爱华网石油化工安全基本知识简介（一）
Ⅰ、一些基本原理
你能阐述空气在石油化工生产中的影响吗？
(石油化工生产，石油化学品到处可见，其与空气（氧气）接触作用。)
1、石油化学品作为热能的能源。
如：乙烯装置裂解炉辐射段利用燃料油加热（约1000℃）。
2、石油化学品作为原料进行氧化反应。
如：C2H4+O2→CH2CH2O
C3H6+NH3+空气（O2）→CH2CHCN+H2O
3、催化剂化学品利用空气进行再生。
如：催化重整催化剂再生。
4、装置环境存在空气。
Ⅱ、火的化学（燃烧）
何谓燃烧？
燃烧——物质发生强烈的氧化还原反应（化学反应），同时发出热和光的现象。
即：O2+C、H化合物（可燃物）→CO2+H2O+热量
讨论最常见最普遍的燃烧现象是可燃物在空气（氧气）中的燃烧。
物质燃烧的三要素（三角形图）
空气（氧气）——助燃物，
燃料——可燃物
点火源——着火源，
(化学品图燃烧三要素)
(燃烧三要素重要，为此分别介绍火三角形的每条边。)
Ⅲ、氧气（助燃物）
你了解空气吗？
空气是无色、无味的气体。空气中氧气21%，氮气79%，及少量其它气体。
(在空气中，氧气为生命所需，燃料的燃烧，也需要氧气，很重要。通常，氮气在空气中不会燃烧，氮气可以稀释氧气，降低燃烧的激烈程度（称惰性气体）
氧气是支持燃料燃烧的气体（助燃物），燃烧的三要素的重要因素之一。
为何在石油化工装置生产中，氧气不可避免？
①、装置环境空气中含氧，
②、有些加工工艺中要用氧。
列出了空气（氧气）有可能进入设备（11种情况）：
376; 从打开的管线和容器进入的大气。
376; 随工艺水或清洗水引入的大气。
376; 渗漏进入低压系统的大气。
376; 经打开的阀或有故障的阀渗入的大气。
376; 在设备内的液位降低后，从打开设备进入的大气。
376; 管线吹扫时所用的压缩空气。
376; 搅拌时用的压缩空气。
376; 从风机和压缩机设备渗入的压缩空气。
376; 溶解在进料或产品中的氧气或空气。
376; 在氧化反应中所用的氧气或空气。
376; 在清扫或加工工艺中所用的氮气或其它压缩气体中所带进的氧气。
危害：会形成易燃、易爆混合物，产生火（燃烧）、爆炸的危险。P16
工艺生产要求：
①、避免空气（氧气）进入设备的可能。
②、把空气严格控制在设备的设计范围之内（燃烧极限范围之外），通常依靠正确使用仪表测出氧含量、温度、压力及液位。
③、控制氧气含量很重要，依靠仪器测量含氧量是重要手段。
在石油化工操作中，消除点火源是困难的，烃作为原料、产品的量是非常大的，因此避免火灾，必须针对消除空气（氧气）。
记住：如果没有氧气，就没有火。（去掉燃烧三要素图的一边）
Ⅳ、燃料（可燃物）
何谓燃料？
燃料——凡与氧气能剧烈反应的物质。
如纸张、木材、煤、氢气、硫化氢、一氧化碳、汽油、煤油、液化石油气等。
石油化工装置处理的化学品几乎是易燃品。
危害：与氧气混合形成易燃、易爆混合物。
燃料与燃烧（爆炸）相关的指标有哪些？
闪点、燃点、自燃点、燃烧（爆炸）极限等。
1、 闪点——可燃液体表面的蒸气与空气混合形成可燃气体混合物的最低温度。
它是表示液体物质火灾危险性的重要标志。
不同的可燃液体有不同的闪点，闪点越低，火灾危险性越大。
2、 燃 点
可燃物质在空气充足条件下，达到某一温度与火焰接触即行着火（出现火焰或灼热发光），并在移去火焰之后仍能继续燃烧的最低温度称为该物质的燃点或着火点。
易燃液体的燃点，约高于其闪点1～5℃。
3、 最小点火能
最小点火能是指能引起爆炸性混合物燃烧爆炸时所需的最小能量。
最小点火能数值愈小，说明该物质愈易被引燃。
4、 自燃点
指可燃物质在没有火焰、电火花等明火源的作用下，由于本身受空气氧化而放出热量，或受外界温度、湿度影响使其温度升高而引起燃烧的最低温度称为自燃点（或引燃温度）。
自燃点越低，自燃的危险性越大 。
硫化铁在低温下氧化发热能引起自燃：
FeS2+O2=FeS+SO2+热量
5、 燃烧（爆炸）极限——可燃气体（液体蒸汽）与空气（氧气）混合，在限定的混合比例范围内引起燃烧（爆炸）的浓度范围（通常是以体积百分比表示）。
燃烧（爆炸）极限分析：
燃烧（爆炸）范围在燃烧（爆炸）下限与燃烧（爆炸）上限之间，
若气相浓度＜燃烧下限，不燃烧（空气太多，燃料不足）；
若气相浓度＞燃烧上限，不燃烧（空气不足）。
燃烧极限范围↑，下限↓，燃烧的危险性↑。
下例各化学品燃烧（爆炸）极限：
氢气：4.1~74.1 甲烷：5.3~15
乙烷：3.0~16 .0 乙烯：2.7~36.0
丙烯：1.0~15.0 乙炔：2.1~80.0
汽油：1.4~7.6 环氧乙烷：2.6~100
苯： 1.2~8.0 丙烯腈：2.8~28.0
温度、压力、惰性气体对燃烧极限的影响？
温度↑，低的燃烧极限变低，高的燃烧极限变高，燃烧（爆炸）极限变宽，危险性增加；
压力↑，燃烧（爆炸）极限变宽，危险性增加；
惰性气体↑，混合物中的氧含量浓度下降，燃烧（爆炸）极限变窄，危险性降低（对上限的影响比下限的影响更显著）
燃烧（爆炸）极限范围越宽，下限越低，燃烧（爆炸）危险性也就越大。
理想的目标是含氧量为0.0%。
Ⅴ、点火源
何谓点火源？
点火源——凡能引起可燃物质燃烧的能源。
如：明火、电火花、摩擦火花、高温物体、自燃发热、光及射线等。
危害：引起燃烧（爆炸）。
（点火源达到一定温度、能量，才能点燃可燃物，即点火温度）
何谓点火温度？
点火温度——能引起混合物燃烧（爆炸）的最低温度。
（点火源需要达到足够的温度、能量才能引起燃烧；）
一般的点火温度204~648℃。实际的点火源的温度高，
如：一根火柴划出火的温度达870℃，
烟头的表面温度200~300℃，中心温度700~800℃；
电弧的温度达5500℃。
石油化工生产装置中会产生的点火源（往往一触即发）：
焊接、切割
热管线、炉子
发火的硫化铁（FeS2+O2→FeS+SO2）
摩擦生热
电气设备发出的火花、静电、闪电
自燃
金属新表面的接触效应、电动的车辆
（以上均是事故隐患，所以石油化工企业都制定了相关的规章制度。）
要求：
严禁在装置界区进行动火；
若要对作业区必须经安全部门许可，办理手续，采取必要措施；
不得携带火种；
严禁吸烟；
不得穿带钉的鞋子。
记住：严格遵守石油化工企业相关的规章制度，杜绝火源。必须不能让点火源带进危险的区域。
思考：
教室的桌椅、书本是可燃物；空气是助燃物；电器或有人吸烟点火是点火源。为何现在没有着火？什么情况下燃烧？
没有着火：三要素没有结合（可燃物未与点火源结合）
着火：将点燃的烟蒂发放在可燃物上达到足够的温度、能量。
在相同的条件下（20℃），汽油瞬间燃烧？煤油不会立即燃烧？
在20℃时，汽油的闪点低，煤油的闪点高，
汽油表面蒸汽与空气达到燃烧极限范围，煤油表面蒸汽与空气未达到燃烧极限范围。
火柴为何不能点燃大块木材？
点火源没有达到足够的温度、能量。
案例分析：
丙烷储罐爆炸。
原因：
1、通过清洗水把空气带入反应塔流出液，在丙烷储罐的气相空间形成丙烷、氧气易燃、易爆混合物，与硫化铁是点火源结合发生爆炸。
对策：
1、杜绝通过清洗水把空气带入反应塔流出液；
2、必须对丙烷储罐气相空间的氧含量进行日常分析。
总结燃烧的条件及防止火灾的对策
燃烧的条件：
燃烧三要素缺一不可；
可燃物必须与空气按适当比例混合（在爆炸极限范围之内）；
易燃物的某一部分必须有足够的温度和能量的点火源。
安全对策：
必须杜绝空气进入设备管道；
必须杜绝易燃物泄漏；
必须严格控制易燃物在爆炸极限范围之外。
必须杜绝点火源。
燃烧三要素，缺一不可。缺少一个，燃烧就不存在。而要避免燃烧，通常采取除去空气（氧气）。
