火灾与爆炸防治技术课件

8火灾与爆炸防治技术主要内容8.1火灾发生的条件8.2生产过程的火灾爆炸危险性分类8.3工业建筑的耐火等级8.4防火分隔和防爆泄压8.5火灾与爆炸监测8.6防火防爆安全装置8.7预防形成爆炸性混合物的方法8.2生产过程的火灾爆炸危险性分类《建筑设计防火规范》根据生产中使用或产生的物质性质及其数量等因素将生产按火灾危险大小分为甲、乙、丙、丁、戊五类。类似地，对储存物品的火灾危险性，也分为甲、乙、丙、丁、戊五类。生产的火灾危险性分类表生产类别火灾危险性特征丙使用或产生下列物质的生产：1．闪点≥60℃的液体2．可燃固体丁具有下列情况的生产：1．对非燃烧物质进行加工，并在高热或熔化状态下经常产生强辐射热、火花或火焰的生产2．利用气体、液体、固体作为燃料或将气体、液体进行燃烧作其他用的各种生产3．常温下使用或加工难燃烧物质的生产戊常温下使用或加工非燃烧物质的生产储存物品的火灾危险性分类及特征仓库类别项别储存物品的火灾危险性特征甲123456闪点小于28℃的液体爆炸下限小于10%的气体，以及受到水或空气中水蒸汽的作用，能产生爆炸下限小于10%气体的固体物质常温下能自行分解或在空气中氧化能导致迅速自燃或爆炸的物质常温下受到水或空气中水蒸汽的作用，能产生可燃气体并引起燃烧或爆炸的物质遇酸、受热、撞击、摩擦以及遇有机物或硫磺等易燃的无机物，极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂受撞击、摩擦或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质乙123456闪点大于等于28℃，但小于60℃的液体爆炸下限大于等于10%的气体不属于甲类的氧化剂不属于甲类的化学易燃危险固体助燃气体常温下与空气接触能缓慢氧化，积热不散引起自燃的物品丙12闪点大于等于60℃的液体可燃固体丁难燃烧物品戊不燃烧物品爆炸和火灾危险场所等级的划分气体、蒸气爆炸危险区0级危险区域正常情况下，爆炸性气体、蒸气或薄雾连续地、短时间频繁地出现或长时间存在的场所。

1级危险区域正常情况爆炸性气体、蒸气、薄雾预计周期性出现或偶然出现的场所。

2级危险区域在正常情况下，爆炸性气体、蒸气或薄雾不能出现，而在不正常情况下，偶尔短时间出现的场所。

粉尘、纤维爆炸危险区域10级危险区域在正常情况下，爆炸性粉尘或易燃纤维与空气的混合物，可能连续地、短时间频繁地出现或长时间存在的场所。

11级危险区域正常情况爆炸性粉尘或易燃纤维与空气的混合物不能出现，而在不正常情况下，偶尔短时间出现的场所。

火灾危险区域21级危险区域在生产过程中，产生、使用、加工、贮存或转运闪点高于场所环境温度的可燃液体，并且在数量和配置上能引起火灾的场所。

22级危险区域在生产过程中，悬浮状、堆积状的可燃粉尘或可燃纤维，虽不可能形成爆炸性混合物，但在数量和配置上能引起火灾的场所。

23级危险区域存在固体状可燃物质，并且在数量和配置上能引起火灾的场所。

一建筑构件的耐火极限1、耐火极限的定义对任一建筑构件进行标准耐火试验，从受到火的作用时起，到构件失去稳定性或完整性或绝热性时止，这段抵抗火的作用时间称为耐火极限，一般以小时计。标准耐火实验根据ISO834规定的标准火灾温升曲线，当求出火灾的持续时间可根据曲线或公式确定火灾温度2、耐火极限的判定条件

1）失去稳定性：构件在试验中失去支持能力或抗变形能力。2）失去完整性：分隔构件失去阻止火焰和高温气体穿透或阻止其背火面出现火焰。3）失去绝热性：指分隔构件失去隔火作用。背火面测平均温度超过初始温度140℃或任一测点温度超过初始温度180℃。一、建筑构件的耐火极限二、建筑物耐火等级的划分1、构件耐火极限值的选定（1）基准构件：楼板（2）建筑构件在建筑结构中的地位：梁、柱、承重墙＞楼板＞隔墙、吊顶（3）耐火极限值的选定：分为四级。厂房（仓库）建筑构件的燃烧性能和耐火极限构件名称一级二级三级四级墙防火墙非3.00h非3.00h非3.00h非3.00h承重墙非3.00h非2.50h非2.00h难0.50h疏散走道两侧的墙非1.00h非1.00h非0.50h难0.25h房间的隔墙非0.75h非0.50h难0.50h难0.25h柱支承多层的柱非3.00h非2.50h非2.50h难0.50h支承单层的柱非2.50h非2.00h非2.00h燃梁非2.00h非1.50h非1.00h难0.50h楼板非1.50h非1.00h非0.75h难0.50h屋顶承重构件非1.50h非1.00h难0.5h燃疏散楼梯非1.50h非1.00h非0.75h燃吊顶（包括吊顶搁栅）非0.25h难0.25h难0.15h燃二、建筑物耐火等级的划分2、建筑物耐火等级判定一、二级耐火等级：钢筋混凝土结构、钢筋混凝土砖石结构三级耐火等级：砖木结构四级耐火等级：木柱、木屋架承重以及砖石等非燃烧体或难燃烧体材料为墙的建筑。三、防火分区的划分原则3、作为人员疏散通道的楼梯间、前室和某些避难功能的场所，以及为扑救火灾而设置的消防通道，必须受到完全保护。4、建筑内有特殊防火要求的场所和部位，应设置更小的防火区域进行特殊的防火分隔。5、建筑物设有自动喷水灭火系统时，防火分区的面积可适当加大。厂房的耐火等级、层数和防火分区的最大允许建筑面积仓库的耐火等级、层数和面积一、防火分隔物定义：具有阻止火势蔓延，能把整个建筑空间划分成若干较小防火空间的建筑构件称防火分隔物。

按设置方式分为：1、固定式：楼板、防火墙、防火隔墙2、可开启关闭式：防火门、防火窗、防火卷帘、防火水幕一、防火分隔物按设置位置：1、水平方向划分防火分区的分隔物：防火墙、甲级防火门窗、防火卷帘加水幕、防火隔墙2、垂直方向划分防火分区的分隔物：耐火楼板、窗间墙、有防火功能的楼梯间一、防火分隔物（一）防火墙定义：防火墙是由不燃烧体材料构成，耐火极限不低于4.00h（高层民用建筑、厂房为3.00h），用于阻止火灾蔓延的墙体。分类：内墙防火墙、外墙防火墙、室外独立设置防火墙一、防火分隔物（2）防火墙应截断燃烧体或难燃烧体的屋顶结构，且应高出不燃烧体屋面不小于40cm，高出燃烧体或难燃烧体屋面不小于50cm。当低层建筑物屋盖为耐火极限不低于0.50h的不燃烧体时、高层建筑的屋盖为耐火极限不低于1.00h的不燃烧体时，防火墙可砌至屋面基层底部，不高出屋面。

一、防火分隔物防火墙中心距天窗端面的水平距离小于4m，且天窗端面为燃烧体时，应采取防止火势蔓延的设施。一、防火分隔物（5）防火墙内不应设置排气道，民用建筑必须设时，其两侧的墙身截面厚度均不应小于12cm。可燃气体和甲乙丙类液体管道不应穿过防火墙；其它管道如必须穿过时，应用不燃烧材料将缝隙紧密填塞。（6）防火墙上不应开设门窗洞口，如必须开设时，应采用能自动关闭的甲级防火门窗。

一、防火分隔物（二）防火门防火门是具有一定耐火极限，且在发生火灾时能自行关闭的门。1、分类：按耐火极限分为三级：甲级：耐火极限1.20h（防火墙）乙级：耐火极限0.90h（楼梯间、防火隔墙）丙级：耐火极限0.60h（管道井）一、防火分隔物按材料分为：钢质、木质（夹石棉板外包铁皮和阴燃木材）按设置方式：常开、常闭按自行关行关闭方式：防火门用闭门器、自动报警系统联锁式、平衡锤易熔合金。一、防火分隔物2、防火要求：（1）疏散通道上的防火门应向疏散方向开启，并在关闭后应能从任一侧手动开启。（2）用于疏散走道、楼梯间和前室的防火门，应能自动关闭；双扇和多扇防火门，应设置顺序关门器。（3）常开的防火门，在发生火灾时，应具有自动关闭和信号反馈功能。（4）设在变形缝附近的防火门，应设在楼层较多的一侧，且门开启后不应跨越变形缝，防止烟火通过变形缝蔓延。外墙变形缝一、防火分隔物（三）防火窗防火窗是采用钢窗框、钢窗扇及防火玻璃制成，能起隔离和阻止火势蔓延的窗。分类：固定窗扇与活动窗扇甲、乙、丙三级单片铯钾防火玻璃

复合防火玻璃

中空防火玻璃

夹层防火玻璃

镀膜防火玻璃一、防火分隔物（四）防火卷帘防火卷帘是在一定时间内，连同框架能满足耐火完整性和隔热性要求的卷帘。1、组成：帘板、滚筒、托架、导轨、控制机构。2、类型：按使用材料和耐火极限分为：普通型钢质：1.5h,2.0h复合型钢质：中间加隔热材料(2.5h,3.0h)无机布防火卷帘耐火极限：大于4h一、防火分隔物3、防火要求：（1）应有防火防烟密封措施。压差20Pa时,漏烟量＜0.2m3/m2min（2）设在疏散走道和前室的防火卷帘应具有延时下降功能，在卷帘两侧设置启闭装置，并应能电动和手动控制。（3）替代防火墙的防火卷帘应符合防火墙耐火极限的判定条件，或在其两侧设冷却水幕，计算水量时，延续时间按不小于3.00h考虑。一、防火分隔物（五）防火水幕防火水幕可以起防火墙的作用，在某些需要设置防火墙或其他防火分隔物而无法设置的情况下，可采用防火水幕进行分隔。防火水幕宜采用雨淋式水幕喷头，水幕喷头的排列不小于3排，防火水幕形成的水幕宽度不宜小于6m，供水强度不应小于2L/s.m。

二、防火间距（一）定义：防火间距：为防止火灾在相邻建筑物之间蔓延而留出的防火安全距离。（按相邻建筑物外墙的最近距离计算，如外墙有凸出的燃烧构件，则应从凸出部分外缘算起。）二、防火间距（二）防火间距的作用：1、防止火灾蔓延；2、为火灾扑救提供场地；3、为人员、物资疏散提供场地。二、防火间距（三）火灾在相邻建筑间的蔓延（１）火焰接触（２）热对流（３）热辐射（４）飞火：因火场上升热气流作用，从起火建筑物飞离飘远的正在燃烧的可燃物。可影响下风向几百米、上千米的地方。二、防火间距（四）防火间距的确定1、影响防火间距的主要因素（1）辐射热（2）热对流（3）门窗洞口面积（4）风速（5）可燃物的种类和数量（6）建筑物内消防设施（7）相邻建筑物的高度（8）灭火时间一、防火间距2、确定防火间距的基本原则（1）考虑热辐射的作用；（2）满足消防扑救要求；（3）考虑节约用地。一、防火间距（五）防火间距不足时的改进措施1、堵门窗洞口；2、设防火门窗；3、设防火卷帘；4将建筑物高侧设为防火墙；5、改变建筑物的使用性质或生产工艺或限制储存货物的数量；6、改善建筑构件的燃烧性能，提高建筑物的耐火等级；7、拆除部分耐火等级低、使用性不强、破旧的相邻建筑；8、设置室外防火墙。二、防火间距二、防火间距耐火等级一、二级三级四级一、二级101214三级121416四级141618厂房的防火间距三、工业建筑的总平面布局（一）厂（库）址选择1、周围环境：既保证自身安全，又要保证相邻企事业单位的安全。2、地形条件（1）散发可燃气体、蒸汽、粉尘的厂房不宜布置在山谷地区的窝风地带，应设在通风较好的山坡地带。（2）甲、乙、丙类液体库宜选用地势较低的地带。（3）爆炸危险品厂（库）房，宜布置在山凹地带，利用山丘作为屏障，减小事故对周围的影响。三、工业建筑的总平面布局3、主导风向具有易燃、易爆危险的工业企业，应布置在相邻企业、居住区的主导风向下风向或侧风向。4、消防车道5、消防水源6、工企供电三、工业建筑的总平面布局（二）厂（库）区总平面布置1、满足生产工艺的要求2、划分防火区域（1）在同一防火区段内不应布置两者一经作用即能引起火灾或增加火灾危险性的生产或贮存。（2）使用不同灭火剂的厂房和库房，不能布置在同一防火区段内。三、工业建筑的总平面布局(3）运输量大的车间应布置在厂区主要干线两侧，工人多的车间或生活设施，应靠近主要人流方向，避免人流、货流交叉。（4）把火灾危险性大或使用明火作业的生产置于厂区内的下风向或侧风向。（5）注意相邻企业的安全。4、设置防火间距四、防爆泄压设置薄弱部位，使爆炸的能量从此处泻出。设施包括轻质屋盖、门、窗、轻质墙体等。防火防爆板采用三明治结构，表层为0.5mm热浸镀锌钢板，夹层为强化纤维水泥板，表层钢板20mm间距，全面击打出5mm圆孔，孔内钢板为锯齿状，深入水泥层，用高压将三者紧密结合。水泥凝固时即成为间距钢板与水泥功能的防火防爆板。四、防爆泄压厂房防爆泄压面积计算：A——防爆泄压面积；㎡C——厂房容积为1000m³时的泄压比；V——厂房的容积；m³厂房内爆炸性危险物质的类别与泄压比值某厂房泄压面积计算长L（m）宽W（m）高H(m）厂房的泄压比8.8864.45体积V(m³)厂房的长径比0.11237.0961.7378厂房的防爆泄压面积（㎡）

42.145835478.5火灾与爆炸监测8.5.1火灾监测仪表烟气火光温度（1）火灾探测器的分类

火灾探测器顾名思义就是探测是否有火灾正在发生的设备，根据火灾的特点及其产生物（例如：烟、热、火焰等）的特性，可分为：感烟探测器、感温探测器及火焰探测器三类。（2）火灾探测器工作原理

火灾探测器的一般工作原理下图所示：传感元件检测火灾产生物或火灾发生时的特性值，变送电路将探测元件传来的原始信号转换为电流/电压信号，或是脉冲、开关量，送入火灾自动报警控制器中，控制器对接收到的信号加以计算分析，并判定是否有火灾正在发生，是则发出报警信号。有些系统为减轻火灾自动报警控制器的负担，在火灾侦测器内安装了CPU，承担了控制器大部分的数据计算和分析任务。（3）感烟探测器烟雾是火灾的早期现象，利用感烟式火灾探测器可以最早感受火灾信号，即火灾参数，所以，感烟式火灾探测器是目前世界上应用较普及、数量较多的火灾探测器。据了解，感烟式火灾探测器可以探测70％以上的火灾。目前，常用的感烟式火灾探测器是离子感烟式火灾探测器和光电感烟式火灾探测器。离子式感烟探测器离子式感烟探测器由一个放射源（如镅Am241）、外置的采样室和内置的离子参考样本室组成，如图3（a）。当放射源照射空气中的物质时，一部分物质变成带正电的离子，另一部分物质变成带负电的离子。带正电的离子和带负电的离子在电场的作用下形成了一个电场，如图3（b）。当烟雾进入采样室后与带电的离子结合，带电离子数量的减少使电场电压产生了变化，烟雾越多越浓电压变化就越大。光电式感烟探测器光电式感烟探测器有一个迷宫式烟雾探测室，里面设有一个光源和一个感光元件。由于是迷宫式设计，光源的光线一般不能照射到感光元件上（如图2（a）），但是当有烟雾进入后，光线在烟雾中产生散射，从而有部分光线射到感光元件上（图2（b）），烟雾越浓，散射到感光元件上的光线就越多，感光元件再把光信号转换为电信号进行输出。红外光束感烟探测器红外发射管的红外光束被烟尘粒子散射，散射光的强弱与烟的浓度成正比，所以光敏管接收到的红外光束的强弱会发生变化，转化为电信号，最后转化成报警信号。感烟探测器的适用场所在自动消防系统中，最好将离子感烟探测器和光电感烟探测器组合使用。因为在发生火灾的初起阴燃阶段，前者灵敏度高于后者，而在充分燃烧阶段，后者灵敏度高于前者。正好相互弥补不足。下列场所宜选用离子感烟探测器和光电感烟探测器。（1）饭店、旅馆、教学楼、办公楼的厅堂、卧室、办公室等；（2）电子计算机房、通讯机房、电视或电影放映厅等；（3）楼梯、走廊、电梯机房，以及电梯井、垃圾井、管道井的顶部等处；（4）书库、档案库等；（5）有电气火灾危险的场所。不宜选择离子感烟探测器的场所是：①相对湿度长期大于95﹪；②气流速度大于5m/s；③有灰尘、细粉末或水蒸气大量滞留；④有可能产生腐蚀性气体；⑤厨房及其它在正常情况下有烟滞留；⑥产生醇类、醚类、酮类等有机物质。（4）感温探测器在火灾初起阶段，使用热敏元件来探测火灾的发生是一种有效的手段，特别是那些经常存在大量粉尘、油雾、水蒸气的场所，无法使用感烟式火灾探测器，只有用感温式火灾探测器才比较合适。在某些重要的场所，为了提高火灾监控系统的功能和可靠性，或保证自动灭火系统的动作的淮确性，也要求同时使用感烟式和感温式火灾探测器。根据监测温度参数的不同，一般用于工业和民用建筑中的感温式火灾探测器有定温式、差温式、差定温式等几种。定温式感温探测器定温式探测器是在规定时间内，火灾引起的温度上升超过某个定值时启动报警的火灾探测器。它有线型和点型两种结构。其中线型是当局部环境温度上升达到规定值时，可熔绝缘物熔化使两导线短路，从而产生火灾报警信号。点型定温式探测器利用双金属片、易熔金属、热电偶热敏半导体电阻等元件，在规定的温度值上产生火灾报警信号。差温式感温探测器在一定时间内的温升差超过某一限值时则报警。由于火灾发生时，检测地点的温度在较短时间内急剧升高，根据这个特点，差温式感温探测器采用双金属片等感温元件，使得在一定时间内的温升差超过某一限值时，即发出警报。例如在1min内温升超过10℃或45s内温度升高超过20℃时即可报警。定温点：57.2℃

温升率：8.3℃/分钟

差定温式感温探测器差定温式探测器结合了定温和差温两种作用原理并将两种探测器结构组合在一起。差定温式探测器一般多是膜盒式或热敏半导体电阻式等点型组合式探测器。

感温探测器的适用场所对于火势发展迅速、温升高、且环境气流速度高，平时灰尘多、水蒸气和烟雾滞留而不能安装感烟探测器的场所，可考虑选择使用感温探测器。根据感温探测器的功能和特点，宜选用的场所如下：①相对湿度经常高于95%以上的场所；②火灾时有可能发生无烟或少烟的场所；③经常有粉尘、烟雾和蒸汽滞留的场所；④其他不宜安装感烟探测器的厅堂及公共场所。不宜选用感温探测器的场所：①火灾时有可能产生阴燃；②火灾危险性大；③温度在0℃以下的场所；④在正常情况下，温升速率较大的场所。

在警戒区域内发生火灾时，对火光参数响应的火灾探测器称作感光探测器或火焰探测器。这种类型的探测器具有红外型或紫外型敏感元件，其特点是对火焰中的红外或紫外辐射特别灵敏，而对太阳光、白炽灯和荧光灯等恒定辐射的一般光源不响应，因此工作稳定，抗干扰能力较强。

感光探测器分类：红外感光探测器、紫外感光探测器。

（5）感光探测器感光探测器的使用场所下列场所宜选用感光探测器：①火灾时产生极少量烟而有强烈的火焰辐射；②房间内存放易燃材料，如可燃液体；③需要对火焰作出快速反应；下列场所不宜选用感光探测器：①有可能发生无火焰火灾；②在火焰出现前有浓烟扩散；③探测器的“视线”易被遮挡污染；④探测器易受阳光或其他光源直接或间接照射，在正常情况下有明火作用及X射线、弧光等影响，如焊接车间等场所。（6）复合式火灾探测器两种或两种以上火灾参数响应的探测器，如感烟感温式、感烟感光式、感温感光式等几种形式。8.5.2测爆仪目的：检测可燃气体泄漏、可燃气体浓度。热催化原理：可燃气体进入探测器时，在铂丝表面引起氧化反应（无焰燃烧），其产生的热量使铂丝的温度升高，铂丝的电阻率发生变化。热导原理：含待测气体的空气与洁净空气的导热性能不一致，用热导池检测器检测。气敏原理：半导体吸附可燃气体后电阻发生变化。光干涉原理：根据含甲烷气体和洁净空气对光的折射率不同产生光程差，引起干涉条纹移动。各类测爆仪测爆仪甲烷测爆仪氢气测爆仪8.6防火与防爆安全装置8.6.1阻火装置8.6.2泄压装置8.6.3指示装置8.6.1阻火装置阻火装置的作用是防止火焰窜入设备、容器与管道内，或阻止火焰在