一、爆炸概述
可燃物質(zhì)引起燃燒和爆炸的條件是：
① 可燃物質(zhì)在空氣中的濃度在著火濃度(或爆炸極限)之內(nèi)；
② 有點火源。
在一定的著火濃度下，閃點越低，越易發(fā)生燃燒，其火災(zāi)危險性就越大。根據(jù)閃點高低，油品的閃點(珞)分為二類四級。即
一類一級 tF＜28℃
一類二級 tF=29～45℃
二類三級 tF=46～120℃
二類四級 tF≥121℃
一類油品叫做易燃液體，二類油品叫做可燃液體。
《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GN 16—87)對生產(chǎn)的火災(zāi)危險性分類已做出明確規(guī)定，根據(jù)液化石油氣的主要特征(表4-24)，表明液化石油氣儲配站火災(zāi)危險性屬于甲類。因此，從事這項工作的工人和工程技術(shù)人員，必須嚴格掌握安全防火、防爆基本知識，并制定預(yù)防事故發(fā)生的必要措施。
表4-24 低級烴的著火特性
序號
介質(zhì)分子式
大氣壓下液體沸點/℃
液體的閃點/℃
氣體自動著火溫度/℃
在空氣中的爆炸極限/%
1
CH4
-161.5
-175
595
5.3～14
2
C2H6
-88.6
-125
510
3.1～12.5
3
C3H8
-42.3
-105
468
2.1～9.5
4
nC4H10
-0.5
-60
365
1.8～8.5
5
iC4H10
-11.7
-83
500
1.8～8.5
6
C3H6
-47.7
-180
453
2～11.1
7
aC4H8
-6.1
-80
440
1.6～9.3
8
γC4H8
-6.9
-72
465
1.8～8.8
如果將油品預(yù)熱到很高的溫度，然后使它與空氣接觸，即使在無火源的情況下，它也可能劇烈地氧化而發(fā)生燃燒，其自燃時的最低溫度稱為自動著火溫度(或自燃點)。油品的沸點愈低則愈難自燃，即其自動著火溫度愈高。通常測定可燃液體的燃點時，是使可燃液體表面上的蒸汽和空氣混合物與火接觸，能使之燃燒不少于5s的溫度稱作其燃點。由于液化石油氣的比重大于1，容易積聚于低洼或死角處，與空氣混合形成爆炸性混合氣體，加之閃點及燃點較低，所以遇明火而發(fā)生火災(zāi)的危險性極大。
火災(zāi)往往都是由于燃燒失控而引起的。若火勢較大而又急救不及時，就可能產(chǎn)生次生災(zāi)害。如由于燃燒傳熱量過大，溫度急劇上升使容器內(nèi)液化石油氣液相體積極度膨脹導(dǎo)致容器破裂，或容器內(nèi)壓升高到安全閥，氣態(tài)液化石油氣大量釋放，事故就必然蔓延。
顯然，消防工作的重點應(yīng)放在平時消除隱患，并分區(qū)設(shè)防、配備精干機動靈活的滅火設(shè)備，以便盡可能在局部范圍內(nèi)控制火源，避免火勢蔓延成災(zāi)。
爆炸和燃燒可相伴而生，以燃燒的角度來看，爆炸是可燃物在一定條件下，發(fā)生迅速的氧化反應(yīng)，發(fā)出高熱和火光，反應(yīng)的氣體受高熱作用下，體積猛烈膨脹，產(chǎn)生強而有力的沖擊波，繼而發(fā)出巨響，其破壞力甚至足以摧毀建筑物。例如，液化石油氣由液體汽化成氣體，其體積膨脹近250倍。然后可能與空氣混合形成爆炸下限為2%的混合氣。由此推算，該爆炸混合物的體積可達原液態(tài)液化石油氣體積的12500倍，若外加由于燃燒溫度急劇升高引起體現(xiàn)膨脹的因素在內(nèi)，爆炸所產(chǎn)生的后果將是災(zāi)難性的。雖然爆炸事故的發(fā)生難以預(yù)料，但是可以采取一定措施，消除引起爆炸的誘發(fā)因素，從而有效避免爆炸事故的發(fā)生。
二、液化石油氣的爆炸特性
1. 爆炸
物質(zhì)從一種狀態(tài)驟然轉(zhuǎn)變成另一種狀態(tài)，并在瞬間釋放出大量的能量，同時產(chǎn)生巨大聲響的現(xiàn)象稱為爆炸。液化石油氣爆炸可分為物理性爆炸和化學(xué)性爆炸兩種。
(1) 物理性爆炸 這種爆炸是由物理變化引起的。爆炸原因往往是由于容器內(nèi)部介質(zhì)的壓力超過了容器所能承受的強度，致使容器破裂，內(nèi)部介質(zhì)在瞬間膨脹，并以高速度釋放出內(nèi)在能量。物質(zhì)在發(fā)生物理性爆炸前后的成分和性質(zhì)均不改變。儲罐或鋼瓶內(nèi)的液化石油氣，受高溫膨脹而引起的容器脹裂爆炸；鍋爐超壓爆炸等都屬于物理性爆炸。
(2) 化學(xué)性爆炸 這種爆炸是由于物質(zhì)發(fā)生極迅速的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生高溫、高壓反應(yīng)混合物而引起的爆炸。當儲罐或鋼瓶破裂時，內(nèi)部的液化石油氣迅速蒸發(fā)、膨脹，并與周圍的空氣相混合，形成可燃性混合氣體，極易達到爆炸極限，一旦遇到火源，便立即發(fā)生化學(xué)性爆炸。其實質(zhì)是高速度的燃燒，從而產(chǎn)生出大量的高溫燃氣向四周擴散，并引起附近的可燃物質(zhì)燃燒?；瘜W(xué)性爆炸常常伴隨火災(zāi)的發(fā)生，破壞力更為巨大。物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)性爆炸前后的成分和性質(zhì)均發(fā)生了根本的變化。
2. 爆炸極限
液化石油氣各組分的爆炸極限見表4-25。
表4-25 液化石油氣各組分的爆炸極限 單位：%，體積分數(shù)
名稱
爆炸下限
爆炸上限
在空氣中完全燃燒時理論含量
名稱
爆炸下限
爆炸上限
在空氣中完全燃燒時理論含量
丙烷
2.37
9.50
4.02
丁烷
1.86
8.41
3.12
丙烯
2.00
11.10
4.44
丁烯
1.70
9.00
3.37
確定爆炸濃度極限的實用意義如下所述。
① 評定氣體或液體蒸汽的火災(zāi)危險性大小。可燃氣體或液體蒸汽的爆炸下限越低，爆炸范圍越大，則火災(zāi)危險性愈大。例如，汽油的爆炸極限約為1.7%～7.2%，液化石油氣爆炸極限約為1.5%～9.5%，氨氣的爆炸極限為15%～27%，火災(zāi)危險性的順序則為：液化石油氣＞汽油＞氨氣。
② 劃分可燃氣體等級的依據(jù)。爆炸濃度下限低于10%的可燃氣體屬于一級可燃氣體，爆炸濃度下限高于10%的可燃氣體屬于二級可燃氣體。如液化石油氣屬一級可燃氣體，氨氣屬二級可燃氣體。
③ 評定氣體生產(chǎn)、儲存，火災(zāi)危險性類別，選擇電氣設(shè)備的依據(jù)。
三、液化石油氣站用電場所爆炸危險等級和范圍的劃分
爆炸和火災(zāi)危險場所的等級，按其物質(zhì)狀態(tài)的不同和發(fā)生事故的可能性及危險程度劃分為三類八級。根據(jù)發(fā)生事故的可能性和后果及危險程度，在《電力裝置設(shè)計規(guī)范》中，將爆炸火災(zāi)危險場所劃分三類八級，見表4-26。
表4-26 爆炸火災(zāi)危險場所等級劃分
類別
分類場所
級別
分級場所
第一類
氣體或蒸汽爆炸性混合物的場所
O-1級
在正常情況下能形成爆炸性混合物場所
O-2級
正常情況下不能形成，僅在不正常情況下才能形成爆炸性混合物場所
Q-3級
在不正常情況下整個空間形成爆炸性混合物的可能性較小，爆炸后果較輕的場所
第二類
粉塵或纖維爆炸性混合物的場所
G-1級
正常情況下能形成爆炸性混合物(如鎂粉、鋁粉、煤粉等與空氣的混合物)的場所
G-2級
正常情況下不能形成，僅在不正常情況下能形成爆炸性混合物的場所
第三類
火災(zāi)危險場所
H-1級
在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生，使用、加工儲存或轉(zhuǎn)運閃點高于場所環(huán)境溫度的可燃物體，而它們的數(shù)量和配置能引起火災(zāi)危險的場所
H-2級
在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的懸浮狀、堆積可燃粉塵或可燃纖維，它們雖然不會形成爆炸性混合物，但在數(shù)量上與配置上能引起火災(zāi)危險的場所
H-3級
有固體可燃物質(zhì)，在數(shù)量上和配置上能引起火災(zāi)危險的場所
液化石油氣站屬于第一類，即可燃氣體、易燃或可燃液體的蒸汽與空氣形成的爆炸性混合物場所。
液化石油氣站用電場所爆炸危險等級和范圍，主要根據(jù)其液化石油氣場所配置設(shè)備情況、設(shè)備泄漏和擴散情況以及自然通風(fēng)條件等因素劃分。
1. Q-1級場所
在正常情況下，爆炸性混合氣體連續(xù)地、短時間頻繁地出現(xiàn)或長期存在的場所。
在液化石油氣站Q-1級場所原則上是不存在的。只有Q-2級場所中比地面低洼，易積存液化石油氣的部位，可視為Q-1級場所。
2. Q-2級場所
在正常情況下，爆炸性混合氣體可能出現(xiàn)的場所。
① 封閉式的灌瓶間及附屬瓶庫、壓縮機室、烴泵房、汽車槽車庫、儲罐室氣化間、混氣間、調(diào)壓室。瓶裝供應(yīng)站的瓶庫、瓶組間等建筑物的內(nèi)部空間。
② 敞開式或半敞開式灌瓶間的內(nèi)部空間，以及敞開面向外水平距離15m以內(nèi)和敞開面高度以下的空間。
③ 敞開式或半敞開式的灌瓶間附屬瓶庫、壓縮機室、烴泵房汽車槽車庫、儲罐室、氣化間、混氣間、調(diào)壓室、瓶裝供應(yīng)站的瓶庫、瓶組間等內(nèi)部空間，以及敞開面向外水平距離7.5m以內(nèi)和敞開面高度以下的空間。
④ 鐵路槽車和汽車槽車裝卸口以外水平距離15m和裝卸口2m以下的空間。
⑤ 儲罐和容器安全閥口和排污閥口以外以3m為半徑的空間。
⑥ 儲罐、容器和管道上閥門1m以內(nèi)的空間。
⑦ Q-2級場所中比地面低洼，易積聚液化石油氣的部位。
3. Q-3級場所
在正常情況下，爆炸性混合氣體不能出現(xiàn)，僅在不正常情況下偶爾短時間出現(xiàn)的場所。
① 2第①項所列封閉式建筑物以廠房為界，在自然通風(fēng)良好的條件下，通風(fēng)室外的門、窗開口垂直高度和水平距離1m內(nèi)的空間。
② 2第②項建筑物Q-2級場所以外，水平距離7.5m以內(nèi)敞開面高度以下的空間。
③ 2第③項所列建筑物Q-2級場所以外，水平距離7.5m和敞開高度以下的空間。
④ 鐵路槽車和汽車槽車裝卸口Q-2級場所以外，水平距離3m以內(nèi)和裝卸口高度2m以下的空間。
⑤ 露天設(shè)置的儲罐，容器和設(shè)備自外壁以外水平距離和垂直距離3m以內(nèi)的空間。當設(shè)有防護墻時，還包括防護墻高度以內(nèi)的空間。
⑥ 儲罐和容器安全閥閥口和排污閥閥口Q-2級場所以外，以3m為半徑的空間。
⑦ 2第⑥項Q-2級場所以外，3m以內(nèi)的空間。
4. 無爆炸危險場所
① 使用液化石油氣或殘液作燃料的鍋爐房內(nèi)部空間。
② 使用液化石油氣的廚房。
5. 與爆炸危險區(qū)域用有門的墻隔開時，相鄰場所等級劃分
如表4-27所示。
表4-27 與爆炸危險區(qū)域相鄰場所的等級劃分
危險區(qū)域等級
用有門的墻隔開的相鄰場所
備 注
一道有門的墻
兩道有門的墻 (走廊或套間)
隔墻上的門應(yīng)是非燃材料制成，且有密封措施和自動關(guān)閉裝置(如彈簧等)，兩道隔墻門框凈距不應(yīng)小于2m
Q-1
Q-2
Q-2
Q-3
無危險場所
Q-3
無危險場所
四、防爆電氣設(shè)備的選擇
防爆電氣設(shè)備可分六種類型，與其相應(yīng)的標志如表4-28所示。爆炸性混和物在標準試驗條件下，按其傳爆能力可分4級(只適用于隔爆型)，如表4-29所示。所謂傳爆能力是指爆炸性混合物對爆炸的傳播能力，通常用使它們不能連續(xù)傳爆的最大狹窄間隙的尺寸來表示。這與燃燒過程火焰?zhèn)鞑r，在孔口出流孔徑小于極限值的情況下，火焰就不能再繼續(xù)傳播的意義相仿。
爆炸性混合物在標準試驗條件下，按自然溫度可分為5組，如表4-30所示。這樣，可將爆炸性混合物按分級分組情況編排，如表4-31所示。
表4-28 防爆電氣設(shè)備新舊類型標志對照表
類型
標志
類型
標志
舊
新
舊
新
—
充砂型
—
q
防爆安全型增安型Ae—無火花型—n
隔爆型
隔爆型
B
d
安全火花型
本質(zhì)安全型
H
i
防爆充油型
充油型
C
o
防爆特殊型
特殊型
T
s
防爆通風(fēng)、充氣型
通風(fēng)充氣型
F
p
注：1. 舊類型在標志前加“K”字者為煤礦用防爆電氣設(shè)備。
2. 新類型標志“Ⅱ”者為工廠用防爆電氣設(shè)備；標志“Ⅰ”者為煤礦用防爆電氣設(shè)備。
表4-29 爆炸性混合物的級別
級別
試驗最大不傳爆間隙σ/mm
級別
試驗最大不傳爆間隙σ/mm
1
1.0＜σ
3
0.4＜σ≤0.6
2
0.6＜σ≤1.0
4
σ≤0.4
表4-30 爆炸性混合物的分組
組別
爆炸性混合物的自燃溫度T/℃
組別
爆炸性混合物的自燃溫度T/℃
a
450＜T
d
135＜T≤200
b
300＜T≤450
e
100＜T≤135
c
200＜T≤300
表4-31 爆炸性混合物分級分組舉例
組別
a
b
c
d
e
1
甲烷、氨、乙酸、乙烷、丙烷、丙酮
丁醇、乙酸酐、丁烷
環(huán)乙烷、戊烷、乙烷、庚烷
乙醚
2
苯乙烯、氯乙烯、苯、氯苯、甲醇、甲苯、一氧化碳、乙酸乙酯
乙酸丁酯、乙酸戊酯
辛烷、癸烷、硫化氫、汽油
乙醛
3
城市煤氣
環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷、丁二烯、乙烯、1,4-二氧基乙烷
異戊二烯
4
水煤氣、氫
乙炔
二硫化碳
防爆電氣設(shè)備除了按上述類型、級別、組別標識在銘牌上之外，還必須在設(shè)備的明顯處有清晰的凸紋標志。儀器和儀表允許采用非凸紋的永久性標志。標志方法為：類型、級別、組別均按主體和部件的順序標出。當無隔爆型或安全火花型部件時，則級別標以“0”。例如，主體為隔爆型3級b組，部件為安全火花型Ⅱ級b組，應(yīng)標以“BH3Ⅱb”。
液化石油氣儲配站生產(chǎn)區(qū)選用的電氣設(shè)備，均采用隔爆型防爆電氣設(shè)備。由于電氣設(shè)備多已形成系列產(chǎn)品，并非每個級別都有定型產(chǎn)品可選，故在城市燃氣系統(tǒng)中只能選用不低于3級a組防爆級別的電氣設(shè)備。例如電動機，通常工廠使用BJO2系列隔爆三相異步電動機較多，它是由J02型派生的一般用途隔爆型三相異步電動機，它的產(chǎn)品防爆級別主要有KB、B2d、B3d三種。它們分別適用于三種情況下：
① KB型適用于煤礦及工廠，在1級a、b、c和d組場所的設(shè)備上；
② B2d型適用于工廠在1、2級a、b、c和d組場所的設(shè)備上；
③ B3d型適用于工廠在1、2、3級a、b、c和d組場所的設(shè)備上。
可見，在液化石油氣儲配站生產(chǎn)區(qū)內(nèi)使用的電動機應(yīng)選B3d型防爆級別的。其他的電氣設(shè)備(如啟動器)，也應(yīng)選用相應(yīng)等級的產(chǎn)品。對于照明用燈，由于安裝位置較高，在局部或全部敞開的瓶庫(或瓶棚)內(nèi)部距地面高度2m以上，可按Q-3級選用，既可用隔爆型，也可用防爆型；而灌瓶間內(nèi)照明燈仍需采用隔爆型。
五、靜電及其預(yù)防
1. 靜電原理
兩種物質(zhì)相互摩擦，互相緊密接觸再分離，發(fā)生電感應(yīng)或電解作用，均會引起電子轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生靜電。靜電產(chǎn)生的結(jié)果，就使丟失電子的物質(zhì)帶正電，而獲得電子的物質(zhì)帶負電。當具備一定條件時，帶不同種靜電電荷的物質(zhì)之間就會發(fā)生放電現(xiàn)象，謂之靜電火花。靜電的產(chǎn)生不僅不易覺察，而且測試和控制措施都不是絕對有把握的，以致找不到原因的火災(zāi)發(fā)生后，很難根據(jù)殘痕分析來判定是否由靜電引起的。
液化石油氣生產(chǎn)場所，通常有以下情況易產(chǎn)生靜電火花。
① 液化石油氣從小孔噴出，噴出介質(zhì)和噴嘴均會帶靜電，介質(zhì)中的懸浮雜質(zhì)顆粒的空間電荷尤為明顯，當它碰到絕緣物或無接地導(dǎo)體時，則該導(dǎo)體就接受空間電荷而帶電，電位隨之不斷升高。另外，當介質(zhì)噴入密封容器內(nèi)，則容器內(nèi)由于空間電荷浮游，也會促使電荷密度上升，導(dǎo)致放電。此時，若容器接地不良，也會帶電(反極性電)，問題不在于容器帶正電或負電，而在于電位的高低。
② 設(shè)備互相撞擊及與地面摩擦，甚至帶釘鞋與地面摩擦?xí)r都有可能產(chǎn)生靜電火花。
③ 管道及設(shè)備接地不良，又在液化石油氣高速流動的情況下，由于摩擦產(chǎn)生的靜電不易及時導(dǎo)出，則靜電積聚可能產(chǎn)生高達數(shù)千伏的危險電壓。管道帶電現(xiàn)象，尤以高分子材料的管道表面電位升高最為顯著。
④ 用泵向容器內(nèi)灌注液化石油氣時，流動中帶電的液體將電荷帶入容器內(nèi)而引起電荷積聚。
⑤ 用傳動帶驅(qū)動的泵和壓縮機，在運行中的皮帶會帶電，其電位往往會高達20kV以上。
⑥ 穿著衣物(尤其是化纖衣料、織物)、人身摩擦均會引起靜電產(chǎn)生，但植物棉織品有吸濕性，不必擔(dān)心帶電。人體帶電實例，如表4-32所示。
表4-32 人體帶電實例
摩擦方式
人體電位/V
在尼龍地毯上穿新皮鞋快步走
-2700
穿新皮鞋慢步走
-2400
穿心的合成底鞋慢步走
-2900
在油地氈、合成樹脂花磚或大理石上行走，穿化纖上衣坐在人造革面沙發(fā)上
1000～1500
坐著微微顫動時
10000
從沙發(fā)上站起時
10000
與噴出的帶電蒸汽接觸時
5000
脫去化纖上衣時
5000
靜電火花能否成為點源，取決于物體之間的電位和放電過程中放出的能量。一般計算導(dǎo)體處于絕緣狀態(tài)時的電位和釋放靜電能量的公式為：
式中V—一物體的靜電電位，V；
Q—一物體積聚的電荷，C；
C—一帶電體的電容，F(xiàn)；
W—一導(dǎo)體內(nèi)積聚的靜電能量，J。
由于導(dǎo)體要放電，就將其積累的靜電能量全部釋放出來。若該能量超過可燃氣體的最小著火能量，可燃氣體和空氣混合物就可能被點燃。通常，積聚電荷(Q)是很難測出的，電位(V)可用靜電電壓表測定，靜電電容(C)可用下式做近似計算。
導(dǎo)體在空間處于“孤立”狀態(tài)(視作孤立球狀導(dǎo)體)時，
C=4πεε0r (4-9)
導(dǎo)體與大地或接地物體接近(視作兩板相對平行)時，
式中C——靜電電容，F(xiàn)；
ε0——真空介電常數(shù)，ε0=8.85×10-12(F/m)；
ε——空間物質(zhì)相對介電常數(shù)，對空氣ε≈1；
r——球狀導(dǎo)體半徑，m；
A——對向面積，m2；
L—一兩板間距，m。
各種燃氣體的最小著火能量如表4-33所示。由此可見，可燃氣體最小著火能量是很小的，積聚起來的靜電能量很容易達到該值，應(yīng)引起足夠的重視。通常認為帶電體
表4-33可燃氣體的最小著火能量的靜電電位低于300V時是安全的。人體遭靜電電擊，偶有強烈的打擊感(V＞6kV，W＞2mJ時)，但不可能達到致命的地步。
表4-33 可燃氣體的最小著火能量
級別
可燃氣體種類
濃度(在空氣中)/%
最小著火能量/mJ
級別
可燃氣體種類
濃度(在空氣中)/%
最小著火能量/mJ
10-6
J級
二硫化碳
6.52
0.015
10-4
J級
丙烷
4.02
0.31
氫
29.5
0.019
乙醛
7.72
0.376
乙炔
7.73
0.02
正丁烷
3.42
0.38
乙烯基乙炔
4.02
0.082
丁酮
3.67
0.53
乙烯
6.52
0.096
四氫呋喃
3.67
0.54
苯
2.71
0.55
乙酸乙烯酯
4.44
0.70
氨
21.8
0.77
10-4
J級
環(huán)氧乙烷
7.72
0.105
10-3
J級
丙酮
4.97
1.15
丙炔
4.97
0.152
三乙氨
2.10
1.15
1,3-丁二烯
3.67
0.17
異辛烷
1.65
1.35
1,2-環(huán)氧丙烷
4.97
0.19
甲苯
2.27
2.5
吡咯
3.83
3.4
甲基氰
7.02
6.0
甲醇
12.24
0.215
呋喃
4.44
0.225
甲烷
8.5
0.28
丙烯
4.44
0.282
乙烷
6.0
0.31
2. 防靜電措施
從靜電產(chǎn)生的原理可知，引起靜電著火或爆炸必須具備以下條件
① 有靜電源；
② 靜電得以積聚，并達到足以引起放電的電位值；
③ 可燃混合物的存在，以及導(dǎo)體釋放靜電能量大于其周圍可燃混合物的最小著火能量。
針對摯些石油氣生產(chǎn)場所的工藝設(shè)施、設(shè)備及其操作過程，應(yīng)該有意識地采取相應(yīng)的措施，大致歸納如下：
① 設(shè)備接地良好，接地電阻值小于100Ω，與防雷設(shè)施共用時，則取小于10Ω；
② 嚴禁使用高絕緣材料，使用塑料、膠管時，應(yīng)加上金屬屏蔽網(wǎng)；
③ 廠房內(nèi)防爆電動機使用傳動皮帶時，其導(dǎo)靜電性能應(yīng)良好；
④ 裝卸作業(yè)應(yīng)克服小孔漏泄，控制介質(zhì)流速和壓差不應(yīng)太高；
⑤ 建、構(gòu)筑物使用不發(fā)火花地面、地面不應(yīng)鋪絕緣材料，地面漏泄電阻應(yīng)小于1000Ω：
⑥ 生產(chǎn)場所應(yīng)保持良好通風(fēng)及室內(nèi)空氣濕度(宜在50%左右)；
⑦ 文明操作，避免容器及設(shè)備撞擊；
⑧ 嚴格遵守規(guī)章制度，控制人員流動，衣著及勞動保護用品要符合防靜電要求。
六、防雷及其措施
1. 雷電的危害
雷電是一種自然現(xiàn)象。眾所周知，水蒸氣和強烈氣流形成了雷云，隨著電荷的積累，雷云的電位逐漸升高。當帶不同電荷的雷云互相接近到一定距離，或雷云與地面凸起物接近到一定程度時，便發(fā)生激烈的放電，出現(xiàn)強烈的閃光。由于放電時溫度高達2000℃，空氣受熱急劇膨脹，發(fā)生爆炸的轟鳴聲。這就是閃電和雷鳴。雷云和大地之間的放電稱為直擊雷。此外，還分有感應(yīng)雷、雷電侵入波和球形雷等幾種雷電現(xiàn)象。
雷電有很大的破壞力，有多方面的破壞作用。雷擊房屋、線路及電力設(shè)備等物體時，會產(chǎn)生雷電過電壓，將這些物體燒毀，引起火災(zāi)和電力設(shè)備觸漏電事故。雷電所波及的范圍內(nèi)，會嚴重損壞設(shè)備和危及人身安全。因此，對具有易燃、易爆特點的液化石油氣儲配站來講，采取相應(yīng)的防雷措施尤為重要。
2. 防雷電裝置
防雷擊的基本方法是將雷電電流通過適當?shù)耐ǖ酪氲叵拢芑乩坩?、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶、避雷器都是經(jīng)常采用的防雷裝置。一套完整的防雷裝置包括接閃器、引下線和接地系統(tǒng)。
① 接閃器是利用其高出被保護物的突出高度，把雷電引向自身，并通過引下線和接地系統(tǒng)，使雷電流入大地，使被保護物體免受雷擊。避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶以及建筑物的金屬面都可作為接閃器。
② 避雷器并聯(lián)在被保護設(shè)備或設(shè)施上，正常時處于不通狀態(tài)，當有雷電時，擊穿放電，切斷過電壓，發(fā)揮保護作用。過電壓終止后迅速恢復(fù)不通狀態(tài)，保護正常工作。避雷器有保護間隙、管形避雷器和閥形避雷器之分，主要用于保護電力設(shè)備，也用作防止高電壓侵入室內(nèi)的安全設(shè)施。
③ 引下線是雷電電流進入大地前的通道，應(yīng)滿足機械強度、耐腐蝕和穩(wěn)定的要求。
引下線的截面積一般不應(yīng)小于48mm2。
引下線應(yīng)沿建筑物的外墻敷設(shè)，并應(yīng)避開建筑物的出入口和行人容易接觸的地點。引下線應(yīng)盡量短而直。
④ 接地系統(tǒng)的作用是排放雷電電流，其性能主要取于它的流散電阻。流散電阻越小，雷電電流排放越快。由于引下線電阻很小，往往忽略不計，接地電阻一般可認為等于流散電阻。接地系統(tǒng)通過沖擊電流時的接地電阻稱為沖擊接地電阻。
3. 雷電的破壞
雷電是自然界的空間放電現(xiàn)象，其本質(zhì)與生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的靜電是一致的。雷擊放電電壓可高達數(shù)千千伏，其破壞力是巨大的。它的破壞作用大致可分三個如下方面。
① 對電氣設(shè)施、設(shè)備的破壞，如造成絕緣損壞、短路而失火；造成高壓竄入低壓或設(shè)備漏電而引起觸電事故；巨大的雷電電流直接順著導(dǎo)體流入地下，導(dǎo)致觸電傷亡，甚至雷電直接破壞電網(wǎng)、電路而造成停電事故。
② 雷電電流通過導(dǎo)體瞬間轉(zhuǎn)換成熱能引起可燃物質(zhì)燃燒。
③ 雷擊瞬間在被擊物縫隙處氣體突然膨脹造成機械破壞。
4. 防雷措施
目前的科學(xué)技術(shù)水平尚無法人為消除雷電，只能采取預(yù)防措施。預(yù)防雷電電擊的基本方法是引導(dǎo)雷電電流進入大地。避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶、避雷器都是經(jīng)常采用的防雷裝置。一套完整的防雷裝置應(yīng)包括接閃器、引下線和接地裝置三部分。防雷裝置的接地電阻值不應(yīng)大于10Ω。
液化石油氣儲配站防雷措施的要求，應(yīng)遵守《電力設(shè)計技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，生產(chǎn)區(qū)內(nèi)的建、構(gòu)筑物防雷等級為第二級。露天儲罐在壁厚不小于4mm時，本身就可作為接閃器，但必須接地良好，接地點還應(yīng)不少于兩處，其間距不應(yīng)超過30m。為了防止雷電感應(yīng)的危害，建筑物內(nèi)的金屬設(shè)備、管道、結(jié)構(gòu)鋼筋等都應(yīng)接地。此外，人身防雷內(nèi)容主要是避免在雷雨天氣進行室外操作或在室內(nèi)檢修電氣設(shè)備等。
液化石油氣儲配站、氣化站、混氣站和加氣站(以下統(tǒng)稱液化石油氣站)是一個易燃、易爆、易使人中毒的危險場所。在液化石油氣站的生產(chǎn)區(qū)內(nèi)，分布于各處的工藝裝置之間通過各種閥門與管道連接，構(gòu)成了一個相互關(guān)聯(lián)、相互制約的生產(chǎn)體系。液化石油氣長期以一定的壓力存在于工藝裝置和管路中，很容易從老化和松弛的各密封點滲漏出來。同時在充裝鋼瓶、裝卸車過程中，殘存在橡膠管內(nèi)的液化石油氣不可避免地也要逸出。不僅操作人員直接置身于這種環(huán)境中操作，維修人員也常常在此環(huán)境中對各設(shè)備管道進行維護修理作業(yè)，如果在任何一個工作面上，哪怕是有一個人違反操作規(guī)定，違反某項安全制度，就極有可能導(dǎo)致燃燒、爆炸事故，甚至造成站毀人亡的惡果。
因此，必須加強液化石油氣站的安全管理，建立健全各項管理制度和安全操作規(guī)程，不斷對職工進行安全知識教育，使每一個在液化石油氣站內(nèi)從事工作的人員明確各自的崗位職責(zé)及安全要求，切實做到自覺遵守制度，嚴格按照規(guī)程操作，保證安全生產(chǎn)。
七、火災(zāi)與撲救
火災(zāi)是一種在失控條件下發(fā)生的對社會威脅較大而且也很頻繁的災(zāi)害。我國每年發(fā)生幾千起火災(zāi)，造成的經(jīng)濟損失在數(shù)十億元，傷亡人數(shù)達數(shù)百人。由于液化石油氣本身具有閃點低、易擴散、受熱后迅速汽化，強熱時劇烈汽化而噴發(fā)遠射、燃燒值大、燃燒溫度高、爆炸范圍較寬且爆炸下限低等特點。因此，一旦發(fā)生液化石油氣火災(zāi)事故，除直接破壞財產(chǎn)引起人員傷亡外，還會發(fā)生爆炸、建筑物與設(shè)備塌崩飛散和引起火情進一步擴大等繼生災(zāi)害，造成更加嚴重的后果。為了有效地防范液化石油氣火災(zāi)和爆炸事故的發(fā)生，需要對火災(zāi)火源、液化石油氣火災(zāi)特征和消除火災(zāi)的措施及消防器材的使用等知識加以了解和掌握。
1. 火源的分類
燃燒必須同時具備以下三個條件：要有可燃物質(zhì)，要有氧化劑，要有引火源。這三個條件稱之為燃燒的“三要素”。在液化石油氣的生產(chǎn)操作環(huán)境中，前兩個條件在多數(shù)場合下總是同時存在，無法避免的，火源則是引起可燃物燃燒的主要災(zāi)源。因此，了解火源分類，加以控制和消除引火源是防火、防爆的關(guān)鍵。
(1) 根據(jù)火源性質(zhì)分類 火源按其性質(zhì)分，有如下4類。
① 機械性火源類 撞擊、摩擦火源；壓縮熱(如氣體壓縮過程中產(chǎn)生的高熱體)。
② 熱火源類 高溫物體(100℃的設(shè)備和鐵件)；熱射線(如陽光、鋼水的熱射線)。
③ 電火源類 電氣火花；靜電火花。
④ 化學(xué)火源類 明火(煙火、爐火等)；自燃火源(物質(zhì)自燃著火形成的火源)。
(2) 按火源的用途分類
① 工藝加熱用火 如工業(yè)爐火、窯爐等。在液化石油氣站內(nèi)，這類火源本身是不存在的，但要注意周圍工礦企業(yè)中這類火源對液化石油氣站造成的威脅。
② 維修用火 如焊接、切割、噴燈和熬制用火等。這種火源造成的事故居多，不可忽視。凡在液化石油氣站生產(chǎn)區(qū)內(nèi)動火，均應(yīng)按規(guī)定辦理動火手續(xù)，嚴禁隨意動火。
③ 電氣火源 如電氣火花、靜電放電火花等。這也是液化石油氣站常見的致災(zāi)火源。電氣接觸點在啟動時或斷開時產(chǎn)生的火花溫度可達幾千度，電氣火源多見于電氣設(shè)備不符合規(guī)格要求或老化、線路超負荷、電氣短路、接觸電阻增大等原因所致。電火花所擊穿的空間，最高溫度達上萬攝氏度，因而危害很大。靜電火花的危害也是不可忽視的。靜電的特性之一，就是電量小而電壓高，一旦形成條件，易發(fā)生靜電放電火花，成為火災(zāi)、爆炸的火源。因此必須將其導(dǎo)入地下。
④ 其他火源 如煙火、撞擊摩擦火花、自燃著火、高溫物體等。因此類火源引起的火災(zāi)、爆炸事故也不少見，尤其吸煙危害大，煙頭的煙火溫度高達800℃，足以點燃易燃易爆物質(zhì)，煙頭陰燃時間長，往往待人離開或空氣混合物達到爆炸濃度后才引發(fā)火災(zāi)爆炸事故。
2. 液化石油氣火災(zāi)的危害
根據(jù)我國對可燃性液體火災(zāi)危險等級的劃分，液化石油氣屬一級易燃易爆危險品，是最高的危險等級，其危險性主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
(1) 極易燃燒和爆炸 液化石油氣的閃點很低，其主要成分的閃點都在-60℃以下。
液化石油氣氣體的最小引燃能量為0.2～0.3mJ，是極易著火的一種可燃物質(zhì)。不論在寒冬還是盛夏，都無需加熱，遇有火種便可燃燒。同時液化石油氣的爆炸范圍在2%～10%之間，其爆炸下限低，爆炸范圍寬，受熱、承受沖擊或遇電火花，接觸強氧化劑都能引起燃燒爆炸。因此，相對于汽油、煤油、酒精等易燃物質(zhì)來說，液化石油氣的易燃易爆性更大。液化石油氣-氧氣混合的燃爆范圍見.表4-34。
表4-34 液化石油氣-氧氣混合的燃爆范圍
序號
液化石油氣在混合氣體中的體積分數(shù)/%
燃燒爆炸情況
序號
液化石油氣在混合氣體中的體積分數(shù)/%
燃燒爆炸情況
1
3.2
爆炸聲音微弱
6
33.1
爆炸聲音響
2
6.0
有爆炸聲
7
36.2
爆炸聲音響
3
6.7
有爆炸聲
8
43
爆炸聲音響、震
4
12.9
有爆炸響聲
9
51.5
爆炸聲音響、震，并強烈發(fā)光
5
19.1
爆炸聲音較響
10
64
爆炸聲音響、震，并強烈發(fā)光
(2) 火勢猛，災(zāi)害損失大 液化石油氣的爆炸速度為2000～3000m/s，火焰溫度高達2000℃，沸點低，自燃點為446～480℃。當一有火情，即便在遠方的液化石油氣也會起燃，形成長距離大范圍的火區(qū)，災(zāi)害異常猛烈。液化石油氣液體發(fā)熱值為46.1mJ/kg，氣體低發(fā)熱值為92.1～108.9mJ/m3，約為焦爐煤氣的6倍多，由于其燃燒熱值，四周的其他可燃物也極易被引燃。不少的火災(zāi)案例中，都有建筑物被燒塌，混凝土構(gòu)件被燒熔的情況。如此猛烈的火勢，給現(xiàn)場撲救人員的作業(yè)和裝備的使用，也造成一定的困難。
(3) 易揮發(fā)，且事故具有隱蔽性 液化石油氣在常溫常壓下極易揮發(fā)，液態(tài)石油氣泄漏出來體積能迅速揮發(fā)擴大成250L以上的氣體。由于氣態(tài)石油氣的密度比空氣大1.5～2.0倍，往往停滯積聚在地板下面的空隙、電纜、下水道等低洼處，一時不易被吹散。即使在平地上，也能沿地隨風(fēng)漂流而不易逸散到空中。所以，遠處的明火也能將滲漏出來的油氣點燃而引起燃燒爆炸，使事故的隱蔽性增大，極大地增加了火災(zāi)的危險性。
(4) 極限濃度低，繼生災(zāi)害嚴重 1m3液化石油氣與空氣混合，含量達到2%時，能形成體積為12500m3的爆炸性混合物，使具有爆炸危險的范圍大大擴大，一遇明火，除產(chǎn)生爆炸外，極易導(dǎo)致周圍儲罐或罐車因受高溫的烘烤而引發(fā)物理爆炸，大量的液化石油氣從爆炸破裂的容器中涌噴到四周較遠地域，繼而汽化著火，使火災(zāi)延伸到周圍遠處的建筑物，從而引發(fā)惡性火災(zāi)事故，造成更加嚴重災(zāi)情。
3. 滅火原理及基本方法
(1) 滅火原理 物質(zhì)的燃燒是一種同時發(fā)光發(fā)熱的激烈的氧化反應(yīng)。既然是化學(xué)反應(yīng)，就必須具備一定的物質(zhì)條件。燃燒發(fā)生所具備的條件是同時存在可燃物質(zhì)、氧化劑和點火源三個要素。這三個要素缺少任何一個，燃燒便不能發(fā)生。而且三個條件之間要相互作用，并在成分、溫度、壓力和點火等方面還要有數(shù)量值的要求，燃燒才會發(fā)生。如燒紅的鐵絲在助燃充足的純氧或氯氣中能劇烈燃燒，而在空氣中卻不燃燒。一般天然可燃物在空氣中含氧量低于14%時也不會燃燒；丙烷在空氣中的濃度小于2%時就不會被點燃。因而，對已經(jīng)進行的燃燒，若破壞和消除可燃物或助燃物中的任何一個條件，燃燒便會衰弱終止，這就是滅火的基本原理。
(2) 滅火的基本方法 根據(jù)滅火原理，滅火的基本方法是要破壞燃燒必須具備的基本條件，中止燃燒反應(yīng)過程所采取的一些措施。具體方法有以下幾種。
① 隔離滅火法 根據(jù)燃燒必須具備可燃物質(zhì)這一條件，將燃燒物體與附近的可燃物隔離或疏散，中斷可燃物的供應(yīng)，使燃燒停止。這是撲救火災(zāi)比較常用的一種方法，適用于撲救各種固體、液體和氣體的火災(zāi)。如將火源附近的可燃、易燃、易爆和助燃物質(zhì)從燃燒區(qū)轉(zhuǎn)移到安全地點；關(guān)閉管道閥門，阻止可燃氣體或液體；阻攔流散的易燃、可燃液體或擴散的可燃氣體或?qū)我坏娜紵?如鋼瓶、罐車)從危險區(qū)快速轉(zhuǎn)移到安全地帶；或拆除與火相連的易燃建筑結(jié)構(gòu)等，造就阻止火勢蔓延的空間地帶。
② 冷卻滅火法 根據(jù)可燃物質(zhì)發(fā)生燃燒時必須達到一定溫度這一條件，將滅火劑直接噴灑在燃燒著的物體上，使可燃物質(zhì)的溫度降到燃點以下，而停止燃燒。如用大量的水沖潑火區(qū)來降溫；二氧化碳滅火劑來滅火，由于雪花狀固體二氧化碳本身溫度很低，接觸火源汽化時又吸收大量的熱，從而使燃燒區(qū)的溫度急劇下降。另外，在火場上除用冷卻法直接撲滅火災(zāi)外，還常用水來冷卻尚未燃燒的可燃物和生產(chǎn)裝置，以防止它
③ 窒息滅火法 根據(jù)可燃物質(zhì)燃燒需要足夠的助燃物質(zhì)(空氣、氧)這一條件，采取阻止空氣進入燃燒區(qū)的措施，或斷絕氧氣而熄滅。這種方法適用于撲救封閉的房間、單一著火體和生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)的火災(zāi)。如使用沙土、石棉布、濕被等不燃或難燃材料覆蓋燃燒物或封閉孔洞；用二氧化碳、氮氣或水蒸氣充斥燃燒空間等，使可燃物無法獲得助燃物質(zhì)而停止燃燒。
④化學(xué)抑制法 使滅火劑參與燃燒的連鎖反應(yīng)，使燃燒過程中產(chǎn)生的自由基消失，形成穩(wěn)定分子或活性低的自由基，從而使燃燒反應(yīng)停止。近代反應(yīng)理論認為燃燒是一種自由基的連鎖反應(yīng)，燃燒的進行是產(chǎn)生的大量自由基間的接觸所為。而有些化學(xué)物會產(chǎn)生抑制自由基反應(yīng)的游離基團，從而阻止了燃燒反應(yīng)。大多的滅火劑，除有阻隔空氣、降低溫度的作用外，都有終止自由基的作用，而兼有化學(xué)滅火的功能。
在滅火中具體采用哪種方法，應(yīng)根據(jù)燃燒物質(zhì)的性質(zhì)、燃燒特點和火場的具體情況，以及消防技術(shù)裝備的性能來選擇。由于液化石油氣火災(zāi)具有火情大、火勢猛、燃燒速度快、熱值高等特點，往往需要使用幾種滅火方法，充分發(fā)揮各種滅火劑的功能，才能迅速地將其撲滅。
4. 液化石油氣火災(zāi)的撲救
液化石油氣火災(zāi)的撲救主要是指對初起火災(zāi)的臨場撲救。實踐證明，多數(shù)火災(zāi)都是由小到大，由弱到強，逐步發(fā)展成為大火災(zāi)的。一般的著火過程可分為初起、發(fā)展、猛烈、減弱和熄滅五個階段。對于液化石油氣來說，由于其閃點低，易揮發(fā)，燃燒速度快，發(fā)展的階段性不夠明顯，若對初起的火災(zāi)不及時撲救，將會迅速成為惡性火災(zāi)爆炸事故，不但給人民財產(chǎn)造成重大經(jīng)濟損失，而且直接威脅在場職工的生命安全。因此，及時撲救初起火災(zāi)是極為重要的。常采取的撲救措施如下。
(1) 堵塞泄漏，杜絕火種 消除液化石油氣的泄漏，杜絕火種的產(chǎn)生，這是消除其火災(zāi)蔓延最重要的步驟。無論火災(zāi)是否已發(fā)生，當液化石油氣繼續(xù)從工藝裝置中外泄時，都要立即采取措施將泄漏點控制住，同時切斷電源和嚴禁一切明火的發(fā)生。
①關(guān)閉漏點管道上的閥門時，應(yīng)站在上風(fēng)向，并離開液化石油氣霧區(qū)或火區(qū)。要盡可能地把距漏點最近的上游閥門關(guān)閉。對無上游閥門控制的泄漏點，若條件允許，可采用襯橡皮的卡箍將漏點臨時堵塞，或采取措施盡快將來源處的液化石油氣移走，降低泄漏速度。
② 若閥門無法關(guān)閉或漏點一時難以堵塞，或火勢大，人員靠不上時，要迅速將周圍受到威脅的鋼瓶、罐車及其他可燃物移到安全地點，不能轉(zhuǎn)移的要用水進行冷卻。
③ 對產(chǎn)生泄漏，但還沒有著火的情況，堵漏時要嚴防著火，不得使用非防爆電氣，禁止金屬物品之間產(chǎn)生撞擊和碰擦，并在事故現(xiàn)場四周設(shè)立警戒區(qū)，警戒區(qū)內(nèi)不得有任何火源存在，嚴禁將任何火源帶人警戒區(qū)。堵住漏點后，要及時用噴霧開花水槍或蒸汽由下往上驅(qū)散氣霧。
不論是否已發(fā)生火災(zāi)，撲救工作都應(yīng)避免火種的產(chǎn)生，以防引發(fā)別處產(chǎn)生火災(zāi)。
(2) 控制火區(qū)，撲滅火災(zāi) 在切斷氣源的同時，即應(yīng)啟用消防器材，向火區(qū)噴發(fā)滅火劑，以阻斷空氣與火苗及液化石油氣的繼續(xù)接觸，即使氣源未能徹底切斷，此項工作也要進行。
① 火災(zāi)若發(fā)生在儲罐、鋼瓶、管道裂口處，且為穩(wěn)定的火炬燃燒時，可用直流水槍和高壓水槍，對準根部撲熄，或用干粉滅火機、二氧化碳滅火機、1211滅火機撲救，但應(yīng)防止復(fù)燃和液化石油氣氣霧增大擴散。
② 若火情發(fā)生在罐群之中，除集中對火源噴射滅火劑外，還要加大噴水冷卻量，要盡可能地降低儲罐的溫度和壓力。若條件允許，應(yīng)及時將受到威脅儲罐內(nèi)的液化石油氣倒入安全的儲罐中。
③ 若鋼瓶、罐車發(fā)生著火，除一邊進行撲救外，還應(yīng)設(shè)法將其挪出生產(chǎn)區(qū)，移到
(3) 冷卻降溫，減壓放散 在對著火區(qū)進行撲滅的同時，現(xiàn)場指揮人員還要根據(jù)火勢大小量和周圍易燃物的情況，及時組織人員向鄰火容器表面噴水降溫，以避免其他液化石油氣容器受火焰的烘烤而導(dǎo)致物理爆炸事故，對來不及倒出液化石油氣的儲罐，在其受到火焰威脅時，要開啟放散閥，向空中排放泄壓，以保護容器安全。即使在放散管端形成火焰，也不要緊，因為這不會將火噴向四周，也不會將火引入罐內(nèi)，而且，儲罐上的放散管在設(shè)計時就考慮到了方向、朝向和火災(zāi)條件下的保護作用。
(4) 嚴密組織，指揮得當 發(fā)生液化石油氣火災(zāi)，現(xiàn)場人員應(yīng)保持冷靜，理智處理，迅速采取相應(yīng)對策，及時報警。對較大的火災(zāi)，現(xiàn)場最高領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)立即擔(dān)負起組織撲救的責(zé)任，做到準確判斷火情，合理調(diào)度指揮，正確采取對策，在專業(yè)消防人員未到達現(xiàn)場之前，盡可能地控制住火勢，并做好無關(guān)人員的疏散和消防車輛進出回轉(zhuǎn)道路的疏通工作。
若火勢過猛難以控制，火區(qū)的火焰發(fā)白發(fā)亮，有惡性爆炸事故發(fā)生的征兆，充有液化石油氣的容器已有隱約響聲或晃動，指揮人員應(yīng)立即將人員和器材、車輛快速撤離危險區(qū)。
撲救初起火災(zāi)，主要依靠在場的全體人員。這就要求站內(nèi)人員平時必須學(xué)習(xí)和掌握火災(zāi)的撲救方法，經(jīng)常進行事故撲救演練，撲救準確，從而把火災(zāi)消滅在初始階段。對一時不能撲救的火災(zāi)，也會得到及時有效的控制，為專業(yè)消防人員撲救贏得寶貴時間。
