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文檔簡介
燃燒的定義和滅火原理
安全生產與防護一、燃燒概述燃燒是可燃物質與助燃物質(氧或其他助燃物質)發(fā)生的一種發(fā)光發(fā)熱的氧化反應。在化學反應中,失掉電子的物質被氧化,獲得電子的物質被還原。所以,氧化反應并不限于同氧的反應。燃燒的四個要點:可燃物質存在助燃物質存在發(fā)生氧化反應伴有發(fā)光發(fā)熱4要點同時成立的才為燃燒。如,氫在氯中燃燒。金屬和酸反應非燃燒。燈泡中的燈絲非燃燒。安全生產與防護可燃物質(一切可氧化的物質)、助燃物質(氧化劑)和火源(能夠提供一定的溫度或熱量),是可燃物質燃燒的三個基本要素。缺少三個要素中的任何一個,燃燒便不會發(fā)生。此外,燃燒反應在溫度、壓力、組成和點火能等方面都存在極限值。只有達到相應條件,才會引發(fā)燃燒。如果可燃物質和助燃物質在某個濃度值以下,或者火源不能提供足夠的溫度或熱量,即使表面上看似乎具備了燃燒的三個要素,燃燒仍不會發(fā)生。對已發(fā)生的燃燒,若消除了三個要素中的任何一個,燃燒便會中止,這就是滅火的原理。安全生產與防護燃燒可燃物源火著助燃物‘有機物、木材、紙張、衣物’能與氧化劑發(fā)生化學反應的物質氧化劑:‘氧氣、空氣、氯氣等’安全生產與防護二、燃燒要素燃料、氧和火源1.燃料:防火的一個重要內容是考慮燃燒的物質,即燃料本身。處于蒸氣或其他微小分散狀態(tài)的燃料和氧之間極易引發(fā)燃燒。多數(shù)固體研磨成粉狀或加熱蒸發(fā)極易起火。液體則顯現(xiàn)出很大的不同。有些液體在遠低于室溫時就有較高的蒸氣壓,就能釋放出危險量的易燃蒸氣。另外一些液體在略高于室溫時才有較高的蒸氣壓,還有一些液體在相當高的溫度才有較高的蒸氣壓。很顯然,液體釋放出蒸氣與空氣形成易燃混合物的溫度是其潛在危險的量度,這可以用閃點來表示,閃點愈低,愈危險。排除潛在火險對于防火安全是重要的。為此必須用密封的有排氣管的罐盛裝易燃液體,把易燃物料置于耐火建筑中。應用或貯存中度或高度易燃液體時進行通風。用爆炸或易燃蒸氣指示器連續(xù)檢測蒸氣濃度。
安全生產與防護2.氧和熱幾乎所有的燃燒都需要氧。而且,反應氣氛中氧的濃度越高,燃燒得就越迅速。工業(yè)上很難調節(jié)加工區(qū)氧的濃度,特別是由于阻止發(fā)火的氧濃度遠低于正常濃度,濃度太低,不適于供人員呼吸。工業(yè)上有時需要處理只是在通常溫度下暴露在空氣中就會起火的物料,把這些物料與空氣隔絕是必要的安全措施,為此,加工物料需要在真空容器或充滿惰性氣體,如氬、氦和氮的容器內進行。熱是燃燒伴生的一個重要結果。為了使工業(yè)裝置免受燃燒的破壞、經常需要調節(jié)和控制釋放出的熱量。不可忽略的是,只需要把很少量的燃料和氧的混合物加熱到一定程度就能引發(fā)燃燒。由于小熱源引發(fā)的小火向環(huán)境的供熱大于引發(fā)小火本身的吸熱,因而會點燃更多的燃料和氧的混合物。繼續(xù)下去,可用的熱量很快會超過蔓延成大火所需要的熱量。熱量可以由不同的點火源提供,如高的環(huán)境溫度、熱表面、機械摩擦、火花或明火等等。
安全生產與防護3.火源(1)明火在易燃液體裝置附近,嚴禁明火,如噴槍、火柴、電燈、焊槍、探照燈、手燈、手爐等,必須考慮裂解氣或油品管線成為火炬的可能性。為了防火安全,常常用隔墻的方法實現(xiàn)充分隔離。隔墻一般推薦使用耐火建筑,即礴石或混凝土的隔墻。易燃液體在應用時需要采取限制措施。在加工區(qū),即使運輸或貯存少量易燃液體,也要用安全罐盛裝。在火災中,防止火焰擴散是絕對必要的。所有罐都應該設置通往
安全地的溢流管道,因而必須用攔液堤容納溢流的燃燒液體,否則火焰會大面積擴散,造成人員或財產的更大損失。除采取上述防火措施外,降低起火后的總消耗也是重要的。高位貯存易燃液體的裝置應該通過采用防水地板、排液溝、溢流管等措施,防止燃燒液體流向樓梯井、管道開口、墻的裂縫等。
安全生產與防護(2)電源電源在這里指的是電力供應和發(fā)電裝置,以及電加熱和電照明設施。在危險地域安裝電力設施時,以下電力規(guī)范措施是應該認真遵守的公認的準則。①應用特殊的導線和導線管;②應用防爆電動機,特別是在地平面或低洼地安裝時,更應該如此;③應用特殊設計的加熱設備,警惕加熱設備材質的自燃溫度,推薦應用熱水或蒸氣加熱設備,安全生產與防護④電氣控制元件,如熱斷路器、開關、中繼器、變壓器、接觸器等,容易發(fā)出火花或變熱,這些元件不宜安裝在易燃液體貯存區(qū)。在易燃液體貯存區(qū)只能用防爆按鈕控制開關;⑤在危險氣氛中或在庫房中,僅可應用不透氣的球燈。在良好通風的區(qū)域才可以用普通燈。最好用固定的吊燈,手提安全燈也可以應用;⑥在危險區(qū),只有在防爆的條件下,才可以安裝保險絲和電路閘開關;⑦電動機座、控制盒、導線管等都應該按照普通的電力安裝要求接地。
安全生產與防護(5)自燃許多火災是由物質的自燃引起的,并被來自毗鄰的干燥器、烘箱、導線管、蒸氣管線的外部熱量所加速。有時,在封閉的沒有通風的倉庫中積累的熱量足以使氧化反應加速至著火點。加工易燃液體,特別是容易自熱的易燃液體,要特別注意管理和通風。在所有設備和建筑物中,都應該避免廢料、爛布條等的積累或淤積。
(6)火花機具和設備發(fā)生的火花,吸煙的熱灰、無防護的燈、鍋爐、焚燒爐以及汽油發(fā)動機的回火,都是起火的潛在因素。在貯存和應用易燃液體的區(qū)域應該禁止吸煙。這種區(qū)域的所有設備都應該進行一級條件的維護,應該盡可能地應用防火花或無火花的器具和材料。
安全生產與防護(7)靜電由于摩擦而在物質表面產生電荷即所謂靜電。在濕度比較小的季節(jié)或人工加熱的情形,靜電起火更容易發(fā)生。在應用易燃液體的場所,保持相對濕度在40%一50%之間,會大大降低產生靜電火花的可能性。為了消除靜電火花,必須采用電接地、靜電釋放設施等。所有易燃液體罐、管線和設備,都應該互相連接并接地。對于上述設施,禁止使用傳送帶,盡可能采用直接的或鏈條的傳動裝置。如果不得不使用傳送帶,傳送帶的速度必須限定在5.7m/min以下,或者采用會降低產生靜電火花可能性的傳送帶。(8)摩擦許多起火是由機械摩擦引發(fā)的,如通風機葉片與保護罩的摩擦,潤滑性能很差的軸承,研磨或其他機械過程,都有可能引發(fā)起火。對于通風機和其他設備,應該經常檢查并維持在盡可能好的狀態(tài)。對于摩擦產生大量熱的過程,應該和貯存和應用易燃液體的場所隔開。安全生產與防護(7)靜電由于摩擦而在物質表面產生電荷即所謂靜電。在濕度比較小的季節(jié)或人工加熱的情形,靜電起火更容易發(fā)生。在應用易燃液體的場所,保持相對濕度在40%一50%之間,會大大降低產生靜電火花的可能性。為了消除靜電火花,必須采用電接地、靜電釋放設施等。所有易燃液體罐、管線和設備,都應該互相連接并接地。對于上述設施,禁止使用傳送帶,盡可能采用直接的或鏈條的傳動裝置。如果不得不使用傳送帶,傳送帶的速度必須限定在5.7m/min以下,或者采用會降低產生靜電火花可能性的傳送帶。(8)摩擦許多起火是由機械摩擦引發(fā)的,如通風機葉片與保護罩的摩擦,潤滑性能很差的軸承,研磨或其他機械過程,都有可能引發(fā)起火。對于通風機和其他設備,應該經常檢查并維持在盡可能好的狀態(tài)。對于摩擦產生大量熱的過程,應該和貯存和應用易燃液體的場所隔開。安全生產與防護三、燃燒形式可燃物質和助燃物質存在的相態(tài)、混合程度和燃燒過程不盡相同,其燃燒形式是多種多樣的。1.均相燃燒和非均相燃燒按照可燃物質和助燃物質相態(tài)的不同,分:均相燃燒是指可燃物質和助燃物質間的燃燒反應在同一相中進行,如氫氣在氧氣中的燃燒,煤氣在空氣中的燃燒。非均相燃燒是指可燃物質和助燃物質并非同相,如石油(液相)、木材(固相)在空氣(氣相)中的燃燒。與均相燃燒比較,非均相燃燒比較復雜,需要考慮可燃液體或固體的加熱,以及由此產生的相變化。
安全生產與防護2.混合燃燒和擴散燃燒按照可燃氣體的燃燒過程不同,分:混合燃燒:可燃氣體與助燃氣體預先混合而后進行的燃燒。速度快、溫度高,一般爆炸反應屬于這種形式擴散燃燒:可燃氣體由容器或管道中噴出,與周圍的空氣(或氧氣)互相接觸擴散而產生的燃燒。在擴散燃燒中,由于與可燃氣體接觸的氧氣量偏低,通常會產生不完全燃燒的炭黑。
安全生產與防護3.蒸發(fā)燃燒、分解燃燒和表面燃燒蒸發(fā)燃燒:可燃液體蒸發(fā)出的可燃蒸氣的燃燒。通常液體本身并不燃燒,只是由液體蒸發(fā)出的蒸氣進行燃燒。分解燃燒:固體或不揮發(fā)性液體經熱分解產生的可燃氣體的燃燒。如木材和煤大都是由熱分解產生的可燃氣體進行燃燒。而硫磺和萘這類可燃固體是先熔融、蒸發(fā),而后進行燃燒,也可視為蒸發(fā)燃燒??扇脊腆w和液體的蒸發(fā)燃燒和分解燃燒,均有火焰產生,屬火焰型燃燒。表面燃燒:當可燃固體燃燒至分解不出可燃氣體時,便沒有火焰,燃燒繼續(xù)在所剩固體的表面進行的燃燒。金屬燃燒即屬表面燃燒,無氣化過程,無需吸收蒸發(fā)熱,燃燒溫度較高。
安全生產與防護四、燃燒類別、類型及其特征參數(shù)1.易燃物質燃燒類別依據(jù)可燃物質的性質,燃燒一般可劃分為四個基本類別,而每一類別還包含著不同類型的燃燒(1)A類燃燒A類燃燒定義為如木材、纖維織品、紙張等普通可燃物質的燃燒。此類燃燒都生成灼燒余燼,如木炭。容易忽略的是木炭本身也是A類物質。需要特別注意,水和基于碳氫鹽的干燥化學品并不是有效的滅火劑。還有,橡膠和橡膠類的物質以及塑料,在燃燒的早期更像B類物質,而后期肯定是A類物質。安全生產與防護(2)B類燃燒B類燃燒定義為易燃石油制品或其他易燃液體、油脂等的燃燒。工藝上易燃氣體不屆于任何燃燒類別,但實際上應當作B類物質處理。(3)C類燃燒定義為氣體的燃燒。(4)D類燃燒定義為可燃金屬的燃燒。安全生產與防護2.燃燒類型及其特征參數(shù)如果按照燃燒起因,燃燒可分為閃燃、點燃和自燃三種類型。閃點、著火點和自燃點外別是上述三種燃燒類型的特征參數(shù)。(1)閃燃和閃點可燃液體表而的蒸氣與空氣形成的混合氣體與火源接近時會發(fā)生瞬間燃燒,出現(xiàn)瞬間火苗或閃光的現(xiàn)象稱為閃燃。閃燃的最低溫度稱為閃點。如60%的乙醇的閃點為22.5℃??扇家后w的溫度高于其閃點時,隨時都有被火點燃的危險。閃點這個概念主要適用于可燃液體,某些可燃固體,如樟腦和萘等,也能蒸發(fā)或升華為蒸氣,因此也有閃點。
安全生產與防護(2)點燃和著火點可燃物質在空氣充足的條件下,達到一定溫度與火源接觸即行著火,移去火源后仍能持續(xù)燃燒達5min以上,這種現(xiàn)象稱為點燃。點燃的最低溫度稱為著火點。如木材的著火點為295℃。可燃液體的著火點約高于其閃點5—20℃。但閃點在l00℃以下時,二者往往相同。在沒有閃點數(shù)據(jù)的情況下,也可以用著火點表征物質的火險。
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