点火源的种类及安全控制对策通用版.docx

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点火源的种类及安全控制对策通用版

点火源的种类及安全控制对策（通用版）

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（安全技术）

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点火源的种类及安全控制对策（通用版）

备注：

传统安全中认为技术只要能在人不犯错误时保证人安全就达到了技术的根本要求，但更进一步的技术安全观对技术的追求还应该包括保证防止人犯错，乃至在一定范围内缓冲、包容人的错误。

（一）点火源与点燃的基本概念

　　点火源是指能够使可燃物与助燃物（包括某些爆炸性物质）发生燃烧或爆炸的能量来源。

这种能量来源常见的是热能，还有电能、机械能、化学能、光能等。

根据产生能量的方式的不同，点火源可分成七类：

①明火焰（有焰燃烧的热能）；②高温物体（无焰燃烧或载热体的热能）；③电火花（电能转变为热能）；④撞击与摩擦（机械能变为热能）；⑤绝热压缩（机械能变为热能）；⑥光线照射与聚焦（光能变为热能或光引发连锁反应）；⑦化学反应放热（化学能变为热能）

　　某种点火源作用于可燃物而使其发生燃烧的现象称为点燃，亦称点火或引燃。

点火源强度高低和可燃物火灾危险性大小决定了点燃过程的难易。

点火源的强度高低一般用点火源能量和温度高低来衡量。

可燃物的火灾危险性大小一般用闪点、燃点、自燃点、爆炸温度极限、最小点火能量等参数来衡量。

当点火源的能量超过可燃物的最小点火能量时，或点火源温度超过可燃物的闪点、燃点、自燃点、爆炸温度极限时，则可燃物便有可能经过一定的延迟时间而被点火源点燃。

例如，温度为95℃的暖气片能点燃二硫化碳蒸气，因为二硫化碳的自燃点约为95℃。

若用电火花对二硫化碳和甲烷做点燃试验，则可发现二硫化碳在电火花的能量大于或等于0.015MJ时即可被点燃，而甲烷需要电火花能量大于或等于0.47MJ时才能被点燃。

由此可以认为，95℃的暖气片或能量为0.015MJ的电火花是二硫化碳的点火源，但不是甲烷的点火源。

　　上述七类点火源点燃可燃物的过程各有特点，每一类点火源又包含许多种具体的点火源或点燃方式。

因此针对各种点火源的控制对策也千差万别。

（二）明火焰的点燃及其控制对策

　　常见的明火焰有：

火柴火焰、打火机火焰、蜡烛火焰、煤炉火焰、液化石油气灶具火焰、工业蒸汽锅炉火焰、酒精喷灯火焰、气焊气割火焰等。

　　经实验证明：

绝大多数明火焰的温度超过700℃，而绝大多数可燃物的自燃点低于700℃。

所以，在一般条件下，只要明火焰与可燃物接触（有助燃物存在），可燃物经过一定延迟时间便会被点燃。

当明火焰与爆炸性混合气体接触时，气体分子会因火焰中的自由基和离子的碰撞及火焰的高温而引发链锁反应，瞬间导致燃烧或爆炸。

当明火焰与可燃物之间有一定距离时，火焰散发的热量通过导热、对流、辐射三种方式向可燃物传递热量，促使可燃物升温，当温度超过可燃物自燃点时，可燃物将被点燃。

在明火焰与可燃物之间的传热介质为空气时，通常只考虑它们之间的辐射换热；在传热介质为固体不燃材料时，通常只考虑它们之间的导热传热。

在实际中曾有过液化石油气灶具火焰经2小时左右点燃13厘米远木板墙壁而造成火灾的事例。

在火场上也有油罐火灾时的冲天火焰点燃周围50米以内地面上杂草的事例。

　　对于明火焰的常见控制对策大致有：

（1）对于储存易燃物品的仓库，应有醒目的“禁止烟火”等安全标志，严禁吸烟、入库人员严禁带入火柴、打火机等火种。

（2）烘烤、熬炼、蒸馏使用明火加热炉时，应用砖砌实体墙完全隔开。

烟道、烟囱等部位与可燃建筑结构应用耐火材料隔离，操作人员必须临场监护。

　　（3）使用气焊气割、喷灯进行安装或维修作业时，应遵守规章制度办理动火证，危险场所备好灭火器材，确认安全无误后才能动火。

　　（三）高温物体的点燃及其控制对策

　　所谓高温物体一般是指在一定环境中向可燃物传递热量，能够导致可燃物着火的具有较高温度的物体。

高温物体按其本身是否燃烧可分为无焰燃烧放热（如木炭火星）和载热体放热（如电焊金属熔渣）两类；按其体积大小可分为较大体积的和微小体积的两类。

　　常见较大体积的高温物体有：

铁皮烟囱表面、火炕及火墙表面、电炉子、电熨斗、电烙铁、白炽灯泡及碘钨灯泡表面、铁水、加热的金属零件、蒸汽锅炉表面、热蒸汽管及暖气片、高温反应器及容器表面、高温干燥装置表面、汽车排气管等。

　　常见微小体积的高温物体有：

烟头、烟囱火星、蒸汽机车和船舶的烟囱火星、发动机排气管排出的火星、焊割作业的金属熔渣等。

另外还有撞击或摩擦产生的微小体积的高温物体，如砂轮磨铁器产生的火星、铁制工具撞击坚硬物体产生的火星、带铁钉鞋摩擦坚硬地面产生的火星等。

　　对高温物体的常见控制对策是：

（1）铁皮烟囱：

一般烧煤的炉灶烟囱表面温度在*近炉灶处可超过500℃，在烟囱垂直伸到平房屋顶天棚处，烟囱表面温度往往也能达到200℃左右。

因此，应避免烟囱*近可燃物，烟囱通过可燃材料时应用耐火材料隔离。

（2）发动机排气管：

汽车、拖拉机、柴油发电机等运输或动力工具的发动机是一个温度很高的热源。

发动机燃烧室内的温度一般可达2000℃，排气管的温度随管的延长逐渐降低，在排气口处，温度一般还可能高达150～200℃。

因此，在汽车进入棉、麻、纸张、粉尘等易燃物品储存场所时，应保证路面清洁，防止排气管高温表面点燃易燃物品。

　　（3）无焰燃烧的火星：

煤炉烟囱、蒸气机车烟囱、船舶烟囱及汽车和拖拉机排气管飞出的火星是各种燃料在燃烧过程中产生的微小碳粒及其它复杂的碳化物等。

这些火星一般处于无焰燃烧状态，温度可达350℃以上，若与易燃的棉、麻、纸张及可燃气体、蒸气、粉尘等接触便有点燃危险。

因此，规定汽车进入火灾爆炸危险场所时，排气管上应安装火星熄灭器（俗称防火帽）；蒸汽机车进入火灾爆炸危险场所时烟囱上应安设双层钢丝网、蒸汽喷管等火星熄灭装置。

在码头及车站货场上装卸易燃物品时，应注意严防来往船舶和机车烟囱飞出的火星点燃易燃物品。

蒸汽机车进入货场时应停止清灰、防止炉渣飞散到易燃物品附近而造成火灾。

　　（4）烟头：

无焰燃烧的烟头是一种常见的引火源。

烟头中心部温度在700℃左右，表面温度约200～300℃。

烟头一般能点燃沉积状态的可燃粉尘、纸张、可燃纤维、二硫化碳蒸气及乙醚蒸气等。

因此，在储运或加工易燃物品的场所，应采取有效的管理措施，设置“禁止吸烟”安全标志，严防有人吸烟，乱扔烟头。

　　（5）焊割作业金属熔渣：

气焊气割作业时产生的熔渣，温度可达1500℃；电焊作业时产生的熔渣，温度要超过2000.熔渣粒径大小一般在0.2～3毫米。

在地面作业时熔渣水平飞散距离可达0.5～1米，在高处作业时熔渣飞散距离较远。

熔渣在飞散或静止状态下，温度随时间的延长而逐渐下降。

一般来说，熔渣粒径越大，飞散距离越近，环境温度越高，则熔渣越不容易冷却，也就越容易点燃周围的可燃物。

　　在动火焊接检修设备时，应办理动火证。

动火前应撤除或遮盖焊接点下方和周围的可燃物品和设备，以防焊接飞散出的熔渣点燃可燃物。

　　（6）照明灯：

白炽灯泡表面温度与功率有关，60W灯泡可达137～180℃，100W灯泡可达170～216℃，200W灯泡可达154～296℃。

1000W的碘钨灯的石英玻璃管表面温度可高达500～800℃。

400W的高压汞灯玻璃壳表面温度可达180～250℃。

易燃物品与照明灯接触便有被点燃的危险，因此，在有易燃物品的场所，照明灯下方不应堆放易燃物品；在散发可燃气体和可燃蒸气的场所，应选用防爆照明灯具。

　　（7）其它高温物体：

电炉的电阻丝在通电时呈赤热状态，能点燃任何可燃物。

火炉、火炕及火墙等表面，在长时间加热温度较高时，能点燃与之接触的织物、纸张等可燃物。

工业锅炉、干燥装置、高温容器的表面若堆放或散落有易燃物，如浸油脂废布、衣物、包装袋、废纸等，在长时间蓄热条件下都有被点燃的危险。

化学危险物品仓库内存放的二硫化碳、黄磷等自燃点较低的物品，若一旦泄漏接触到暖气片（温度100℃左右）也会被立即点燃。

因此，在储运或生产加工过程中，应针对高温物体采取相应的控制对策，如使高温物体与可燃物保持一定安全距离、用隔热材料遮挡等。

　　（四）电火花的点燃及其控制对策

　　电火花是一种电能转变成热能的常见引火源。

常见的电火花有：

电气开关开启或关闭时发出的火花、短路火花、漏电火花、接触不良火花、继电器接点开闭时发出的火花、电动机整流子或滑环等器件上接点开闭时发出的火花、过负荷或短路时保险丝熔断产生的火花、电焊时的电弧、雷击电弧、静电放电火花等。

　　通常的电火花，因其放电能量均大于可燃气体、可燃蒸气、可燃粉尘与空气混合物的最小点火能量，所以，都有可能点燃这些爆炸性混合物。

雷击电弧、电焊电弧因能量很高，能点燃任何一种可燃物。

　　对电火花的主要控制对策包括以下几个方面：

　　1、防雷电主要对策

（1）对直击雷采用避雷针、避雷线、避雷带、避雷网等，引导雷电进入大地，使建筑物、设备、物资及人员免遭雷击，预防火灾爆炸事故的发生。

（2）对雷电感应，应采取将建筑物内的金属设备与管道以及结构钢筋等予以接地的措施，以防放电火花引起火灾爆炸事故。

　　（3）对雷电侵入波应采用阀型避雷器、管型避雷器、保护间隙避雷器、进户线接地等保护装置，预防电气设备因雷电侵入波影响造成过电压，避免击毁设备，防止火灾爆炸事故，保证电气设备的正常运行。

　　2、防静电火花的主要对策

（1）采用导电体接地消除静电。

接地电阻不应大于1000Ω。

防静电接地可与防雷、防漏电接地相连并用。

（2）在爆炸危险场所，可向地面洒水或喷水蒸气等，通过增湿法防止电介质物料带静电。

该场所相对湿度一般应大于65%.

　　（3）绝缘体（如塑料、橡胶）中加入抗静电剂，使其增加吸湿性或离子性而变成导电体，再通过接地消除静电。

　　（4）利用静电中和器产生与带电体静电荷极性相反的离子，中和消除带电体上的静电。

　　（5）爆炸危险场所中的设备和工具，应尽量选用导电材料制成。

如将传动机械上的橡胶带用金属齿轮和链条代替等。

　　（6）控制气体、液体、粉尘物料在管道中的流速，防止高速摩擦产生静电。

管道应尽量减少摩擦阻力。

　　（7）爆炸危险场所中，作业人员应穿导电纤维制成的防静电工作服及导电橡胶制成的导电工作鞋，不准穿易产生静电的化纤衣服及不易导除静电的普通鞋。

　　（五）撞击和摩擦的点燃及其控制对策

　　撞击和摩擦属于物体间的机械作用。

一般来说，在撞击和摩擦过程中机械能转变成热能。

当两个表面粗糙的坚硬物体互相猛烈撞击或摩擦时，往往会产生火花或火星，这种火花实质上是撞击和摩擦物体产生的高温发光的固体微粒。

　　撞击和摩擦发出的火花通常能点燃沉积的可燃粉尘、棉花等松散的易燃物质，以及易燃的气体、蒸气、粉尘与空气的爆炸性混合物。

实际中的火镰引火、打火机（火石型）点火都是撞击和摩擦火花具体应用的实例。

实际中也有许多撞击和摩擦火花引起火灾的案例，如铁器互相撞击点燃棉花、乙炔气体等。

因此在易燃易爆场所，不能使用铁制工具，而应使用铜制或木制工具；不准穿带钉鞋，地面应为不发火花地面等。

　　硬度较低的两个物体，或一个较硬与另一个较软的物体之间互相撞击和摩擦时，由于硬度较低的物体，通常熔点、软化点较低，则使物体表面变软或变形，因而不能产生高温发光的微粒，即不能产生火花。

但撞击和摩擦的机械能转变成的热能却会点燃许多易燃易爆的物质。

实际中也有许多撞击和摩擦发热引起火灾的案例。

如爆炸性物质、氧化剂及有机过氧化物等受振动、撞击和摩擦而引起的火灾爆炸事故；车床切削下来的废铁屑（温度很高）点燃周围可燃物而造成的火灾事故等。

在装卸搬运爆炸性物品、氧化剂及有机过氧化物等对撞击和摩擦敏感度较高的物品时，应轻拿轻放，严禁撞击、拖拉、翻滚等，以防引起火灾和爆炸。

对于车床切削应有冷却措施。

对机械传动轴与轴套，应定期加润滑油，以防摩擦发热引燃轴套附近散落的可燃粉尘等。

　　（六）绝热压缩的点燃及其控制对策

　　绝热压缩点燃是指气体在急剧快速压缩时，气体温度会骤然升高，当温度超过可燃物自燃点时，发生的点燃现象。

气体绝热压缩时的温度升高值可通过理论计算和实验求得。

据计算，体积为10升，压力为1ATM，温度为20℃的空气，经绝热压缩使体积压缩成1升，这时的压力可达21.1ATM，温度会升高到463℃。

如果压缩的程度再大（压缩后的体积再小一些），则温度上升会更高。

　　在生产加工和储运过程中应注意这种点火危险。

设想在一条高压气体管路上安设两个阀门，阀门预先是关闭的，二阀门之间的管路较短，管内存留有低压空气。

当快速开启*近高压气源一端的阀门时，二阀门间的空气会受到高压气体的压缩，由于时间很短，这一压缩过程可近似地看成绝热的。

如果高压气体的压力足够高，则会使二阀门之间管路内的空气急剧升高温度，达到很高的温度。

如果阀门或管路连接法兰中的密封件是可燃的或易熔、易分解的，这时则会发生泄漏，导致火灾爆炸事故。

另外，如果阀门之间的管路中的气体或高压气体是可燃的，或者高压气体是氧气，则会因这种绝热压缩作用，有可能引起混合气体爆炸或引起铁管在高压氧气流中的燃烧等事故。

因此，在开启高压气体管路上的阀门时，应缓慢开启，以避免这种点火现象。

　　在化学纤维工业生产中也有这种绝热压缩点火的实例。

如大量粘胶纤维胶液注入反应容器时，由于粘胶纤维胶液中包含有空气气泡，胶液由高处向下投料便使空气气泡受到绝热压缩而升高温度，因而使容器底部残留的二硫化碳蒸气发生爆炸或燃烧。

在生产和使用液态爆炸性物质（如硝化甘油、硝化乙二醇、硝酸甲酯、硝酸乙酯、硝基甲烷等）和熔融态炸药（如梯恩梯、苦味酸、特屈儿等）以及某些氧化剂与可燃物的混合物（如过氧化氢与甲醇的混合物）时，物料中若混有气泡，便会因撞击或高处坠落而发生这种绝热压缩点火现象。

　　（七）光线照射和聚焦的点燃及其控制对策

　　光线照射和聚焦点燃主要是指太阳热辐射线对可燃物的照射（暴晒）点火和凸透镜、凹面镜等类似物体使太阳热辐射线聚焦点火。

另外，太阳光线和其它一些光源的光线还会引发某些自由基连锁反应，如氢气与氯气、乙炔与氯气等爆炸性混合气体在日光或其它强光（如镁条燃烧发出的光）的照射会发生爆炸，这种情况也应引起注意。

　　日光照射引起露天堆放的硝化棉发热而造成的火灾在国内已发生多起。

因此，易燃易爆物品应严禁露天堆放，避免日光暴晒。

还应对某些易燃易爆容器采取洒水降温和加设防晒棚措施，以防容器受热膨胀破裂，导致火灾爆炸。

　　日光聚焦点火引起的火灾也时有所闻。

引起聚焦的物体大多为类似凸透镜和凹面镜的物体。

如盛水的球形玻璃鱼缸及植物栽培瓶、四氯化碳灭火弹（球状玻璃瓶）、塑料大棚积雨水形成的类似凸透镜、不锈钢圆底（球面一部分）锅及道路反射镜的不锈钢球面镶板等。

因此，对可燃物品仓库和堆场，应注意日光聚焦点火现象。

易燃易爆化学物品仓库的玻璃应涂白色或用毛玻璃。

　　（八）化学反应放热的点燃及其控制对策

　　化学反应放热能够使参加反应的可燃物质和反应后的可燃产物升高温度，当超过可燃物自燃点时，则使其发生自燃。

能够发生自燃的物质在常温常压条件下发生自燃都属于这种化学反应放热点火现象。

这类点火现象举例如下：

（1）黄磷在空气中与氧气反应生成五氧化二磷，并放出热量，导致自燃。

其反应式为

　　P4＋5O2＝P4O10＋3098.23KJ

（2）金属钠与水反应生成氢氧化钠与氢气，并放出热量，导致氢气和钠自燃。

其反应式为

　　2NA＋2H2O＝2NAOH＋H2＋371.79KJ

　　（3）过氧化钠与甲醇反应生成氧化钠、二氧化碳及水，反应放出热量，而导致自燃。

其反应式为

　　CH3OH＋3NA2O2＝3NA2O＋CO2＋2H2O

　　能发生化学反应放热点火现象的物质有自燃物品、遇湿易燃物品、氧化剂与可燃物的混合物等。

对这些能自燃的物质，生产加工与储运过程中应避免造成化学反应的条件，如自燃物品隔绝空气储存；遇湿易燃物品隔绝水储存及防雨雪、防潮等；氧化剂隔绝可燃物储存；混合接触有自燃危险的两类物品分类分库和隔离储存等。

　　另外，还有一类放热反应，反应过程中的反应物和产物都不是可燃物，反应放出的热量不能造成反应体系自身发生自燃，但可以点燃与反应体系接触的其它可燃物，造成火灾爆炸事故。

如生石灰与水反应放热点燃与之接触的木板、草袋等可燃物。

生石灰与水发生的放热反应为

　　CAO＋H2O＝CA（OH）2＋64.9KJ

　　反应放热能使氢氧化钙的温度升高到792.3℃（56KG氧化钙与18KG水反应），这一温度超过了木材等可燃物的自燃点，因此能引起燃烧造成火灾。

能发生此类化学反应放热点火现象的物质还有许多。

如漂白精、五氧化二磷、过氧化钠、过氧化钾、五氯化磷、氯磺酸、三氯化铝、三氧化二铝、二氯化锌、三溴化磷、浓硫酸、浓硝酸、氢氟酸、氢氧化钠、氢氧化钾等遇水都会发生放热反应导致周围可燃物着火。

因此，对易发热的物质应避免使用可燃包装材料，储运中应加强通风散热，以防化学反应放热点火引起火灾爆炸事故。

　　以上简要介绍的能够引起火灾爆炸的七大类点火能量，尚未包括原子能、微波（一种电磁波）能、冲击波能等能量来源，但这些能量都可归入七大类点火能量中。

例如原子能可看作是化学能转变成热能，可归入化学反应放热点火源；微波可看作是电能转变为热能，可归入电火花点火源；冲击波可以看作是绝热压缩作用由机械能转变成热能，可归入绝热压缩点火源。

系统中的点火能量因素是系统发生火灾爆炸事故的最重要因素，因此控制和消除点火源也就成为防止一个系统发生火灾爆炸事故的最重要手段。

在实际防火工作中，应针对产生点火源的条件和点火源释放能量的特点，采取控制和消除点火源的技术措施及管理措施，以防止火灾爆炸事故的发生。

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