火災爆炸預防:原理、對策與逃生

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Vivian
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火災爆炸預防
劉銘池 技師
1
學習目標
認識燃燒的原理
瞭解造成燃燒與爆炸現象不同的原因及火
災爆炸分類
瞭解滅火的原理與相關設備
知道火災爆炸的預防對策與逃生要領
2
觀念
水能載舟、亦能覆舟
火的發明、開啟人類文明
人類的好朋友、但錯誤使用也會傷人
3
火災爆炸之後果
火災爆炸是高科技廠房安全最嚴重的潛在
威脅-半導體封裝測試廠損失百億元以
2014/1/4 4
可燃物
連鎖反應
5
求生 火災
助燃物
預防火災
感知
演練
計畫
滅火設備
消防栓
滅火器
消防砂
自動灑水
裝置
偵煙器
缺氧、火、熱、毒性氣體、煙
濃度原則 能量原則
ABCD
類火災
滅火
避難
逃生
設備
實驗室常用
危險物
單元1 基本概念
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火災爆炸相關名詞
閃火點(引火點) (Flashing point)
易燃液體表面蒸發作用釋出的蒸氣,在空氣中擴散成為可
燃的混合氣體,其濃度相當於爆炸下限,遇到火種表面可
閃爍起火,但火焰不能繼續燃燒,此時該物質的最低溫度
即稱為閃火點。
著火點(Fire point)
易燃液體表面有充分空氣混合至爆炸下限濃度時,遇火種
立即燃燒火焰歷久不滅,此時該物質的最低溫度即稱為著
火點。著火點通常較閃火點略高5~20
火災爆炸相關名詞
發火溫度(著火溫度)(Ignition temperature)
可燃性物質(氣體、液體、固體)不自他處獲得火焰或電氣
火花等火種引燃情形下,可自行在空氣中維持燃燒之最低
溫度稱之,亦可稱為自燃溫度。
燃燒界限(範圍);爆炸界限(範圍)
易燃液體之蒸氣或可燃性氣體與空氣混合後遇到火源可以
引起燃燒或爆炸的最低與最高之體積百分比,其範圍謂之
燃燒界限(或稱爆炸界限) 。可以引起燃燒之最低體積百分
比稱為燃燒下限(或爆炸下限) ,可以引起燃燒之最高百分
比稱為燃燒上限(或爆炸上限)
甲醇之蒸氣壓與爆炸界限
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火災爆炸相關名詞
最低著火能量(Minimum ignition energy)
使易燃液體之蒸氣、可燃性氣體或可燃性粉塵著火所需之
最低著火能量稱之。能量以毫焦耳為單位。
衝擊感度(敏感度) (Sensibility)
能使爆炸性物質或混合危險物質起爆之最小衝擊能之值,
即謂之衝擊感度。此能愈小者,其感度愈高,爆炸危險性
亦大。通常使用落錘測試儀試驗。
燃燒概論
火是一種燃燒之現象
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燃燒三要素與四要素說
熱能
可燃物 助燃物
連鎖反應
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何謂燃燒
燃燒係可燃(還原劑)與助燃物(氧化劑)化學
反應(氧化還原反應)
(對可燃物而言為氧化反應)
須為放熱反應
且於穩定燃燒之前,放熱之速度大於散熱之速
如此一來則使物體之溫度上升,終於發出光,而
為人的感官-眼睛-感受到持續5秒鐘(與閃火區
)
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燃燒之必要條件
引起燃燒必須具備兩個必要條件,缺一不可
濃度條件(可燃物達到適合燃燒之狀態)
能量條件 (具有提供發生燃燒所需之能量)
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燃燒之必要條件(一)
要發生燃燒,一定要使可燃物質在適當之濃度範
,特別是氣體或蒸氣,如果濃度太濃或太稀薄,
都不會發生燃燒,充其量只發生化學反應。
最小點火能量(Minimum ignition energy, MIE)
可燃物質發生燃燒或爆炸所需之最小能量,稱之。
常應用於防爆設計,若能使點火裝置之發生能
不超過環境可燃物質之MIE,則可防止發生燃燒爆
炸。
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燃燒之必要條件(二)
閃火點
定義
能使引火(可燃)性液體蒸發或揮發性固體昇
華,產生到達燃燒下限濃度的混合空氣的溫度
此時在液面附近之蒸氣濃度正好達到該蒸氣燃
燒範圍(爆炸範圍)之下限値。
可燃性液體或固體保持在閃火點以上的溫度就
會潛存著火的危險性。
閃火點愈,火災的危險也愈
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燃燒之必要條件(三)
著火源之種類
明火
高溫表面
摩擦
撞擊
靜電
電火花
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造成燃燒與爆炸現象不同的原因
爆炸原因:
氣體燃料事先散佈於空氣中,然
點燃即形成爆炸,例如瓦斯爆炸
燃燒原因:
若氣體燃料未與空氣預先混合,
氣體出口端才點火,將不會爆炸僅
發生燃燒,例如家用瓦斯爐
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實驗室常用的危險
危險物之分類方式
可燃性氣體
易燃性液體
易燃性固體與粉塵
自燃性物質
遇濕易燃性物質(禁水性物質)
不相容危險性物質
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危險物之分類
勞工安全衛生設施規則第十條
危險物分類:為爆炸性物質、易燃固體、
自燃物質、禁水性物質 、氧化性物質、易
燃液體、可燃性氣體等。
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GHS 圖式: 理性危害
GHS
1 2.1 2.1 5.1 2.2 3 4.1 4.1 4.2 4.2 4.2 4.3 5.1 5.1 5.2 8
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可燃性氣體
勞工安全衛生設施規則第 十五條可燃性
氣體,係指下列物質:
一、氫。
二、乙炔、乙烯。
三、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷。
四、其他於一大氣壓下攝氏十五度時,具有
可燃性之氣體。
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易燃液體
易燃液體是指易燃閃火點低於65,在常溫
常壓下為液體的物質
常用的有甲苯、乙醇、二甲苯、丙酮、汽油及正
己烷等
易燃液體燃燒的形式大部分是因為受熱汽化形成
蒸氣後再依氣體燃燒的方式進行(擴散燃燒或動
力燃燒)
易燃液體的危險性主要是來自於具備:
1.易燃性 2.蒸氣的易爆性
3.流動擴散性 4.帶電性
5.不相容性。
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易燃固體與粉塵
定義:凡遇火、受熱、撞擊、摩擦或與氧
化劑接觸即著火的物質
依其型態分為為易燃固體與粉塵
例如:紅磷、二硝基甲苯、黃磷、硫化磷
、赤磷、鎂粉、鋁粉等
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自燃物質
定義:不需與明火接觸由本身的化學變化
或受環境的溫、溼度的影響而能自行燃燒
的物質
常見的有黃磷、二亞硫磺酸鈉、鋁粉末、
鎂粉末、硝化棉、三乙基鋁及其他金屬粉
此類物質要注意儲存時的條件要保持通風
避免熱累積。
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禁水性物質
定義:具有遇濕能放出易燃之氣體與熱量
引起燃燒或爆炸性質者;
例如金屬鉀、金屬鋰、金屬鈉、碳化鈣、
磷化鈣及其他之物質;
其危險性主要是來自於具備:
1.遇水或遇酸之燃燒性
2.爆性
3.自燃性
4.毒害性和腐蝕性。
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不相容危險性物質
定義:兩種或兩種以上物質具有由於混合接觸而
發生爆炸危險者
氧化劑與還原劑的混合:
常見的氧化劑有氧氣、氯氣、次氯酸鈉、次氯酸鈣
、硫酸、過氧化氫、硝酸等;常見的還原劑則有焦
炭、氫氣、一氧化碳、二氧化硫等。
生成不安定物質的混合:
有些物質雖混合後雖不會立即發生明顯的巨觀變化
,卻會形成敏感的爆炸化合物而引起危險,如疊氮
化鋇與四氯化碳、TNT與活性碳。
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單元2 火災、爆炸的分類
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