可燃物質(zhì)的危險特性

關(guān)于可燃物質(zhì)的危險特性第1頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三4.1閃點、燃點、自燃點

一、閃點(flashpoint)及其測定方法閃燃(flashfire)

在一定的蒸發(fā)溫度下，可燃液體（包括少量固體）飽和蒸汽與空氣的混合物與火焰接觸時，能閃出火花，但隨即熄滅。這種瞬間燃燒的過程叫閃燃。閃點液體能發(fā)生閃燃的最低溫度叫閃點。閃點是表征液體燃燒危險性的重要指標：液體溫度低于閃點時不可能燃燒。只有高于閃點溫度才可能燃燒。閃點越低，液體燃燒危險性越大。危險化學品的衡量標準之一：閃點≤61℃.例：苯-11℃乙醇12℃

煤油40℃汽油-58~10℃第2頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三物質(zhì)閃點的規(guī)律性有機同系物中，分子量越高，閃點越高。同系物中異構(gòu)體比正構(gòu)體閃點低。能溶于水的液體的閃點，隨水含量的增高而提高。兩種可燃液體混合物的閃點一般低于兩種液體閃點的平均值。第3頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三第4頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三第5頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三第6頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三閃點的測量——開杯閃點儀

第7頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三閃點的測量（1）先不加熱，點火看有無火焰（2）（1）步驟如有火焰，則放入防爆冰箱中降溫，再拿出點火測量。（3）加熱、攪拌、點火、讀溫度。第8頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三閃點測量的影響因素

點火源：點火源溫度、火苗大小影響測定。點火能量大時，測得閃點偏低。點火源與液面間的距離越近閃點越低。加熱速率加熱速率快，氣體達不到平衡，數(shù)據(jù)重復性差。試樣純度純度有影響，含水時閃點偏高。試樣溫度分布均勻性試驗容器容器過小，閃點偏高。大氣壓

大氣壓越大，閃點偏高，需進行修正。第9頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三閃點的測量開杯閃點測定過程存在的問題是開杯上方的空氣流動可能會改變蒸氣濃度而使實驗測定的閃點值偏高。為了防止出現(xiàn)這些情況，更多新式的閃點測定方法都采用閉杯法。

第10頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三閉杯閃點閉杯式閃點儀一般測定閃點在80℃以下的液體。閃點在13℃以上時，用水作浴液；13℃以下時，用預先冷卻好的乙二醇溶液作浴液。離預計閃點5℃時，每0.5℃觀察溫度表一次，同時點火。對閃點13℃以上液體，允許誤差不超過3℃；對閃點13℃以下液體，允許誤差不超過2℃。閉杯式閃點儀第11頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三二、燃點(ignitionpoint)

定義：液體被加熱到超過閃點溫度時，其蒸汽和空氣的混合氣與火焰接觸而使燃燒持續(xù)5秒以上的最低溫度稱為燃點或著火點，也稱焰點。固體燃燒物質(zhì)的燃點也叫點著溫度，它是固體燃燒物質(zhì)產(chǎn)生蒸汽或分解出可燃氣和空氣的混合氣，與火焰接觸，能使燃燒持續(xù)5秒以上的最低溫度。注意：同一液體的燃點顯然高于閃點，但閃點越低，兩者差別越小。易燃液體燃點高出1~5℃。高閃點液體燃點比閃點高得多。用燃點衡量高閃點物質(zhì)的危險性更有實際意義。第12頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三燃點測定液體燃點的測定：采用開口杯測定。固體燃點的測定：裝置如圖所示。金屬錠加熱至一定溫度；將粒度為0.5-1mm樣品放入紫銅管，蓋上蓋；用火焰在噴口上方2mm處晃動，在5min內(nèi)觀察噴口是否有連續(xù)5秒以上的火焰；改變金屬錠溫度，反復實驗，直到測得噴口上出現(xiàn)連續(xù)5秒以上火焰時的最低溫度。第13頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三燃點測定第14頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三三、自燃點

1概述定義：自燃點又稱發(fā)火點或發(fā)火溫度，對爆炸物質(zhì)來說，習慣上稱為爆發(fā)點。是指物質(zhì)在沒有火焰、電火花等著火源的作用下，在空氣或氧氣中被加熱而引起燃燒、爆炸的最低溫度。加熱方式可以是環(huán)境供熱，也可以是自身發(fā)熱的蓄積。物理意義：可燃物質(zhì)自發(fā)反應(yīng)放出的熱量等于向環(huán)境散失熱量的速率時的溫度。自燃點與點火延遲時間的關(guān)系：實驗樣品投入測定容器到開始著火的時間稱為點火延遲時間，也稱延遲期。自燃點隨點火延遲時間的變化而變化，點火延遲時間越長，測出的樣品自燃點越低。第15頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三2自燃點測定第16頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三2自燃點測定第17頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三

2自燃點測定測定方法：樣品：液體：0.25-1ml：固體：盡量磨碎研細，真空下干燥。電爐在一定溫度下恒溫，樣品投入燒杯；取一定延遲期（5分鐘），觀察是否著火；若不著火，升溫2.5℃；反復實驗至著火，此時溫度為5分鐘延遲期自燃點。氣體與空氣混合物自燃點測定：將混合氣體的各組分，分別加熱到一定溫度，從小孔噴出在保溫石英管中混合，觀察一定延遲期的發(fā)火溫度。組成不同，自燃點顯然不同。第18頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三3影響自燃點的因素有機物自燃點與結(jié)構(gòu)的關(guān)系同系物中，隨碳原子增多自燃點降低；飽和烴的自燃點高于同碳數(shù)不飽和烴；芳香烴自燃點高于同碳數(shù)脂肪烴；正構(gòu)體的自燃點低于異構(gòu)體；液體燃料的比重越小，自燃點越高；（閃點越低）自燃點與可燃物狀態(tài)的關(guān)系壓力：對液體和氣體有顯著影響，壓力越高，自燃點越低；濃度：混合物中可燃物濃度低則自燃點高，對于氣體，通常在化學計量濃度有最低的自燃點；催化劑：活性催化劑能降低某些物質(zhì)的自燃點，鈍化劑能提高自燃點；第19頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三3影響自燃點的因素容器：容器越小，自燃點越高；（主要與散熱有關(guān)）揮發(fā)份：固體含可燃揮發(fā)組分多，自燃點低；粒度：粒度越小，自燃點越低；受熱時間：某些物質(zhì)自燃點受加熱時間長短影響，例如，木材、棉花長時間加熱自燃點會降低。防火防爆中的實際應(yīng)用儲存：通風、降溫、隔熱、避光等；撲救火災(zāi)：撤離易自燃物質(zhì)；控制高溫表面：電動機、反應(yīng)器、管道等。第20頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三3影響自燃點的因素第21頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三3影響自燃點的因素第22頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三

3影響自燃點的因素第23頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三3影響自燃點的因素第24頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三3影響自燃點的因素第25頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三4.2氧指數(shù)

1概述定義：氧指數(shù)又叫臨界氧濃度或極限氧濃度；模擬材料在大氣中的著火條件下，材料在不同氧濃度的氮氧混合氣中燃燒，測出能維持該材料有焰燃燒的最低氧濃度，即氧指數(shù),以體積百分數(shù)表示。意義：評價固體燃料的可燃性或阻燃性。氧指數(shù)高表示材料不易燃燒，氧指數(shù)低表示材料容易燃燒氧指數(shù)>50%，認為材料不可燃；氧指數(shù)27%-50%，認為材料在火中是自行熄滅的材料；氧指數(shù)20%-27%，該材料為可燃材料；氧指數(shù)<20%，該材料為易燃材料。與溫度關(guān)系：溫度高氧指數(shù)降低，即常溫氧指數(shù)高于21%，并非不可燃。第26頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三2氧指數(shù)測定測定實驗裝置試樣規(guī)格溫度通風濕度實驗過程燃燒3min燃燒50mm計算公式：

[O2]/[O2]+[N2]×100%

[O2]:氧氣流量L/min

[N2]:氮氣流量

L/min第27頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三

2氧指數(shù)測定第28頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三2氧指數(shù)測定第29頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三2氧指數(shù)測定商品儀器第30頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三2氧指數(shù)測定商品儀器第31頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三

2氧指數(shù)測定第32頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三4.3最小點火能量和最小點燃電流

1最小點火能量定義：能引起一定濃度可燃物（氣體混合物和粉塵）燃燒或爆炸所需要的最小能量。測定：通過改變電壓和電容來調(diào)節(jié)電極放出的點火能量的大小，找出使可燃物質(zhì)著火的最小能量。計算式

Emin=1/2CU2C—電路電容U—放電時的火花電壓第33頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三

2影響最小點火能量的因素可燃物結(jié)構(gòu)的影響脂肪族有機化合物中，烷烴類最小點火能量最大，烯烴類次之，炔烴類最?。惶兼滈L，支鏈多的物質(zhì)，點火能量較大；分子中具有共軛結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，點火能量較??；帶有負取代基的有機化合物，點火能量按下列順序遞增：SH<OH<Cl<NH<CN一級胺比二、三級胺的點火能量大；醚與硫醚比具有同樣數(shù)目碳原子的直鏈烷烴的點火能量高；過氧化物的點火能量較??；芳香族的點火能量與具有相同碳原子的脂肪族有機化合物，具有同一數(shù)量級的點火能量。第34頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三

2影響最小點火能量的因素可燃氣體濃度的影響一般在可燃氣體濃度稍高于化學計量濃度時，其點火能量最小?；瘜W計量濃度第35頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三

2影響最小點火能量的因素電極間隙的影響電極間隙減小，最小點火能減小，并維持恒定。再減小時點火能量突然增大至不能點燃?？扇蓟旌蠚獬鯗睾蛪毫Φ挠绊懸话愠鯗卦黾?，最小點火能量減小。壓力增大，氣體最小點火能量降低。第36頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三

2影響最小點火能量的因素第37頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三

2影響最小點火能量的因素第38頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三

2影響最小發(fā)火能量的因素第39頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三

2影響最小發(fā)火能量的因素第40頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三

3最小點燃電流實際電氣裝置的基本參數(shù)是電壓和電流，因此規(guī)定了三種標準實驗電路，測定指定電壓下的最小點燃電流；該最小點燃電流是爆炸危險環(huán)境下使用的本質(zhì)安全型電氣設(shè)備、分級依據(jù)。第41頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三4.4消焰距離和安全間隙（縫隙）

1消焰距離燃燒在一通道中進行時，通道的表面要散失熱量，通道越窄，比表面積越大(通道表面積和通道容積的比值)，中斷鏈鎖反應(yīng)的機會就越多，相應(yīng)的熱損失也越大。當通道窄到一定程度時，通道內(nèi)燃燒反應(yīng)的放熱速率就會小于通道表面的散熱速率，這時燃燒過程就會在通道內(nèi)停止進行，火焰也就停止蔓延，因此把火焰蔓延不下去的最大通道尺寸叫消焰距離。對于可燃氣體，一般用平板消焰距離表示；對于粉塵，常用消焰直徑表示。根據(jù)實驗和理論分析，平板消焰距離和消焰直徑間大致存在如下關(guān)系：消焰直徑=1.5倍消焰距離第42頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三1