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防火防爆知识及爆炸分类

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:能够发生爆炸的最低浓度称为该气体、蒸汽或粉尘的爆炸下限。抑制法就是通过灭火剂参与燃烧的链式反应过程,使燃烧过程中产生的活泼游离基消失,形成稳定分子或低活性的游离基,从而使燃烧链式反应中断,燃烧停止。1)爆炸按产生的原因可分为三种:物理性爆炸、化学性爆炸和核爆炸。

防火防爆知识及爆炸分类

(一)燃烧与爆炸

1.燃烧

(1)定义。燃烧是可燃物(气体、液体或固体)与助燃物(氧或氧化剂)发生的伴有放热和发光的一种激烈的化学反应。它具有发光、发热、生成新物质三个特征。最常见、最普通的燃烧现象是可燃物在空气或氧气中燃烧。

燃烧必须同时具备下述三个条件:可燃物、助燃物、点火源。如图8-2燃烧的三要素,每一个条件要有一定的量,相互作用,燃烧方可产生。

(2)分类。根据可燃物状态的不同,燃烧分为气体燃烧、液体燃烧和固体燃烧三种形式。根据燃烧方式的不同,燃烧分为扩散燃烧、预混燃烧、蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧。根据燃烧发生瞬间的特点,燃烧分为闪燃、着火和自燃三种形式。

图8-2 燃烧的三要素

2.爆炸

(1)定义。当物质在极短的时间内完成燃烧反应,燃烧产生巨大的热量与气体,气体受高热作用猛烈膨胀,造成压力波,具有极大的冲压力,这个现象就是爆炸。爆炸也有三个条件:可燃物、助燃物和有一定温度(如火源、火焰、火花、高温的灼热物)。

(2)分类。

1)爆炸按产生的原因可分为三种:物理性爆炸、化学性爆炸和核爆炸。其中,化学性爆炸按爆炸时所发生的化学变化又可分为三类:简单分解爆炸、复杂分解爆炸、爆炸性混合物爆炸。

2)爆炸按物态区分,可以分为4种:①气体、蒸汽爆炸;②雾滴爆炸;③粉尘、纤维爆炸;④炸药爆炸。其中:前三种是可燃物质与空气或氧均匀混合后才能爆炸,称为分散相爆炸;第四种是不需与空气混合的固体或半液体的爆炸,又称凝聚相爆炸。

(3)爆炸极限。可燃气体、蒸汽或粉尘(含纤维状物质)与空气混合后,达到一定的浓度,遇着火源即能发生爆炸,这种能够发生爆炸的浓度范围,称为爆炸极限。能够发生爆炸的最低浓度称为该气体、蒸汽或粉尘的爆炸下限。同样,能够发生爆炸的最高浓度,称为爆炸上限。

(4)爆炸极限的影响因素。

1)温度。混合物的原始温度越高,则爆炸下限降低,上限增高,爆炸极限范围扩大。

2)氧含量。混合物中含氧量增加,爆炸极限范围扩大,尤其爆炸上限提高得更多。

3)惰性介质。在爆炸混合物中掺入不燃烧的惰性气体,随着比例增大,爆炸极限范围缩小,惰性气体的浓度提高到某一数值,可使混合物变成不能爆炸。

4)压力。原始压力增大,爆炸极限范围扩大,尤其是上限显著提高。原始压力减小,爆炸极限范围缩小。在密闭的设备内进行减压操作,可以免除爆炸的危险。

5)容器。容器直径越小,混合物的爆炸极限范围越小。

3.燃烧与爆炸的区别

燃烧与爆炸的区别在于氧化速度的不同,决定氧化速度的重要因素是在点火前可燃物质与助燃气体(物质)是否混合均匀。例如,汽油在敞口容器里能爆炸;又如煤块可以安全地燃烧,而煤尘却能爆炸。

燃烧和爆炸关系十分密切,有时难以将它们完全分开。在一定条件下,燃烧可以引起爆炸,爆炸也可以引起燃烧。(www.xing528.com)

(二)防火防爆措施

1.防止发生火灾爆炸事故的基本原则

根据物质燃烧爆炸原理,防止发生火灾爆炸事故的基本原则是:

(1)控制可燃物和助燃物的浓度、温度、压力及混触条件,避免物料处于燃爆的危险状态。

(2)消除一切足以导致起火爆炸的点火源。

(3)采取各种阻隔手段,阻止火灾爆炸事故灾害的扩大。

2.控制可燃物的措施

控制可燃物,就是使可燃物达不到燃爆所需要的数量、浓度,或者使可燃物难燃化或用不燃材料取而代之,从而消除发生燃爆的物质基础。

(1)控制气态可燃物:加大浓度、密闭通风、隔离、置换检测等。

(2)控制液态可燃物:替代、稀释、加阻聚剂等。

(3)控制固态可燃物:替代、防火涂料等。

3.控制助燃物的措施

控制助燃物,就是使可燃性气体、液体、固体、粉体物料不与空气、氧气或其他氧化剂接触,或者将它们隔离开来,即使有点火源作用,也因为没有助燃物参混而不致发生燃烧、爆炸。

(1)密闭设备系统:连接形式、密封、管材、气密试验等。

(2)惰性气体保护:氮气保护(惰性化保护控制浓度通常比最低氧含量低4%,如最低氧含量为10%,则将氧气控制在6%左右)。

(3)隔绝空气:遇空气或受潮、受热极易自燃的物品,可以隔绝空气进行安全储存。

(4)隔离储存:混触会发生的物质要隔离储存。

4.控制点火源的措施

(1)冷却法,降低燃烧物质的温度。冷却法是根据可燃物质能够持续燃烧的条件之一就是它们在火焰或热的作用下达到了各自的燃点这个条件,将灭火剂直接喷洒在燃烧着的物体上,使可燃物的温度降低到燃点以下,从而使燃烧停止。例如直流水的灭火机理主要就是冷却作用。另外,二氧化碳灭火时,其冷却的效果也很好。

(2)窒息法,减少空气中氧的浓度。窒息法是根据可燃物质的燃烧都必须在其最低氧气浓度以上进行,否则燃烧不能持续进行这一条件,通过降低燃烧物周围的氧气浓度可以起到灭火的作用。

(3)隔离法,隔离与着火物相近的可燃物质。隔离法就是根据发生燃烧必须具备可燃物这一条件,把可燃物与火源隔离开来,燃烧反应就会自动中止。火灾中,关闭有关阀门,切断流向着火区的可燃气体和液体的通道;打开有关阀门,使已经发生燃烧的容器或受到火势威胁的容器中的液体可燃物通过管道导致安全区域;拆除与火源相连的设备或易燃建筑物,造成阻止火焰蔓延的空间地带;设法筑堤阻拦已燃的可燃或易燃的液体外流,阻止火势蔓延,都是隔离灭火的措施。

(4)抑制法,消除燃烧过程中的游离基。抑制法就是通过灭火剂参与燃烧的链式反应过程,使燃烧过程中产生的活泼游离基消失,形成稳定分子或低活性的游离基,从而使燃烧链式反应中断,燃烧停止。常用的干粉灭火剂、卤代烷灭火剂的主要灭火机理就是化学抑制作用。

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