防火與防爆安全裝置.doc

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行業(yè)資料：________ 防火與防爆安全裝置 單位：______________________ 部門：______________________ 日期：______年_____月_____日 第 1 頁 共 12 頁 防火與防爆安全裝置 為能迅速地撲滅生產(chǎn)過程中發(fā)生的火災(zāi)，必須按照現(xiàn)代的防火技術(shù)水平、生產(chǎn)工藝過程的特點、著火物質(zhì)的性質(zhì)、滅火物質(zhì)的性質(zhì)及取用是否便利等原則來選擇滅火劑。否則，其滅火效果很差，甚至適得其反。目前，化工企業(yè)常用的滅火物質(zhì)有水滅火介質(zhì)、滅火泡沫劑、惰性氣體、不燃性揮發(fā)液、化學(xué)性干粉、固態(tài)物質(zhì)等。 (一)水滅火介質(zhì) 水是人類使用最早并且最普遍的滅火劑。它的主要優(yōu)點是滅火性強，價格低廉，取用方便。水的吸熱量比其他物質(zhì)大，加熱1kg水，使溫度升高1℃，需要4186．8J的熱量。如果滅火時水的初溫為1O℃，那么1L水達到沸點(100℃)時需376．8k防火與防爆安全裝置主要有阻火裝置、泄壓裝置和指示裝置等。 (一)阻火裝置 阻火裝置的作用是防止火焰竄入設(shè)備、容器與管道內(nèi)或阻止火焰在設(shè)備和管道內(nèi)擴散。 阻火裝置工作原理是在可燃氣體進出口兩側(cè)之間設(shè)置阻火介質(zhì)，當一側(cè)著火時，火焰的傳播被阻而不會燒向另一側(cè)。常用的阻火裝置有安全液封、阻火器和單向閥。 1．安全液封。這類阻火裝置以液體作為阻火介質(zhì)，目前，廣泛使用安全水封，它以水作為阻火介質(zhì)，一般裝置在氣體管線與生產(chǎn)設(shè)備之間。常用的安全水封有敞開式和封閉式兩種。使用安全要求： (1)使用安全水封時，應(yīng)隨時注意水位不得低于水位計(或水位截門)所標定的位置。但水位也不應(yīng)過高，否則除了可燃氣體通過困難外，水還可能隨可燃氣體一道進入出氣管。每次發(fā)生火焰倒燃后，應(yīng)隨時檢查水位并補足。安全水封應(yīng)保持垂直位置。 (2)冬季使用安全水封時，在工作完畢后應(yīng)把水全部排出、洗凈，以免凍結(jié)。如發(fā)現(xiàn)凍結(jié)現(xiàn)象，只能用熱水或蒸汽加熱解凍，嚴禁用明火或紅鐵烘烤。為了防凍，可在水中加入少量食鹽以降低冰點(溶液內(nèi)含食鹽量為13．6％時，冰點為-10．4℃；溶液中含食鹽量為22．4％時，冰點為-21．2℃)。 (3)使用封閉式安全水封時，由于可燃氣體(尤其是碳氫化合物)中可能帶有粘性油質(zhì)的雜質(zhì)，使用一段時間后容易糊在閥和閥座等處，所以需要經(jīng)常檢查逆止閥的氣密性。 2．阻火器。這類阻火裝置的工作原理是：火焰在管中以蔓延的速度隨著管徑的減小而減小，最后可以達到一個火焰不蔓延的臨界直徑。這一現(xiàn)象按照鏈式反應(yīng)理論的解釋是：管子直徑減小，器壁對游離基的吸附作用的程度增加。用熱損失的觀點來分析，當管徑小到某個極限值時，管壁的熱損失大于反應(yīng)熱，從而使火焰熄滅。阻火器是根據(jù)上述原理制成的，即在管路上連接一個內(nèi)裝細孔金屬網(wǎng)或礫石的圓筒，可以阻止火焰從圓筒的一側(cè)蔓延到另一側(cè)。 影響阻火器性能的因素是阻火層的厚度及其孔隙直徑和通道的大小。 3．單向閥。單向閥亦稱逆止閥。其作用是僅允許可燃氣體或液體向一個方向流動，遇有倒流時即自行關(guān)閉，從而避免在燃氣或燃油系統(tǒng)中發(fā)生流體倒流，避免高壓竄入低壓造成容器管道的爆裂或發(fā)生回火時火焰的倒襲和蔓延等事故。 在工業(yè)生產(chǎn)上，通常在系統(tǒng)中流體的進口與出口之間，在與燃氣或燃油管道及設(shè)備相連接的輔助管線上，高壓與低壓系統(tǒng)之間的低壓系統(tǒng)上或壓縮機與油泵的出口管線上安置單向閥。 (二)泄壓裝置 泄壓裝置包括安全閥和爆破片。 1．安全閥 安全閥的作用是為了防止設(shè)備和容器內(nèi)壓力過高而爆炸，包括防止物理性爆炸(如鍋爐與壓力容器、蒸餾塔等的爆炸)和化學(xué)性爆炸(如乙炔發(fā)生器的乙炔受壓分解爆炸)。當容器和設(shè)備內(nèi)的壓力升高超過安全規(guī)定的限度時，安全閥即自動開啟，泄出部分介質(zhì)，降低壓力至安全范圍內(nèi)再自動關(guān)閉。從而實現(xiàn)設(shè)備和容器內(nèi)壓力的自動控制，防止設(shè)備和容器的破壞。 設(shè)置安全閥時應(yīng)注意下列幾點： (1)壓力容器的安全閥最好直接裝設(shè)在容器本體上。液化氣體容器上的安全閥應(yīng)安裝于氣相部分，防止排出液態(tài)物料，發(fā)生事故。 (2)安全閥用于排泄可燃氣體時，如直接排入大氣，則必須引致遠離明火或易燃物，而且是通風(fēng)良好的地方，排放管必須逐段用導(dǎo)線接地以消除靜電的作用。如果可燃氣體的溫度高于它的燃點，應(yīng)考慮防火措施或?qū)怏w冷卻后排入大氣。 (3)安全閥用于泄放可燃液體時，宜將排泄管接入事故儲槽、污油罐或其他容器；用于泄放高溫油氣或易燃、可燃液體等遇空氣可能立即著火的物質(zhì)時，宜接入密閉系統(tǒng)的放空塔或事故儲槽。 (4)室內(nèi)的設(shè)備(如蒸餾塔、可燃氣體壓縮機的安全閥、放空口)宜引出房項，并高于房頂2m以上。 2．爆破片 爆破片又稱防爆膜、泄壓膜，是一種斷裂型的安全泄壓裝置。爆破片的重要作用： 一是當設(shè)備發(fā)生化學(xué)性爆炸時，保護設(shè)備免遭破壞。其工作原理是根據(jù)爆炸發(fā)展的特點，在設(shè)備或容器的適當部位設(shè)置一定大小面積的脆性材料(如鋁箔片)，構(gòu)成薄弱環(huán)節(jié)。當爆炸剛發(fā)生時，這些薄弱環(huán)節(jié)在較小的爆炸壓力作用下，首先遭受破壞，立即將大量氣體和熱量釋放出去，爆炸壓力以及溫度很難再繼續(xù)升高，從而保護設(shè)備或容器的主體免遭更大損壞，使在場的生產(chǎn)人員不致遭受致命的傷亡。二是如果壓力容器的介質(zhì)不潔凈，易于結(jié)晶或聚合，這些雜質(zhì)或潔凈體有可能堵塞安全閥，使得閥門不能按規(guī)定的壓力開啟，失去了安全閥的作用，在此情況下，就只得用爆破片作為泄壓裝置。 此外，對于工作介質(zhì)為劇毒氣體或在可燃氣體(蒸氣)里含有劇毒氣體的壓力容器，其泄壓裝置也應(yīng)采用爆破片，而不宜用安全閥，以免環(huán)境污染。因為，對于安全閥來說，微量的泄漏是難免的。爆破片的安全可靠性決定于爆破片的厚度、泄壓面積和膜片材料的選擇。 安裝于室內(nèi)的設(shè)備，其工作介質(zhì)為可燃易爆物質(zhì)或含有劇毒物質(zhì)時，應(yīng)在爆破片上接導(dǎo)爆筒，并使其通向室外安全地點。防止爆破片破裂后，大量可燃、易爆物質(zhì)和劇毒物質(zhì)在室內(nèi)擴散，擴大火災(zāi)爆炸和中毒事故。設(shè)備的工作介質(zhì)具有腐蝕性時，應(yīng)在膜片上涂上聚四氟乙烯防腐劑。應(yīng)當指出，爆破片的可靠性必須經(jīng)過爆膜試驗鑒定。凡有重大爆炸危險性的設(shè)備、容器及管道，都應(yīng)安裝爆破片(如氣體氧化塔、球磨機、乙炔發(fā)生器等)。3．指示裝置 用于指示系統(tǒng)的壓力、溫度和水位的裝置稱為指示裝置。它使操作者能隨時觀察了解系統(tǒng)的狀態(tài)，以便及時加以控制和妥善處理。常用的指示裝置有壓力表、溫度計和水位計(或水位龍頭)。 J的熱量，再變成水蒸氣則需要2260·OkJ熱量。所以，1L水總共能吸收2636．8kJ的熱量，這是水的冷卻作用。同時，當水與燃燒物質(zhì)接觸時，會形成“蒸汽幕”，能夠防止空氣進入燃燒區(qū)，并能稀釋燃燒區(qū)中氧的含量，使燃燒強度逐漸減弱。當水蒸氣在燃燒區(qū)的濃度超過30％時，即可將火熄滅。當水溶性可燃液體發(fā)生火災(zāi)時，在允許用水撲救的條件下，水可降低可燃液體濃度及燃燒區(qū)內(nèi)可燃蒸氣的濃度。此外，在撲救過程中用高壓水流強烈沖擊燃燒物和火焰，這種機械作用可沖散燃燒物并使燃燒強度顯著減弱。水用于滅火的缺點是具有導(dǎo)電能力，不宜撲滅帶電設(shè)備的火災(zāi)：不能撲救遇水燃燒物質(zhì)和非水溶性燃燒液體的火災(zāi)。此外，水與高溫鹽液接觸會發(fā)生爆炸，比水輕的易燃液體能浮在水面燃燒并蔓延等。這些都是利用水作為滅火劑時應(yīng)注意的問題。 (二)泡沫滅火劑 泡沫是由液體的薄膜包裹氣體而成的小氣泡群。用水作為泡沫的液膜氣體可以是空氣或二氧化碳。由空氣構(gòu)成的泡沫稱為空氣機械泡沫或空氣泡沫，由二氧化碳構(gòu)成的泡沫稱為化學(xué)泡沫。 泡沫的滅火機理是利用水的冷卻作用和泡沫層隔絕空氣的窒熄作用，燃燒物表面形成的泡沫覆蓋層，可使燃燒物表面與空氣隔絕。由于泡沫層封閉了燃燒物表面，可以遮斷火焰的熱輻射，阻止燃燒物本身和附近可燃物質(zhì)的蒸發(fā)。泡沫析出的液體可對燃燒表面進行冷卻，而且，泡沫受熱蒸發(fā)產(chǎn)生的水蒸氣能降低氧的濃度。這類滅火劑對可燃性液體的火災(zāi)最適用，是油田、煉油廠、石油化工、發(fā)電廠、油庫以及其他單位油罐區(qū)的重要滅火劑，也可用于普通火災(zāi)。滅火用的泡沫必須具有以下特性： 1．泡沫的比重小于油的比重。微泡要具有凝聚性和附著性； 2．液膜的強度對熱應(yīng)具有一定的穩(wěn)定性和流動性； 3．泡沫對機械或風(fēng)應(yīng)具有一定的穩(wěn)定性和持久性。 化學(xué)泡沫是利用硫酸鋁和碳酸氫鈉的水溶液作用，產(chǎn)生C0。泡沫。其反應(yīng)式如下： 6NaHC03+Al2(SO4)318H20=6C02+2A1(OH)3+3Na2SO4+18H20 碳酸氫鈉和泡沫穩(wěn)定劑都溶于水中，和硫酸鋁的水溶液起反應(yīng)，并由于化學(xué)反應(yīng)而形成泡沫，所以稱之為化學(xué)泡沫。對于撲滅汽油、柴油等易燃液體的火災(zāi)較為有效。不過，由于化學(xué)泡沫滅火設(shè)備較為復(fù)雜，投資大，維護費用高，近來多采用滅火設(shè)備簡單、操作方便的空氣泡沫。 空氣泡沫滅火劑可分為普通蛋白泡沫滅火劑、氟蛋白泡沫滅火劑等類型。 普通蛋白泡沫是將水解蛋白和穩(wěn)泡劑的水溶液用發(fā)泡機械鼓入空氣，并猛烈地攪拌使之相互混合而形成充滿空氣的微小稠密的膜狀泡泡群。這種泡沫能有效地撲滅短類液體火焰。氟蛋白泡沫液是在普通蛋白泡沫中加入1％的FCS溶液(由氟表面活性劑、異丙醇和水三者組成，比例為1：1：1)配制而成，有較高的穩(wěn)定性、較好的流動性和防油防水等能力，可用于油罐液下噴射滅火。氟蛋白泡沫彌補了普通蛋白泡沫流動性較差、易被油類污染等缺點。氟蛋白泡沫通過油層時，使油不能在泡沫內(nèi)擴散而被分割成小油滴，這些小油滴被未污染的泡沫包裹，浮在液面后，形成一個包含有小油滴的不燃燒但能封閉油品蒸氣的泡沫層。在泡沫層內(nèi)即使含汽油量達25％，也不會燃燒。而普通蛋白泡沫層內(nèi)含10％的汽油時，即開始燃燒，這說明氟蛋白泡沫有較高的滅火性能。氟蛋白的另一個特點是能與干粉配合撲滅烴類液體火災(zāi)。 對于醇、酮、醚等水溶性有機溶劑，如果使用普通蛋白泡沫滅火劑，則泡沫膜中的水分會被水溶性溶劑吸收而消滅掉。針對水溶性可燃液體對泡沫具有破壞作用的特點，研制出了抗溶性泡沫滅火劑。這種滅火劑是在普通蛋白泡沫中添加有機酸金屬絡(luò)合鹽而制成。有機酸絡(luò)合鹽與泡沫中的水接觸，會析出有機酸金屬皂，在泡沫壁上形成連續(xù)的固體薄膜。該薄膜能有效地防止水溶性有機溶劑吸收水分，從而保護了泡沫，使泡沫能持久地覆蓋在溶劑表面上，因而其滅火效果較好。但不宜撲救如乙醛(沸點20．2℃)等沸點很低的水溶性有機溶劑。 (三)二氧化碳滅火劑 二氧化碳滅火劑的主要作用是稀釋空氣中的氧濃度，使其達到燃燒的最低需氧量以下，火即自動熄滅。二氧化碳滅火劑是將二氧化碳以液態(tài)的形式加壓充裝于滅火機中，因液態(tài)二氧化碳極易揮發(fā)成氣體，揮發(fā)后的體積擴大760倍。當它從滅火機里噴出時，由于氣體吸收熱量的關(guān)系，馬上變成于冰。此種霜狀干冰噴向著火處，立即氣化，而把燃燒處包圍起來，起了隔絕和稀釋氧的作用。當二氧化碳占空氣的濃度為30％～50％時，燃燒就會停止，其滅火效率很高。 由于二氧化碳不導(dǎo)電，所以可用于撲滅電氣設(shè)備著火。對于不能用水滅火的遇水燃燒物質(zhì)，使用二氧化碳撲救也最為適宜。因為二氧化碳能不留痕跡地把火焰熄滅，在可燃團體粉碎、干燥過程中發(fā)生起火以及精密機械設(shè)備等著火時，都可用二氧化碳滅火劑撲救。其缺點是冷卻作用不好，火焰熄滅后，溫度可能仍在燃點以上，有發(fā)生復(fù)燃的可能，故不適用于空曠地域的滅火。二氧化碳滅火劑不能撲救堿金屬和堿土金屬的火災(zāi)，因二氧化碳與這些金屬在高溫下會起分解作用，游離出碳粒子，有發(fā)生爆炸的危險，如2Mg+CO2=2MgO+C。另外，二氧化碳能夠使人窒息。以上這些是應(yīng)用二氧化碳滅火劑時應(yīng)注意的問題。 (四)四氯化碳滅火劑 四氯化碳的滅火機理為蒸發(fā)稀釋氧濃度。四氯化碳為無色透明液體，不助燃、不自燃、不導(dǎo)電、沸點低(76．8℃)，其滅火作用主要是利用它的這些性能。當四氯化碳落到著火區(qū)時，迅速蒸發(fā)，由于其蒸氣重(約為空氣的5．5倍)，就密集在火源、四處包圍著正在燃燒的物質(zhì)，起到了隔絕空氣的作用。若空氣中含有10％容積的四氯化碳蒸氣，則燃燒著的火焰就迅速熄滅。故四氯化碳是一種阻燃能力很強的滅火劑，特別適用于帶電設(shè)備的滅火。 四氯化碳有一定的腐蝕性，用于滅火時其純度應(yīng)在99％以上，不能混有水分及二硫化碳等雜質(zhì)，否則更容易侵蝕金屬。另外，當四氯化碳受熱到250。C以上時，能與水蒸氣發(fā)生作用生成鹽酸和光氣。如與赤熱金屬(尤其是鐵)相遇則生成的光氣更多；與電石、乙炔氣相遇也會發(fā)生化學(xué)變化，放出光氣。光氣是劇毒的氣體，空氣中最高允許濃度僅為0．0005mg／L。同時，四氯化碳本身亦有毒性，空氣中最高允許濃度為25mg／L。所以，禁止用來撲滅電石和鉀、鈉、鋁、鎂等的火災(zāi)。 (五)干粉滅火劑 干粉是細微的固體微粒，其作用主要是抑制燃燒。常用的干粉有碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、磷酸二氫銨尿素干粉等。 碳酸氫鈉干粉的成分是碳酸氫鈉占93％，滑石粉占5％，硬脂酸鎂占0．5％～2％，后兩種成分是加重劑和防潮劑。從干粉滅火機噴出的滅火粉沫，覆蓋在固體的燃燒物上，能構(gòu)成阻礙燃燒的隔離層，而且，此種固體粉沫滅火劑遇水時放出水蒸氣及二氧化碳。其反應(yīng)式如下： 6NaHC03→3Na2CO3+3H20+3C02-Q 鈉鹽在燃燒區(qū)吸收大量的熱，起到冷卻和稀釋可燃氣體的作用。同時，干粉滅火劑與燃燒區(qū)的氫化合物起作用，奪取燃燒反應(yīng)的游離基，起到抑制燃燒的作用，致使火焰熄滅。 干粉滅火劑綜合了泡沫、二氧化碳和四氯化碳滅火劑的特點，具有不導(dǎo)電、不腐蝕、撲救火災(zāi)速度快等優(yōu)點，可撲救可燃氣體、電氣設(shè)備、油類、遇水燃燒物質(zhì)等物品的火災(zāi)。其缺點是滅火后留有殘渣，因此不宜用于撲滅精密機械設(shè)備、精密儀器、旋轉(zhuǎn)電機等火災(zāi)。此外，由于干粉滅火劑冷卻性較差，不能撲滅陰燃火災(zāi)，不能迅速降低燃燒物品表面溫度，容易發(fā)生復(fù)燃。 (六)蒸汽滅火劑 蒸汽滅火是用蒸汽來沖淡火區(qū)的可燃氣體，降低空氣中氧的含量，從而阻止燃燒，達到滅火目的?？諝庵泻?5％以上的蒸汽，便可有效地把火撲滅?？諝庵泻羝吭酱?，滅火效果就越好。蒸汽供給強度越高，越容易撲滅火災(zāi)。實踐證明，飽和蒸汽滅火效果優(yōu)于過熱蒸汽。蒸汽滅火不適用于忌水物質(zhì)，如乙炔、電石的火災(zāi)。不適于撲滅與水蒸氣反應(yīng)生成可燃氣體或引起爆炸性的火災(zāi)。 (七)氮氣滅火劑 氮氣不自燃，也不助燃，常溫下性質(zhì)不活潑，不與其他物質(zhì)反應(yīng)?？勺鞅Ｗo氣體，可用來撲滅火災(zāi)和降低爆炸性混合物爆炸的危險性。 氮氣滅火原理是：當可燃物著火時，將氮氣充放到燃燒區(qū)(如建筑物內(nèi)、粉倉內(nèi)或其他容器內(nèi))，沖淡可燃氣體，降低可燃氣體的濃度，相對降低空氣中氧氣的含量，使燃燒窒熄、停止。如發(fā)電機、變壓器內(nèi)部著火可沖氮滅火。煤粉倉自燃可以施放氮氣滅火。滅火裝置可設(shè)置固定式或半固定式滅火設(shè)備。 第 11 頁 共 12 頁 行業(yè)資料 本文至此結(jié)束，感謝您的瀏覽! （資料僅供參考） 下載修改即可使用 第 12 頁 共 12 頁