在备考2025年注安技术科目时,“防火防爆技术”这一考点需掌握火灾爆炸预防基本原则、点火源及其控制、爆炸控制、防火防爆安全装置及技术等内容。
2025年注安技术考点:防火防爆技术
一、火灾爆炸预防基本原则★★
(1)防止和限制可燃可爆系统的形成;(预防性)
(2)当燃爆物质不可避免出现时,消除或隔离各类点火源;(预防性)
(3)阻止和限制火灾爆炸的蔓延扩展,尽量降低事故损失。(减轻性)
二、点火源及其控制★★★★
消除点火源是防火和防爆的最基本措施。
(一)明火
明火是指敞开的火焰、火星和火花等,如生产过程中的加热用火、维修焊接用火及其他火源是导致火灾爆炸最常见的原因。
1.加热用火的控制
加热易燃物料时,尽量避免采用明火设备,宜采用热水或其他介质间接加热。 明火加热设备的布置,应远离可能泄露易燃气体或蒸气的工艺设备和储罐区,并布置在其上风向或侧风向。
2.维修焊割用火的控制
(1)在输送、盛装易燃物料的设备、管道上或在可燃可爆区域内动火时,将系统和环境进行清洗或清理。将相连管道拆下断开或加堵金属盲板隔绝。用惰性气体进行吹扫置换,气体分析合格后方可动焊。
爆炸下限大于等于4%的可燃气体或蒸气,浓度应小于等于0.5%;
爆炸下限小于4%的可燃气体或蒸气,浓度应小于等于0.2%。
(2)动火现场应配备必要的消防器材,并将可燃物品清理干净。在可能积存可燃气体的管沟、电缆沟、深坑、下水道内及其附近,应用惰性气体吹扫干净,再用非燃体(不燃性材料),如石棉板进行遮盖。
(3)气焊作业时,应将乙炔发生器放置在安全地点,以防回火爆炸伤人或将易燃物引燃。
(4)电杆线破残应及时更换或修理。
3. 其他明火(补充:严禁明火、电加热取暖)
存在火灾和爆炸危险的场所,如厂房、仓库、油库等地,不得使用蜡烛、火柴或普通灯具照明;汽车、拖拉机如确需进入,其排气管上应安装火花熄灭器。在有爆炸危险区域内,禁止吸烟和携带火柴、打火机等,在醒目的地方张贴警示标记。
(二)摩擦和撞击(严禁铁质器具)
在易燃易爆场合应禁止穿钉鞋,不得使用铁器制品。搬运可燃和易燃液体的金属容器时,应用专门的运输工具,禁止在地面滚动、拖拽或抛掷。
在有爆炸危险的生产中,机件的运转部分应该用两种材料制作,其中之一是不发生火花的有色金属材料(如铜、铝)。机器的轴承等转动部分,应该有良好的润滑,并经常清除附着的可燃物污垢。敲打工具应用铍铜合金火包铜的钢制作。输送可燃气体或易燃液体的管道应做耐压试验和气密性检查,以防止管道破裂、接口松脱而跑漏物料。
(五)化学能和太阳能(隔离、冷却降温)
有些物质与空气发生反应放出热量而引起自燃,应保存在水中(液封);有些物质与水作用放出可燃气体,如电石与水作用放出乙炔,金属钠与水作用放出氢气,五硫化磷与水作用放出硫化氢等,应采用防潮措施;有的物质受热分解,如硝化棉、赛璐珞等,要特别注意防热、通风。
爆炸危险的厂房和库房采取遮阳措施,窗户采用磨砂玻璃。
三、爆炸控制★★★★
在生产过程中,应根据可燃易燃物质的燃烧爆炸特性,以及生产工艺和设备等条件,采取有效措施,预防在设备和系统里或在其周围形成爆炸性混合物。这类措施主要有设备密闭、厂房通风、惰性介质保护、以不燃溶剂代替可燃可燃溶剂、危险物品隔离储存等。
以不燃性溶剂代替可燃溶剂—本质安全化(氯)
以不燃或难燃的材料代替可燃或易燃材料是防火与防爆的根本性措施。
常用的不燃、溶剂主要有甲烷和乙烷的氯衍生物,如四氯化碳、三氯甲烷和三氯乙烷等。使用汽油、丙酮、乙醇等易燃溶剂的生产,可以用四氯化碳、三氯乙烷或丁醇、氯苯等不燃溶剂或危险性较低的溶剂代替。四氯化碳用于代替溶解脂肪、沥青、橡胶等所采用的易燃溶剂。
系统密闭和正压操作
设备密闭不良是发生火灾和爆炸事故的主要原因之一。
当设备或系统处于负压状态时,空气就会渗入,使设备或系统内部形成爆炸性混合物。通常可设置压力报警器,压力失常及时报警。
为保证设备和系统的密闭性,在验收新设备时,在设备修理之后及在使用过程中,必须根据压力计的读数用水压试验来检查其密闭性,测定其是否漏气并进行气体分析。此外,可于接缝处涂抹肥皂液进行充气检测。 为了检查无味气体(氢、甲烷等)是否漏出,可在其中加入显味剂(硫醇、氨等)。
对爆炸危险度大的可燃气体或可燃粉尘(如乙炔、氢气、镁粉等)以及危险设备和系统,在连接处应尽量采用焊接接头,减少法兰连接;如果必须使用法兰连接时,应尽量选用止口连接面型。
厂房通风
必须用通风的方法使可燃气体、蒸气或粉尘的浓度不致达到危险的程度,一般应控制在爆炸下限1/5以下。
在设计通风系统时,应考虑到气体的相对密度。比空气重的可燃气体或蒸气,即使是少量物质,如果在地沟等低洼地带积聚,也可能达到爆炸极限。此时,车间或厂房的下部亦应设通风口,使可燃易爆物质及时排出。
惰性气体保护
(1)可燃固体物质的粉碎、筛选及输送时,采用惰性气体进行覆盖保护。
(2)处理可燃易爆的物料系统,在进料前用惰性气体进行置换。
(3)将惰性气体通过管线与火灾爆炸危险的设备、储槽等连接起来。
(4)易燃液体利用惰性气体充压输送。
(5)在有爆炸性危险的生产场所,对有可能引起火灾危险的电器、仪表等采用充氮正压保护。
(6)易燃易爆系统检修动火前,使用惰性气体进行吹扫置换。
(7)发现易燃易爆气体泄漏时,采用惰性气体冲淡;发生火灾时,用惰性气体进行灭火。
氮气等惰性气体在使用前应经过气体分析,其中含氧量不得超过2%。
四、防火防爆安全装置及技术★★★★
(一)阻火及隔爆技术
按照作用机理,可分为机械隔爆和化学抑爆两类。机械隔爆是依靠某些固体或液体物质阻隔火焰的传播;化学抑爆主要是通过释放某些化学物质来抑制火焰的传播。机械阻火隔爆装置主要有工业阻火器、主动式隔爆装置和被动式隔爆装置等。
(二)防爆泄压技术
防爆泄压装置主要有安全阀、爆破片、防爆门等。
1. 工业阻火器
工业阻火器常用于阻止爆炸初期火焰的蔓延。
2. 主动式隔爆装置和被动式隔爆装置—阀
主动式、被动式隔爆装置是靠装置元件的动作来阻隔火焰。工业阻火器对于纯气体介质才是有效的,对气体中含有杂质(如粉尘、易凝物等)的输送管道,应当选用主动式、被动式隔爆装置为宜。
主动式隔爆装置由一灵敏的传感器探测爆炸信号输出给执行机构,控制隔爆装置喷洒抑爆剂或关闭阀门,从而阻隔爆炸火焰的传播。
被动式隔爆装置主要有自动断路阀、管道换向隔爆等形式,是由爆炸波推动隔爆装置的阀门或闸门来阻隔火焰。
隔爆装置是靠装置元件的动作来阻隔火焰,与工业阻火器的阻火原理是不同的。工业阻火器在工业生产过程中时刻都在起作用,对流体介质的阻力较大,而主动式、被动式隔爆装置只是在爆炸发生时才起作用,因此它们在不动作时对流体介质的阻力小。
3.其他阻火隔爆装置
1)单向阀—止逆阀,止回阀
仅允许气体或液体向一个方向流动,遇到倒流时即自行关闭。在系统中流体的进口和出口之间,与燃气或燃油管道及设备的管线上,高压与低压系统间的低压系统上,或压缩机与油泵的出口管线上。
3)火星熄灭器—防火罩、防火帽
在可能产生火星的排放系统,如加热炉的烟道,汽车、拖拉机的尾气排放管。
4. 化学抑制防爆(简称化学抑爆、抑制防爆)装置
爆炸抑制系统主要由爆炸探测器、爆炸抑制器和控制器三部分组成。常用的抑爆剂有化学粉末、水、卤代烷和混合抑爆剂等。适用于泄爆易产生二次爆炸、或无法开设泄爆口的设备以及所处位置不利于泄爆的设备。
(二)防爆泄压技术
防爆泄压装置主要有安全阀、爆破片、防爆门等。
1.安全阀
安全阀的作用是为了防止设备和容器内压力过高而爆炸,安全阀按其结构和作用原理可分为杠杆式、 弹簧式和脉冲式等。
2.爆破片
爆破片的防;爆效率取决于它的厚度、泄压面积和膜片材料的选择。
介质不洁净、易于结晶或聚合,有可能堵塞安全阀,在此情况下用爆破片作为泄压装置。此外,对于工作介质为剧毒气体或可燃气体(蒸气)里含有剧毒气体的压力容器,其泄压装置应采用爆破片。
正常工作时操作压力较低或没有压力的系统,可选用石棉、塑料、橡皮或玻璃等材质的爆破片;操作压力较高的系统可选用铝、铜等材质;微负压操作时可选用2~3 mm厚的橡胶板。应特别注意的是,由于钢、铁片破裂时可能产生火花,存有燃爆性气体的系统不宜选其作爆破片。
3.防爆设施
有爆炸危险的厂房或厂房内有爆炸危险的部位应设置泄压设施,应设置在单层厂房靠外墙处或多层厂房顶层靠外墙处。
经典习题
根据《建筑设计防火规范》(GB-50016)有爆炸危险的甲、乙类厂房应设置泄压设施,对存在较空气轻的可燃气体,可燃空气的甲类厂房,宜采用轻质屋面板全部活局部作为泄压设置,该轻质屋面板的单位面积质量不宜超过( )。
A.60kg/㎡
B.90kg/㎡
C.75kg/㎡
D.45kg/㎡
作为泄压设施的轻质屋面板和墙体的质量不宜大于60kg/㎡。
《民用爆炸物品工程设计安全标准》规定了有爆炸危险的厂房或厂房内有爆炸危险的部位应设置泄爆设施。下列泄爆设施的设置和要求中,正确的有( )。
A.作为泄压设施的轻质屋面板的质量不宜小于60kg/m²
B.泄压面积有多个计算段时,公共截面应作为泄压面积
C.泄压设施宜采用轻质墙体和易于泄压的门、窗等
D.泄压设施的设置宜靠近有爆炸危险的部位
E.屋顶上的泄压设施应采取防冰雪积聚措施
A错误,作为泄压设施的轻质屋面板的质量不宜大于60kg/m²;B错误,泄压面积有多个计算段时,公共截面不得作为泄压面积。
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