化工生产防火防爆知识

火灾爆炸事故是化工生产中最为常见和后果特别严重的事故之一。与火灾爆炸作斗争是化工安全生产重要任务之一。以下是由小编整理关于化工生产防火防爆的内容，提供给大家参考和了解，希望大家喜欢!

化工安全生产知识——化工生产防火防爆知识

第一节 发生事故的特征和原因

一、火灾和爆炸事故的发生主要特点：

1、严重性

火灾和爆炸引起损失和伤亡，往往都比较严重。

2、复杂性

发生火灾和爆炸事故的原因往往比较复杂。如物体形态、数量、浓度、温度、比重、沸点、着火能量、明火、电火花、化学反应热，物质的分解，自燃、热辐射、高温表面、撞击、摩擦、静电火花等等因素非常复杂„„。

3、突发性

火灾、爆炸事故的发生往往是人们意想不到的，特别是爆炸事故，我们很难知道在何时、何地会发生，他往往在我们放松警惕，麻痹大意的时侯发生，在我们工作疏漏的时发生。

二、火灾、爆炸事故发生的一般原因

火灾、爆炸事故发生的原因非常复杂，经大量的事故调查和分析，原因基本有以下五个方面：

1、人为因素---由于操作人员缺乏业务知识;事故发生前思想麻痹、漫不经心、存在侥幸心理、不负责任、违章作业，事故发生时惊慌失措、不冷静处理，导致事故扩大。或有些人思想麻痹、违规设计、违规安装、存在侥幸心理、不负责任，埋下隐患。

2、设备因素---由于设备陈旧、老化，设计、安装不规范，质量差以及安全附件缺损、失效等原因。

3、物料因素---由于使用的危险化学物品性质、特性、危害性不一样，反应条件、结果和危险程度也不一样。

4、环境因素---同样的生产工艺和条件，由于生产环境不同则结果有可能就会不一样。如厂房的通风、照明、噪声、„„等等环境条件的不同，都有可能产生不同的后果。

5、管理因素---由于管理不善、有章不循或无章可循、违章作 业等也是很重要的原因。

以上五个因素，也可归纳成人、设备、环境三个因素。管理因素可认为是人为因素，物料因素可认为是设备因素。

第二节 燃烧学说和理论

人类用火己有几十万年，但对燃烧的原理至今没有明确结论，目前，燃烧的理论较多，如《燃素学说》、《燃烧氧化学说》、《燃烧分子碰撞理论》、《活化能理论》、《过氧化物理论》、《着火热理论》、《链锁反应理论》等等。但是，对燃烧的实质性理论至今还没有能圆满的解释。

一、活化能理论---物质分子间发生化学反应，首先是促使分子的相互碰撞，以破坏分子内存在的旧的关系，而形成新的关系，这一条件就是使普通分子变为活化分子所必需的最低能量即活化能，它可以使分子活化并参加反应。如氢气和氧气反应时活化能为25.1千焦/摩尔，在27度时只有十万分之一的碰撞机率，只有高出平均能量的一定数值的分子，才能进入反应，使化学反应得以进行。它随温度的变化而机率发生变化。当用明火去接近氢和氧的分子时，会促使更多的分子活化，使更多的氢和氧起反应，反应所产生的热量又继续活化其它分子，互为影响就发展为燃烧或爆炸。

二、过氧化物理论---气体分子在各种能量(热能、辐射能、电能、光能、化学反应能等)作用下被活化而燃烧，在燃烧过程中，氧分子首先在热能作用下被活化，被活化的氧分子形成过氧化键-0-0-，这种基键加在被氧化的分子上而成为过氧化物。过氧化物是强氧化剂，不仅能形成过氧化物的物质，而且也能氧化其它较难氧化的物质。所以，过氧化物是可燃物质被氧化的最初产物，是不稳定的化合物，能在受热、撞击、摩擦等情况下分解，甚至引起燃烧或爆炸。

三、着火热理论-----着火热理论的主要观点：认为受热、自热的发生是由于在感应期内化学反应的结果，使热量不断积累而造成反应速率的自动加速。这一理论可以解释大多数碳氢化合物与空气的作用都适合这一结论。

以上这些燃烧理论能解释很多燃烧现象，但仍有一些燃烧现象很难用

以上理论来解释，如，我们都讲，氧是助燃物，但是，在很多情况下，有很多物质的燃烧，并没有助燃物氧气的存在，如：高温下的镁条可以在二氧化碳中燃烧;铜丝、铁丝可以在氯气中燃烧;铝和镁可以在氮气中燃烧;磷、乙醚的蒸气在低温下氧化会出现冷焰，(即虽然其温度未达到正常着火温度，而己出现火焰)这说明其反应的速率已相当大了。另外还发现在反应物中加入少量的其他物质，可大大加速或降低反应速率。这些现象的出现，使人们想到可能有其他的活化源。这种活化源是由反应的过程中产生的，显然，这时的反应不仅取决于初始的和最终的产物，而且还取决于中间产物，这个中间产物在反应之前和反应之后都是不存在的。这种反应就是链锁反应，也称为链式反应理论，这个理论的建立是本世纪初俄罗斯科学家谢苗诺夫创建的，这一理论能比较圆满地解释燃烧理论，被世界各国所公认。

四、燃烧链式反应理论---认为物质的燃烧经历以下几个过程，即助燃物质和可燃物质先吸收能量，而后离解成为游离基(即极为活泼的原子)，游离基与其它分子相互作用，形成一系列连锁反应，这一系列反应是放热反应，将燃烧热量释放出来。

链式反应，可以分为不分枝链锁反应和分枝链锁反应二种。不分枝链锁反应的一个重要例子是氯和氢的燃烧反应生成氯化氢。在室温下，氯气和氢气的混合物贮存在黑暗处，不会发生反应，一旦曝露在紫外光下或加热至200度时，立即就会发生剧烈的反应。反应的第一步是链的引发，这是氯分子见光分解生成氯原子(氯原子游离基)的可逆反应：

CI2 + Hr(光量子) = CI.+CI.„„链的引发

分解生成的氯原子(游离基)极其活泼，立即与氢分子起反应：

CI. + H2 → HCI + H.

这个反应生成了另一种高度活泼的物质---氢原子(游离基)，氢原子又袭击一个氯分子：

H. + CI2 → HCI + CI.

这个反应又生成了一个极其活泼的氯原子(游离基)，这个极其活泼的氯原子(游离基)又去与氢分子反应：

CI. + H2 → HCI + H.

这个反应中生成的高度活泼的氢原子(游离基)，又要去袭击一个氯分子，依此类推，反应迅速进行下去，这个反应是由氯原子(游离基)、氢原子(游离基)与分子交替按链锁反应过程进行的结果，称为链的传递(链的增长)，在链的传递(链的增长)中同时发生燃烧。在燃烧过程中，如果由于反应物原子(游离基)与器壁碰撞或惰性介质存在或温度降低等因素时，反应物原子(游离基)会发生H.+H.=H2和CI.+CI.=CI2的反应，其结果就发生了链的中断或称游离基消失，即燃烧终止。

从以上分析看出：当 增长≥ 中断 时，也就是当链的增长速度≥链的中断速度时，燃烧才会发生和持续。当 中断≥ 增长时，也就是当链的中断速度≥链的增长速度时，燃烧就不会发生或者是正在燃烧的会停止燃烧。

通过氯与氢的燃烧反应分析，我们可以这样认为，在某种能源(如光、紫外线、氧化、还原、催化和射线等)的作用下，使物质生成游离基，由于游离基比普通分子平均动能具有更多的活化能，所以它的活动能力非常强，容易与其它物质分子进行反应而生成新的物质和新物质游离基，或者自行结合成为稳定的分子。因此，利用某种能源，设法使反应物产生少量的活化中心---游离基，这些最初的游离基即可引起连锁反应，即链的增长≥链的中断时，燃烧就得以发生和持续，直到反应物全部反应完毕止。在连锁反应中，如果活化中心---游离基消失，则就会使连锁反应中断，这就是链的中断≥链的增长时，燃烧反应就会减弱直至燃烧反应中断而停止。燃烧连锁反应可分为三个阶段即①链的引发(给于能量)，产生游离基使链式反应开始;②链的传递，游离基作用于其它参与反应的化合物而产生新的游离基;③链的终止，游离基消毁，连锁反应终止。

造成游离基消失(消毁)的原因很多：如 ①、游离基相互碰撞而生成分子; ②、游离基与掺入混合物中的杂质发生付反应;(也就是杂质吸附了游离基) ③、游离基与活性的同类分子或惰性分子互相碰撞，从而将能量分散; ④、游离基撞击器壁而被吸附等。

根据以上理论，我们在设计阻火器(火星熄灭器)时，可以用金属铁板来制作，利用散热来降低温度，达到灭火(熄火)之目的。也可以用陶瓷或耐火砖等来制作，我们只要限制管径，阻止气流方向，使燃烧气体能碰撞器壁，使燃烧中的火星的游离基因与器壁碰撞而使链的中断速度≥链的增长速度，火焰或火星即会熄灭。从而起到阻火、熄火的作用。

从上所述，燃烧是一种复杂的物理化学反应，放出光和热是物理现象，游离基的产生是连锁化学反应中的中间产物，按照链式反应理论，燃烧不是两个气态分子之间直接起作用，而是它们的分裂物---游离基这个中间产物进行的链式反应过程。


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