文档介绍：第 2 章化工生产的防火防爆
在化工生产中,由于高温、高压及易燃易爆物质等因素的存在,火灾爆炸事故屡屡发生,特别是随着生产规摸的扩大,火灾爆炸事故的危险性及造成的损失也越大。近几年的事故统计分析表明、火灾爆炸事故一直高居各类事故之首,造成的死亡人数占死亡总数的26%以上。因此,防火防爆工作在化工生产中显得尤为重要。作为一名化工工人,必须更多地了解物质燃烧、爆炸等基础知识,掌握防火防爆基本措施,才能充分保障化工生产的安全运行。
燃烧是物质发生剧烈的氧化反应,同时发出光和热的现象。燃烧在生活中很常见,如煤气,木材的燃烧等,它具有三个基本特征:发光、放热并产生新的物质。照明用的电灯,虽然也有发光、放热现象,,它是一种能量转变的过程,不能称之为燃烧。
近代已开始用链锁反应理论来解释燃烧的机理。在一定的燃烧条件下,反应物产生自由基,它们的反应活性非常强,在反应中成为活性中心,自由基与另一个分子撞击,反应产生另一种自由基,使反应循环延续,直至反应物全部消耗而终止。
要形成燃烧,必须同时具备以下三个条件(俗称燃烧三要素)。
可燃物:凡能与氧或氧化剂起剧烈反应的物质,皆称为可燃物。可燃物包括可燃气体(如氢气)、可燃液体(如汽油)和可燃固体(如木材)。
助燃物:凡能帮助和维持燃烧的物质,均称为助燃物。如空气、氯气、高锰酸钾等氧化剂。
着火源:凡能引起可燃物燃烧的能源,通称为着火源。着火源一般有以下几种:明火、电弧、火花、炽热物体、化学反应热等。
燃烧不仅必须有可燃物、助燃物和着火源同时存在而且每个条件要达到一定的量,相互作用才能发生。氢气在空气中浓度小于4%时。便不能点燃;木材在空气中燃烧时,当空气中氧含量低于14%时,木材就会熄灭;一根火柴,足以点燃一桶汽油,但难以点燃坚实的大木块。
燃烧的可能性亦随可燃物与助燃物状态的变化而改变,可燃物与助燃物接触得越充分,燃烧越容易,也越刚烈,如大块的铝、镁可看作是不燃的,但镁粉、铝粉却能自燃;烧红的铁丝在空气中不能燃烧,却能在氧气中燃烧。
、形式与类型
固体液体气体
熔化蒸发蒸发
或分解
氧化分解
着火
燃烧
由于可燃物存在状态的不同,燃烧的形式多样。燃烧可分为均一系燃烧和非均一系燃烧、混合燃烧和扩散燃烧、蒸发燃烧与分解燃烧。
均一系燃烧如煤气在空气中的燃烧,是指可燃物、助燃物在同一相中进行的燃烧。木材、石油等液体和固体的燃烧较为复杂,称为非均一系燃烧。
混合燃烧指可燃物与助燃物(如氢气与空气)预先混合情况下的燃烧。这种燃烧在混合气体中进行非常迅速,最后形成燃烧爆炸。扩散燃烧则是指可燃气体与周围空气(或其他助燃气体)相互扩散,相互混合,一边混合一边燃烧的形式,如一氧化碳气体由管内喷出,同周围空气接触的燃烧。
可燃液体或固体受热蒸发或分解后的燃烧称为蒸发燃烧,如乙醇的燃烧。分解燃烧则是可燃固体或不挥发液体受热分解产生可燃气体的燃烧形式,如木材的燃烧等。
闪燃:可燃液体表面挥发的蒸气与空气形成的混合物,遇明火引起的瞬间燃烧的现象,称为闪燃。液体能发生闪燃现象的最低温度,叫做闪点。常见可燃液体的闪点见表2—1。闪点用来评定可燃液体的火灾危险性。可燃液体闪点越低,。
着火:可燃物在有足够的助燃物(通常指空气)的条件下,由着火源作用下引发的持续燃烧的现象,称为着火。能发生持续燃烧的最低温度,称为燃点(又称着火点)。可燃物的燃点越低,越易着火。因而燃点同样可用来判断物质的火灾危险性。常见可燃物的燃点见表2—2。
自燃:可燃物质即使不与明火接触也能自行着火燃烧的现象,称为自燃。可燃物无明火接近即能自行燃烧的最低温度称为自燃点。自燃现象可分二种:受热自燃和本身自燃。
受热自燃是被加热物被加热到一定温度后自行燃烧的现象。本身自燃则是物质在没有外来热源的作用下,由于物质本身的化学(如分解、化合)、物理(如辐射、吸附)和生化作用(如细菌、腐败作用)而产生热量积聚,使其达到自燃点后自行燃烧的现象。能发生本身自燃和受热自燃点较低的物质在保管时应格外注意,以防着火。常见可燃物的自燃点见表2—3。
表2—1 常见可燃液体的闪点
液体名称
闪点,℃
液体名称
闪点,℃
乙醚
-
原油
-
丙酮
-
精油
汽油
-
苯
-
己烷
-
甲苯
乙醇
氯苯
桐油
乙酸
甲醇
甘油