焊接与切割防火防爆

焊接与切割防火防爆

焊接与切割操作时常与可燃易爆物质和压力容器接触， 同时又使用明火，存在着发生火灾和爆炸的危险性。这类事故不仅炸毁设备、容易造成重大伤亡事故，有时甚至引起厂房倒塌、影响生产的顺利进行，使国家在经济上道受重大损失。因此，预防焊接与切割发生的燥炸火灾事故，对保护工人安全和国家财产具有重要意义。

一、燃烧与火灾

1.燃烧现象

我们知道，燃烧是一种放热发光的氧化反应，例如∶

最初，氧化被认为仅是与物质的化合，但现在则被理解为∶凡是可使被氧化物质失去电子的反应，都属于氧化反应，例如氯和氢的化合中，氯从氢中取得个电子，因此，氯在这种情况下即为氧化剂。

这就是说被实所究化并改出去量和呈现出火焰，此时虽然没有氧反应但发生了燃烧又如铁能在硫中燃烧，铜能在条瓦中燃烧质和空气中的氧所起的反应毕竞是最普遍的，是发生火灾和爆炸事故最主要的原因。

2. 火灾

在生产过程中，凡是超出有效范围的燃烧都称为火灾。例如气焊或烧火做饭时，将周围的可燃物（油棉丝、汽油等）引燃，进而燃设备、家具和建筑物，烧伤人员等，这就超出了气焊和做饭的有效围。在消防部门有火灾和火警之分，其共同点都是超出了有效范围燃烧，不同点是火灾主要指造成人身和财产的一定损失，否则称为火警。

二、燃烧自与类型

烧可分为自燃、闪燃和着火等类型，每一种类型的燃烧都有其自的特点我们研究防火技术，就必须具体地分析每一类型燃烧发生的特殊应因这样才能针对性地采取有效的防火与灭火措施。

1. 自燃

可体物质热升温而不需明火作用就能自行着火的现象称为自燃。引起自燃的最低温度称为自燃点，例如煤的自燃点为320℃，氨为780℃。自燃点越低，则火灾危险性越大。

根据促使可燃物质升温的热量来源不同，自燃可分为受热自燃和本身自燃。

（1）受热自燃。可燃物质由于外界加热，温度升高至自燃点而发生自行炼烧的现象。称为受热自燃。例如火焰隔锅加热引起锅里油的自燃

（2）本身自燃。可燃物质由于本身的化学反应、物理或生物作用等所产生的热量，使温度升高至自燃点而发生自行燃烧的现象，称为本身自烧。本身自燃与受热自燃的区别在于热的来源不同，受热自燃的热来自外部加热，而本身自燃的热是来自可燃物质本身化学或物理的热效拉，所以亦称自热自燃。

由于可燃物质的本身自燃不需要外来热源，所以在常温下或甚至在低温下也能发生自燃。因此，能够发生本身自燃的可燃物质比其他可燃物质的火灾危险性更大。

在一般情况下，本身自燃的起火特点是从可燃物质的内部向外炭化、延烧，而受热自燃往往是从外向内延烧。

能够发生本身自燃的物质主要有油脂、煤、硫化铁和植物产品等 

2. 闪燃

燃性液体的温度越高，蒸发出的蒸气亦越多。当温度不高时，液面上少量的可燃蒸气与空气混合后，遇着火源而发生一闪即灭（延续时间少于5秒）的燃烧现象，称为闪燃。

燃性液体蒸发出的可燃蒸气足以与空气构成一种混合物，并在与火源接触时发生闪燃的最低温度，称为该燃性液体的闪点。闪点越低，则火灾危险性越大，如乙醚的闪点为-45℃，煤油为28～45℃。这说明乙醚比煤油的火灾危险性大，并且还表明乙醚具有低温火灾危险性。

3.着火

可燃物质在某一点被着火源引燃后，若该点上燃烧所放出的热量足以把邻近的可燃物层提高到燃烧所必需的温度，火焰就蔓延开。因此，所谓着火是可燃物质与火源接触而燃烧、并且在火源移去后仍能保持继续燃烧的现象。可燃物质发生着火的最低温度称为着火点或燃点，例如木材的着火点为295℃、纸张为130℃等。

可燃液体的闪点与燃点的区别是、在燃点时，燃烧的不仅是蒸气、而且是液体（即液体已达到燃烧温度，可提供保持稳定燃烧的蒸气）;在闪点时，移去火源后闪然即愿灭、而在燃点时则能连续维持燃烧。

控制可燃物质的温度在然点以下、是预防火灾发生的措施之一在火场上，如果有两种《点不同的物质处在相同的条件下，受到火源作用时，燃点低的物质管先所以、存放燃点低的物质方位通常是火势蔓延的主方国用却法灭火、其原理就是将燃烧物质的温度降低到燃点以下，使燃烧停止。

三、爆炸及其种类

在央发生煤炸，人们会忽然听到一声巨响，会石到炸气体、火光和浓烟腾空而起。如爆炸发生物的破片向四处飞去……由于爆炸事故是在意想不到的时候突然发生的，因此，人们往往认为爆炸是难以预防的，从而产生一种侥幸心理。实际上，只要认真研究爆炸过程及其规律，采取有效防护措施，那么，生产和生活中的这类事故是可以预防的。

1.爆炸现象

广义地说，爆炸是物质在瞬间以机械功的形式释放出大量气体和能量的现象。爆炸发生时的主要特征是压力的急剧升高和巨大声响。

上述所谓"瞬间"就是说，爆炸的发生是在极短的时间内，例如乙炔罐里的乙炔与氧气混合气发生爆炸时，是在大约0.01s内完成下列化学反应的∶

2C₂H₂+50₂=4CO₂+2H₂0+Q

同时释放出大量热量和二氧化碳、水蒸气等气体，能使罐内压力升高10～13倍。其爆炸威力可以使罐体上升20～30m。

爆炸克服地心引力将重物移动一段距离，即具有机械功。

 2.爆炸的分类

爆炸可分为物理性爆炸和化学性爆炸两类∶

（1）物理性焊炸由物理变化（温度、体积和压力等因素）引起。物理性爆炸的前后，爆炸物质的性质及化学成分均不改变。

物理性爆炸是蒸汽和气体膨胀力作用的瞬时表现，它们的破坏性取决于蒸汽或气体的压力。氧气钢瓶受热升温，引起气体压力增高，当压力超过钢瓶的极限强度时发生的爆炸，就是物理性爆炸。

（2）化学性爆炸。物质在短时间内完成化学变化，形成其他物质，同时产生大量气体和能量的现象。例如用来制作炸药的硝化棉在爆炸时放出大量热量，同时生成大量气体（CO₂、H₂和水蒸气等），爆炸时的体积会突然增大47万倍，燃烧在几万分之一秒内完成。

在焊接操作中经常遇到的可燃物质与空气混合物的燃烧爆炸物质。这类物质一般称为可燃性混合物，例如一氧化碳与空气的混合物，具有发生化学性爆炸危险性，其反应式为∶ 

2CO ＋O₂+3.76N₂ =2CO₂+3.76N₂+Q

通常称可燃性混合物为有爆炸危险的物质，因为它们只是在适当的条件下，才变为危险的物质，这些条件包括可燃物质的含量，氧化剂含量以及点火能源等。

四、爆炸极限

1.定义

可燃物质（可燃气体、蒸气和粉尘）与空气（或氧气） 必须在一定的浓度范围内均匀混合，形成预混气，遇着火源才会发生爆炸，这个浓度范围称为爆炸极限（或爆炸浓度极限）。例如，氢与空气混合物的爆炸极限为4%~75%（体积分数），乙炔与空气混合物的爆炸极限为2.2%～81% （体积分数）等。

可燃物质的爆炸极限受诸多因素的影响。温度越高、压力越大氧含量越高、火源能量越大，可燃气体的爆炸极限越宽。

2. 单位

可燃气体和蒸气爆炸极限的单位，是以可燃气体和蒸气在混合物中所占体积的百分数（%）即体积分数来表示的。

例如由一氧化碳与空气构成的混合物，在火源作用下的燃爆情况见表3-2。

从上面所列的混合比例及其相对应的燃爆情况，清楚地说明可紫性混和煤炸的浓度范围，如一氧化碳与室气混合物5%-80%（体积分数）。这两者有时亦称为着火人低于爆炸下限和高于爆炸上限浓度时，可燃性汇混合物不爆炸，也不着火。混合物中的可燃物只有在这两个浓度界限之间，遇着源，才会有燃爆危险。

应当指出，可燃性混合物的浓度高于爆炸上限时，虽然不会着火和爆炸，但当它从容器或管道里逸出，重新接触空气时却能燃烧，仍有着火的危险。