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火灾爆炸的预防及控制火灾爆炸的预防及控制 第一节第一节 着火源的控制着火源的控制 l为预防火灾或爆炸灾害，对着火能源的为预防火灾或爆炸灾害，对着火能源的控制是一个重要问题控制是一个重要问题l引起火灾爆炸事故的能源主要有以下几引起火灾爆炸事故的能源主要有以下几个方面、即明火、高温表面、摩擦和碰个方面、即明火、高温表面、摩擦和碰撞、绝热压缩、自行发热、电气火花、撞、绝热压缩、自行发热、电气火花、静电火花、雷击和光热射线等静电火花、雷击和光热射线等 一、明火及高温表面一、明火及高温表面 l工厂中的明火是指生产过程中的加热用火工厂中的明火是指生产过程中的加热用火和维修用火，这就是所谓的生产用火；和维修用火，这就是所谓的生产用火；l另外还有则是非生产用人，如取暖用火、另外还有则是非生产用人，如取暖用火、焚烧、吸烟等与生产无关的明火焚烧、吸烟等与生产无关的明火 一、明火及高温表面一、明火及高温表面l对于易燃液体的加热应尽量避免采用明火对于易燃液体的加热应尽量避免采用明火l一般温度加热时可采用蒸气或过热水；一般温度加热时可采用蒸气或过热水；l较高温度时也可采用其他载热体加热，但较高温度时也可采用其他载热体加热，但热载体的加热温度必须低于其安全使用温热载体的加热温度必须低于其安全使用温度。

度 一、明火及高温表面一、明火及高温表面l对化工企业来说动火的含义应该明确，对化工企业来说动火的含义应该明确，凡是动用明火或可能产生火花的作业都凡是动用明火或可能产生火花的作业都属于动火范围，应办理动火审批手续属于动火范围，应办理动火审批手续 设立固定动火区应符合的条件设立固定动火区应符合的条件 l固定动火区距易燃易爆设备、贮罐、仓库、堆场等固定动火区距易燃易爆设备、贮罐、仓库、堆场等应符合国家防火规范的防火间距要求；应符合国家防火规范的防火间距要求；l区内可燃气体含量在可燃气允许含量以下；区内可燃气体含量在可燃气允许含量以下；l在生产装置正常放空时可燃气不致扩散到动火区；在生产装置正常放空时可燃气不致扩散到动火区；l室内动火区，应与防爆生产现场隔开，不准有门窗室内动火区，应与防爆生产现场隔开，不准有门窗串通，允许开的门窗要向外开，道路要畅；串通，允许开的门窗要向外开，道路要畅；l周围周围1010米以内不得存放易燃易爆物；米以内不得存放易燃易爆物；l区内备有足够的灭火器具区内备有足够的灭火器具 一、明火及高温表面一、明火及高温表面l禁火区动火，必须填写书面申请单，经审禁火区动火，必须填写书面申请单，经审查批准。

查批准l手续不齐，没有批准的动火证，操作工可手续不齐，没有批准的动火证，操作工可拒绝作业拒绝作业l领导不采取必要措施、不办理动火申请手领导不采取必要措施、不办理动火申请手续，强迫工人冒险作业，是违法行为，必续，强迫工人冒险作业，是违法行为，必须对由此面造成的后果负全部责任须对由此面造成的后果负全部责任 一、明火及高温表面一、明火及高温表面l对化学危险品的生产设备，管道维修动对化学危险品的生产设备，管道维修动火前必须进行清洗、扫线、置换火前必须进行清洗、扫线、置换l此外对附近的地面、阴沟也要用水冲洗此外对附近的地面、阴沟也要用水冲洗 动火分析动火分析 l在动火前必须进行动火分析，一般不要早在动火前必须进行动火分析，一般不要早于动火前半小时于动火前半小时l如动火中断半小时以上，应重做分析如动火中断半小时以上，应重做分析 l化工企业的动火标准是，爆炸下限＜化工企业的动火标准是，爆炸下限＜4 4％的，％的，动火地点可燃物浓度＜动火地点可燃物浓度＜0.20.2％为合格；％为合格；l爆炸下限＞爆炸下限＞4 4％的，则现场可燃物含量＜％的，则现场可燃物含量＜0.50.5％为合格％为合格l国外动火分析合格标准有的取爆炸下限的国外动火分析合格标准有的取爆炸下限的1/101/10。

二、摩擦与撞击二、摩擦与撞击 l摩擦与冲击往往成为引起火灾爆炸事故的摩擦与冲击往往成为引起火灾爆炸事故的原因l如在纺织厂，由于棉花中的钉子、石头等如在纺织厂，由于棉花中的钉子、石头等在打棉机里摩擦，而使棉花着火；在打棉机里摩擦，而使棉花着火；l机器上轴承等摩擦发热起火；金属零件、机器上轴承等摩擦发热起火；金属零件、铁钉等落入粉碎机、反应器、提升机等设铁钉等落入粉碎机、反应器、提升机等设备内，由于铁器和机件的撞击起火；备内，由于铁器和机件的撞击起火； 防止火花生成的措施防止火花生成的措施 l机器上的轴承等转动部件，应保证有良好机器上的轴承等转动部件，应保证有良好的润滑及时加油，并经常清除附着的可燃的润滑及时加油，并经常清除附着的可燃污垢，机件摩擦部分污垢，机件摩擦部分l锤子、扳手等工具应用铍青铜或镀铜的钢锤子、扳手等工具应用铍青铜或镀铜的钢制作制作 l为防止金属零件等落入设备或粉碎机里，为防止金属零件等落入设备或粉碎机里，在设备进料前应装磁力离析器，不宜使用在设备进料前应装磁力离析器，不宜使用磁力离析器的如特危险的硫、碳化钙等的磁力离析器的如特危险的硫、碳化钙等的破碎，应采用惰气保护破碎，应采用惰气保护 防止火花生成的措施防止火花生成的措施l输送气体或液体的管道，应定期进行耐输送气体或液体的管道，应定期进行耐压试验，防止破裂或接口松脱喷射起火压试验，防止破裂或接口松脱喷射起火 l凡是撞击或摩擦的两部分都应采用不同凡是撞击或摩擦的两部分都应采用不同的金属制成的金属制成( (如铜与钢如铜与钢) )，通风机冀应采，通风机冀应采用铜铝合金等不发生火花的材料制做用铜铝合金等不发生火花的材料制做 l搬运金属容器，严禁在地上抛掷或拖拉，搬运金属容器，严禁在地上抛掷或拖拉，在容器可能碰撞部位复盖不发生火花的在容器可能碰撞部位复盖不发生火花的材料材料 防止火花生成的措施防止火花生成的措施l防爆生产厂房，应禁止穿带铁钉的鞋，地防爆生产厂房，应禁止穿带铁钉的鞋，地面应铺不发火材料地坪面应铺不发火材料地坪 l吊装盛有可燃气和液体的金属容器用吊车，吊装盛有可燃气和液体的金属容器用吊车，应经常重点检查，以防吊绳断裂、吊钩松应经常重点检查，以防吊绳断裂、吊钩松滑造成坠落冲击发火滑造成坠落冲击发火 l在处理燃点较低或起爆能量较小的物质如在处理燃点较低或起爆能量较小的物质如二硫化碳、乙醚、乙醛、汽油、环氧乙烷、二硫化碳、乙醚、乙醛、汽油、环氧乙烷、乙炔等时，特别要注意不要发生摩擦和冲乙炔等时，特别要注意不要发生摩擦和冲击击 三、绝热压缩三、绝热压缩 l绝热压缩的点燃现象，在柴油机中广为绝热压缩的点燃现象，在柴油机中广为应用。

应用 l在爆炸性物质的处理中，如果其中含有在爆炸性物质的处理中，如果其中含有微小气泡时，有可能受到绝热压缩，导微小气泡时，有可能受到绝热压缩，导致意想不到的爆炸事故致意想不到的爆炸事故 四、防止电气火花四、防止电气火花 电气火花种类电气火花种类l高电压的火花放电高电压的火花放电 l弧光放电弧光放电 l接点上的微弱火花接点上的微弱火花 爆炸性物质的分类爆炸性物质的分类 lI I类：矿井甲烷；类：矿井甲烷；lⅡⅡ类：工厂爆炸性气体、蒸气、薄雾；类：工厂爆炸性气体、蒸气、薄雾；lⅢⅢ类：爆炸性粉尘、易燃纤维类：爆炸性粉尘、易燃纤维 爆炸性气体分级爆炸性气体分级 l矿井甲烷为矿井甲烷为ⅠⅠ级；级；l工厂爆炸性气体分成三级，即工厂爆炸性气体分成三级，即ⅡⅡA A、、ⅡⅡB B、、ⅡⅡC C；；l这些物质按其引燃温度的不同又分为这些物质按其引燃温度的不同又分为T T1 1、、T T2 2、、T T3 3、、T T4 4、、T T5 5、、T T6 6六组六组 爆炸性粉尘分级爆炸性粉尘分级l爆炸性粉尘（包括易燃纤维）按其物理爆炸性粉尘（包括易燃纤维）按其物理性质分为性质分为ⅢⅢA A、、ⅢⅢB B两级；两级；l按自燃温度分为按自燃温度分为T T1-11-1、、T T1-21-2、、T T1-31-3三组。

三组 气体爆炸危险环境的分区气体爆炸危险环境的分区 l0 0级区域（简称级区域（简称0 0区）：在正常情况下，区）：在正常情况下，爆炸性气体混合物连续地、短时间频繁爆炸性气体混合物连续地、短时间频繁地出现或长时间存在的场所地出现或长时间存在的场所 l1 1级区域（简称级区域（简称1 1区）：在正常情况下，区）：在正常情况下，爆炸性气体混合物有可能出现的场所爆炸性气体混合物有可能出现的场所l2 2级区域（简称级区域（简称2 2区）：在正常情况下，区）：在正常情况下，爆炸性气体混合物不能出现，仅在不正爆炸性气体混合物不能出现，仅在不正常情况下偶而短时间出现的场所常情况下偶而短时间出现的场所 粉尘爆炸危险环境的分区粉尘爆炸危险环境的分区l1010级区域：在正常情况下，爆炸性粉尘级区域：在正常情况下，爆炸性粉尘或可燃纤维与空气的混合物，可能连续或可燃纤维与空气的混合物，可能连续地、短时间内频繁地出现或长时间存在地、短时间内频繁地出现或长时间存在的场所l1111级区域：在正常情况下，爆炸性粉尘级区域：在正常情况下，爆炸性粉尘或可燃纤维与空气的混合物不能出现，或可燃纤维与空气的混合物不能出现，仅在不正常的情况下偶而短时间出现的仅在不正常的情况下偶而短时间出现的场所。

场所 防爆电气设备的分类防爆电气设备的分类 l隔爆型（隔爆型（d d）） l增安型（增安型（c c）） l本质安全型（本质安全型（i i）） l正压型（正压型（P P）） l充油型（充油型（o o）） l充砂型（充砂型（q q）） l防爆特殊型（防爆特殊型（s s）） l无火花型（无火花型（n n）） 防爆电气设备的防爆标志及选型防爆电气设备的防爆标志及选型 l电气设备电气设备I I类隔爆型，标志为类隔爆型，标志为dIdI；；lⅡⅡ类隔爆型类隔爆型B B级级T3T3组其标志为组其标志为dⅡBTdⅡBT3 3；；lⅡⅡ类本质安全型类本质安全型IaIa级级B B级级T T5 5组，其标志为组，其标志为iaⅡiaⅡB BT T5 5l主体为增安型，其他部件为隔爆型主体为增安型，其他部件为隔爆型B B级级T T4 4组，则其标志为组，则其标志为edⅡedⅡB BT T4 4 第二节第二节 静电及其控制静电及其控制 l工业中，常见的静电产生的情况有：工业中，常见的静电产生的情况有：l通过管道抽吸不导电的液体、通过管道抽吸不导电的液体、l混合不能互溶的液体、混合不能互溶的液体、l用空气输送固体和泄漏的蒸气与没有接用空气输送固体和泄漏的蒸气与没有接地的导体接触。

地的导体接触 第二节第二节 静电及其控制静电及其控制l工厂中，对于可能存在可燃性蒸气的操作，工厂中，对于可能存在可燃性蒸气的操作，电荷积累超过电荷积累超过0.1mJ0.1mJ就被认为是危险的就被认为是危险的l该电量的静电很容易产生，在地毯上行走所该电量的静电很容易产生，在地毯上行走所产生的静电积累平均为产生的静电积累平均为20mJ20mJ，电压超过了几，电压超过了几千伏一、静电的产生一、静电的产生 l根据双电层概念，在两物质紧密接触后分根据双电层概念，在两物质紧密接触后分离，当其接触间距达到或小于离，当其接触间距达到或小于2525××1010-8-8cmcm时，在其接触的界面上会产生电子的转移，时，在其接触的界面上会产生电子的转移，失去电子的物质带正电，得到电子的物质失去电子的物质带正电，得到电子的物质带负电l电子的转移是靠电子的转移是靠““逸出功逸出功””来实现的来实现的 ““逸出功逸出功”” l就是一个自由电子从金属内转移到金属就是一个自由电子从金属内转移到金属外所需做的功，也称为功函数，用来表外所需做的功，也称为功函数，用来表示，单位为电子伏特（示，单位为电子伏特（eVeV）。

l一般金属的功函数在一般金属的功函数在3 3—5eV5eV之间 ““逸出功逸出功””l逸出功高者带负电（获得电子），低者逸出功高者带负电（获得电子），低者带正电（失去电子）带正电（失去电子）lA A、、B B两金属板由于逸出功不同，当紧密两金属板由于逸出功不同，当紧密接触分离后就带上了静电荷接触分离后就带上了静电荷 静电带电序列表静电带电序列表 l表中偏（表中偏（+ +）端的功函数低，偏（）端的功函数低，偏（- -）端）端的功函数高，亦即是说处于前者的物质的功函数高，亦即是说处于前者的物质带正电，后者带负电带正电，后者带负电 二、静电的积聚及其影响因素二、静电的积聚及其影响因素 （一）静电的积聚（一）静电的积聚l接触和摩擦带电接触和摩擦带电 l双层带电双层带电 l感应带电感应带电 l输送带电输送带电 （二）静电积聚的影响因素（二）静电积聚的影响因素 1. 1. 电阻率电阻率 l在研究固体带静电时，用表面电阻率在研究固体带静电时，用表面电阻率 l研究液体带静电时，则用体电阻研究液体带静电时，则用体电阻 l电阻率高的物体其导电性差，电子难以电阻率高的物体其导电性差，电子难以流失，自身也不易获得电子；流失，自身也不易获得电子；l电阻率低的物质，导电性能好，电子获电阻率低的物质，导电性能好，电子获得和流失均较容易。

得和流失均较容易 1. 1. 电阻率电阻率l电阻率在电阻率在10101111—10101515·cmcm者，极易积聚静者，极易积聚静电，危害较大，是防静电的重点；电，危害较大，是防静电的重点；l至于电阻率大于至于电阻率大于10101515·cmcm者，不易产生静者，不易产生静电，但若一旦产生静电，也较难消除电，但若一旦产生静电，也较难消除 2. 2. 介电常数介电常数 l介电常数也称电容率，它同电阻率一起介电常数也称电容率，它同电阻率一起决定着静电产生的结果和状态决定着静电产生的结果和状态l当流体的相对介电常数超过当流体的相对介电常数超过2020，不论是，不论是管道连续输送还是贮运，当有接地装置管道连续输送还是贮运，当有接地装置时都不会产生静电积聚时都不会产生静电积聚 3. 3. 静电消散的半衰期静电消散的半衰期t t1/21/2 l静电愈不容易泄漏，危险性愈大静电愈不容易泄漏，危险性愈大l通常取带电体上静电电量泄漏到原来一半所通常取带电体上静电电量泄漏到原来一半所需要的时间叫静电消散半衰期需要的时间叫静电消散半衰期l半衰期是判断静电积聚的重要参数，静电半半衰期是判断静电积聚的重要参数，静电半衰期衰期t t1/21/2＜＜0.012s0.012s的，可以认为其静电的积的，可以认为其静电的积聚是安全的。

聚是安全的 三、静电放电三、静电放电 火花放电火花放电l是两种金属物体间的放电是两种金属物体间的放电 传播电极放电传播电极放电 l接地导电体接近由导电体做衬里的带电接地导电体接近由导电体做衬里的带电绝缘体时的放电绝缘体时的放电l这些放电都具有较高的能量，能引燃可这些放电都具有较高的能量，能引燃可燃性气体和粉尘燃性气体和粉尘 尖端放电尖端放电 l是发生在粉尘堆圆锥表面上的一种电极型放是发生在粉尘堆圆锥表面上的一种电极型放电 l高电阻率的粉尘（高电阻率的粉尘（>10>101010ohm mohm m））l粗糙颗粒的粉尘（直径粗糙颗粒的粉尘（直径>1mm>1mm）） l具有高电荷质量比的粉尘具有高电荷质量比的粉尘 l充装速度大于充装速度大于0.5kg/s0.5kg/s 电刷放电电刷放电 l是有着相对尖点的导电体（半径为是有着相对尖点的导电体（半径为0.10.1—100mm100mm）与另外一个导电体或带电的绝缘体）与另外一个导电体或带电的绝缘体表面之间的放电表面之间的放电l来自导电体的放电以像刷子的形状发光来自导电体的放电以像刷子的形状发光l放电强度没有点对点的火花放电强度强，放电强度没有点对点的火花放电强度强，不大可能引燃粉尘。

不大可能引燃粉尘l然而，电刷放电能引燃可燃性气体然而，电刷放电能引燃可燃性气体 电弧放电电弧放电 l是来自粉尘上方空气中的云团放电是来自粉尘上方空气中的云团放电l由实验得知，类似闪电的放电，在体积由实验得知，类似闪电的放电，在体积小于小于60m60m3 3的容器或直径小于的容器或直径小于3m3m的塔中是不的塔中是不会发生的会发生的 电晕放电电晕放电 l同电刷放电类似电极导体有尖点同电刷放电类似电极导体有尖点l来自这种电极的放电具有足够的能量能引燃来自这种电极的放电具有足够的能量能引燃最敏感的气体最敏感的气体 四、流动电流四、流动电流 l流动电流流动电流I IS S是流动的液体或固体将电子由是流动的液体或固体将电子由一个表面转移至另一个表面所产生的电一个表面转移至另一个表面所产生的电子流动l当液体或固体流经管道（金属或玻璃）当液体或固体流经管道（金属或玻璃）时，静电在流动的物质上产生时，静电在流动的物质上产生l该电流同电路中的电流类似该电流同电路中的电流类似 松弛时间松弛时间 l松弛时间是电荷被泄漏驱散所需要的时间松弛时间是电荷被泄漏驱散所需要的时间 五、静电电压差五、静电电压差 图图6-4 流体流动导致的加料管线上电荷的聚积流体流动导致的加料管线上电荷的聚积 l从金属管线接地至玻璃管末端的电压，从金属管线接地至玻璃管末端的电压，由以下公式计算：由以下公式计算： 例例6-16-1 l如图如图6-56-5中所示，计算的装料喷嘴和接地中所示，计算的装料喷嘴和接地储罐间形成的电压。

另外，计算存储在储罐间形成的电压另外，计算存储在喷嘴中的能量和积累在液体中的能量喷嘴中的能量和积累在液体中的能量分析说明在以下两个流速条件下的潜在分析说明在以下两个流速条件下的潜在危害1 1））31gpm31gpm；（；（2 2））150gpm150gpm已知软管长度为软管长度为20ft20ft；软管直径为；软管直径为2in2in；液体；液体导电率为导电率为10-8mho/cm10-8mho/cm；介电常数为；介电常数为25.725.7；密度为；密度为0.88g/cm0.88g/cm3 3 六、电荷平衡六、电荷平衡 拥有数个进、出口管线的容器拥有数个进、出口管线的容器 六、电荷平衡六、电荷平衡 l对于这类系统，需要用电荷平衡来建立对于这类系统，需要用电荷平衡来建立电荷和积累的能量的时间函数电荷和积累的能量的时间函数l通过考虑流入的电流、流出的液体所携通过考虑流入的电流、流出的液体所携带的电荷，以及由于松弛所导致的电荷带的电荷，以及由于松弛所导致的电荷损失，来建立电荷平衡损失，来建立电荷平衡 例例6-26-2 l将甲苯充装入将甲苯充装入50,000gal50,000gal的大型容器内。

的大型容器内当容器充满一半时，计算充装操作期间当容器充满一半时，计算充装操作期间的的Q Q和和J J，其中：，其中：F = 100gpmF = 100gpm；；I IS S = = 1.51.5××1010-7-7ampamp；液体传导率；液体传导率 = 10= 10-14 -14 mho/cmmho/cm；介电常数；介电常数 = 2.4= 2.4 例例6-36-3 l图图6-76-7显示了一个内嵌的汽水阀将水由过程流体中移走请计显示了一个内嵌的汽水阀将水由过程流体中移走请计算：算： l（（1 1）当容器内液体刚好达到溢出线时的）当容器内液体刚好达到溢出线时的Q Q和和J J，容器初始为空容器初始为空l（（2 2）平衡条件（）平衡条件（t = t = ）下的）下的Q Q和和J.J.l（（3 3）如果平衡条件达到后就停止流动，将积累的电荷减少到）如果平衡条件达到后就停止流动，将积累的电荷减少到平衡电荷的一半所需的时间平衡电荷的一半所需的时间l（（4 4）在平衡条件下，随放电而移走的电荷在平衡条件下，随放电而移走的电荷l已知：容器体积已知：容器体积 = 5gal= 5gal；甲苯流动速率；甲苯流动速率 = 100gpm = 100gpm ；流动电；流动电流流I IS S = 1.5 = 1.5××1010-7-7ampamp（由于管线内的过滤器而产生高值）；（由于管线内的过滤器而产生高值）；液体导电率液体导电率 = 10= 10-14-14mho/cmmho/cm；介电常数；介电常数 = 2.4= 2.4；初始容器电荷；初始容器电荷 = 2= 2××1010-7-7库仑库仑 七、静电的危害七、静电的危害 1 1、引起火灾爆炸、引起火灾爆炸l静电引起火灾爆炸的原因是静电放电火静电引起火灾爆炸的原因是静电放电火花能量达到周围可燃物的最小点火能量花能量达到周围可燃物的最小点火能量而引起。

而引起l火花放电的能量是物体上的积聚的电量、火花放电的能量是物体上的积聚的电量、物体的电容和物体电压的函数物体的电容和物体电压的函数 例例6-46-4 l当向槽车中装苯时产生静电，测得静电当向槽车中装苯时产生静电，测得静电压为压为1000V1000V，电容为，电容为1.01.0××1010-9-9F F，如发生，如发生静电放电，问放电能量能否引起苯的燃静电放电，问放电能量能否引起苯的燃烧或爆炸烧或爆炸? ? 静电火花引起火灾爆炸事故必须具备静电火花引起火灾爆炸事故必须具备下列条件下列条件 l要具备产生静电的条件要具备产生静电的条件l要具备产生火花放电的电位要具备产生火花放电的电位l有能产生火花放电的条件有能产生火花放电的条件l放电火花有足够能量放电火花有足够能量l现场环境有易燃易爆混合物现场环境有易燃易爆混合物 图图6-8 最小引燃能与静电放电能量的比较最小引燃能与静电放电能量的比较 ⑵ ⑵ 电击伤害电击伤害 l生产过程中产生的静电所引起的电击一生产过程中产生的静电所引起的电击一般不致直接使人致命，般不致直接使人致命，l但由此造成二次事故，如电击使人坠落但由此造成二次事故，如电击使人坠落或摔倒，或引起工作人员精神紧张，妨或摔倒，或引起工作人员精神紧张，妨碍工作，甚至产生其他危害，是不能忽碍工作，甚至产生其他危害，是不能忽视的。

视的 ⑶ ⑶ 妨碍生产妨碍生产 l由于静电力的存在，影响粉体的过滤和由于静电力的存在，影响粉体的过滤和输送；输送；l使纤维缠结、吸附尘土；使纤维缠结、吸附尘土；l静电火花使胶片感光，降低质量；静电火花使胶片感光，降低质量；l使电子自动仪器受干扰，甚至使无线电使电子自动仪器受干扰，甚至使无线电通讯受到破坏等通讯受到破坏等 易于形成高静电位的单元操作易于形成高静电位的单元操作 l高电阻率液体如二硫化碳、苯、汽油等高电阻率液体如二硫化碳、苯、汽油等在管道输送或自容器转注时在管道输送或自容器转注时l压缩或液化气体，自喷嘴或裂缝喷出，压缩或液化气体，自喷嘴或裂缝喷出，尤其当含有杂质（包括乳化液或悬浮固尤其当含有杂质（包括乳化液或悬浮固体）时l某些粉体在管道中输送时某些粉体在管道中输送时l高电阻物料在搅拌、过滤、压碎、研磨、高电阻物料在搅拌、过滤、压碎、研磨、过筛时l传动带传动、皮带输送时传动带传动、皮带输送时l二物料压紧、剥离，胶片涂片时等二物料压紧、剥离，胶片涂片时等 八、静电的控制八、静电的控制 （一）从工艺上控制静电产生（一）从工艺上控制静电产生 1. 1. 合理设计与选材合理设计与选材 l利用静电序列表，尽可能选用相互摩擦或接利用静电序列表，尽可能选用相互摩擦或接触的两种物质的带电序列位置接近，以降低触的两种物质的带电序列位置接近，以降低静电产生；静电产生；l使物料与不同材料制成的设备相接触，产生使物料与不同材料制成的设备相接触，产生不同电性的静电．以消除物料所带静电。

不同电性的静电．以消除物料所带静电 1. 1. 合理设计与选材合理设计与选材l在有火灾爆炸危险场所，设备管道尽可能光在有火灾爆炸危险场所，设备管道尽可能光滑平整无棱角，管径无骤变；滑平整无棱角，管径无骤变；l皮带传动应用导电皮带，运转速度要慢，要皮带传动应用导电皮带，运转速度要慢，要防止过载打滑、脱落，防止皮带与皮带罩相防止过载打滑、脱落，防止皮带与皮带罩相互摩擦；互摩擦；l输送高电阻率液体应自底部注入或自器壁缓输送高电阻率液体应自底部注入或自器壁缓缓流入器内；缓流入器内；l尽量减少过滤器，并安装在管路的起端尽量减少过滤器，并安装在管路的起端 2. 2. 松弛松弛 l当将液体通过位于容器上部的管道抽吸到当将液体通过位于容器上部的管道抽吸到容器中时，分离过程产生流动电流是电荷容器中时，分离过程产生流动电流是电荷积累的基础积累的基础l在管道刚要进入储罐处，通过增加一个放在管道刚要进入储罐处，通过增加一个放大截面的管道，可能会相当大地减少静电大截面的管道，可能会相当大地减少静电危害l该控制提供了通过松弛来减少电荷的积累该控制提供了通过松弛来减少电荷的积累时间 2. 2. 松弛松弛l在实际情况中，发现控制时间等于或大在实际情况中，发现控制时间等于或大于所计算得到的松弛时间的于所计算得到的松弛时间的1.51.5倍，该时倍，该时间对于消除电荷积累来说足够了。

间对于消除电荷积累来说足够了l因此，因此，““两倍松弛时间两倍松弛时间””准则提供的安准则提供的安全系数为全系数为4 4 3. 3. 控制流速控制流速 l对于液体物料的输送，通过控制流速可对于液体物料的输送，通过控制流速可限制静电的产生限制静电的产生l烃类油管管径与流速应满足如下关系烃类油管管径与流速应满足如下关系 ≤0.64 l原中石化总公司规定，铁路罐（槽）车原中石化总公司规定，铁路罐（槽）车浸没装油速度应满足下式关系：浸没装油速度应满足下式关系：l汽车罐（槽）车浸设装油速度应满足汽车罐（槽）车浸设装油速度应满足 的关系 4. 4. 控制杂质和水分控制杂质和水分 l在油品输送过程中，当油料带有水分时，必在油品输送过程中，当油料带有水分时，必须将流速限制在须将流速限制在1m/s1m/s以下，否则，将会产以下，否则，将会产生危险的静电生危险的静电 5. 5. 控制温度控制温度 l当不同温度油品混和时，由于温差，出当不同温度油品混和时，由于温差，出现扰动也会产生静电现扰动也会产生静电 （二）泄漏导走静电（二）泄漏导走静电 1. 1. 空气增湿空气增湿 l在工艺条件允许的情况下，增加空气相在工艺条件允许的情况下，增加空气相对湿度可以降低静电非导体的绝缘性。

对湿度可以降低静电非导体的绝缘性l一般相对湿度在一般相对湿度在8080％时几乎不带静电，％时几乎不带静电，在在7070％时就能减少带静电的危险％时就能减少带静电的危险 2. 2. 加抗静电剂加抗静电剂 l加入抗静电剂使静电非导体增加吸湿性加入抗静电剂使静电非导体增加吸湿性或导电性，从而改变物质的电阻率，加或导电性，从而改变物质的电阻率，加速静电荷的泄漏速静电荷的泄漏 l在传动带上涂一层工业甘油（在传动带上涂一层工业甘油（5050％），％），由于吸湿使皮带表面形成一层水膜，也由于吸湿使皮带表面形成一层水膜，也可达到防静电目的可达到防静电目的 3. 3. 静电接地或连接静电接地或连接 l静电接地是将带电物体的电荷通过接地静电接地是将带电物体的电荷通过接地导线迅速引入大地，避免出现高电位，导线迅速引入大地，避免出现高电位，这是消除对地电位差的一个基本措施这是消除对地电位差的一个基本措施l但它只能消除带电导体表面的自由电荷，但它只能消除带电导体表面的自由电荷，对非导体的静电荷，效果是不大的对非导体的静电荷，效果是不大的 应静电接地的一般对象应静电接地的一般对象 l生产或加工易燃液体和可燃气体的设备及有生产或加工易燃液体和可燃气体的设备及有关贮罐、气柜、输送管道、闸门、通风管及关贮罐、气柜、输送管道、闸门、通风管及以金属丝网、过滤器等；以金属丝网、过滤器等；l输送可燃性粉尘的管道和生产设备如混合器、输送可燃性粉尘的管道和生产设备如混合器、过滤器、压缩气、干燥器、吸收装置、磨筛过滤器、压缩气、干燥器、吸收装置、磨筛等；等；l注油或有机溶剂设备和油槽车，包括注油栈注油或有机溶剂设备和油槽车，包括注油栈桥、铁轨机、油桶、磅秤、加油管、漏斗、桥、铁轨机、油桶、磅秤、加油管、漏斗、容器及装卸油的船舶等。

容器及装卸油的船舶等 3. 3. 静电接地或连接静电接地或连接l为防止感应带电，凡有火灾爆炸危险场为防止感应带电，凡有火灾爆炸危险场所，对平行管道间距小于所，对平行管道间距小于10cm10cm时，每隔时，每隔10m10m应有跨线；应有跨线；l金属梁柱、构架与管道、金属设备、平金属梁柱、构架与管道、金属设备、平台也应相互连接并接地台也应相互连接并接地 3. 3. 静电接地或连接静电接地或连接l连接和接地将整个系统的电压减少到地连接和接地将整个系统的电压减少到地面水平，或者零电压面水平，或者零电压l这也消除了系统各部分之间积累的电荷，这也消除了系统各部分之间积累的电荷，消除了潜在的静电火花消除了潜在的静电火花 图图6-9 储罐和容器的连接和接地方法储罐和容器的连接和接地方法 图图6-9 储储罐罐和和容容器器的的连连接接和和接接地地方方法法 图图6-9 储罐和容器的连接和接地方法储罐和容器的连接和接地方法 图图6-10 阀门、管道和法兰的连接方法阀门、管道和法兰的连接方法 3. 3. 静电接地或连接静电接地或连接l玻璃和塑料衬里的容器，通过衬垫或金属探玻璃和塑料衬里的容器，通过衬垫或金属探针接地。

针接地l当操作具有低导电性的液体时，该技术无效当操作具有低导电性的液体时，该技术无效l这种情况下，充装管线应延伸到容器的底部，这种情况下，充装管线应延伸到容器的底部，以帮助消除来自充装操作中分离过程导致的以帮助消除来自充装操作中分离过程导致的电荷（和聚集）电荷（和聚集）l另外，充装速度应该足够低，以便使由流动另外，充装速度应该足够低，以便使由流动电流产生的电荷最少电流产生的电荷最少 图图6-11 玻璃衬里容器接地玻璃衬里容器接地 图图6-12 插入管是为了避免自由下落和静电电荷的积聚插入管是为了避免自由下落和静电电荷的积聚 4. 4. 浸渍管浸渍管 l延伸的管线，有时也叫做浸渍腿，或浸延伸的管线，有时也叫做浸渍腿，或浸渍管，减少了当液体被允许自由下落时渍管，减少了当液体被允许自由下落时的静电积聚的静电积聚l然而当使用浸渍管时，必须十分小心，然而当使用浸渍管时，必须十分小心，要防止充装停止时，液体因虹吸而倒流要防止充装停止时，液体因虹吸而倒流出来 5. 5. 静置存放静置存放 l装料时液面电压峰值常出现在停泵后装料时液面电压峰值常出现在停泵后5 5—10s10s时间内，然后逐步衰减，其过程随油时间内，然后逐步衰减，其过程随油品不同而异，因此停泵后不许马上检测、品不同而异，因此停泵后不许马上检测、取样。

取样 （三）采用中和电荷的方法（三）采用中和电荷的方法 l这类方法主要是装静电消除器这类方法主要是装静电消除器( (也叫静电也叫静电中和器中和器) )l静电中和器就是能产生相反电荷离子的静电中和器就是能产生相反电荷离子的装置l由于产生了相反电荷离子，物体上的静由于产生了相反电荷离子，物体上的静电荷得到相反符号电荷的中和，从而消电荷得到相反符号电荷的中和，从而消除静电的危害除静电的危害 （四）人体防静电（四）人体防静电 1. 1. 人体防静电措施人体防静电措施l在工作时穿防静电工作鞋，电阻应小于在工作时穿防静电工作鞋，电阻应小于1 1××10108 8；；l禁止穿羊毛或化纤厚袜；禁止穿羊毛或化纤厚袜；l穿防静电工作服或手套和帽子，不穿厚穿防静电工作服或手套和帽子，不穿厚毛衣，可穿棉制品服装毛衣，可穿棉制品服装 1. 1. 人体防静电措施人体防静电措施l在人体必须接地的场所，应有金属接地在人体必须接地的场所，应有金属接地棒，当手接触时即可导走人体静电棒，当手接触时即可导走人体静电l坐着工作，可在手腕上佩带接地腕带等坐着工作，可在手腕上佩带接地腕带等 2. 2. 导电工作地面导电工作地面 l产生静电场所的工作地面应是静电的导产生静电场所的工作地面应是静电的导体，其泄漏电阻既要小到防止人体积聚体，其泄漏电阻既要小到防止人体积聚静电，又要考虑不会由于误触动力电导静电，又要考虑不会由于误触动力电导致人体伤害。

致人体伤害l导电性地面通常指电阻率在导电性地面通常指电阻率在10106 6·m m以下的以下的材料制成的地面材料制成的地面 2. 2. 导电工作地面导电工作地面l定时洒水方法使混凝土地面、嵌本地板定时洒水方法使混凝土地面、嵌本地板湿润，使橡胶、塑料贴面及油漆地面形湿润，使橡胶、塑料贴面及油漆地面形成水膜，增加导电性成水膜，增加导电性l每班洒水至少每班洒水至少1 1—2 2次，当空气相对湿度次，当空气相对湿度在在3030％以下时应多洒几次％以下时应多洒几次 3. 3. 安全操作安全操作 l在工作中尽量不做与人体静电放电有影在工作中尽量不做与人体静电放电有影响的事，如在工作场所不穿脱衣服鞋帽响的事，如在工作场所不穿脱衣服鞋帽等l在有静电危险场所操作、巡视、检查等在有静电危险场所操作、巡视、检查等活动时，不得携带与工作无关的金属物活动时，不得携带与工作无关的金属物品，如钥匙、硬币、手表、戒指等品，如钥匙、硬币、手表、戒指等 第三节第三节 惰化惰化 l惰化是把惰性气体加入到可燃性混合气体惰化是把惰性气体加入到可燃性混合气体中，使氧气浓度减少到极限氧浓度（中，使氧气浓度减少到极限氧浓度（LOCLOC））以下的过程。

以下的过程l惰性气体通常是氮气或二氧化碳，有时也惰性气体通常是氮气或二氧化碳，有时也用水蒸汽用水蒸汽l对于大多数气体，对于大多数气体，LOCLOC大约为大约为10%10%，对于大，对于大多数粉尘，多数粉尘，LOCLOC大约为大约为8%8% 第三节第三节 惰化惰化l惰化最初是用惰性气体吹扫容器，以使惰化最初是用惰性气体吹扫容器，以使氧气浓度降至安全浓度以下氧气浓度降至安全浓度以下l通常使用的控制点比通常使用的控制点比LOCLOC低低4%4%，也就是说，，也就是说，如果如果LOCLOC为为10%10%，那么控制点就是氧气浓，那么控制点就是氧气浓度为度为6%6% 第三节第三节 惰化惰化l真空惰化真空惰化l压力惰化压力惰化l压力压力- -真空联合惰化真空联合惰化l使用不纯的氮气进行真空和压力惰化使用不纯的氮气进行真空和压力惰化l吹扫惰化吹扫惰化l虹吸惰化虹吸惰化 1. 1. 真空惰化真空惰化 l对于大型储罐不适用对于大型储罐不适用l因为，它们通常没有针对真空来进行设计，通因为，它们通常没有针对真空来进行设计，通常仅能承受几十毫米水柱的压力常仅能承受几十毫米水柱的压力l反应器通常是针对完全真空设计的，反应器通常是针对完全真空设计的，l对反应器来说，真空惰化是很普通的过程对反应器来说，真空惰化是很普通的过程。

真空惰化的步骤真空惰化的步骤l对容器抽真空直到达到需要的真空为止对容器抽真空直到达到需要的真空为止l用诸如氮气或二氧化碳等惰性气体来消用诸如氮气或二氧化碳等惰性气体来消除真空，直到大气压力除真空，直到大气压力l重复步骤重复步骤⑴⑴和和⑵⑵，直到达到所需要的氧，直到达到所需要的氧化剂浓度化剂浓度 图图6-13 真空惰化循环真空惰化循环 1. 1. 真空惰化真空惰化l假设遵守理想气体状态方程，每一压力下假设遵守理想气体状态方程，每一压力下的总摩尔数为：的总摩尔数为： l低压低压P PL L和高压和高压P PH H下氧的摩尔数通常使用下氧的摩尔数通常使用DaltonDalton定律计算：定律计算： 1. 1. 真空惰化真空惰化l当真空被纯氮气消除后，氧的摩尔数与当真空被纯氮气消除后，氧的摩尔数与在真空状态下的一样，氮气的摩尔数增在真空状态下的一样，氮气的摩尔数增加新的（低的）氧浓度为：加新的（低的）氧浓度为： 1. 1. 真空惰化真空惰化l如果真空和惰化消除过程重复进行，第二次如果真空和惰化消除过程重复进行，第二次惰化后的浓度为：惰化后的浓度为： lj次惰化循环后（即真空和消除）的浓度，次惰化循环后（即真空和消除）的浓度，由下面的普遍性方程给出：由下面的普遍性方程给出： 1. 1. 真空惰化真空惰化l每一次循环所添加的氮气的总摩尔数为一常每一次循环所添加的氮气的总摩尔数为一常数。

数j j次循环后，氮气的总摩尔数为：次循环后，氮气的总摩尔数为： 例例6-56-5 l使用真空惰化技术将使用真空惰化技术将1000gal1000gal容器内的氧容器内的氧气浓度降低至气浓度降低至1ppm1ppm计算需要惰化的次计算需要惰化的次数和所需要的氮气数量温度为数和所需要的氮气数量温度为75℉75℉，，容器刚开始是在周围环境条件下充入空容器刚开始是在周围环境条件下充入空气使用真空泵达到气使用真空泵达到20mmHg20mmHg的绝对压力，的绝对压力，随后真空被纯氮气消除，直到压力恢复随后真空被纯氮气消除，直到压力恢复至至1 1个绝对大气压个绝对大气压 2. 2. 压力惰化压力惰化 l容器通过添加带压的惰性气体而得到压容器通过添加带压的惰性气体而得到压力惰化l添加的气体扩散并遍及整个容器后，与添加的气体扩散并遍及整个容器后，与大气相通，压力降至周围环境压力大气相通，压力降至周围环境压力l将氧化剂浓度降至所期望的浓度可能需将氧化剂浓度降至所期望的浓度可能需要一次以上的压力循环要一次以上的压力循环 2. 2. 压力惰化压力惰化2. 2. 压力惰化压力惰化l因为容器是使用纯氮气加压，因此，在因为容器是使用纯氮气加压，因此，在加压过程中氧气的摩尔数不变，但摩尔加压过程中氧气的摩尔数不变，但摩尔百分比含量减少。

百分比含量减少l在降压过程中，容器内气体组成不变，在降压过程中，容器内气体组成不变，但总摩尔数减少因而，氧气的摩尔百但总摩尔数减少因而，氧气的摩尔百分比含量不变分比含量不变 2. 2. 压力惰化压力惰化l压力惰化较真空惰化的优点是潜在的循压力惰化较真空惰化的优点是潜在的循环时间减少了环时间减少了l加压过程比相对较慢的制造真空的过程加压过程比相对较慢的制造真空的过程要快的多要快的多l另外，随着绝对真空的减少，真空系统另外，随着绝对真空的减少，真空系统的容量急剧减少的容量急剧减少l然而，压力惰化需要较多的惰性气体然而，压力惰化需要较多的惰性气体 例例6-66-6 l使用压力惰化技术，将例题使用压力惰化技术，将例题6-56-5中的相同中的相同容器中的氧气浓度减少计算使用压力容器中的氧气浓度减少计算使用压力为为80psig80psig、温度为、温度为75℉75℉的纯氮气将氧气的纯氮气将氧气浓度降低至浓度降低至1ppm1ppm所需要的惰化次数另所需要的惰化次数另外，计算所需要的氮气总量比较两种外，计算所需要的氮气总量比较两种惰化过程所需要的氮气的数量惰化过程所需要的氮气的数量 3. 3. 压力压力- -真空联合惰化真空联合惰化 l某些情况下，压力和真空两者可同时使某些情况下，压力和真空两者可同时使用来惰化容器。

用来惰化容器l计算过程依赖于是否容器被首先抽空或计算过程依赖于是否容器被首先抽空或加压 图图6-15 初始加压的真空初始加压的真空-压力惰化压力惰化 3. 3. 压力压力- -真空联合惰化真空联合惰化 l这种情况下，循环的开始定义为初始加这种情况下，循环的开始定义为初始加压的结束压的结束l如果初始氧气摩尔百分比为如果初始氧气摩尔百分比为0.210.21，初始，初始加压后的氧气摩尔百分比由下式给出：加压后的氧气摩尔百分比由下式给出： 3. 3. 压力压力- -真空联合惰化真空联合惰化l在该点处，剩余的循环与压力惰化相同；在该点处，剩余的循环与压力惰化相同；l然而，循环的次数然而，循环的次数j j为初始加压后的循环为初始加压后的循环次数 图图6-16 初始抽真空的真空初始抽真空的真空-压力惰化压力惰化 3. 3. 压力压力- -真空联合惰化真空联合惰化l这种情况下，循环的开始定义为初始抽真这种情况下，循环的开始定义为初始抽真空的结束空的结束l该点处的氧气摩尔百分比与初始摩尔百分该点处的氧气摩尔百分比与初始摩尔百分比相同l另外，剩余的循环同真空惰化操作相同，另外，剩余的循环同真空惰化操作相同，l然而，循环次数然而，循环次数j j是初始抽真空后的循环次是初始抽真空后的循环次数。

数 4. 4. 使用不纯的氮气进行真空和压力惰使用不纯的氮气进行真空和压力惰化化 l为真空和压力惰化而建立的方程，仅能为真空和压力惰化而建立的方程，仅能应用于纯氮气的情况应用于纯氮气的情况l如今的许多氮气分离过程并不能提供纯如今的许多氮气分离过程并不能提供纯净的氮气，它们提供的氮气典型值为净的氮气，它们提供的氮气典型值为98%98%及以上 4. 4. 使用不纯的氮气进行真空和压力惰使用不纯的氮气进行真空和压力惰化化l假设氮气中含有恒定摩尔百分比为假设氮气中含有恒定摩尔百分比为y yoxyoxy的氧的氧气l对于压力惰化过程，初次加压后，氧气的对于压力惰化过程，初次加压后，氧气的总摩尔数为初始摩尔数加上包含在氮气中总摩尔数为初始摩尔数加上包含在氮气中的氧气的摩尔数，其值为：的氧气的摩尔数，其值为： 4. 4. 使用不纯的氮气进行真空和压力惰使用不纯的氮气进行真空和压力惰化化l初次加压后，容器内的总摩尔数由方程初次加压后，容器内的总摩尔数由方程6-6-1313给出l因此，该循环结束后氧气的摩尔百分比为：因此，该循环结束后氧气的摩尔百分比为： 4. 4. 使用不纯的氮气进行真空和压力惰使用不纯的氮气进行真空和压力惰化化l对于第对于第j j次压力循环后的氧气浓度，该结次压力循环后的氧气浓度，该结果可普遍化为以下递归方程和普遍化方果可普遍化为以下递归方程和普遍化方程：程： 5. 5. 各种压力和真空惰化过程的优缺点各种压力和真空惰化过程的优缺点 l压力惰化较快，因为压力差较大；压力惰化较快，因为压力差较大；l然而，压力惰化比真空惰化需要使用更多然而，压力惰化比真空惰化需要使用更多的惰性气体。

的惰性气体l真空惰化使用较少的惰性气体，因为氧气真空惰化使用较少的惰性气体，因为氧气浓度主要由抽真空来减少浓度主要由抽真空来减少l当真空和压力联合惰化时，同压力惰化相当真空和压力联合惰化时，同压力惰化相比，使用的氮气较少，尤其是如果初始循比，使用的氮气较少，尤其是如果初始循环为真空循环时环为真空循环时 6. 6. 吹扫惰化吹扫惰化 l吹扫惰化过程是在一个开口处将惰化气体加吹扫惰化过程是在一个开口处将惰化气体加入到容器内，并从另外一个开口处将混合气入到容器内，并从另外一个开口处将混合气体从容器内抽出到环境中体从容器内抽出到环境中l当容器或设备没有针对压力或真空划分等级当容器或设备没有针对压力或真空划分等级时时, ,通常使用该惰化过程；通常使用该惰化过程；l惰化气体在大气环境压力下被加入和抽出惰化气体在大气环境压力下被加入和抽出 6. 6. 吹扫惰化吹扫惰化l假设气体在容器内完全混合、温度和压假设气体在容器内完全混合、温度和压力为常数力为常数l在这些条件下，排出气流的质量或体积在这些条件下，排出气流的质量或体积流率等于进口气流流率等于进口气流l容器周围的物质平衡为容器周围的物质平衡为: : 6. 6. 吹扫惰化吹扫惰化l进入容器的氧化剂的质量或体积流量是进入容器的氧化剂的质量或体积流量是C C0 0Q Qv v，流出的氧化剂流量是，流出的氧化剂流量是C CQ Qv v。

方程重方程重新整理和积分得：新整理和积分得： 6. 6. 吹扫惰化吹扫惰化l将氧化剂浓度从将氧化剂浓度从C C1 1减少至减少至C C2 2，所需要的惰，所需要的惰性气体的体积为性气体的体积为C CQ Qv v，使用方程，使用方程6-266-26计算：计算：l对于许多系统，对于许多系统，C C0 0 = 0 = 0 例例6-76-7 l某储罐内装有体积百分比为某储罐内装有体积百分比为100%100%的空气，的空气，必须用氮气进行惰化至氧气的体积百分必须用氮气进行惰化至氧气的体积百分比浓度低于比浓度低于1.25%1.25%容器的体积为容器的体积为1000ft1000ft3 3假设氮气中含有假设氮气中含有0.01%0.01%的氧气，请问必须的氧气，请问必须添加多少氮气？添加多少氮气？ 7. 7. 虹吸惰化虹吸惰化 l如例如例6-76-7所说明的，吹扫惰化过程需要大所说明的，吹扫惰化过程需要大量的氮气量的氮气l当惰化大型容器时，代价会很高使用当惰化大型容器时，代价会很高使用虹吸惰化可使这种类型的惰化费用降至虹吸惰化可使这种类型的惰化费用降至最低 7. 7. 虹吸惰化虹吸惰化l虹吸惰化过程一开始将容器用液体充满，虹吸惰化过程一开始将容器用液体充满，所使用的液体是水，或其它任何能与容所使用的液体是水，或其它任何能与容器内的产品互溶的液体。

器内的产品互溶的液体l惰化气体随后在液体排出容器时加入到惰化气体随后在液体排出容器时加入到容器的气相空间容器的气相空间l惰化气体的体积等于容器的体积，惰化惰化气体的体积等于容器的体积，惰化速率等于液体体积排放速率速率等于液体体积排放速率 7. 7. 虹吸惰化虹吸惰化l在使用虹吸惰化过程中，首先是将容器在使用虹吸惰化过程中，首先是将容器中充满液体，然后，使用吹扫惰化过程中充满液体，然后，使用吹扫惰化过程将氧气从剩余的顶部空间移走将氧气从剩余的顶部空间移走l使用该方法，对于额外的吹扫惰化，仅使用该方法，对于额外的吹扫惰化，仅需要少许额外的费用就能将氧气浓度降需要少许额外的费用就能将氧气浓度降低至低浓度低至低浓度 第四节第四节 可燃性图表及其应用可燃性图表及其应用 一、可燃性图表一、可燃性图表 四个关键点四个关键点l纯净的氧气纯净的氧气l纯净的氮气纯净的氮气l纯净的燃料气纯净的燃料气l纯净的空气纯净的空气三条线三条线l空气线空气线lLOCLOC线线l化学剂量组成线化学剂量组成线一个区域一个区域l可燃区域可燃区域由可燃性图表，可得出以下结论：由可燃性图表，可得出以下结论： l如果两种气体混合物如果两种气体混合物R R和和S S混合在一起，混合在一起，那么得到的混合物的组成位于可燃性图那么得到的混合物的组成位于可燃性图表中连接点表中连接点R R和点和点S S的直线上。

最终混合的直线上最终混合物在直线上位置依赖于相结合的混合物物在直线上位置依赖于相结合的混合物的相对摩尔数：如果混合物的相对摩尔数：如果混合物S S的摩尔数较的摩尔数较多，那么混合后的混合物的位置就接近多，那么混合后的混合物的位置就接近于点于点S S l在混合期间不发生反应，摩尔数不变，在混合期间不发生反应，摩尔数不变，因此，因此，l组分组分A A的摩尔平衡为：的摩尔平衡为： l组分组分C C的质量平衡为：的质量平衡为： l将方程将方程6-316-31代入方程代入方程6-326-32并重新整理，得到并重新整理，得到l相同，将方程相同，将方程6-316-31代入方程代入方程6-326-32，得到：，得到： 由可燃性图表，可得出以下结论：由可燃性图表，可得出以下结论：l如果混合物如果混合物R R被混合物被混合物S S连续稀释，那么连续稀释，那么混合后的混合物的组成将在可燃性图表混合后的混合物的组成将在可燃性图表中连接点中连接点R R和点和点S S的直线上移动随着稀的直线上移动随着稀释的不断进行，混合物的组成越来越接释的不断进行，混合物的组成越来越接近于点近于点S S。

最后，无限稀释后，混合物的最后，无限稀释后，混合物的组成将位于点组成将位于点S S 由可燃性图表，可得出以下结论：由可燃性图表，可得出以下结论：l对于组成点落在穿越相对应的一种纯组分对于组成点落在穿越相对应的一种纯组分的顶点的直线上的系统来说，其它两组分的顶点的直线上的系统来说，其它两组分将沿该直线的全部长度以固定比存在将沿该直线的全部长度以固定比存在 l通过读取位于化学组成计量线与经过通过读取位于化学组成计量线与经过LFLLFL的水平线的交点处氧气的浓度可以估算的水平线的交点处氧气的浓度可以估算LOCLOC 对于这种情况，对于这种情况，组分组分A A和和B B沿直沿直线所显示的比线所显示的比率是常数，大率是常数，大小如下：小如下： l对于一个装对于一个装有纯甲烷的有纯甲烷的储罐，作为储罐，作为定期维护程定期维护程序的一部分，序的一部分，必须对内壁必须对内壁进行检查进行检查 可燃性图表的确定可燃性图表的确定 可燃性图表的确定可燃性图表的确定可燃性图表可燃性图表l首先，乙烯的燃烧区域比甲烷的燃烧区首先，乙烯的燃烧区域比甲烷的燃烧区域大的多；乙烯的域大的多；乙烯的UFLUFL非常高。

非常高l其次，在燃烧区域的上部燃料较丰富的其次，在燃烧区域的上部燃料较丰富的部分，燃烧产生大量的黑烟部分，燃烧产生大量的黑烟l最后，燃烧区域的下边界大多数情况都最后，燃烧区域的下边界大多数情况都是水平的，且近似于是水平的，且近似于LFLLFL 燃烧区域的估算燃烧区域的估算 方法方法1 1：已知空气中的燃烧极限、：已知空气中的燃烧极限、LOCLOC和在氧气中的燃烧极限，和在氧气中的燃烧极限，估算方法如下：估算方法如下：l以点的形式将空气中的燃烧极限画在空气线上以点的形式将空气中的燃烧极限画在空气线上l以点的形式将氧气中的燃烧极限画在氧气轴上以点的形式将氧气中的燃烧极限画在氧气轴上l在氧气轴上确定化学组成剂量点，由该点开始到在氧气轴上确定化学组成剂量点，由该点开始到100%100%的的氮气顶点绘制化学组成剂量线氮气顶点绘制化学组成剂量线l在氧气轴上定位在氧气轴上定位LOCLOC，绘制平行于燃料轴的直线直到该直，绘制平行于燃料轴的直线直到该直线与化学组成剂量线相交在交点处绘制一点线与化学组成剂量线相交在交点处绘制一点l连接所显示的所有点连接所显示的所有点 燃烧区域的估算燃烧区域的估算l方法方法2 2：已知空气中的燃烧极限和：已知空气中的燃烧极限和LOCLOC，，估算方法如下：估算方法如下：l使用方法使用方法1 1中的步骤中的步骤1 1，，3 3和和4 4。

l该情形下，仅连接燃烧区域前端的点该情形下，仅连接燃烧区域前端的点 燃烧区域的估算燃烧区域的估算l方法方法3 3：已知空气中的燃烧极限，估算方：已知空气中的燃烧极限，估算方法如下：法如下：l使用方法使用方法1 1中的步骤中的步骤1 1和和3 3l估算估算LOCLOC，这仅仅是估算，通常（并不总，这仅仅是估算，通常（并不总是）给出的是）给出的LOCLOC值是保守的值是保守的 二、可燃性图表的应用二、可燃性图表的应用 更加优化的过程（更加优化的过程（1 1）） l首先将空气充入容器，直到到达空气化首先将空气充入容器，直到到达空气化学计量线上位于学计量线上位于UFLUFL上方的点为止上方的点为止l然后，充入氮气，最后再充入空气这然后，充入氮气，最后再充入空气这种方法避免了可燃区域的前端种方法避免了可燃区域的前端 更加优化的过程（更加优化的过程（2 2））l氮气首先注入该容器，气体组成将沿氮气首先注入该容器，气体组成将沿ASAS线变化，持续注入氮气，直到容器充满线变化，持续注入氮气，直到容器充满纯净的氮气为止纯净的氮气为止 更加优化的过程（更加优化的过程（3 3））l氮气首先注入该容器，气体组成将沿氮气首先注入该容器，气体组成将沿ASAS线变化，直到点线变化，直到点S S为止。

为止l然后导入空气，气体组成将沿图中的线然后导入空气，气体组成将沿图中的线SRSR变化 3 3种优化方法的比较种优化方法的比较第一种：第一种：l当纯净空气与容器内富含燃料的混合气混当纯净空气与容器内富含燃料的混合气混合时，会在进口处形成可燃性混合物合时，会在进口处形成可燃性混合物l可燃性图表仅反映了容器内的平均气体组可燃性图表仅反映了容器内的平均气体组成 3 3种优化方法的比较种优化方法的比较第二种：第二种：l这需要大量的氮气和费用这需要大量的氮气和费用 第三种：第三种：l可避免可燃区域，确保了容器准备过程可避免可燃区域，确保了容器准备过程的安全性的安全性 确定确定S S的位置（的位置（1 1）） l点点S S可由连接纯净空气点可由连接纯净空气点R R和和LFLLFL与化学计与化学计量燃烧线的交点量燃烧线的交点M M的直线来近似的直线来近似 确定点确定点S S处的气体组成处的气体组成 l知道点知道点R R和和M M处的气体组成，并计算点处的气体组成，并计算点S S处的处的气体组成气体组成l令令A A代表燃料，代表燃料，C C代表氧气代表氧气 lx xARAR = 0 = 0，，x xAMAM = LFL% = LFL%，，x xASAS是未知的是未知的OSFCOSFClx xCMCM = z(LFL = z(LFL) )，，x xCRCR = 21% = 21%，，x xCSCS = 0 = 0 确定确定S S的位置（的位置（2 2））l通过将直线自点通过将直线自点R R处延长，并通过处延长，并通过LOCLOC与与化学计量线交点来估算点化学计量线交点来估算点S S处的燃料浓度。

处的燃料浓度 预测的准确性预测的准确性l预测燃料浓度是近似的；预测燃料浓度是近似的； l通常是比较保守的，所预测的燃料浓度比通常是比较保守的，所预测的燃料浓度比实验得到的实验得到的OSFCOSFC的值小l对于甲烷，其对于甲烷，其LFLLFL为为5.3%5.3%，，z z为为2 2l因此方程因此方程6-386-38预测的预测的OSFCOSFC为为10.7%10.7%l实验得到的实验得到的OSFCOSFC的值为的值为14.5%14.5%l使用使用LOCLOC的实验值的实验值12%12%，由方程，由方程6-396-39得到的得到的OSFCOSFC为为14%14% 容器投入使用的过程容器投入使用的过程 容器投入使用的过程容器投入使用的过程l容器内开始充满了空气，位于点容器内开始充满了空气，位于点A A处充入氮气直至到达点氮气直至到达点S Sl然后充入燃料，沿然后充入燃料，沿SRSR线移动，直至达到点线移动，直至达到点R Rl问题是确定点问题是确定点S S处的氧气（或氮气）浓度处的氧气（或氮气）浓度l在役氧气浓度代表了图中点在役氧气浓度代表了图中点S S处的刚好避免处的刚好避免可燃区域的最大氧浓度，含有少许安全裕可燃区域的最大氧浓度，含有少许安全裕度。

度 估算估算ISOC ISOC （（1 1））l使用使用LFLLFL与化学计量燃烧线的交点与化学计量燃烧线的交点l从三角形的上部顶点（从三角形的上部顶点（R R）开始画线，并）开始画线，并通过该交点，一直与氮气轴相交通过该交点，一直与氮气轴相交 估算估算ISOC ISOC （（1 1））l令令A A代表燃料，代表燃料，C C代表氧气代表氧气lx xAMAM = LFL% = LFL%，，x xARAR = 100 = 100，，x xASAS = 0 = 0，，lx xCMCM = z(LFL = z(LFL%)%)，，x xCRCR = 0 = 0，，x xCSCS是未知的是未知的ISOCISOCl点点S S处的氮气浓度等于处的氮气浓度等于100―ISOC100―ISOC 估算估算ISOC ISOC （（2 2））l使用最小氧浓度与化学剂量燃烧线的交使用最小氧浓度与化学剂量燃烧线的交点，也能得到估算点，也能得到估算ISOCISOC的计算式解析的计算式解析解为：解为： 第五节第五节 通风通风 一、露天工厂一、露天工厂 l露天工厂的平均风速高，能安全地稀释露天工厂的平均风速高，能安全地稀释工厂内可能存在的挥发性化学物质的泄工厂内可能存在的挥发性化学物质的泄漏。

漏 二、非露天工厂二、非露天工厂 l通风系统由风扇和输送管道组成，可分为通风系统由风扇和输送管道组成，可分为正压通风和负压通风正压通风和负压通风l最好的通风系统是负压系统，风扇位于系最好的通风系统是负压系统，风扇位于系统排气末端，将空气抽出去统排气末端，将空气抽出去l这确保了来自工作场所的空气从抽吸口进这确保了来自工作场所的空气从抽吸口进入到系统中来，而不是将受污染的空气经入到系统中来，而不是将受污染的空气经排放口从管道系统进入到工作场所排放口从管道系统进入到工作场所 图图6-33 正正压压和和负负压压通通风风系系统统间间的的区区别别 （一）局部通风（一）局部通风 l局部通风最普遍的例子就是通风橱局部通风最普遍的例子就是通风橱l通风橱是一种完全将污染源封起来，或通风橱是一种完全将污染源封起来，或者使空气以某种方式运动起来，以致于者使空气以某种方式运动起来，以致于将污染物运送到排放设备的系统将污染物运送到排放设备的系统 图图6-34 标准的实用实验室通风橱标准的实用实验室通风橱 （一）局部通风（一）局部通风l通风橱内的气流高度依赖于窗口的位置通风橱内的气流高度依赖于窗口的位置。

l保持窗口最低限度地打开几厘米很重要，保持窗口最低限度地打开几厘米很重要，这样能确保有足够的新鲜空气这样能确保有足够的新鲜空气l同样，窗口不应该全部打开，因为污染物同样，窗口不应该全部打开，因为污染物有可能会漏出有可能会漏出l通风橱后面的隔板，确保污染物自工作表通风橱后面的隔板，确保污染物自工作表面和后面的较低拐角处移走面和后面的较低拐角处移走 （一）局部通风（一）局部通风l另外一种实验室通风橱是旁路通风橱，另外一种实验室通风橱是旁路通风橱，l对于这种设计，旁路空气通过通风橱顶对于这种设计，旁路空气通过通风橱顶部的格栅供给部的格栅供给l这确保了利用新鲜空气清除通风橱内的这确保了利用新鲜空气清除通风橱内的污染物l当通风橱窗口打开时就能减少旁路空气当通风橱窗口打开时就能减少旁路空气的供应 图图6-35 标准的旁路实验室通风橱标准的旁路实验室通风橱 （二）稀释通风（二）稀释通风 l如果污染物不能被置于通风橱中，并且如果污染物不能被置于通风橱中，并且必须在开放区域或空间内使用，那么稀必须在开放区域或空间内使用，那么稀释通风是有必要的释通风是有必要的l稀释通风通常比局部通风需要更多的空稀释通风通常比局部通风需要更多的空气流量，运行费用很大。

气流量，运行费用很大 第六节第六节 火灾和爆炸蔓延的控制火灾和爆炸蔓延的控制 l一旦发生事故，就要考虑如何将事故控一旦发生事故，就要考虑如何将事故控制在最小的范围，使损失最小化制在最小的范围，使损失最小化l因此火灾及爆炸蔓延的控制在开始设计因此火灾及爆炸蔓延的控制在开始设计时就应重点考虑时就应重点考虑 一、隔离和远距离操纵一、隔离和远距离操纵 （一）分区隔离（一）分区隔离l在总体设计时，应慎重考虑危险车间的布在总体设计时，应慎重考虑危险车间的布置位置l危险车间与其他车间或装置应保持一定的危险车间与其他车间或装置应保持一定的间距，充分估计相邻车间建间距，充分估计相邻车间建( (构构) )筑物可能筑物可能引起的相互影响引起的相互影响l对个别危险性大的设备，可采用隔离操作对个别危险性大的设备，可采用隔离操作和防护屏的方法使操作人员与生产设备隔和防护屏的方法使操作人员与生产设备隔离 （一）分区隔离（一）分区隔离l在同一车间的各个工段，应视其生产性在同一车间的各个工段，应视其生产性质和危险程度而予以隔离，质和危险程度而予以隔离，l各种原料成品、半成品的贮藏，亦应按各种原料成品、半成品的贮藏，亦应按其性质、贮量不同而进行隔离。

其性质、贮量不同而进行隔离 （二）远距离操纵（二）远距离操纵 l某些阀门操作人员难以接近，开闭又较某些阀门操作人员难以接近，开闭又较费力，或要求迅速启闭，上述情况都应费力，或要求迅速启闭，上述情况都应进行远距离操纵进行远距离操纵l对于热辐射高的设备及危险性大的反应对于热辐射高的设备及危险性大的反应装置，也应采取远距离操纵装置，也应采取远距离操纵l远距离操纵的方法有机械传动、气压传远距离操纵的方法有机械传动、气压传动、液压传动和电动操纵动、液压传动和电动操纵 二、防火与防爆安全装置二、防火与防爆安全装置（一）阻火装置（一）阻火装置l阻火装置的作用是防止外部火焰窜人有阻火装置的作用是防止外部火焰窜人有火灾爆炸危险的设备、管道、容器，或火灾爆炸危险的设备、管道、容器，或阻止火焰在设备或管道间蔓延阻止火焰在设备或管道间蔓延l主要包括阻火器、安全液封、单向阀、主要包括阻火器、安全液封、单向阀、阻火闸门等阻火闸门等 1 1．阻火器．阻火器l阻火器的工作原理是使火焰在管中蔓延阻火器的工作原理是使火焰在管中蔓延的速度随着管径的减小而减小，最后可的速度随着管径的减小而减小，最后可以达到一个火焰不蔓延的临界直径。

以达到一个火焰不蔓延的临界直径 l阻火器常用在容易引起火灾爆炸的高热阻火器常用在容易引起火灾爆炸的高热设备和输送可燃气体、易燃液体蒸气的设备和输送可燃气体、易燃液体蒸气的管道之间，以及可燃气体、易燃液体蒸管道之间，以及可燃气体、易燃液体蒸气的排气管上气的排气管上 （（1 1）金属网阻火器）金属网阻火器 l是用若干具有一定孔是用若干具有一定孔径的金属网把中间分径的金属网把中间分隔成许多小孔隙对隔成许多小孔隙对一般有机溶剂采用四一般有机溶剂采用四层金属网即可阻止火层金属网即可阻止火焰蔓延，通常采用焰蔓延，通常采用6 6—1212层 （（2 2）砾石阻火器）砾石阻火器 l是用砂粒、卵石、玻璃球等作是用砂粒、卵石、玻璃球等作为填料，这些阻火介质使阻火为填料，这些阻火介质使阻火器内的空间被分隔成许多非直器内的空间被分隔成许多非直线性小孔隙，当可燃气体发生线性小孔隙，当可燃气体发生燃烧时，这些非直线性微孔能燃烧时，这些非直线性微孔能有效地阻止火焰的蔓延，其阻有效地阻止火焰的蔓延，其阻火效果比金属网阻火器更好火效果比金属网阻火器更好阻火介质的直径一般为阻火介质的直径一般为3 3—4mm4mm。

（（3 3）波纹金属片阻火器）波纹金属片阻火器 l壳体由铝合金铸壳体由铝合金铸造而成，阻火层造而成，阻火层由由0.10.1—0.2mm0.2mm厚厚的不锈钢带压制的不锈钢带压制而成波纹型而成波纹型（（3 3）波纹金属片阻火器）波纹金属片阻火器l两波纹带之间加一层同厚度的平带缠绕两波纹带之间加一层同厚度的平带缠绕成圆形阻火层，阻火层上形成许多三角成圆形阻火层，阻火层上形成许多三角形孔隙形孔隙l孔隙尺寸在孔隙尺寸在0.450.45—1.5mm1.5mm左右，其尺寸大左右，其尺寸大小由火焰速度的大小决定小由火焰速度的大小决定l三角形孔隙有利于阻止火焰通过，阻火三角形孔隙有利于阻止火焰通过，阻火层厚度一般小大于层厚度一般小大于50mm50mm2. 2. 安全液封安全液封 l安全液封的阻火原理是液体封在进出口安全液封的阻火原理是液体封在进出口之间，一旦液封的一侧着火，火焰都将之间，一旦液封的一侧着火，火焰都将在液封处被熄灭，从而阻止火焰蔓延在液封处被熄灭，从而阻止火焰蔓延l安全液封一般安装在气体管道与生产设安全液封一般安装在气体管道与生产设备或气柜之间备或气柜之间l一般用水作为阻火介质。

一般用水作为阻火介质 2. 2. 安全液封安全液封l水封井是安全液封的一种，设置在有可水封井是安全液封的一种，设置在有可燃气体、易燃液体蒸气或油污的污水管燃气体、易燃液体蒸气或油污的污水管网上，以防止燃烧或爆炸沿管网蔓延，网上，以防止燃烧或爆炸沿管网蔓延， 图图6-40 水封井示意图水封井示意图 安全液封的使用安全要求安全液封的使用安全要求 l使用安全水封时，应随时注意水位不得使用安全水封时，应随时注意水位不得低于水位阀门所标定的位置低于水位阀门所标定的位置 l冬季使用安全水封时，在工作完毕后应冬季使用安全水封时，在工作完毕后应把水全部排出、洗净，以免冻结把水全部排出、洗净，以免冻结 l使用封闭式安全水封时，由于可燃气体使用封闭式安全水封时，由于可燃气体中可能带有黏性杂质，使用一段时间后中可能带有黏性杂质，使用一段时间后容易黏附在阀和阀座等处，所以需要经容易黏附在阀和阀座等处，所以需要经常检查逆止阀的气密性常检查逆止阀的气密性 3. 3. 单向阀单向阀l又称止逆阀、止回阀又称止逆阀、止回阀l其作用是仅允许流体向一定方向流动，其作用是仅允许流体向一定方向流动，遇有回流即自动关闭。

遇有回流即自动关闭l常用于防止高压物料窜入低压系统，也常用于防止高压物料窜入低压系统，也可用作防止回火的安全装置可用作防止回火的安全装置l如液化石油气瓶上的调压阀就是单向阀如液化石油气瓶上的调压阀就是单向阀的一种 图图6-41 升降式单向阀升降式单向阀 图图6-42 摇板式单向阀摇板式单向阀 图图6-43 球式单向阀球式单向阀 4. 4. 阻火闸门阻火闸门l阻火闸门是为防止火焰沿通风管道蔓延阻火闸门是为防止火焰沿通风管道蔓延而设置的阻火装置而设置的阻火装置 图图6-44 跌落式自动阻火阀门跌落式自动阻火阀门 4. 4. 阻火闸门阻火闸门l正常情况下，阻火闸门受易熔合金元件正常情况下，阻火闸门受易熔合金元件控制处于开启状态，一旦着火，温度高，控制处于开启状态，一旦着火，温度高，会使易熔金属熔化，此时闸门失去控制，会使易熔金属熔化，此时闸门失去控制，受重力作用自动关闭受重力作用自动关闭l也有的阻火闸门是手动的，在遇火警时也有的阻火闸门是手动的，在遇火警时由人迅速关闭由人迅速关闭 （二）防爆泄压装置（二）防爆泄压装置 l防止超压的最后一种方法是安装泄压系防止超压的最后一种方法是安装泄压系统，以便在过大的压力显现前释放掉液统，以便在过大的压力显现前释放掉液体或气体。

体或气体l泄压系统由泄压装置和与之相连的在下泄压系统由泄压装置和与之相连的在下游安全地处理喷射出的物质的过程设备游安全地处理喷射出的物质的过程设备组成 1. 1. 泄压的概念泄压的概念l假设反应器内发生放热反应假设反应器内发生放热反应l如果由于冷却水系统遭受破坏、阀门失如果由于冷却水系统遭受破坏、阀门失效，或其它情况导致冷却失败，那么反效，或其它情况导致冷却失败，那么反应器温度将上升应器温度将上升l随着温度的上升，反应速度增加，导致随着温度的上升，反应速度增加，导致产生更多的热量产生更多的热量l这种自加速机理，导致反应失控这种自加速机理，导致反应失控 图图6-45 反应失控时间压力曲线：反应失控时间压力曲线：（（A）泄放的蒸气，（）泄放的蒸气，（B）泄放的泡沫（两相流动），（）泄放的泡沫（两相流动），（C）密闭的容器）密闭的容器 基本概念基本概念l设定压力：设定压力： l最大允许工作压力（最大允许工作压力（MAWPMAWP）：）： l操作压力：操作压力： l累积：累积： l超压：超压： l背压：背压： l最大允许累积压力：最大允许累积压力： l泄压系统：泄压系统： 2. 2. 泄压装置泄压装置 （（1 1）安全阀）安全阀 l是为了防止设备或容器内非正常压力过是为了防止设备或容器内非正常压力过高引起物理性爆炸而设置的。

高引起物理性爆炸而设置的l当设备或容器内压力升高超过一定限度当设备或容器内压力升高超过一定限度时安全阀能自动开启，排放部分气体，时安全阀能自动开启，排放部分气体，l当压力降至安全范围内再自行关闭，从当压力降至安全范围内再自行关闭，从而实现设备和容器内压力的自动控制，而实现设备和容器内压力的自动控制，防止设备和容器的破裂爆炸防止设备和容器的破裂爆炸 图图6-48 弹簧式安全阀弹簧式安全阀 图图6-49 杠杆式安全阀杠杆式安全阀 （（1 1）安全阀）安全阀l工作温度高而压力不高的设备宜选杠杆工作温度高而压力不高的设备宜选杠杆式，式，l高压设备宜选弹簧式高压设备宜选弹簧式l一般多用弹簧式安全阀一般多用弹簧式安全阀 安全阀注意事项安全阀注意事项 l压力容器的安全阀直接安装在容器本体上压力容器的安全阀直接安装在容器本体上 l一般安全阀可就地放空，放空口应高出操一般安全阀可就地放空，放空口应高出操作人员作人员1m1m以上且不应朝向以上且不应朝向15m15m以内的明火以内的明火或易燃物室内设备、容器的安全阀放空或易燃物。

室内设备、容器的安全阀放空口应引出房顶，并高出房顶口应引出房顶，并高出房顶2m2m以上 安全阀注意事项安全阀注意事项l安全阀用于泄放可燃及有毒液体时，应安全阀用于泄放可燃及有毒液体时，应将排泄管接人事故贮槽、污油罐或其他将排泄管接人事故贮槽、污油罐或其他容器；容器；l用于泄放与空气混合能自燃的气体时，用于泄放与空气混合能自燃的气体时，应接入密闭的放空塔或火炬应接入密闭的放空塔或火炬 l当安全阀的入口处装有隔断阀时，隔断当安全阀的入口处装有隔断阀时，隔断阀应为常开状态阀应为常开状态l安全阀的选型、规格、排放压力的设定安全阀的选型、规格、排放压力的设定应合理 （（2 2）防爆片）防爆片l是通过法兰装在受压设备或容器上是通过法兰装在受压设备或容器上l当设备或容器内因化学爆炸或其他原因产当设备或容器内因化学爆炸或其他原因产生过高压力时，防爆片作为人为设计的薄生过高压力时，防爆片作为人为设计的薄弱环节自行破裂弱环节自行破裂l高压流体即通过防爆片从放空管排出，使高压流体即通过防爆片从放空管排出，使爆炸压力难以继续升高爆炸压力难以继续升高l保护设备或容器的主体免遭更大的损坏，保护设备或容器的主体免遭更大的损坏，使在场的人员不致遭受致命的伤亡。

使在场的人员不致遭受致命的伤亡 （（2 2）防爆片）防爆片l一个重要问题是，金属的可扰性随着过程一个重要问题是，金属的可扰性随着过程压力的变化而变化压力的变化而变化l可扰性能导致爆破片在压力低于设定压力可扰性能导致爆破片在压力低于设定压力时过早失效时过早失效l因为这个原因，一些爆破片系统，设计在因为这个原因，一些爆破片系统，设计在压力远远低于设定压力条件下工作压力远远低于设定压力条件下工作l另外，如果泄压系统没有特别地被设计为另外，如果泄压系统没有特别地被设计为能在真空环境下工作，那么真空环境可能能在真空环境下工作，那么真空环境可能会导致爆破片失效会导致爆破片失效 （（2 2）防爆片）防爆片l爆破片系统的另外一个问题是，它们一爆破片系统的另外一个问题是，它们一旦打开就不能关闭旦打开就不能关闭l这可能导致过程物质的全部排放这可能导致过程物质的全部排放l也可能会使空气进入到过程当中，可能也可能会使空气进入到过程当中，可能导致火灾和（或）爆炸导致火灾和（或）爆炸 （（2 2）防爆片）防爆片l爆破片比弹簧式安全阀能在更大尺寸的爆破片比弹簧式安全阀能在更大尺寸的条件下使用，商用的尺寸最大的达到直条件下使用，商用的尺寸最大的达到直径为几米。

径为几米l爆破片的成本要比当量尺寸的弹簧式安爆破片的成本要比当量尺寸的弹簧式安全阀低 防爆片应用场合防爆片应用场合 l存在爆燃危险或异常反应使压力骤然增存在爆燃危险或异常反应使压力骤然增加的场合，这种情况下弹簧安全阀由于加的场合，这种情况下弹簧安全阀由于惯性而不适应惯性而不适应 l不允许介质有任何泄漏的场合不允许介质有任何泄漏的场合 l内部物料易因沉淀、结晶、聚合等形成内部物料易因沉淀、结晶、聚合等形成黏附物，妨碍安全阀正常动作的场合黏附物，妨碍安全阀正常动作的场合 爆破片通常与弹簧式安全阀串联安装爆破片通常与弹簧式安全阀串联安装 l保护昂贵的弹簧式安全阀免遭腐蚀环境保护昂贵的弹簧式安全阀免遭腐蚀环境的损害的损害l当处理毒性非常强的化学物质时，提供当处理毒性非常强的化学物质时，提供完全的隔离（弹簧式安全阀却不能）完全的隔离（弹簧式安全阀却不能）l当处理可燃性气体时，提供完全的隔离当处理可燃性气体时，提供完全的隔离l保护相对复杂的弹簧式安全阀部件，免保护相对复杂的弹簧式安全阀部件，免受能够引起阻塞的反应性单体的影响受能够引起阻塞的反应性单体的影响l释放掉可能阻塞弹簧式安全阀的泥浆。

释放掉可能阻塞弹簧式安全阀的泥浆 （（2 2）防爆片）防爆片l当爆破片在弹簧式安全阀前使用时，压当爆破片在弹簧式安全阀前使用时，压力表应安装在两个设备之间力表应安装在两个设备之间l该压力表是一个指示器，显示爆破片什该压力表是一个指示器，显示爆破片什么时候破裂么时候破裂l凡有重大爆炸危险性的设备、容器及管凡有重大爆炸危险性的设备、容器及管道，都应安装防爆片道，都应安装防爆片 （（2 2）防爆片）防爆片l正常生产时压力很小或没有压力的设备，正常生产时压力很小或没有压力的设备，可用石棉板、塑料片、橡皮或玻璃片等作可用石棉板、塑料片、橡皮或玻璃片等作为防爆片；为防爆片；l微负压生产情况的可采用微负压生产情况的可采用2 2—3cm3cm厚的橡胶厚的橡胶板作为防爆片；板作为防爆片；l操作压力较高的设备可采用铝板、铜板操作压力较高的设备可采用铝板、铜板l铁片破裂时能产生火花，存在燃燃性气体铁片破裂时能产生火花，存在燃燃性气体时不宜采用时不宜采用 （（2 2）防爆片）防爆片l防爆片的爆破压力一般不超过系统操作防爆片的爆破压力一般不超过系统操作压力的压力的1.251.25倍l若防爆片在低于操作压力时破裂，就不若防爆片在低于操作压力时破裂，就不能维持正常生产；能维持正常生产；l若操作压力过高而防爆片不破裂，则不若操作压力过高而防爆片不破裂，则不能保证安全。

能保证安全 （（3 3）防爆门）防爆门 l防爆门一般设置在燃油、燃气或燃烧煤防爆门一般设置在燃油、燃气或燃烧煤粉的燃烧室外壁上，以防止燃烧爆炸时，粉的燃烧室外壁上，以防止燃烧爆炸时，设备遭到破坏设备遭到破坏 图图6-50 向上翻开的防爆门向上翻开的防爆门 图图6-51 向下翻开的防爆门向下翻开的防爆门 （（4 4）放空管）放空管 l在某些极其危险的设备上，为防止可能在某些极其危险的设备上，为防止可能出现的超温、超压而引起爆炸的恶性事出现的超温、超压而引起爆炸的恶性事故的发生，可设置自动或手控的放空管故的发生，可设置自动或手控的放空管以紧急排放危险物料以紧急排放危险物料 （三）泄压装置的安装位置（三）泄压装置的安装位置 l确定泄放的位置，需要了解过程中每个确定泄放的位置，需要了解过程中每个单元操作，以及每一过程操作步骤单元操作，以及每一过程操作步骤l工程师必须预测可能导致压力上升的潜工程师必须预测可能导致压力上升的潜在问题 第七节第七节 爆炸的防护爆炸的防护 一、爆炸封锁一、爆炸封锁 l爆炸封锁就是要按已制定的压力容器设计爆炸封锁就是要按已制定的压力容器设计规范，设计一些能够承受足够压力的容器。

规范，设计一些能够承受足够压力的容器l但是当所考虑的容器越大设计就变得愈困但是当所考虑的容器越大设计就变得愈困难，对于大型容器来说常常难以实现难，对于大型容器来说常常难以实现 二、爆炸抑制二、爆炸抑制 l爆炸抑制的基本原理就是在爆炸形成的爆炸抑制的基本原理就是在爆炸形成的早期阶段检测出来，并用灭火介质覆盖早期阶段检测出来，并用灭火介质覆盖在系统上以防止爆炸进一步发展在系统上以防止爆炸进一步发展 二、爆炸抑制二、爆炸抑制l抑制剂可以是液态、雾态或粉末状的形式抑制剂可以是液态、雾态或粉末状的形式l两种最普通类型的抑制剂是卤代烃，两种最普通类型的抑制剂是卤代烃， 作用机理作用机理l冷却燃烧区域冷却燃烧区域 l游离基的清除游离基的清除——抑制剂中的活性物质阻抑制剂中的活性物质阻止使燃烧传播的化学反应链；止使燃烧传播的化学反应链； l提前惰化提前惰化——在未燃烧的混合物中的抑制在未燃烧的混合物中的抑制剂浓度可使混合物变成不燃的；剂浓度可使混合物变成不燃的； l氧隔绝；氧隔绝； l物理熄灭物理熄灭——未燃烧微粒或液滴引起凝聚未燃烧微粒或液滴引起凝聚作用使不爆炸条件占优势作用使不爆炸条件占优势。

二、爆炸抑制二、爆炸抑制l如果设备装置的几何形状使泄爆变得比如果设备装置的几何形状使泄爆变得比较困难时，往往采用抑制措施来代替泄较困难时，往往采用抑制措施来代替泄爆 l如果装置位于不能够向外面安全泄爆的如果装置位于不能够向外面安全泄爆的地方或位于泄爆时释放的物质会出现问地方或位于泄爆时释放的物质会出现问题的地方，那么，通常最好的代替办法题的地方，那么，通常最好的代替办法就是抑制就是抑制 图图6-54使使用用卤卤代代烃烃喷喷雾雾抑抑制制爆爆炸炸过过程程 。