预防基本原则
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防止和限制可燃可爆系统的形成
- 控制混合气体中可燃物含量在爆炸极限以外
- 使用惰性气体取代空气
- 使氧气浓度处于其极限值以下
- 尽可能消除或隔离各类点火源
- 阻止和限制火灾爆炸的蔓延扩展
点火源及控制
明火(重点)
加热用火的控制
- 加热易燃物料时，要尽量避免采用明火设备，宜采用热水或其他介质间接加热，不得采用电炉、火炉、煤炉等直接加热
- 明火加热设备，应远离可能泄露易燃气体或蒸气的工艺设备和储罐区，并应布置在其上风向或侧风向
- 有飞溅火花的加热装置，应布置在上述装置侧风向
- 工作结束时，应及时清理，不得留下火种
维修焊割(实务)
- 在输送、盛装易燃物料的设备、管道上，或在可燃可爆区域动火时，应将系统和环境进行彻底清洗或清理
- 动火现场应配备必要的消防器材
- 气焊作业时，应将乙炔发生器放置在安全地点
- 不的利用与易燃易爆生产设备有联系的金属结构作焊接地线
惰性气体吹扫置换时应分析合格，可燃气体应符合
- 爆炸下限$\geq$4%的可燃气或蒸气，浓度应小于0.5%
- 爆炸下限$\lt$4%的可燃气或蒸气，浓度应小于0.2%
其他
摩擦和撞击
- 工人应禁止穿钉鞋，不得使用铁器制品
- 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
- 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
- 地面应铺沥青、菱苦土等较软的材料
化学能
- 电石、金属钠、五硫化磷均可与水作用分解放出易燃气体
- 硝化棉、赛璐珞受热能放出氧化氮（催化作用），引起爆炸
太阳能
- 直射太阳管道通过凸透镜、圆形玻璃瓶会形成高温焦点
- 有爆炸危险的厂房和仓库采取遮阳措施，窗户采用磨砂玻璃
爆炸控制
惰性介质(重点)
需要采用惰性介质保护的情形
- 可燃物体的粉碎及粉末输送，采用惰性气体覆盖
- 处理可燃易燃物料系统，进料前用惰性气体置换
- 将惰性气体通过管线与火灾爆炸危险设备连接
- 易燃液体利用惰性气体充压输送
- 对有爆炸危险的生产场所或设备采用充氮正压保护
- 易燃易爆系统检修动火前，用惰性气体进行置换
- 易燃易爆气体泄漏时，采用惰性气体充淡
氮气使用前应经过气体分析，含氧量不得超过2%
惰性气体需用量取决于允许最高含氧量，公式为下(1)或(2)
$$ \begin{gather} X=\frac{21-\omega_0}{\omega_0}V \tag{1}\\ X=\frac{21-\omega_0}{\omega_0-\omega'_0}V \tag{2}\\ \tiny{X:\textrm{惰性气体需用量}}\\ \tiny{V:\textrm{设备内原有空气容积}}\\ \tiny{\omega_0:\textrm{表中最高氧含量}}\\ \tiny{\omega'_0:\textrm{惰性气体中含氧百分比}} \end{gather} $$几种可燃混合物不发生爆炸时的最高氧含量
| 可燃物质 | $CO_2$稀释剂 最大安全氧浓度 |
$N_2$稀释剂 最大安全氧浓度 |
可燃物质 | $CO_2$稀释剂 最大安全氧浓度 |
$N_2$稀释剂 最大安全氧浓度 |
|---|---|---|---|---|---|
| 甲烷 | 14.6 | 12.1 | 乙烯 | 11.7 | 10.6 |
| 乙烷 | 13.4 | 11.0 | 氢 | 5.9 | 5.0 |
| 丙烷 | 14.3 | 11.4 | CO | 5.9 | 5.6 |
| 汽油 | 14.4 | 11.6 | 苯 | 13.9 | 11.2 |
密闭正压
- 验收新设备、在设备修理后及在使用过程中，必须用水压试验检查密闭性，测定其是否漏气并进行气体分析
- 对于接缝处涂抹肥皂液进行充气检测
- 无味气体的检测可在其中加入显味剂（硫醇、氨）
- 当设备内充满易爆物质时，要采用正压操作
- 爆炸危险度大的可燃气体以及危险设备和危险，在连接处尽量采用焊接接头、减少法兰连接
通风
- 必须用通风的方式使可燃气体、蒸气或粉尘的浓度不致达到危险的程度，（重点）一般应控制在爆炸下限$\Large{\frac{1}{5}}$以下
- 车间排除含有可燃物质的空气时，应设防爆的通风系统，鼓风机叶片应采用碰撞不会产生火花的材料制造
物料替代
以不燃或难燃的材料代替可燃或易燃材料，是根本措施
使用汽油、丙酮、乙醇等易燃溶剂的生产，可以用四氯化碳、三氯已烷等溶剂代替
危险品储存(重点)
- 爆炸物品：梯恩梯、硝化棉、硝化甘油、苦味酸、雷汞等
- 不准与任何其他物品共储，必须单独隔离储存
- 起爆药、雷管与炸药必须隔离储存
- 易燃液体：汽油、苯、二硫化碳、甲苯、酒精、乙醚等
- 不准与其他种类物品共同储存
- 如数量甚少，允许与固体易燃物隔开后存放
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易燃气体：乙炔、氢气、硫化氢、氨气
- 除惰性气体外，不准和其他种类的物品共储
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惰性气体：氮气、二氧化碳、二氧化硫、氟利昂等
- （重点）除易燃气体、助燃气体、氧化剂和有毒物品外，不准和其他种类物品共储
- 助燃气体：氧气、氟、氯气等
- 除惰性气体外，不准和其他种类的物品共储
- 遇水或空气能自燃的物品：钾、钠、电石、磷化钙、黄磷等
- 不准与其他种类的物品共储
- 钾和钠必须浸入石油中，黄磷浸入水中，均单独储存
- 易燃固体：赛璐珞、电影胶片、樟脑、硫磺等
- 不准与其他种类的物品共储
- 赛璐珞、胶片均需单独隔离储存
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氧化剂：氯酸钾、硝酸钠、过氧化钠、过氧化氢（30%）
- 除惰性气体外，不准与其他种类的物品共储
- 过氧化物应单独储存、过氧化氢应储存在阴凉处所
- 能引起燃烧的物品：高锰酸钾、硝酸等
- 不准与其他种类的物品共储
- 与氧化剂应隔离储存
- 有毒物品：光气、三氧化二砷、氰化钾等
- 除惰性气体外，不准与其他种类的物品共储
安全装置及技术(重点)
阻火隔爆
工业阻火器
依靠本身物理特性来阻隔火焰
- 工业阻火器常用于阻止爆炸初期火焰的蔓延，一些具有符合结构的机械阻火器也可阻止爆轰火焰的传播
- 工业阻火器在工业生产中时刻都起作用，对流体阻力较大
- 工业阻火器对于纯气体介质才是有效的
主动式隔爆装置和被动式隔爆装置
靠某一元件动作
- 主动式
由一灵敏的传感器探测爆炸信号，经放大后输出给执行机构，控制隔爆装置喷洒抑爆剂或关闭阀门 - 被动式
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来阻隔火焰
主动式、被动式隔爆装置只是在爆炸时才起作用
气体中含杂质的管道，应选用主动式、被动式隔爆装置
其他阻火装置
- 单向阀
又称止回阀或止逆阀，通常在系统中流体的进出口之间、燃气燃油管道及设备连接的辅助管线、高压与低压系统之间的低压系统上，或压缩机与油泵的出口管线上设置单向阀 - 阻火阀门
是为了阻止火焰沿通风管道或生产管道蔓延而设置的阻火装置，正常情况下处于开启状态，一旦着火，温度升高，易熔金属熔化，阀门失去控制，受重力作用自动关闭 -
（重点）火星熄灭器
- 烟气由管径较小的管道进入管径较大的火星熄灭器中，气流由小容积进入大容积，致使流速减慢、压力降低
- 设置网格等障碍物将较大的火星挡住
- 设置旋转叶轮改变烟气流动方向，增加烟气所走的路程
- 用喷水或通水蒸汽的方法熄灭火星
化学抑制防爆
[!Note]
除适用范围以外的内容了解即可
由高灵敏度的爆炸探测器探测爆炸发生瞬间的危险信号，通过控制器启动抑爆装置，迅速将抑爆剂喷入被保护的设备中
- 该系统由爆炸探测器、爆炸抑制器和控制器组成
- 化学抑爆技术可以避免有毒或易燃易爆物料、明火等窜出设备，对设备强度的要求比较低
- 抑爆剂有化学粉末、水、卤代烷和混合抑爆剂等
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（重点）(实务）适用范围
- 化学抑爆可用于装有气相氧化剂中可能发生爆燃的气体、油雾或粉尘的任何密闭设备
- 泄爆易产生二次爆炸
- 无法开设泄爆口的设备
- 所处位置不利于泄爆的设备
防爆泄压(重点)(实务)
安全阀
按其气体排放方式分为全封闭、半封闭和敞开式安全阀
- 全封闭：主要用于存有有毒或易燃气体的系统
- 半封闭：多用于存有对环境无害的系统
- 敞开式：多用于存有压缩空气、水蒸汽的系统
按其结构和作用原理可分为杠杆式、弹簧式、脉冲安全式
杠杆式(重点)(掌握)
作用原理：利用加载机构（重锤和杠杆）平衡在阀瓣上的力
结构特点
- 可获得加大的开启或关闭力，容易调整且准确
- 加载不因阀瓣的升高而增加
- 加载机构对振动敏感，常因振动产生泄漏
适用范围
- 结构简单但笨重，限于低中压系统
- 适用于温度较高的系统
- 不适于持续运行的系统
弹簧式(重点)(掌握)
作用原理：利用压缩弹簧的力平衡在阀瓣上的力
结构特点
- 通过螺母调整弹簧压缩量，需校正开启压力
- 弹簧力随阀的开启高度变化，不利于迅速开启
- 结构紧凑且灵敏，安装位置无严格限制
适用范围
- 对振动敏感性小，可用于移动式压力容器
- 高温对弹簧力影响，不适用高温系统
- 较适用于高压但温度不高的系统
注意事项（重点）
- 安装前应由安装单位继续复校后加铅封，并出具检验报告
- 安全阀的入口处装有隔断阀时，隔断阀必须保持常开并铅封
- 液化气体容器上的安全阀应安装于气相部分
- 安全阀用于排泄可燃气体，排放管必须逐段接地消除静电作用
- 安全阀用于泄放可燃气体时，宜将排泄管接入事故储槽、污油罐或其他容器
- 可燃气体的安全阀，放空口宜引出房顶，高于房顶2m以上
爆破片
- 爆破片的使用是一次性的，若被破坏，需重新安装
- 容器介质不洁净、易于结晶或聚合，只能用爆破片进行泄压
- 工作介质为剧毒气体或可燃气体里含有剧毒气体的压力容器，其泄压装置应采用爆破片而不宜用安全阀
- 爆破片防爆效率取决于其厚度、泄压面积和膜片材料的选择
- 泄压膜片材料要有一定强度，同事海英具有一定脆性
- 常压或压力较低的系统可选用石棉、塑料或玻璃材质爆破片
- 操作压力较高的系统可选用铝、铜等材质
- 存有燃爆性气体的系统不宜选用钢、铁片材质的爆破片
- 对氢和乙炔设备爆破片的泄压面积应大于0.4$m^2$
- 任何情况下，爆破片的爆破压力均应低于系统设计压力
- 运行中应经常检查法兰连接处有无泄漏
- 系统超压后未破裂的爆破片及正常运行中有明显变形的爆破片应立即更换
泄爆设施（重点）
- 泄爆设施宜采用轻质屋面板、轻质墙体和易于泄压的门窗等，应采用在爆炸时不产生尖锐碎片的材料
- 泄压设施的设置应避开人员密集场所和主要交通道路，并宜靠近有爆炸危险的部位
- 泄压设施的轻质屋面和墙体质量不宜大于60$kg/m^2$
- 屋顶上的泄压设施应采取防冰雪积聚措施
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长径比大于3时，宜将建筑分化为长径比不大于3的多个计算段，各计算段中的公共截面积不得作为泄压面积
