燃气事故中点火源的分析与预防.docx

燃气事故中点火源的分析与预防燃气事故中点火源的分析与预防1 概述1.1 燃气燃烧条件随着国家能源结构的调整和城市化、工业化进程的加速，燃气在城市中的作用日益重要，应用领域不断扩展，同供水、供电、交通、通讯、医疗等一起构成了城市的生命线工程。人们在利用燃气的易燃和高热值作为化工原料或燃料的同时，必须根据它的易燃易爆的特性做好消防安全管理。从燃烧学角度，发生燃烧有三个必要条件，即可燃物、助燃剂、点火源，缺少了其中任何一个燃烧反应都无法进行。据此可以得到燃气（不论是天然气、液化石油气或人工煤气）发生火灾爆炸事故的三个条件：1）燃气中的可燃物，如天然气中甲烷、液化石油中的丙烷、丙烯、丁烷、丁烯或人工煤气中的一氧化碳、氢气；2）可燃气体与空气或氧气混合达到一定浓度；3) 有点火源。由于燃气的爆炸下限很低，通常只要泄漏到大气环境中其发生燃烧的前两个条件就已经同时具备，因此控制燃气生产、储存、使用场所的点火源是做好燃气生产、储存、使用场所的点火源是做好燃气消防安全的重要工作，它同防止泄漏一样，都应该属于一种主动的事前控制。但由于燃气的点火能量非常小，可以成为其点火源的能量是非常多，有种令人防不胜防的感觉，必须分外小心。1.2 燃气的危险性表 1燃气的物理和爆炸特性对比表 2 几种常见点源的温度见表通过对表 1、表 2 的分析，不难看出：1）燃气的爆炸下限很低，只要泄漏到大气中就进入了爆炸范围，实际工作中，燃烧三要素往往表现为两点，即可燃气体泄漏和有点火源；2）从爆炸范围分析，人工煤气最大，天然气次之，液化石油气最小，从这个意义上说它们的危险性按此顺序降低；3）从可燃气体着火温度看，三者差别不大，液化石油气最低，人工煤气次之，天然气最高；4）从点燃能量上看，都很小，在 0.2mJ0.5mJ 之间，比炸药的最小引燃能量 0.01mJ 高；5）从相对密度分析，人工煤气（CO、Hsub2）天然气（CH4）相对密度小于 1（比空气重），泄漏出来后往往沿地面扩散，窜入沟渠、厂房死角等处且长时间聚集不易驱散，同时密度大的气体，一般发热量大，火灾危险性更大。2 火源分析点火源从能量角度有热能、机械能、化学能、电能、光能、在燃气生产、储存、使用过程中，造成事故的主要有前四种，具体内容如下：2.1 热能类点火源1） 吸烟；2） 焊割动火，这是工厂经常采用的一种明火作业，乙炔焰的火焰温度在 3000，电焊的电弧温度可在 30006000，喷灯熔焊的火焰温度也有 1000，焊割时产生的金属熔珠、飞溅火花以已经及发生的气体回火，都可能引起周围可燃气体的着火和爆炸；3） 加热用火，在工业中的蒸发、蒸馏、烧烤、熬炼等操作工序中存在；4） 机械排放的火星，包括火车、汽车、拖拉机、柴油机等排放的火星；5） 高热物及高温表面，如高温气体、液体管道表面及热交换器表面，加热炉、干燥炉炉壁；6） 采暖系统；7） 高温物料和热处理赤热体。2.2 机械能类点火源1） 由于机械设备损伤形成的点火源，包括飞散物的冲击、倒塌物的冲击、管道及设备破裂时的撞击；2） 机械设备之间磨擦或冲击形成的点火源，包括：塔、管、槽震动产生的磨擦，容器内残存物的晃荡，罐体与浮筒的冲击3） 形成的点火源，如气锤的冲击，锤、和使用时的撞击。2.3 化学能类点火源主要有煤、储罐和管道内清理出的硫化物由于氧化反应引起自然发热形成的点火源。2.4 电能类点火源电能成为点火源有二种途径，即电气线路或设备过热达到危险温度成为点火源，或能量集中释放形成温度很高的电火花成为点火源。1） 电气设备正常工作时形成的火花，如操作开关、插销、测量装置时产生的火花。继电器、接触器正常动作产生的火花和电刷末端产生的火花等；2） 电气设备事故火花，包括熔断器动作、接头松动、短路及接地；3） 静电产生的的基本方式有接触起电、破断起电、感应起电、电荷迁移。接触起电是生产过程中静电的主要来源，可以发生在固一固、液一液、固液的分界面上，气体不能由这种方式带电。但如果气体中悬浮有固体颗粒或液滴，则固体颗粒或液滴均可由接触方式带电，以致气体能携带静电电荷。对于破断起电，是因为破断导致正负电荷分离，产生静电，如固体粉碎、液体分裂过程的起电属于此。所谓感应带电，是指在带电体形成的电场中存在的导体，会在电场作用下的导体上分离出极性相反的两种电荷，如果导体与周围绝缘，则带有电位，即感应带电，由于导体带有电位，加上它带有分离开来的电荷，故此能发生静电放电。所谓电荷迁移，是当一个带电体与一个非带电体接触，电荷将按各自导电率所允许的程度在它们之间分配，即电荷迁移，当带电的雾滴或粉尘撞击的固态物体上，会产生有力的电荷迁移。静电放电能否引燃易燃混合物，取决于混合物的温度、成分、放电能量及能量随时间的分布和在空间的分布。在燃气行业中，人体、设备都可能成为静电源，但由于静电