引發(fā)火災(zāi)和爆炸的隱形著火源分析

1、引發(fā)火災(zāi)和爆炸的隱形著火源分析集團(tuán)公司文件內(nèi)部編碼：（TTT-UUTT-MM YB-URTTY-ITTLTY-引發(fā)火災(zāi)和爆炸的隱形著火源分析 1引言燃燒和爆炸在人類(lèi)生活與生產(chǎn)過(guò)程中具有巨大創(chuàng)造力，但是，一旦對(duì)它 們失去控制，就會(huì)釀成災(zāi)難。據(jù)公安部消防局辦公室提供的數(shù)據(jù)，1997 年，我國(guó)共發(fā)生火災(zāi)13萬(wàn)余起（不含森林、草原火災(zāi)），直接財(cái)產(chǎn)損失 約14億元。其中，發(fā)生特大火災(zāi)（一次死亡10人以上或直接財(cái)產(chǎn)損失 100萬(wàn)元以上或受災(zāi)50戶以上）86起，死亡453人，傷358人，直接財(cái) 產(chǎn)損失近4億元。另?yè)?jù)報(bào)道，1997年，世界范圍內(nèi)發(fā)生重大爆炸事故22 起，死亡620人，并造成重大經(jīng)濟(jì)損失。屢屢發(fā)

2、生的這些觸目驚心的災(zāi) 害事故造成了眾多人員的傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失，不能不引起人們對(duì)火 災(zāi)和爆炸的極大憂慮和反思。因此，研究引火災(zāi)和爆炸的原因之隱形著火源具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。2燃燒和爆炸的條件及實(shí)質(zhì)燃燒是一種同時(shí)放熱發(fā)光的氧化反應(yīng)。燃燒是有條件的，它必須在可燃 物質(zhì)、氧化劑和著火源這三個(gè)基本條件同時(shí)具備，并且相互作用形成一 個(gè)燃燒系統(tǒng)時(shí)，燃燒才會(huì)產(chǎn)生。而爆炸，除了某些行業(yè)外，一般工廠企 業(yè)的爆炸事故大多是可燃?xì)怏w、可燃液體和蒸氣和可燃粉塵與空氣（或 氧氣）的混合物遇著火源而發(fā)生的爆炸?？扇嘉镔|(zhì)的化學(xué)性爆炸必須同 時(shí)具備下列三個(gè)條件才能發(fā)生：a）存在可燃物質(zhì)，包括可燃?xì)怏w、蒸氣 或粉塵；b）可燃物

3、質(zhì)與空氣（或氧氣）混合并且達(dá)到爆炸極限，形成爆 炸性混合物；c）爆炸性混合物在火源作用下。分析和比較燃燒與可燃物質(zhì)化學(xué)性爆炸的條件可以看出，兩者都需具備 可燃物氧化劑和火源這三個(gè)基本因素。因此，燃燒和化學(xué)性爆炸就其本 質(zhì)來(lái)說(shuō)是相同的，都是可燃物質(zhì)的氧化反應(yīng)。消除可燃物、氧經(jīng)劑或者 著火源這三個(gè)條件中的任何一條或避免這三個(gè)條件的相互作用，是防止 火災(zāi)和可燃性混合物爆炸的基本措施。由于可燃物質(zhì)特別是可燃?xì)怏w、 可燃液體和可燃粉塵、遇水燃燒物質(zhì)等數(shù)百種危險(xiǎn)品廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和 生活中，或作為能源，或作為生產(chǎn)原料。而氧化劑空氣和氧氣是普遍存 在的，這就是說(shuō)，具備了引起火災(zāi)和化學(xué)性爆炸三個(gè)基本條件中的兩個(gè)

4、 條件。因此，消除著火源是防火與防爆基本措施中最基本的措施。要想 消除著火源，首先要了解究竟哪些是著火源?！半[患險(xiǎn)于明火”，尤其 要了解哪些是隱形著火源。3隱形著火源分析著火源是指具有一定溫度和熱量的能源。工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，存在著多種 引起火災(zāi)和爆炸的著火源，例如化工企業(yè)中常見(jiàn)的火源有明火、化學(xué)反 應(yīng)熱、化工原料的分解自燃、熱輻射、高溫表面、摩擦和撞擊、絕熱壓 縮、電氣設(shè)備和線路的過(guò)熱、火花、靜電放電、雷擊和日光照射等等。 其中，化學(xué)反應(yīng)熱、化工原料的分解自燃、熱輻射等等均為眼睛看不見(jiàn) 的隱形著火源。下面從能量的角度對(duì)隱形著火源進(jìn)行分析。3.1化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能有些物質(zhì)雖然本身不具燃燒性質(zhì)，但在分

5、解時(shí)會(huì)釋放大量的熱量，因此 也是一種潛在的著火源。遇水燃燒物質(zhì)都具有遇水分解、產(chǎn)生可燃?xì)怏w 和熱量，引起火災(zāi)或爆炸的危險(xiǎn)。這類(lèi)物質(zhì)如果遇水發(fā)生劇烈的化學(xué)反 應(yīng)，釋放出的高熱能把反應(yīng)產(chǎn)生的可燃?xì)怏w加熱到自燃點(diǎn)，不經(jīng)點(diǎn)火就 會(huì)著火燃燒，如金屬鈉、碳化鈣等。碳化鈣與水化合的反應(yīng)式如下： CaC2+2H20=C2H2+Ca（OH）2+Q其中Q為化學(xué)反應(yīng)熱，反應(yīng)熱在積熱不散的條件下，能引起乙烘自然爆 炸。2c2H2+502=4co2+2H2O+Q屬于這類(lèi)物質(zhì)的主要有活潑金屬（如鋰、鈉、鉀等等）及其氫化物，硫 的金屬化合物、磷化物和硼等等?？扇嘉镔|(zhì)受熱生溫而不需明火作用。就能自行燃燒的現(xiàn)象稱(chēng)之為自燃。 放

6、熱的化學(xué)反應(yīng)會(huì)釋放出大量的熱量，有可能因起周?chē)目扇嘉镔|(zhì)受熱 自燃，例如在建筑工地上由于生石灰遇水放熱，引起可燃材料的著火事 故等。自燃可分為本身自燃和受熱自燃。本身自燃的起火特點(diǎn)是從可燃物質(zhì)的 內(nèi)部向外炭化、延燒，而受熱自燃往往是從外部向內(nèi)延燒。可燃物質(zhì)的 氧化反應(yīng)引起的自燃是火災(zāi)的主要原因之一。例如，煤堆自燃起火、稻 草自燃起火。煤發(fā)生自燃的熱量來(lái)自物理作用和氧化反應(yīng)并積聚熱量而 引起。防止煤自燃的主要措施是限制高度并將煤堆壓實(shí)。植物的自燃主 要是生物作用引的，同時(shí)在這過(guò)程中，也有化學(xué)反應(yīng)和物理作用。又如 壓縮純氧嚴(yán)禁接觸油脂的規(guī)定，就是由于劇烈的氧化反應(yīng)釋放的熱量能 引起油脂的自燃起火。

7、防止油脂自燃的主要方法是將涂油品（如油布、 油棉紗等）散開(kāi)存放，盡量擴(kuò)大散熱面積，而不應(yīng)該堆放或折迭起來(lái)， 室內(nèi)應(yīng)有良好的通風(fēng)。凡是裝盛氧氣的容器、設(shè)備、氣瓶和管理等均不 得粘附油脂。最廣泛存在的氧化劑是氧氣（包括空氣中的氧）。除此之外，常見(jiàn)的氧 化劑還有高鎰酸鹽（如高鎰酸鉀）、氯酸鹽和亞氯酸鹽、次氯酸鹽、硝 酸鹽和亞硝酸鹽以及過(guò)氧化氫等。常見(jiàn)的還原劑有鋅粉、硫化氫、鉀 醛、氯化亞錫等。在防火條例中，明確規(guī)定氧化劑和還原劑是不能同庫(kù) 儲(chǔ)存的。3. 2機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能摩擦和撞擊往往是可燃?xì)怏w、蒸氣和粉塵、爆炸物品等著火爆炸的根源 之一。例如機(jī)器軸承的摩擦發(fā)熱、鐵潛和機(jī)件的撞擊、鋼鐵工具的相互 撞

8、擊、砂輪的摩擦等都能引起火災(zāi)。甚至鐵桶裂開(kāi)時(shí)亦能產(chǎn)生火花，引 起逸出的可燃?xì)怏w或蒸氣著火。氧氣絕熱壓縮引起溫度變化的計(jì)算公式為：T2=T1（P2/P1） （k-l）k其中Tl、T2分別為絕熱壓縮前、后的絕對(duì)溫度，P1為絕熱壓縮前局部空 間的壓力，P2為高壓氧氣瓶的壓力，K為絕熱指數(shù)。常溫15C時(shí)各類(lèi)氣 體的K值為氧1.41,氫1.04,氧1.67,二氧化碳1.30。根據(jù)以上公式可求出氧氣瓶在常溫15、壓力為lOMpa時(shí)減壓器內(nèi)氧氣 絕熱壓縮后的溫度為548C,而這一溫度是高于許多物質(zhì)在氧氣中的燃 點(diǎn)，因此絕熱壓縮亦可成為著火源，這一點(diǎn)不容忽視。3. 3電能轉(zhuǎn)化為熱能電氣火災(zāi)和爆炸事故在火災(zāi)和爆

9、炸事故中占有很大的比例。電氣設(shè)備或 線路出現(xiàn)危險(xiǎn)溫度、電火花和電弧時(shí)，就成為引起可燃?xì)怏w、蒸氣和粉 塵著火、爆炸的一個(gè)主要著火源。電氣設(shè)備發(fā)生危險(xiǎn)溫度的，由于主要 原因是運(yùn)行過(guò)程中設(shè)備和線路的短路、過(guò)載、接觸不良、鐵芯發(fā)熱、散 熱不良、漏電等造成的。生產(chǎn)和生活中的靜電現(xiàn)象是一種常見(jiàn)的帶電現(xiàn) 象，靜電防護(hù)的研究得到了普遍的重視，它的危害性逐步為人們所認(rèn) 識(shí)。為防止靜電放電火花引起的燃燒爆炸，可根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程中的具體情 況采取相應(yīng)的防靜電措施，例如將容易積聚電荷的金屬設(shè)備、管道或容 器等安裝可靠的接地裝置，以導(dǎo)除靜電，是防止靜電危害的基本措施之 一。增加廠房或設(shè)備內(nèi)空氣的溫度，也是防止靜電的基本措施之一。3. 4高溫表面由于各種原因造成的高溫表面也是著火源之一。3. 5其它能源除了以上討論的幾種著火源之外，象日光、熱輻射、聲波等也可以成