電危害周圍空間必須有可燃物存在。具有產(chǎn)生和積累靜電的條件。當(dāng)靜電累積起足夠高靜電電位后，必將周圍的空氣介質(zhì)擊穿而產(chǎn)生放電，構(gòu)成放電的條件。靜電放電的能量，當(dāng)大于或等于可燃物的最小點火能量，才成為可燃物的引火源。第52頁/共64頁

黃島油庫火災(zāi)防雷裝置及相關(guān)計算

1989年8月12日9時55分，山東省青島市黃島的一座2.3萬立方米的5號油罐爆炸起火，又相繼引燃旁邊的4號罐、1號罐、2號、3號罐，有600噸原油瀉流入海。8月16日18時，大火足足燃燒了104個小時后，被撲滅。14名消防官兵、6名油庫職工為滅火獻(xiàn)出了生命，66名消防人員和12名油庫職工受傷，大火燒掉了3.6萬噸原油，油庫區(qū)的建筑、設(shè)備被焚毀，變成一片廢墟，直接損失四、五千萬元。第53頁/共64頁

黃島油庫火災(zāi)防雷裝置及相關(guān)計算調(diào)查報告：5號罐是1974年建成的半地下式構(gòu)造物，東西長72米，南北寬48米，高9米，石砌，預(yù)制鋼筋混凝土拱梁，鋪鋼筋混凝土拱板，上覆0.15～0.16m的土，罐內(nèi)鋼筋和金屬構(gòu)件互不連接，日久鋼筋外露，故有容易因雷電感應(yīng)產(chǎn)生火花的先天性缺陷。4、5號罐原設(shè)計沒有避雷裝置，1985年因雷電感應(yīng)，4號罐金屬呼吸彎管與泡沫彎管間產(chǎn)生火花而起火，于是在兩罐四周加裝了八支避雷針，罐頂鋪設(shè)防感應(yīng)雷的均壓屏蔽網(wǎng)，但網(wǎng)的結(jié)點與接地角鋼未焊，只用螺絲壓緊。第54頁/共64頁5號罐的罐內(nèi)鋼筋和金屬構(gòu)件互不連接，日久鋼筋外露，這才是雷擊起火的真正原因，大的雷電流產(chǎn)生的電磁感應(yīng)使露在外面的鋼筋產(chǎn)生電火花，火花在罐內(nèi)部，點燃罐內(nèi)的油蒸氣與空氣的易爆氣體，炸毀了油罐。黃島油庫火災(zāi)防雷裝置及相關(guān)計算調(diào)查報告：經(jīng)測量，銹蝕的壓接屏蔽網(wǎng)的接點的直流電阻值為1.56，網(wǎng)與接地角鋼的連接點電阻為0.116，大大超過規(guī)定的安全限值0.03。

接點電阻不得超過0.03，因為雷電流很大，在結(jié)點會產(chǎn)生很大的電位降，接地電阻是這些結(jié)點電阻與導(dǎo)線電阻之和，會在避雷針引下線上出現(xiàn)很高的電壓，導(dǎo)致旁側(cè)閃烙電火花。第55頁/共64頁靜電火災(zāi)防靜電危害1997年6月4日，停泊在南京長江水域2號錨地的廣州海運集團(tuán)泰華油運公司“大慶243”號油輪（裝有1.97萬噸原油）在向長航集團(tuán)南京油運公司的3艘油駁過載原油時發(fā)生火災(zāi)爆炸事故，泄露的原油形成2萬多平方米江面火災(zāi)，造成5人死亡、4人失蹤、5人受傷，“大慶234”號油輪和一艘油駁沉沒，二艘油駁燒損，直接財產(chǎn)損失574.8萬元，火災(zāi)原因系原油氣遇靜電火花爆炸所致。第56頁/共64頁靜電火災(zāi)防靜電危害1997年6月27日，北京化工集團(tuán)有限公司東方化工廠乙烯儲罐發(fā)生爆炸火災(zāi)，燒毀儲罐17個，儲料19257噸，以及罐區(qū)部分框架、儀表、電纜、橋架、建筑物等，死亡8人，受傷40人，燃燒區(qū)域6萬多平方米，直接財產(chǎn)損失1.17億元，火災(zāi)原因時B罐乙烯裝置液相管線芯漏的氣體遇靜電火花發(fā)生爆炸起火。第57頁/共64頁防靜電危害一、靜電的危害及其危險界限二、靜電的產(chǎn)生三、靜電的積取四、