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火災(zāi)發(fā)展的規(guī)律第四章可燃?xì)怏w的燃燒第五章可燃液體的燃燒第六章可燃固體的燃燒爆轟和正?;鹧?zhèn)鞑ケO限閃點(diǎn)和自燃點(diǎn)原油的沸溢和噴濺?火災(zāi)發(fā)展的規(guī)律爆轟和正?;鹧?zhèn)鞑ケO限閃點(diǎn)和自燃點(diǎn)原油的沸1第六章可燃固體的燃燒第一節(jié)概述:燃燒形式和評(píng)價(jià)參數(shù)第二節(jié)固體著火理論:引燃條件和引燃時(shí)間,火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊谌?jié)典型固體的燃燒:高聚物、木材、煤和金屬第四節(jié)固體的陰燃:陰燃條件和傳播規(guī)律第五節(jié)粉塵和粉塵爆炸:形成條件和預(yù)防措施第六節(jié)阻燃處理技術(shù):工藝和原理?第六章可燃固體的燃燒第一節(jié)概述:燃燒形式和2第一節(jié)概述一、固體燃燒類型二、評(píng)價(jià)固體火災(zāi)危險(xiǎn)性的參數(shù)?第一節(jié)概述一、固體燃燒類型?3一、固體燃燒類型1.蒸發(fā)燃燒(輕金屬和易升華固體)2.表面燃燒(焦碳、重金屬)3.分解燃燒(木材、煤)4.陰燃(香煙、鋸末等)5.爆炸(動(dòng)力燃燒)(粉塵爆炸、炸藥爆炸和轟然)固體燃燒特點(diǎn):1.一般可分為兩個(gè)階段2.放熱量較大3.自燃點(diǎn)比氣體和液體高4.火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c粒徑有極大關(guān)系?一、固體燃燒類型1.蒸發(fā)燃燒(輕金屬和易升華固體)固體燃燒特4二、評(píng)價(jià)固體火災(zāi)危險(xiǎn)性的參數(shù)1.熔點(diǎn)、閃點(diǎn)和燃點(diǎn)2.熱分解溫度3.自燃點(diǎn)4.比表面積5.氧指數(shù)(22~27)其他:粉塵爆炸的下限和炸藥的感度等?二、評(píng)價(jià)固體火災(zāi)危險(xiǎn)性的參數(shù)1.熔點(diǎn)、閃點(diǎn)和燃點(diǎn)?51.粒徑越小,固體自燃點(diǎn)越()A越高B越低2.受熱時(shí)間越長(zhǎng),固體自燃點(diǎn)越()A越高B越低3.環(huán)境氧含量越小,固體的自燃點(diǎn)越()A越高B越低三、固體的閃點(diǎn)、燃點(diǎn)和自燃點(diǎn)的變化@@@?1.粒徑越小,固體自燃點(diǎn)越()三、固體的閃點(diǎn)、燃點(diǎn)和自燃點(diǎn)的6第三節(jié)典型固體的燃燒一、高聚物的燃燒二、木材和煤的燃燒三、金屬的燃燒?第三節(jié)典型固體的燃燒一、高聚物的燃燒?7一、高聚物的燃燒1.燃燒過(guò)程:(1)軟化熔融:熱量蓄積以提高溫度(2)熱分解:燃燒的關(guān)鍵階段
(3)著火燃燒:主要時(shí)分解產(chǎn)物中可燃?xì)獾娜紵?.燃燒特點(diǎn):只含碳、氫的高聚物易燃但不猛烈含氧類的高聚物易燃而且猛烈含鹵素類的高聚物具有難燃自熄的特點(diǎn)?一、高聚物的燃燒1.燃燒過(guò)程:2.燃燒特點(diǎn):?83.燃燒特點(diǎn)(共性)(1)發(fā)熱量較高、燃燒速度快(2)發(fā)煙量大,影響能見(jiàn)度(3)燃燒產(chǎn)物的危害性大
CO、NOX、COCl2、SO2等毒性4.高聚物燃燒時(shí)的發(fā)煙性(1)碳粒子的形成過(guò)程(2)發(fā)煙起始溫度越高,煙的釋放速度越慢、發(fā)煙起始溫度:透光率降低至95%時(shí)的溫度?3.燃燒特點(diǎn)(共性)4.高聚物燃燒時(shí)的發(fā)煙性發(fā)煙起始95.不同類型高聚物的燃燒特點(diǎn)含碳和氫易燃但不猛烈,撤去火源可持續(xù)燃燒,火焰呈蘭色或黃色,燃燒有溶滴,有CO產(chǎn)生含氧易燃且猛烈,火焰呈黃色,燃燒變軟無(wú)溶滴,有CO產(chǎn)生含氮難燃自熄,緩燃緩熄。有溶滴,產(chǎn)生CO,NO和HCN含氯難燃自熄,緩燃緩熄火焰呈黃色,無(wú)溶滴,有炭瘤釋放HCl含氟不燃,但強(qiáng)熱時(shí)釋放腐蝕性毒氣HF酚醛樹脂無(wú)填料難燃自熄,有填料緩燃緩熄。火焰黃色,冒黑煙,放出有毒的酚蒸氣?5.不同類型高聚物的燃燒特點(diǎn)含碳和氫易燃但不猛烈,撤去火源可10二、木材和煤的燃燒思考:1.煤和木材的燃燒都屬于熱分解式燃燒,二者有何異同?2.鍋爐用煤為什么要有一定的濕度?3.含水量大小對(duì)木材和煤的燃燒性能有無(wú)影響?如何影響??二、木材和煤的燃燒思考:?11(一)木材的燃燒1.木材組成:纖維和半纖維和木質(zhì)素,[C+O>80~90%]、N、H2.熱分解:
隨溫度升高,分解產(chǎn)物不斷變化,其中可燃組分逐漸升高3.燃燒歷程:
(1)有焰燃燒:可燃?xì)馊紵囟雀?,速度快?/p>
(2)無(wú)焰燃燒:焦炭表面燃燒。二者區(qū)分很明顯?(一)木材的燃燒3.燃燒歷程:?124.燃燒速度的影響因素:
1.紋理對(duì)導(dǎo)熱性和透氣性的影響
2.木材密度對(duì)導(dǎo)熱性和透氣性的影響
3.含水量的影響(蒸發(fā)和導(dǎo)熱)
4.比表面積的影響(空隙率)?4.燃燒速度的影響因素:?13(二)煤的燃燒1.木材組成:C、O、N、H、S2.熱分解:3.燃燒特點(diǎn)(與木材的區(qū)別)
(1)存在有焰燃燒和無(wú)焰燃燒,但區(qū)分不明顯,兩種燃燒同時(shí)進(jìn)行,初期燃燒以有焰燃燒為主,焦碳燃燒僅占15~20%。(與木材的區(qū)別)
(2)灰分的存在將使煤的燃燒速度減?。?)煤的含水量越高,燃燒速度越快(木材不同)?(二)煤的燃燒?14(三)木炭和焦碳的燃燒1.二者發(fā)生時(shí)間的差別木炭燃燒主要發(fā)生在木材的有焰燃燒之后,焦碳燃燒則與煤的燃燒同時(shí)發(fā)生2.內(nèi)孔效應(yīng)的影響(1)內(nèi)孔效應(yīng):由于內(nèi)部空隙的現(xiàn)在而使燃燒速度加快的現(xiàn)象
(2)木炭的內(nèi)孔效應(yīng)較顯著?(三)木炭和焦碳的燃燒2.內(nèi)孔效應(yīng)的影響?153.覆蓋效應(yīng)對(duì)各自燃燒速度的影響(1)覆蓋效應(yīng):燃燒殘余的固態(tài)灰分形成多孔的覆蓋層,減小了燃燒產(chǎn)物和氧氣的擴(kuò)散速度而使燃燒速度降低的現(xiàn)象(2)木炭的覆蓋效應(yīng)較弱?3.覆蓋效應(yīng)對(duì)各自燃燒速度的影響?16三、金屬的燃燒
1.揮發(fā)性金屬及其燃燒特點(diǎn):(1)沸點(diǎn)低于其氧化物的熔點(diǎn)(2)首先在表面形成多孔的氧化膜(3)隨著燃燒進(jìn)行,內(nèi)部金屬溫度逐漸升高達(dá)到沸點(diǎn)時(shí),蒸汽將液態(tài)氧化膜沖破,燃燒變的更劇烈。(4)揮發(fā)金屬的燃燒溫度高于氧化物的沸點(diǎn),所以燃燒過(guò)程中產(chǎn)生白色濃煙?三、金屬的燃燒1.揮發(fā)性金屬及其燃燒特點(diǎn):?172.不揮發(fā)性金屬及其燃燒特點(diǎn):沸點(diǎn)高于其氧化物的熔點(diǎn),燃燒過(guò)程中始終在表面形成氧化物膜燃燒過(guò)程中無(wú)白煙
揮發(fā)性金屬的燃燒屬于熔融蒸發(fā)式燃燒不揮發(fā)性金屬的燃燒屬于表面燃燒?2.不揮發(fā)性金屬及其燃燒特點(diǎn):揮發(fā)性金屬的燃燒屬于熔融蒸發(fā)式183.金屬燃燒的普遍特征:(1)燃燒熱值很大,燃燒溫度很高(2)燃燒的難易程度與比表面積關(guān)系極大(3)高溫燃燒條件下金屬的性質(zhì)很活潑(4)某些金屬有特征的顏色?3.金屬燃燒的普遍特征:?19復(fù)習(xí)與思考:1.固體燃燒分類2.木材、煤和金屬的燃燒各有何特點(diǎn)3.香煙的燃燒過(guò)程與木材有何區(qū)別?4.我們常說(shuō)的“死灰復(fù)燃”是如何發(fā)生的?有何危害?如何避免?5.阻燃材料為什么能阻燃?如何正確理解阻燃材料的阻燃性能??復(fù)習(xí)與思考:1.固體燃燒分類?20第六章可燃固體的燃燒思考:
1.香煙的燃燒過(guò)程與木材有何區(qū)別?2.我們常說(shuō)的“死灰復(fù)燃”是如何發(fā)生的?有何危害?如何避免?3.阻燃材料為什么能阻燃?如何正確理解阻燃材料的阻燃性能??第六章可燃固體的燃燒思考:?21第四節(jié)固體的陰燃---重點(diǎn)一、陰燃的特點(diǎn)二、陰燃發(fā)生條件三、陰燃的傳播四、陰燃的影響因素五、陰燃向有焰燃燒的轉(zhuǎn)變?第四節(jié)固體的陰燃---重點(diǎn)一、陰燃的特點(diǎn)?22一、陰燃的特點(diǎn)1.陰燃:在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條件下,物質(zhì)發(fā)生的持續(xù)、有煙、無(wú)焰的燃燒現(xiàn)象2.陰燃的特點(diǎn)與有焰燃燒的區(qū)別是沒(méi)有火焰與無(wú)焰燃燒的區(qū)別是分解產(chǎn)生可燃?xì)獍l(fā)生陰燃的原因是熱解產(chǎn)生可燃?xì)獾乃俣刃∮谌紵俣?一、陰燃的特點(diǎn)1.陰燃:在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條件下,物質(zhì)發(fā)生的持續(xù)23二、陰燃發(fā)生條件(1)熱解后易產(chǎn)生剛性多孔炭結(jié)構(gòu)(理化性質(zhì))(2)熱源有合適的供熱速率(外界環(huán)境條件)引起陰燃的途徑(1)自燃熱源(堆垛)(2)陰燃引起的陰燃(香煙陰燃地毯)(3)有焰燃燒火焰熄滅后的陰燃(“死灰復(fù)燃”)?二、陰燃發(fā)生條件(1)熱解后易產(chǎn)生剛性多孔炭結(jié)構(gòu)(理化性24三、陰燃的傳播ⅡⅢⅣ纖維素沿水平方向的陰燃示意圖Ⅱ.熱解區(qū):溫度升高釋放出可燃?xì)猓煟?炭燃燒區(qū):發(fā)生表面氧化并放出熱量溫度高達(dá)600~750°CⅣ.殘余會(huì):溫度降低Ⅰ.原始區(qū)陰燃能否傳播及傳播速度取決于炭化燃燒區(qū)的穩(wěn)定性及向熱解區(qū)的熱傳遞速率(一)陰燃傳播過(guò)程Ⅰ?三、陰燃的傳播ⅡⅢⅣ纖維素沿水平方向的陰燃示意圖Ⅱ.熱解區(qū):25(二)陰燃傳播速度的影響因素1.材料性質(zhì)和尺寸(1)保溫性越好,陰燃速度越快(棉花)
(2)粒徑和厚度(空氣擴(kuò)散和散熱大?。┖穸纫欢?,粒徑減小,傳播速度略有增加粒徑一定,厚度越小,速度越快。過(guò)小則不能傳播?(二)陰燃傳播速度的影響因素1.材料性質(zhì)和尺寸厚度一定,粒262.空氣流速和氧氣濃度對(duì)傳播速度的影響空氣流速增大,有利于氧的輸送,同時(shí)也有利于熱量向未燃區(qū)域傳播,加快了陰燃傳播速度。環(huán)境中氧氣濃度越大,燃燒區(qū)溫度升高,有利于熱量傳遞。3.陰燃方向?qū)鞑ニ俣鹊挠绊?/p>
向上傳播速度最大,向下傳播速度最小,水平次之
4.易陰燃材料存在有利于陰燃的傳播?2.空氣流速和氧氣濃度對(duì)傳播速度的影響3.陰燃方向?qū)鞑ニ?7五、陰燃向有焰燃燒的轉(zhuǎn)變?yōu)槭裁茨軌蜣D(zhuǎn)變?在什么條件下轉(zhuǎn)變?ⅡⅢⅣⅠ如果Ⅲ區(qū)向Ⅱ區(qū)傳遞的熱量足夠大,未燃區(qū)產(chǎn)生的可燃?xì)膺_(dá)到一定濃度時(shí),陰燃轉(zhuǎn)變?yōu)橛醒嫒紵?。陰燃向有焰燃燒轉(zhuǎn)變的幾種途徑:
1.當(dāng)陰燃由內(nèi)發(fā)展到外時(shí),與氧氣接觸面積增大2.外界能量升高,Ⅱ區(qū)可燃揮發(fā)份釋放速率增大3.條件改變,環(huán)境中氧氣濃度增大?五、陰燃向有焰燃燒的轉(zhuǎn)變?yōu)槭裁茨軌蜣D(zhuǎn)變?在什么條件下轉(zhuǎn)變?Ⅱ28第七節(jié)固體阻燃處理概述固體為什么要阻燃?阻燃的方法有哪些,各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?如何選擇阻燃劑?阻燃劑是如何發(fā)生作用的?木材、塑料、鋼材是怎樣進(jìn)行阻燃處理的??第七節(jié)固體阻燃處理概述固體為什么要阻燃??29一、阻燃的方法分類及特點(diǎn)原理特點(diǎn)反應(yīng)型化學(xué)鍵合對(duì)使用性能影響小、工藝復(fù)雜添加型物理分散工藝簡(jiǎn)單、對(duì)使用性能影響大特點(diǎn)有機(jī)阻燃劑相容性好,添加量少,毒性,煙量大,穩(wěn)定性差無(wú)機(jī)阻燃劑添加量大,影響加工、成型能力、降低強(qiáng)度、增加導(dǎo)電性表一反應(yīng)型和添加型阻燃劑的原理和特點(diǎn)表二有機(jī)阻燃劑和無(wú)機(jī)阻燃劑的原理和特點(diǎn)阻燃劑:能夠保護(hù)材料不著火或者使火焰難以蔓延的化學(xué)物質(zhì)?一、阻燃的方法分類及特點(diǎn)原理特點(diǎn)反應(yīng)型化學(xué)鍵合對(duì)使30二、阻燃劑的選擇原則1.阻燃效果顯著,穩(wěn)定性好,作用時(shí)間長(zhǎng)2.與基材的相容性好,不影響其物理、機(jī)械和加工性能3.燃燒或受熱分解時(shí)發(fā)煙量小,毒性低4.價(jià)格低廉、制備工藝簡(jiǎn)便?二、阻燃劑的選擇原則1.阻燃效果顯著,穩(wěn)定性好,作用時(shí)間長(zhǎng)231三、阻燃劑的阻燃機(jī)理1.吸熱作用2.稀釋作用3.捕捉自由基作用4.覆蓋作用5.轉(zhuǎn)移效應(yīng)6.協(xié)同作用?三、阻燃劑的阻燃機(jī)理1.吸熱作用?32氫氧化鋁(ATH)的為什么可以作為無(wú)機(jī)阻燃劑?(1)ATH在熱分解過(guò)程中吸收熱量,使基材溫度降低,減緩材料的熱分解速度答:氫氧化鋁受熱發(fā)生如下反應(yīng):(2)ATH分解產(chǎn)生的水蒸汽有稀釋作用(3)ATH分解產(chǎn)生的固體物質(zhì)有覆蓋作用(4)氫氧化鋁的存在可能有轉(zhuǎn)移效應(yīng)?氫氧化鋁(ATH)的為什么可以作為無(wú)機(jī)阻燃劑?(33問(wèn)題二:磷系阻燃劑的阻燃原理稀釋作用吸熱作用覆蓋效應(yīng)隔熱作用聚合生成聚磷酸分解釋放磷酸脫水炭化水蒸氣焦碳?問(wèn)題二:磷系阻燃劑的阻燃原理稀釋作用吸熱作用覆蓋效應(yīng)隔熱作用34問(wèn)題三:鹵系阻燃劑的阻燃原理1.受熱分解出鹵化氫,捕捉火焰中的自由基,使連鎖反應(yīng)中斷2.比重較大的鹵化氫覆蓋在材料表面阻礙空氣的擴(kuò)散問(wèn)題四:何謂協(xié)同效應(yīng),舉例說(shuō)明一種阻燃劑的存在使另一阻燃劑的阻燃性能提高的現(xiàn)象如:將Sb2O3摻入有機(jī)鹵化物中可以顯著提高其阻燃性能?問(wèn)題三:鹵系阻燃劑的阻燃原理1.受熱分解出鹵化氫,捕捉火焰中35SbCl3的存在有以下作用:1.受熱分解`Cl,具有捕捉自由基的作用2.具有較好的“覆蓋作用”3.以上過(guò)程延長(zhǎng)了`Cl的釋放時(shí)間,同時(shí)還有吸熱作用?SbCl3的存在有以下作用:1.受熱分解`Cl,具有捕捉自由36四、常見(jiàn)固體的阻燃方法1.木材:浸漬、涂覆、添加阻燃劑2.塑料:共混、接枝共聚、添加阻燃劑或無(wú)機(jī)填料3.剛材:涂覆防火涂料防火涂料:涂覆于固體表面起阻燃作用的涂料
膨脹型~:受熱時(shí)表面薄膜熔融,并起泡或隆起,形成海綿狀隔熱層,同時(shí)釋放的惰性氣體或阻燃?xì)怏w充滿在隔熱層中可有效阻止基材燃燒的涂料。
非膨脹型~:受熱時(shí)表面形成釉狀物,起阻燃作用的涂料?四、常見(jiàn)固體的阻燃方法1.木材:浸漬、涂覆、添加阻燃劑2.37第五節(jié)粉塵爆炸1.可燃固體為什么會(huì)發(fā)生粉塵爆炸?2.粉塵爆炸與氣體爆炸有何區(qū)別?3.評(píng)價(jià)粉塵爆炸危害的參數(shù)有那些?4.粉塵爆炸的形成條件受那些因素影響?5.粉塵爆炸如何預(yù)防和控制??第五節(jié)粉塵爆炸1.可燃固體為什么會(huì)發(fā)生粉塵爆炸??38一、固體發(fā)生粉塵爆炸的條件1.粉塵可燃2.以一定濃度懸浮在空中3.點(diǎn)火能量適宜Emin約為10~100mJ,是氣體的近百倍二、粉塵爆炸的過(guò)程1.熱分解,釋放可燃?xì)?.在火源作用下,可燃?xì)馀c氧氣發(fā)生燃燒3.火焰在整個(gè)粉塵中迅速傳播?一、固體發(fā)生粉塵爆炸的條件1.粉塵可燃Emin約為10~1039O2二、粉塵爆炸的過(guò)程?O2二、粉塵爆炸的過(guò)程?40三、粉塵爆炸的特點(diǎn)和危害1.點(diǎn)火能量比氣體大、引爆時(shí)間長(zhǎng)、過(guò)程復(fù)雜2.爆炸壓力比氣體略低,但正壓作用時(shí)間長(zhǎng)3.易形成二次爆炸,4.后面的爆炸威力更大,破壞更嚴(yán)重5.產(chǎn)物的毒性大,不完全燃燒產(chǎn)物多。?三、粉塵爆炸的特點(diǎn)和危害1.點(diǎn)火能量比氣體大、引爆時(shí)間長(zhǎng)、41四、粉塵爆炸的重要特性參數(shù)1.爆炸壓力和升壓速度最大爆炸壓力:粉塵爆炸過(guò)程中所產(chǎn)生爆炸壓力的最大值最大升壓速度:爆炸過(guò)程中升壓速度的最大值2.爆炸極限粉塵和空氣混和物,遇火源能發(fā)生爆炸的粉塵的最低濃度(下限)和最高濃度(上限),用單位體積粉塵的質(zhì)量表示
工業(yè)粉塵的爆炸下限:20~60g/m3工業(yè)粉塵的爆炸上限:2~6kg/m3(一般沒(méi)有意義)3.最小引燃能
?四、粉塵爆炸的重要特性參數(shù)1.爆炸壓力和升壓速度2.爆炸極限42五、影響粉塵爆炸的因素(6)粉塵的物理化學(xué)性質(zhì)
2.粉塵的粒度和濃度3.可燃?xì)怏w和惰性成分的含量4.粉塵所處的爆炸環(huán)境5.火源強(qiáng)度和點(diǎn)火方式6.容器的影響?五、影響粉塵爆炸的因素(6)粉塵的物理化學(xué)性質(zhì)?43五、影響粉塵爆炸的因素(6)1.粉塵的物理化學(xué)性質(zhì)
a:揮發(fā)份含量越高,爆炸壓力和升壓速度越()b:燃燒熱越高,越()爆炸c:氧化反應(yīng)速度越快,爆炸越()發(fā)生d:容易帶電的粉塵,越()發(fā)生爆炸
a:粉塵粒度越小,越()爆炸。b:粒徑大于臨界直徑的粉塵()爆性能。c:加入可爆細(xì)粉塵后,爆炸性能改變2.粉塵的粒度和濃度問(wèn)題:臨界直徑越(),發(fā)生爆炸的可能性越大??五、影響粉塵爆炸的因素(6)1.粉塵的物理化學(xué)性質(zhì)44a:可燃?xì)怏w的混入,最小點(diǎn)火能量將()b:惰性氣體的引入爆炸壓力和升壓速度將()3.可燃?xì)怏w和惰性成分的含量a:水分如何影響?b:環(huán)境溫度和壓力的影響如何?4.粉塵所處的爆炸環(huán)境?a:可燃?xì)怏w的混入,最小點(diǎn)火能量將()3.可45容器越大,爆炸時(shí)間越(),升壓速度越()6.容器的影響a:火源溫度高,接觸時(shí)間長(zhǎng),越()爆炸b:惰性氣體的引入將()粉塵爆炸性5.火源強(qiáng)度和點(diǎn)火方式爆炸容器立方根定律:?容器越大,爆炸時(shí)間越(),升壓速度越(46六、粉塵爆炸的預(yù)防和控制1:及時(shí)清除粉塵源和點(diǎn)火源2:采用惰氣保護(hù)3:設(shè)置爆炸抑制裝置4:設(shè)置防爆泄壓裝置Pt/ms1020304050壓力傳感器放大器噴灑系統(tǒng)爆炸抑制裝置示意圖?六、粉塵爆炸的預(yù)防和控制1:及時(shí)清除粉塵源和點(diǎn)火源Pt/m47泄壓面防爆泄壓裝置示意圖?泄壓面防爆泄壓裝置示意圖?48防爆泄壓面積的確定1.根據(jù)最大壓力確定泄壓比2.根據(jù)升壓速度確定泄壓比(圖6-32)3.根據(jù)建筑物的體積確定泄壓比(表6-31)?防爆泄壓面積的確定1.根據(jù)最大壓力確定泄壓比?49泄壓比設(shè)備或建筑類型0.33-0.1128.32m3以下輕質(zhì)結(jié)構(gòu)0.1128.32m3以下可承強(qiáng)壓結(jié)構(gòu)0.11-0.0728.32~707.92m3房間、建筑物、儲(chǔ)槽、容器等(還要考慮炸點(diǎn)與泄壓孔位置、體積)0.04707.92m3以上,危險(xiǎn)占小部分的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)0.04-0.05707.92m3以上,危險(xiǎn)占小部分的磚瓦和木結(jié)構(gòu)0.05-0.07707.92m3以上,危險(xiǎn)占小部分的簡(jiǎn)易版壓結(jié)構(gòu)0.07-.033707.92m3以上,危險(xiǎn)占大部分的結(jié)構(gòu)不同類別設(shè)備與建筑的泄壓比(美國(guó)標(biāo)準(zhǔn))28.32m3=1000ft3?泄壓比設(shè)備或建筑類型0.33-0.1128.32m3以下輕質(zhì)50例題:容積為10m3,泄壓后容器內(nèi)最大壓力為0.2MPa,爆破板破裂的壓力為0.05MPa,若防爆等級(jí)為st2級(jí),泄壓面積為多少才能滿足要求?110100容器容積(m3)1010.1泄壓面積(m3)St1st2st38101520粉塵防爆泄壓面積算圖?例題:容積為10m3,泄壓后容器內(nèi)最大壓力為0.2MPa,51小結(jié):一、固體發(fā)生粉塵爆炸的條件(3)二、粉塵爆炸的過(guò)程三、粉塵爆炸的特點(diǎn)(2)和危害(3)四、粉塵爆炸的重要特性參數(shù)(3)五、影響粉塵爆炸的因素(6)六、粉塵爆炸的預(yù)防和控制(4)?小結(jié):一、固體發(fā)生粉塵爆炸的條件(3)二、粉塵爆炸的過(guò)程三、52炸藥爆炸炸藥爆炸有何特點(diǎn),按實(shí)際用途可以分為幾類?如何評(píng)價(jià)炸藥的危險(xiǎn)性?炸藥是如何爆炸的?它是如何對(duì)周圍介質(zhì)的產(chǎn)生破壞作用?何謂炸藥的殉爆?如何避免殉爆的發(fā)生?炸藥的保管和儲(chǔ)藏有何要求?煤礦井等特殊場(chǎng)所,為什么必須使用“安全炸藥”??炸藥爆炸炸藥爆炸有何特點(diǎn),按實(shí)際用途可以分為幾類??53炸藥發(fā)生爆炸的原因
1.本身含有不穩(wěn)定基團(tuán),分子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定2.絕大多數(shù)含有氧,無(wú)需外界提供氧就能爆炸3.氧化還原反應(yīng)速度極快?炸藥發(fā)生爆炸的原因?54一、炸藥爆炸的特點(diǎn)和分類(1)炸藥爆炸的特點(diǎn)(凝聚體系)1.反應(yīng)速度極快。(在萬(wàn)分之一秒甚至更短時(shí)間內(nèi)完成)2.放熱量大。(溫度數(shù)千度,壓力達(dá)近千兆帕)3.產(chǎn)生大量氣體產(chǎn)物。(體積膨脹百倍)(2)炸藥爆炸的分類(按用途)
實(shí)例雷管、火帽TNT、黑索金、膠質(zhì)炸藥塑性炸藥黑火藥、無(wú)煙火藥爆竹、煙火特點(diǎn)起爆藥感度高、起爆能低猛炸藥性質(zhì)較穩(wěn)定,高威力、高猛度發(fā)射藥發(fā)生爆燃煙火劑特殊的光、聲、煙?一、炸藥爆炸的特點(diǎn)和分類(1)炸藥爆炸的特點(diǎn)(凝聚體系)(255二、炸藥的爆炸性能(一)感度熱感度、機(jī)械感度、爆炸感度(表6-32)(三)熱力學(xué)參數(shù)(表6-33)1.爆容:?jiǎn)挝毁|(zhì)量爆炸后氣體產(chǎn)物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積2.爆熱:?jiǎn)挝毁|(zhì)量爆炸后釋放的熱量(一般為恒容熱量)3.爆熱:爆炸瞬間釋放的能量將產(chǎn)物的加熱溫度4.爆壓:在一定容積內(nèi)產(chǎn)生的壓力(二)安定性1.化學(xué)~:受外界條件作用保持器化學(xué)性質(zhì)不變的能力2.物理~:不吸濕、不揮發(fā),保持機(jī)械強(qiáng)度的能力3.熱~:在熱作用下,保持物理化學(xué)性質(zhì)不變的能力?二、炸藥的爆炸性能(一)感度(三)熱力學(xué)參數(shù)(表6-33)(56(五)炸藥的氧平衡1.概念炸藥中的氧與炸藥中C、H完全燃燒所需要氧之間的平衡關(guān)系
(四)爆炸威力和猛度1.威力:爆炸過(guò)程中做功的能力(TNT當(dāng)量)2.猛度:爆炸初期做功的能力
(爆炸時(shí)鉛柱被壓縮的高度)2.意義:影響產(chǎn)物的組成和威力
1.零氧平衡或接近零氧平衡的炸藥,釋放能量最多,做功做大2.正氧平衡產(chǎn)物中有氧化氮的存在3.負(fù)氧平衡炸藥,產(chǎn)物中含有一定量的CO,毒性較大?(五)炸藥的氧平衡(四)爆炸威力和猛度2.意義:影響產(chǎn)物的組57例題:試計(jì)算TNT的氧平衡值。?例題:試計(jì)算TNT的氧平衡值。?58三、炸藥的爆炸機(jī)理和破壞機(jī)理(一)爆炸機(jī)理
1.熱爆炸機(jī)理:在熱的作用下,炸藥發(fā)生分解。初始速度較慢,主要形成反應(yīng)中心和積累活性中間體。隨后,當(dāng)分解放熱速率大于向環(huán)境散熱速率,產(chǎn)生熱量積累使分解速度加快,中間產(chǎn)物量增大且相互碰撞放出大量熱反應(yīng)溫度急劇上升;如此循環(huán),當(dāng)溫度達(dá)到爆發(fā)點(diǎn)時(shí),熱分解就轉(zhuǎn)化為爆炸
2.機(jī)械起爆機(jī)理:受到摩擦和撞擊時(shí),局部區(qū)域被加熱達(dá)到起爆溫度,形成灼熱核,使炸藥局部先爆,而后爆炸急速擴(kuò)展到整個(gè)區(qū)域
3.爆炸能起爆機(jī)理:主爆炸爆炸后產(chǎn)生的高溫和高壓氣體和沖擊波使從爆藥溫度升高而發(fā)生爆炸?三、炸藥的爆炸機(jī)理和破壞機(jī)理(一)爆炸機(jī)理591.高溫高壓燃燒產(chǎn)物的直接膨脹沖擊作用(二)破壞作用2.爆炸產(chǎn)生的沖擊波的作用3.爆炸碎片的殺傷作用產(chǎn)物產(chǎn)物和沖擊波碎片和沖擊波PR?1.高溫高壓燃燒產(chǎn)物的直接膨脹沖擊作用(二)破壞作用2.爆炸60四、炸藥的殉爆(一)概念:一主炸藥爆炸后引起其他炸藥爆炸的現(xiàn)象(二)殉爆產(chǎn)生的原因:1.爆炸產(chǎn)物的沖擊作用2.主爆藥爆炸碎片的沖擊作用
*3.主爆藥產(chǎn)生的沖擊波作用4.可燃物燃燒的加熱作用(三)影響殉爆的因素:
1.主爆藥的量、爆熱、爆速2.從爆藥的感度及與主爆藥的位置3.惰性介質(zhì)的性質(zhì)?四、炸藥的殉爆(一)概念:一主炸藥爆炸后引起其他炸藥爆炸的現(xiàn)61五、炸藥的安全和安全炸藥(一)炸藥的保管和儲(chǔ)運(yùn)注意事項(xiàng)
1.充分了解炸藥的感度2.充分了解炸藥的不穩(wěn)定性*3.嚴(yán)格控制距離,防止殉爆的發(fā)生
(二)煤礦等危險(xiǎn)場(chǎng)所使用的安全炸藥要求
1.爆炸能有一定限制2.爆炸反應(yīng)要完全*3.氧平衡值應(yīng)接近04.適當(dāng)添加消煙劑5.不含金屬粉末?五、炸藥的安全和安全炸藥(一)炸藥的保管和儲(chǔ)運(yùn)注意事項(xiàng)(二)62生活中的辛苦阻撓不了我對(duì)生活的熱愛(ài)。12月-2212月-22Tuesday,December27,2022人生得意須盡歡,莫使金樽空對(duì)月。12:02:2012:02:2012:0212/27/202212:02:20PM做一枚螺絲釘,那里需要那里上。12月-2212:02:2012:02Dec-2227-Dec-22日復(fù)一日的努力只為成就美好的明天。12:02:2012:02:2012:02Tuesday,December27,2022安全放在第一位,防微杜漸。12月-2212月-2212:02:2012:02:20December27,2022加強(qiáng)自身建設(shè),增強(qiáng)個(gè)人的休養(yǎng)。2022年12月27日12:02下午12月-2212月-22精益求精,追求卓越,因?yàn)橄嘈哦鴤ゴ蟆?7十二月202212:02:20下午12:02:2012月-22讓自己更加強(qiáng)大,更加專業(yè),這才能讓自己更好。十二月2212:02下午12月-2212:02December27,2022這些年的努力就為了得到相應(yīng)的回報(bào)。2022/12/2712:02:2012:02:2027December2022科學(xué),你是國(guó)力的靈魂;同時(shí)又是社會(huì)發(fā)展的標(biāo)志。12:02:20下午12:02下午12:02:2012月-22每天都是美好的一天,新的一天開啟。12月-2212月-2212:0212:02:2012:02:20Dec-22相信命運(yùn),讓自己成長(zhǎng),慢慢的長(zhǎng)大。2022/12/2712:02:20Tuesday,December27,2022愛(ài)情,親情,友情,讓人無(wú)法割舍。12月-222022/12/2712:02:2012月-22謝謝大家!生活中的辛苦阻撓不了我對(duì)生活的熱愛(ài)。12月-2212月-2263火災(zāi)發(fā)展的規(guī)律第四章可燃?xì)怏w的燃燒第五章可燃液體的燃燒第六章可燃固體的燃燒爆轟和正?;鹧?zhèn)鞑ケO限閃點(diǎn)和自燃點(diǎn)原油的沸溢和噴濺?火災(zāi)發(fā)展的規(guī)律爆轟和正常火焰?zhèn)鞑ケO限閃點(diǎn)和自燃點(diǎn)原油的沸64第六章可燃固體的燃燒第一節(jié)概述:燃燒形式和評(píng)價(jià)參數(shù)第二節(jié)固體著火理論:引燃條件和引燃時(shí)間,火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊谌?jié)典型固體的燃燒:高聚物、木材、煤和金屬第四節(jié)固體的陰燃:陰燃條件和傳播規(guī)律第五節(jié)粉塵和粉塵爆炸:形成條件和預(yù)防措施第六節(jié)阻燃處理技術(shù):工藝和原理?第六章可燃固體的燃燒第一節(jié)概述:燃燒形式和65第一節(jié)概述一、固體燃燒類型二、評(píng)價(jià)固體火災(zāi)危險(xiǎn)性的參數(shù)?第一節(jié)概述一、固體燃燒類型?66一、固體燃燒類型1.蒸發(fā)燃燒(輕金屬和易升華固體)2.表面燃燒(焦碳、重金屬)3.分解燃燒(木材、煤)4.陰燃(香煙、鋸末等)5.爆炸(動(dòng)力燃燒)(粉塵爆炸、炸藥爆炸和轟然)固體燃燒特點(diǎn):1.一般可分為兩個(gè)階段2.放熱量較大3.自燃點(diǎn)比氣體和液體高4.火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c粒徑有極大關(guān)系?一、固體燃燒類型1.蒸發(fā)燃燒(輕金屬和易升華固體)固體燃燒特67二、評(píng)價(jià)固體火災(zāi)危險(xiǎn)性的參數(shù)1.熔點(diǎn)、閃點(diǎn)和燃點(diǎn)2.熱分解溫度3.自燃點(diǎn)4.比表面積5.氧指數(shù)(22~27)其他:粉塵爆炸的下限和炸藥的感度等?二、評(píng)價(jià)固體火災(zāi)危險(xiǎn)性的參數(shù)1.熔點(diǎn)、閃點(diǎn)和燃點(diǎn)?681.粒徑越小,固體自燃點(diǎn)越()A越高B越低2.受熱時(shí)間越長(zhǎng),固體自燃點(diǎn)越()A越高B越低3.環(huán)境氧含量越小,固體的自燃點(diǎn)越()A越高B越低三、固體的閃點(diǎn)、燃點(diǎn)和自燃點(diǎn)的變化@@@?1.粒徑越小,固體自燃點(diǎn)越()三、固體的閃點(diǎn)、燃點(diǎn)和自燃點(diǎn)的69第三節(jié)典型固體的燃燒一、高聚物的燃燒二、木材和煤的燃燒三、金屬的燃燒?第三節(jié)典型固體的燃燒一、高聚物的燃燒?70一、高聚物的燃燒1.燃燒過(guò)程:(1)軟化熔融:熱量蓄積以提高溫度(2)熱分解:燃燒的關(guān)鍵階段
(3)著火燃燒:主要時(shí)分解產(chǎn)物中可燃?xì)獾娜紵?.燃燒特點(diǎn):只含碳、氫的高聚物易燃但不猛烈含氧類的高聚物易燃而且猛烈含鹵素類的高聚物具有難燃自熄的特點(diǎn)?一、高聚物的燃燒1.燃燒過(guò)程:2.燃燒特點(diǎn):?713.燃燒特點(diǎn)(共性)(1)發(fā)熱量較高、燃燒速度快(2)發(fā)煙量大,影響能見(jiàn)度(3)燃燒產(chǎn)物的危害性大
CO、NOX、COCl2、SO2等毒性4.高聚物燃燒時(shí)的發(fā)煙性(1)碳粒子的形成過(guò)程(2)發(fā)煙起始溫度越高,煙的釋放速度越慢、發(fā)煙起始溫度:透光率降低至95%時(shí)的溫度?3.燃燒特點(diǎn)(共性)4.高聚物燃燒時(shí)的發(fā)煙性發(fā)煙起始725.不同類型高聚物的燃燒特點(diǎn)含碳和氫易燃但不猛烈,撤去火源可持續(xù)燃燒,火焰呈蘭色或黃色,燃燒有溶滴,有CO產(chǎn)生含氧易燃且猛烈,火焰呈黃色,燃燒變軟無(wú)溶滴,有CO產(chǎn)生含氮難燃自熄,緩燃緩熄。有溶滴,產(chǎn)生CO,NO和HCN含氯難燃自熄,緩燃緩熄火焰呈黃色,無(wú)溶滴,有炭瘤釋放HCl含氟不燃,但強(qiáng)熱時(shí)釋放腐蝕性毒氣HF酚醛樹脂無(wú)填料難燃自熄,有填料緩燃緩熄。火焰黃色,冒黑煙,放出有毒的酚蒸氣?5.不同類型高聚物的燃燒特點(diǎn)含碳和氫易燃但不猛烈,撤去火源可73二、木材和煤的燃燒思考:1.煤和木材的燃燒都屬于熱分解式燃燒,二者有何異同?2.鍋爐用煤為什么要有一定的濕度?3.含水量大小對(duì)木材和煤的燃燒性能有無(wú)影響?如何影響??二、木材和煤的燃燒思考:?74(一)木材的燃燒1.木材組成:纖維和半纖維和木質(zhì)素,[C+O>80~90%]、N、H2.熱分解:
隨溫度升高,分解產(chǎn)物不斷變化,其中可燃組分逐漸升高3.燃燒歷程:
(1)有焰燃燒:可燃?xì)馊紵囟雀撸俣瓤欤?/p>
(2)無(wú)焰燃燒:焦炭表面燃燒。二者區(qū)分很明顯?(一)木材的燃燒3.燃燒歷程:?754.燃燒速度的影響因素:
1.紋理對(duì)導(dǎo)熱性和透氣性的影響
2.木材密度對(duì)導(dǎo)熱性和透氣性的影響
3.含水量的影響(蒸發(fā)和導(dǎo)熱)
4.比表面積的影響(空隙率)?4.燃燒速度的影響因素:?76(二)煤的燃燒1.木材組成:C、O、N、H、S2.熱分解:3.燃燒特點(diǎn)(與木材的區(qū)別)
(1)存在有焰燃燒和無(wú)焰燃燒,但區(qū)分不明顯,兩種燃燒同時(shí)進(jìn)行,初期燃燒以有焰燃燒為主,焦碳燃燒僅占15~20%。(與木材的區(qū)別)
(2)灰分的存在將使煤的燃燒速度減?。?)煤的含水量越高,燃燒速度越快(木材不同)?(二)煤的燃燒?77(三)木炭和焦碳的燃燒1.二者發(fā)生時(shí)間的差別木炭燃燒主要發(fā)生在木材的有焰燃燒之后,焦碳燃燒則與煤的燃燒同時(shí)發(fā)生2.內(nèi)孔效應(yīng)的影響(1)內(nèi)孔效應(yīng):由于內(nèi)部空隙的現(xiàn)在而使燃燒速度加快的現(xiàn)象
(2)木炭的內(nèi)孔效應(yīng)較顯著?(三)木炭和焦碳的燃燒2.內(nèi)孔效應(yīng)的影響?783.覆蓋效應(yīng)對(duì)各自燃燒速度的影響(1)覆蓋效應(yīng):燃燒殘余的固態(tài)灰分形成多孔的覆蓋層,減小了燃燒產(chǎn)物和氧氣的擴(kuò)散速度而使燃燒速度降低的現(xiàn)象(2)木炭的覆蓋效應(yīng)較弱?3.覆蓋效應(yīng)對(duì)各自燃燒速度的影響?79三、金屬的燃燒
1.揮發(fā)性金屬及其燃燒特點(diǎn):(1)沸點(diǎn)低于其氧化物的熔點(diǎn)(2)首先在表面形成多孔的氧化膜(3)隨著燃燒進(jìn)行,內(nèi)部金屬溫度逐漸升高達(dá)到沸點(diǎn)時(shí),蒸汽將液態(tài)氧化膜沖破,燃燒變的更劇烈。(4)揮發(fā)金屬的燃燒溫度高于氧化物的沸點(diǎn),所以燃燒過(guò)程中產(chǎn)生白色濃煙?三、金屬的燃燒1.揮發(fā)性金屬及其燃燒特點(diǎn):?802.不揮發(fā)性金屬及其燃燒特點(diǎn):沸點(diǎn)高于其氧化物的熔點(diǎn),燃燒過(guò)程中始終在表面形成氧化物膜燃燒過(guò)程中無(wú)白煙
揮發(fā)性金屬的燃燒屬于熔融蒸發(fā)式燃燒不揮發(fā)性金屬的燃燒屬于表面燃燒?2.不揮發(fā)性金屬及其燃燒特點(diǎn):揮發(fā)性金屬的燃燒屬于熔融蒸發(fā)式813.金屬燃燒的普遍特征:(1)燃燒熱值很大,燃燒溫度很高(2)燃燒的難易程度與比表面積關(guān)系極大(3)高溫燃燒條件下金屬的性質(zhì)很活潑(4)某些金屬有特征的顏色?3.金屬燃燒的普遍特征:?82復(fù)習(xí)與思考:1.固體燃燒分類2.木材、煤和金屬的燃燒各有何特點(diǎn)3.香煙的燃燒過(guò)程與木材有何區(qū)別?4.我們常說(shuō)的“死灰復(fù)燃”是如何發(fā)生的?有何危害?如何避免?5.阻燃材料為什么能阻燃?如何正確理解阻燃材料的阻燃性能??復(fù)習(xí)與思考:1.固體燃燒分類?83第六章可燃固體的燃燒思考:
1.香煙的燃燒過(guò)程與木材有何區(qū)別?2.我們常說(shuō)的“死灰復(fù)燃”是如何發(fā)生的?有何危害?如何避免?3.阻燃材料為什么能阻燃?如何正確理解阻燃材料的阻燃性能??第六章可燃固體的燃燒思考:?84第四節(jié)固體的陰燃---重點(diǎn)一、陰燃的特點(diǎn)二、陰燃發(fā)生條件三、陰燃的傳播四、陰燃的影響因素五、陰燃向有焰燃燒的轉(zhuǎn)變?第四節(jié)固體的陰燃---重點(diǎn)一、陰燃的特點(diǎn)?85一、陰燃的特點(diǎn)1.陰燃:在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條件下,物質(zhì)發(fā)生的持續(xù)、有煙、無(wú)焰的燃燒現(xiàn)象2.陰燃的特點(diǎn)與有焰燃燒的區(qū)別是沒(méi)有火焰與無(wú)焰燃燒的區(qū)別是分解產(chǎn)生可燃?xì)獍l(fā)生陰燃的原因是熱解產(chǎn)生可燃?xì)獾乃俣刃∮谌紵俣?一、陰燃的特點(diǎn)1.陰燃:在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條件下,物質(zhì)發(fā)生的持續(xù)86二、陰燃發(fā)生條件(1)熱解后易產(chǎn)生剛性多孔炭結(jié)構(gòu)(理化性質(zhì))(2)熱源有合適的供熱速率(外界環(huán)境條件)引起陰燃的途徑(1)自燃熱源(堆垛)(2)陰燃引起的陰燃(香煙陰燃地毯)(3)有焰燃燒火焰熄滅后的陰燃(“死灰復(fù)燃”)?二、陰燃發(fā)生條件(1)熱解后易產(chǎn)生剛性多孔炭結(jié)構(gòu)(理化性87三、陰燃的傳播ⅡⅢⅣ纖維素沿水平方向的陰燃示意圖Ⅱ.熱解區(qū):溫度升高釋放出可燃?xì)猓煟?炭燃燒區(qū):發(fā)生表面氧化并放出熱量溫度高達(dá)600~750°CⅣ.殘余會(huì):溫度降低Ⅰ.原始區(qū)陰燃能否傳播及傳播速度取決于炭化燃燒區(qū)的穩(wěn)定性及向熱解區(qū)的熱傳遞速率(一)陰燃傳播過(guò)程Ⅰ?三、陰燃的傳播ⅡⅢⅣ纖維素沿水平方向的陰燃示意圖Ⅱ.熱解區(qū):88(二)陰燃傳播速度的影響因素1.材料性質(zhì)和尺寸(1)保溫性越好,陰燃速度越快(棉花)
(2)粒徑和厚度(空氣擴(kuò)散和散熱大?。┖穸纫欢?,粒徑減小,傳播速度略有增加粒徑一定,厚度越小,速度越快。過(guò)小則不能傳播?(二)陰燃傳播速度的影響因素1.材料性質(zhì)和尺寸厚度一定,粒892.空氣流速和氧氣濃度對(duì)傳播速度的影響空氣流速增大,有利于氧的輸送,同時(shí)也有利于熱量向未燃區(qū)域傳播,加快了陰燃傳播速度。環(huán)境中氧氣濃度越大,燃燒區(qū)溫度升高,有利于熱量傳遞。3.陰燃方向?qū)鞑ニ俣鹊挠绊?/p>
向上傳播速度最大,向下傳播速度最小,水平次之
4.易陰燃材料存在有利于陰燃的傳播?2.空氣流速和氧氣濃度對(duì)傳播速度的影響3.陰燃方向?qū)鞑ニ?0五、陰燃向有焰燃燒的轉(zhuǎn)變?yōu)槭裁茨軌蜣D(zhuǎn)變?在什么條件下轉(zhuǎn)變?ⅡⅢⅣⅠ如果Ⅲ區(qū)向Ⅱ區(qū)傳遞的熱量足夠大,未燃區(qū)產(chǎn)生的可燃?xì)膺_(dá)到一定濃度時(shí),陰燃轉(zhuǎn)變?yōu)橛醒嫒紵?。陰燃向有焰燃燒轉(zhuǎn)變的幾種途徑:
1.當(dāng)陰燃由內(nèi)發(fā)展到外時(shí),與氧氣接觸面積增大2.外界能量升高,Ⅱ區(qū)可燃揮發(fā)份釋放速率增大3.條件改變,環(huán)境中氧氣濃度增大?五、陰燃向有焰燃燒的轉(zhuǎn)變?yōu)槭裁茨軌蜣D(zhuǎn)變?在什么條件下轉(zhuǎn)變?Ⅱ91第七節(jié)固體阻燃處理概述固體為什么要阻燃?阻燃的方法有哪些,各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?如何選擇阻燃劑?阻燃劑是如何發(fā)生作用的?木材、塑料、鋼材是怎樣進(jìn)行阻燃處理的??第七節(jié)固體阻燃處理概述固體為什么要阻燃??92一、阻燃的方法分類及特點(diǎn)原理特點(diǎn)反應(yīng)型化學(xué)鍵合對(duì)使用性能影響小、工藝復(fù)雜添加型物理分散工藝簡(jiǎn)單、對(duì)使用性能影響大特點(diǎn)有機(jī)阻燃劑相容性好,添加量少,毒性,煙量大,穩(wěn)定性差無(wú)機(jī)阻燃劑添加量大,影響加工、成型能力、降低強(qiáng)度、增加導(dǎo)電性表一反應(yīng)型和添加型阻燃劑的原理和特點(diǎn)表二有機(jī)阻燃劑和無(wú)機(jī)阻燃劑的原理和特點(diǎn)阻燃劑:能夠保護(hù)材料不著火或者使火焰難以蔓延的化學(xué)物質(zhì)?一、阻燃的方法分類及特點(diǎn)原理特點(diǎn)反應(yīng)型化學(xué)鍵合對(duì)使93二、阻燃劑的選擇原則1.阻燃效果顯著,穩(wěn)定性好,作用時(shí)間長(zhǎng)2.與基材的相容性好,不影響其物理、機(jī)械和加工性能3.燃燒或受熱分解時(shí)發(fā)煙量小,毒性低4.價(jià)格低廉、制備工藝簡(jiǎn)便?二、阻燃劑的選擇原則1.阻燃效果顯著,穩(wěn)定性好,作用時(shí)間長(zhǎng)294三、阻燃劑的阻燃機(jī)理1.吸熱作用2.稀釋作用3.捕捉自由基作用4.覆蓋作用5.轉(zhuǎn)移效應(yīng)6.協(xié)同作用?三、阻燃劑的阻燃機(jī)理1.吸熱作用?95氫氧化鋁(ATH)的為什么可以作為無(wú)機(jī)阻燃劑?(1)ATH在熱分解過(guò)程中吸收熱量,使基材溫度降低,減緩材料的熱分解速度答:氫氧化鋁受熱發(fā)生如下反應(yīng):(2)ATH分解產(chǎn)生的水蒸汽有稀釋作用(3)ATH分解產(chǎn)生的固體物質(zhì)有覆蓋作用(4)氫氧化鋁的存在可能有轉(zhuǎn)移效應(yīng)?氫氧化鋁(ATH)的為什么可以作為無(wú)機(jī)阻燃劑?(96問(wèn)題二:磷系阻燃劑的阻燃原理稀釋作用吸熱作用覆蓋效應(yīng)隔熱作用聚合生成聚磷酸分解釋放磷酸脫水炭化水蒸氣焦碳?問(wèn)題二:磷系阻燃劑的阻燃原理稀釋作用吸熱作用覆蓋效應(yīng)隔熱作用97問(wèn)題三:鹵系阻燃劑的阻燃原理1.受熱分解出鹵化氫,捕捉火焰中的自由基,使連鎖反應(yīng)中斷2.比重較大的鹵化氫覆蓋在材料表面阻礙空氣的擴(kuò)散問(wèn)題四:何謂協(xié)同效應(yīng),舉例說(shuō)明一種阻燃劑的存在使另一阻燃劑的阻燃性能提高的現(xiàn)象如:將Sb2O3摻入有機(jī)鹵化物中可以顯著提高其阻燃性能?問(wèn)題三:鹵系阻燃劑的阻燃原理1.受熱分解出鹵化氫,捕捉火焰中98SbCl3的存在有以下作用:1.受熱分解`Cl,具有捕捉自由基的作用2.具有較好的“覆蓋作用”3.以上過(guò)程延長(zhǎng)了`Cl的釋放時(shí)間,同時(shí)還有吸熱作用?SbCl3的存在有以下作用:1.受熱分解`Cl,具有捕捉自由99四、常見(jiàn)固體的阻燃方法1.木材:浸漬、涂覆、添加阻燃劑2.塑料:共混、接枝共聚、添加阻燃劑或無(wú)機(jī)填料3.剛材:涂覆防火涂料防火涂料:涂覆于固體表面起阻燃作用的涂料
膨脹型~:受熱時(shí)表面薄膜熔融,并起泡或隆起,形成海綿狀隔熱層,同時(shí)釋放的惰性氣體或阻燃?xì)怏w充滿在隔熱層中可有效阻止基材燃燒的涂料。
非膨脹型~:受熱時(shí)表面形成釉狀物,起阻燃作用的涂料?四、常見(jiàn)固體的阻燃方法1.木材:浸漬、涂覆、添加阻燃劑2.100第五節(jié)粉塵爆炸1.可燃固體為什么會(huì)發(fā)生粉塵爆炸?2.粉塵爆炸與氣體爆炸有何區(qū)別?3.評(píng)價(jià)粉塵爆炸危害的參數(shù)有那些?4.粉塵爆炸的形成條件受那些因素影響?5.粉塵爆炸如何預(yù)防和控制??第五節(jié)粉塵爆炸1.可燃固體為什么會(huì)發(fā)生粉塵爆炸??101一、固體發(fā)生粉塵爆炸的條件1.粉塵可燃2.以一定濃度懸浮在空中3.點(diǎn)火能量適宜Emin約為10~100mJ,是氣體的近百倍二、粉塵爆炸的過(guò)程1.熱分解,釋放可燃?xì)?.在火源作用下,可燃?xì)馀c氧氣發(fā)生燃燒3.火焰在整個(gè)粉塵中迅速傳播?一、固體發(fā)生粉塵爆炸的條件1.粉塵可燃Emin約為10~10102O2二、粉塵爆炸的過(guò)程?O2二、粉塵爆炸的過(guò)程?103三、粉塵爆炸的特點(diǎn)和危害1.點(diǎn)火能量比氣體大、引爆時(shí)間長(zhǎng)、過(guò)程復(fù)雜2.爆炸壓力比氣體略低,但正壓作用時(shí)間長(zhǎng)3.易形成二次爆炸,4.后面的爆炸威力更大,破壞更嚴(yán)重5.產(chǎn)物的毒性大,不完全燃燒產(chǎn)物多。?三、粉塵爆炸的特點(diǎn)和危害1.點(diǎn)火能量比氣體大、引爆時(shí)間長(zhǎng)、104四、粉塵爆炸的重要特性參數(shù)1.爆炸壓力和升壓速度最大爆炸壓力:粉塵爆炸過(guò)程中所產(chǎn)生爆炸壓力的最大值最大升壓速度:爆炸過(guò)程中升壓速度的最大值2.爆炸極限粉塵和空氣混和物,遇火源能發(fā)生爆炸的粉塵的最低濃度(下限)和最高濃度(上限),用單位體積粉塵的質(zhì)量表示
工業(yè)粉塵的爆炸下限:20~60g/m3工業(yè)粉塵的爆炸上限:2~6kg/m3(一般沒(méi)有意義)3.最小引燃能
?四、粉塵爆炸的重要特性參數(shù)1.爆炸壓力和升壓速度2.爆炸極限105五、影響粉塵爆炸的因素(6)粉塵的物理化學(xué)性質(zhì)
2.粉塵的粒度和濃度3.可燃?xì)怏w和惰性成分的含量4.粉塵所處的爆炸環(huán)境5.火源強(qiáng)度和點(diǎn)火方式6.容器的影響?五、影響粉塵爆炸的因素(6)粉塵的物理化學(xué)性質(zhì)?106五、影響粉塵爆炸的因素(6)1.粉塵的物理化學(xué)性質(zhì)
a:揮發(fā)份含量越高,爆炸壓力和升壓速度越()b:燃燒熱越高,越()爆炸c:氧化反應(yīng)速度越快,爆炸越()發(fā)生d:容易帶電的粉塵,越()發(fā)生爆炸
a:粉塵粒度越小,越()爆炸。b:粒徑大于臨界直徑的粉塵()爆性能。c:加入可爆細(xì)粉塵后,爆炸性能改變2.粉塵的粒度和濃度問(wèn)題:臨界直徑越(),發(fā)生爆炸的可能性越大??五、影響粉塵爆炸的因素(6)1.粉塵的物理化學(xué)性質(zhì)107a:可燃?xì)怏w的混入,最小點(diǎn)火能量將()b:惰性氣體的引入爆炸壓力和升壓速度將()3.可燃?xì)怏w和惰性成分的含量a:水分如何影響?b:環(huán)境溫度和壓力的影響如何?4.粉塵所處的爆炸環(huán)境?a:可燃?xì)怏w的混入,最小點(diǎn)火能量將()3.可108容器越大,爆炸時(shí)間越(),升壓速度越()6.容器的影響a:火源溫度高,接觸時(shí)間長(zhǎng),越()爆炸b:惰性氣體的引入將()粉塵爆炸性5.火源強(qiáng)度和點(diǎn)火方式爆炸容器立方根定律:?容器越大,爆炸時(shí)間越(),升壓速度越(109六、粉塵爆炸的預(yù)防和控制1:及時(shí)清除粉塵源和點(diǎn)火源2:采用惰氣保護(hù)3:設(shè)置爆炸抑制裝置4:設(shè)置防爆泄壓裝置Pt/ms1020304050壓力傳感器放大器噴灑系統(tǒng)爆炸抑制裝置示意圖?六、粉塵爆炸的預(yù)防和控制1:及時(shí)清除粉塵源和點(diǎn)火源Pt/m110泄壓面防爆泄壓裝置示意圖?泄壓面防爆泄壓裝置示意圖?111防爆泄壓面積的確定1.根據(jù)最大壓力確定泄壓比2.根據(jù)升壓速度確定泄壓比(圖6-32)3.根據(jù)建筑物的體積確定泄壓比(表6-31)?防爆泄壓面積的確定1.根據(jù)最大壓力確定泄壓比?112泄壓比設(shè)備或建筑類型0.33-0.1128.32m3以下輕質(zhì)結(jié)構(gòu)0.1128.32m3以下可承強(qiáng)壓結(jié)構(gòu)0.11-0.0728.32~707.92m3房間、建筑物、儲(chǔ)槽、容器等(還要考慮炸點(diǎn)與泄壓孔位置、體積)0.04707.92m3以上,危險(xiǎn)占小部分的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)0.04-0.05707.92m3以上,危險(xiǎn)占小部分的磚瓦和木結(jié)構(gòu)0.05-0.07707.92m3以上,危險(xiǎn)占小部分的簡(jiǎn)易版壓結(jié)構(gòu)0.07-.033707.92m3以上,危險(xiǎn)占大部分的結(jié)構(gòu)不同類別設(shè)備與建筑的泄壓比(美國(guó)標(biāo)準(zhǔn))28.32m3=1000ft3?泄壓比設(shè)備或建筑類型0.33-0.1128.32m3以下輕質(zhì)113例題:容積為10m3,泄壓后容器內(nèi)最大壓力為0.2MPa,爆破板破裂的壓力為0.05MPa,若防爆等級(jí)為st2級(jí),泄壓面積為多少才能滿足要求?110100容器容積(m3)1010.1泄壓面積(m3)St1st2st38101520粉塵防爆泄壓面積算圖?例題:容積為10m3,泄壓后容器內(nèi)最大壓力為0.2MPa,114小結(jié):一、固體發(fā)生粉塵爆炸的條件(3)二、粉塵爆炸的過(guò)程三、粉塵爆炸的特點(diǎn)(2)和危害(3)四、粉塵爆炸的重要特性參數(shù)(3)五、影響粉塵爆炸的因素(6)六、粉塵爆炸的預(yù)防和控制(4)?小結(jié):一、固體發(fā)生粉塵爆炸的條件(3)二、粉塵爆炸的過(guò)程三、115炸藥爆炸炸藥爆炸有何特點(diǎn),按實(shí)際用途可以分為幾類?如何評(píng)價(jià)炸藥的危險(xiǎn)性?炸藥是如何爆炸的?它是如何對(duì)周圍介質(zhì)的產(chǎn)生破壞作用?何謂炸藥的殉爆?如何避免殉爆的發(fā)生?炸藥的保管和儲(chǔ)藏有何要求?煤礦井等特殊場(chǎng)所,為什么必須使用“安全炸藥”??炸藥爆炸炸藥爆炸有何特點(diǎn),按實(shí)際用途可以分為幾類??116炸藥發(fā)生爆炸的原因
1.本身含有不穩(wěn)定基團(tuán),分子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定2.絕大多數(shù)含有氧,無(wú)需外界提供氧就能爆炸3.氧化還原反應(yīng)速度極快?炸藥發(fā)生爆炸的原因?117一、炸藥爆炸的特點(diǎn)和分類(1)炸藥爆炸的特點(diǎn)(凝聚體系)1.反應(yīng)速度極快。(在萬(wàn)分之一秒甚至更短時(shí)間內(nèi)完成)2.放熱量大。(溫度數(shù)千度,壓力達(dá)近千兆帕)3.產(chǎn)生大量氣體產(chǎn)物。(體積膨脹百倍)(2)炸藥爆炸的分類(按用途)
實(shí)例雷管、火帽TNT、黑索金、膠質(zhì)炸藥塑性炸藥黑火藥、無(wú)煙火藥爆竹、煙火特點(diǎn)起爆藥感度高、起爆能低猛炸藥性質(zhì)較穩(wěn)定,高威力、高猛度發(fā)射藥發(fā)生爆燃煙火劑特殊的光、聲、煙?一、炸藥爆炸的特點(diǎn)和分類(1)炸藥爆炸的特點(diǎn)(凝聚體系)(2118二、炸藥的爆炸性能(一)感度熱感度、機(jī)械感度、爆炸感度(表6-32)(三)熱力學(xué)參數(shù)(表6-33)1.爆容:?jiǎn)挝毁|(zhì)量爆炸后氣體產(chǎn)物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積2.爆熱:?jiǎn)挝毁|(zhì)量爆炸后釋放的熱量(一般為恒容熱量)3.爆熱:爆炸瞬間釋放的能量將
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