第四章 加油（气）站防火和防爆
防火防爆技术基本知识
一、防火技术基本知识 (一)燃烧条件 1．燃烧的必要条件
燃烧是有条件的，它必须是可燃物质、氧化剂和着火源这三个条件同时存在并且相互作用才能发生。也就是说，发生燃烧的条件必须是可燃物质和氧化剂共同存在，并构成一个燃烧系统，同时要有导致着火的火源。
(1)可燃物。物质被分成可燃物质、难燃物质和不可燃物质三类。可燃物质是指在火源作用下能被点燃，并且当火源移去后能继续燃烧，直到燃尽的物质，如汽油、木材等。难燃物质是在火源作用下能被点燃并引燃，当火源移去后不能继续燃烧的物质，如聚氯乙烯、酚醛塑料等。不可燃物质是在正常情况下不会被点燃的物质，如钢筋、水泥、砖、沙、石等。可燃物质是防爆与防火的主要对象。
凡是能与空气、氧气和其他氧化剂发生剧烈氧化反应的物质，都称为可燃物质。可燃物质的种类繁多，按其状态不同可分为气态、液态和固态三类，一般是气体较易燃烧，其次是液体，再次是固体。
(2)氧化剂。凡具有较强的氧化性能，能与可燃物发生氧化反应的物质称为氧化剂。
氧气是最常见的一种氧化剂，由于空气中含有21％的氧气，因此，人们的生产和生活空间普遍被这种氧化剂所包围。多数可燃物质能在空气中燃烧，也就是说，燃烧的氧化剂这个条件广泛存在着，而且采取防火措施时，在人们工作和生活的场所，它不便被消除。
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(3)着火源。具有一定温度和热量的能源，或者说能引起可燃物质着火的能源称为着火源。
生产和生活中常用的多种能源都有可能转化为着火源。例如，化学能转化为化合热、分解热、聚合热、着火热、自然热；电能转化为电阻热、电火花、电弧、静电发热、雷击发热；机械能转化为摩擦热、压缩热、撞击热；光能转化为热能。
2．燃烧的充分条件
在研究燃烧的条件时还应当注意到，上述燃烧三个基本条件在数量上的变化，也会直接影响燃烧能否发生和持续进行。例如，氧在空气中的浓度降低14.4％以下时，汽油的燃烧即停止。又如，着火源如果不具备一定的温度和足够的热量，燃烧也不会发生。例如，没有熄灭的烟头可以点燃汽油，但如果落在大块的木材上，则很难引起木材的燃烧，这是因为燃着的烟头虽然有超过木材着火的温度，但却缺乏足够热量的缘故。实际上，燃烧反应在可燃物、氧化剂和着火源等方面都存在着极限值。因此，燃烧的充分条件有以下几个方面：
(1)一定的可燃物浓度。可燃气体或蒸气只有达到一定的浓度时才会发生燃烧。例如，氢气的浓度低于4％，便不能点燃；煤油蒸气浓度在20％时，接触明火也不会燃烧，这是因为在此温度下，煤油蒸气的数量还没有达到燃烧所需浓度的缘故。
(2)一定的含氧量。如汽油燃烧所需最低含氧量为14.4%；煤油燃烧所需最低含氧量为15.0％；氢气燃烧所需最低含氧量为5.9％等。
(3)一定的着火源能量，即能引起可燃物质燃烧的最小着火能量。如汽油最小着火能量为0.2 mJ；氢(28％～30％)最小着火能量为0.019mJ；甲烷(8.5％)最小着火能量为0.28mJ；丙烷 (5%～5.5％)最小着火能量为0.26mJ。
(4)相互作用。燃烧的三个基本条件须相互作用，燃烧才能持续进
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行。
综上所述，燃烧必须在必要、充分的条件下才能进行。 (二)火灾及其分类 1．火灾的概念
广义地说，凡是超出有效范围的燃烧便称为火灾。在消防工作中有火灾和火警之分，两者都属超出有效范围的燃烧。当人员和财产损失较小时登记为火警，即不足一般火灾标准的起火事故。由公安部、劳动部、国家统计局制定颁布的《火灾统计管理规定》中，火灾的定义是“凡失去控制并对财产和人身造成损害的燃烧现象都为火灾”。
2．火灾的分类
GBJ 140—90中根据物质及其燃烧特性将火灾划分为以下几类： (1)A类火灾。指含碳固体可燃物，如木材、棉、毛、麻、纸张等燃烧的火灾。
(2)B类火灾。指甲、乙、丙类液体，如汽油、煤油、柴油、甲醇、乙醚、丙酮等燃烧的火灾。
(3)C类火灾。指可燃气体火灾，如煤气、天然气、甲烷、丙烷、乙炔、氢气等燃烧的火灾。
(4)D类火灾。指可燃金属，如钾、钠、镁、钛、锆、锂、铝镁合金等燃烧的火灾。
(5)带电火灾。指带电物体燃烧的火灾。
加油站和加气站主要是B类火灾、c类火灾和带电火灾，一般不存在D类火灾。
(三)防火技术措施的基本原则
对于加油站或加气站防火技术措施可以有十几项或几十项。但它们都是在防火技术基本理论的指导下采取的，归纳起来，主要有以下几方面。
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1．消除着火源
防火的基本原则应建立在消除火源的基础之上。无论是加油站还是加气站到处处于可燃物质的包围之中．，而这些物质又存在于人们生产经营现场。这就是说，只有消除着火源，才能在绝大多数情况下满足预防火灾和爆炸的基本要求。可以说，火灾原因调查实际上就是查出是哪种着火源引起的火灾。
消除着火源的措施很多，如安装防爆灯具、禁止烟火、接地避雷、隔离和控温等。
2．控制可燃物
防止燃烧基本条件中的任何一条，都可防止火灾的发生。如果采取消除燃烧条件中的两条，就更具安全可靠性。在加油站防火条件中，通常采取防止火源、防止油品渗漏和油蒸气积聚的各种有关措施。
控制可燃物的措施主要有：在生产经营场所以难燃和不燃材料代替可燃材料；降低可燃物质(可燃性气体、可燃性液体蒸气)在空气中的浓度，如在LPC、CNG加气站的压缩机房采取全面通风或局部排风，使可燃物不易积聚，从而不会超过最高允许浓度；防止可燃物质的跑、冒、滴、漏。
3．隔绝空气
在LPG储罐中充装氮气介质保护。
1．防止形成新的燃烧条件，阻止火灾范围的扩大
设置阻火装置，如在储油罐和LPG储罐的呼吸管设置阻火器，一旦发生回火，可阻止火焰进入储罐内；在车间或仓库里筑防火墙，或在建筑物、设备之间留防火间距，一旦发生火灾，使之不能形成新的燃烧条件，从而防止扩大火灾范围。如在CNG加气站压缩机房与储气瓶间、调压间采用钢筋混凝土隔墙隔开，以防止事故发生相互影响。
综上所说，一切防火技术措施都包括两个方面：一是防止燃烧基
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本条件的产生；二是避免燃烧基本条件的相互作用。
二、防爆技术基本知识 (一)爆炸的特征
物质从一种状态迅速地转变成另一种状态，并在瞬间放出巨大能量同时产生巨大声响的现象称为爆炸。所谓“瞬间”，就是说爆炸发生于极短的时间内，通常是在1s之内完成。
爆炸的内部特征是物质发生爆炸时，产生的大量气体和能量在有限体积内突然释放或急骤转化，并在极短时间内，在有限体积中积聚，造成高温高压。爆炸的外部特征是爆炸介质在压力作用下，对周围物体(容器或建筑物等)形成急剧突跃压力的冲击，或者造成机械性破坏效应，以及周围介质受振动而产生的声响效应。不论内部还是外部特征，压力的瞬时急剧升高是爆炸的主要特征。
按照爆炸能量来源的不同，爆炸分为物理性爆炸、化学性爆炸和核爆炸。加油站和加气站爆炸事故以化学性爆炸居多。
(二)爆炸的破坏作用 1．冲击波
爆炸形成的高温、高压、高能量密度的气体产物，以极高的速度向周围膨胀，强烈压缩周围的静止空气，使其压力、密度和温度突跃升高，像活塞运动一样推向前进，产生波状气压向四周扩散冲击。这种冲击波能造成附近建筑物的破坏，其破坏程度与冲击波的能量大小有关，与建筑物的坚固程度及其与产生的冲击波的中心距离有关。
2．碎片冲击
爆炸的机械破坏效应会使容器、设备、装置以及建筑物材料的碎片，在相当大的范围内飞散而造成伤害。碎片的四处飞散距离一般可达100～500m。
3．震荡作用
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