第一章燃烧基础知识
燃烧,是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应,伴有火焰、发光、发烟现象。
大部分燃烧发生和发展必要条件:可燃物、助燃物(氧化剂)、引火源(温度)、链式反应自由基。凡是能与空气中的氧或其
他氧化剂起化学反应的物质,均称为可燃物,按其化学组成,分为无机可燃物和有机可燃物;按其所处的状态,又可分为可燃
固体、可燃液体、可燃气体。
第二章火灾基础知识
第一节火灾的定义、分类与危害
火灾是指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。
(一)按照燃烧对象的性质分类
A类火灾:固体物质火灾。例如,木材、棉、毛、麻、纸张火灾等。
B类火灾:液体或可熔化固体物质火灾。例如,汽油、煤油、原油、甲醇、乙醇、沥青、石蜡等火灾。
C类火灾:气体火灾。例如,煤气、天然气、甲皖、乙皖、氢气、乙炔等火灾。
D类火灾:金属火灾。例如,何、铀、镜、铁、错、理等火灾。
E类火灾:带电火灾。物体带电燃烧的火灾。例如,变压器等设备的电气火灾等。
F类火灾:烹饪器具内的烹饪物(如动物油脂或植物油脂)火灾。
物质急剧氧化或分解产生温度、压力增加或两者同时增加而形成的爆炸。爆炸前后,物质的化学成分
和性质均发生了根本的变化。各种炸药的爆炸和气体、液体蒸气及粉尘与空气混合后形成的爆炸都属于化
学爆炸。
○1炸药爆炸属于凝聚体系爆炸。破坏作用:一是爆炸产物的直接作用。二是冲击波的作用。三是外壳
破片的分散杀伤作用。
○2可燃气体爆炸:按爆炸原理,气体爆炸包括混合气体爆炸、气体单分解爆炸。
○3可燃粉尘爆炸:可燃粉尘爆炸应具备3个条件,即粉尘本身具有爆炸性、粉尘必须悬浮在空气中并
与空气混合到爆炸浓度、有足以引起粉尘爆炸的火源。
粉尘爆炸的特点:
1)连续性爆炸是粉尘爆炸的最大特点。
2)粉尘爆炸所需的最小点火能量较高,一般在几十毫焦耳以上,而且热表面点燃较为困难。
3)与可燃气体爆炸相比,粉尘爆炸压力上升较缓慢,较高压力持续时间长,释放的能量大,破坏力强。
粉尘的爆炸的发展形成:第一步是悬浮的粉尘在热源作用下干馏或汽化产生出可燃气体;第二步是可燃
气体与空气混合而燃烧;第三步是粉尘燃烧放出的热量,以热传导和火焰辐射的方式传给附近悬浮的或被
吹扬起来的粉尘,这些粉尘受热汽化后使燃烧循环地进行下去。随着每个循环的逐次进行,其反应速度逐
渐加快,通过剧烈的燃烧,最后形成爆炸。这种爆炸反应以及爆炸火焰传播速度、爆炸波传播速度、爆炸
压力等将持续加快和升高,并呈跳跃式的发展。
影响粉尘爆炸的因素:
1)颗粒的尺寸。颗粒越细小其比表面积越大,氧吸附也越多,在空中悬浮时间越长,爆炸危险性越大。
2)粉尘浓度。粉尘的爆炸上限值很大,高的悬浮粉尘浓度只有沉积粉尘受冲击波作用才能形成。
3)空气的含水量。空气中含水量越高,粉尘的最小引爆能量越高。
4)含氧量。随着含氧量的增加,爆炸浓度极限范围扩大。
5)可燃气体含量。有粉尘的环境中存在可燃气体时,会大大增加粉尘爆炸的危险性。
第二节易燃气体
易燃气体是指温度在20℃、标准大气压.3kPa时,爆炸下限≤13%(体积),或燃烧范围不小于12%(爆炸被度极限的
上、下限之差)的气体。
一、易燃气体的分级
I级:爆炸下限10%;或爆炸极限范围≥12%。
II级:10%≤爆炸下限13%,并且爆炸极限范围12%。
实际应用中,通常将爆炸下限10%的气体归为甲类火险物质,爆炸下限≥10%的气体归为乙类火险物质。
二、易燃气体的火灾危险性
(一)易燃易爆性
1)通常比液体、固体易燃,并且燃烧速度快。
2)一般来说,由简单成分组成的气体,较复杂成分组成的气体易燃,燃烧速度快,火焰温度高,着火爆炸危险性大。
3)价键不饱和的易燃气体比相对应价键饱和的易燃气体的火灾危险性大。
(二)扩散性
1)比空气轻的气体逸散在空气中可以无限制地扩散与空气形成爆炸性泪合物,并能够顺风飘荡,迅速蔓延和扩展。
2)比空气重的气体泄漏出来时,往往飘浮于地表、沟渠、隧道、厂房死角等处,长时间聚集不散,易与空气在局部形成爆炸
性混合气体,遇引火源发生着火或爆炸;同时,密度大的易燃气体一般都有较大的发热量,在火灾条件下,易于造成火势扩大。
掌握气体的相对密度及其扩散性,不仅对评价其火灾危险性的大小有实际意义,而且对选择通风门的位置、确定防火间距及
采取防止火势蔓延的措施都具有实际意义。
(三)可缩性和膨胀性
1)当压力不变时,气体的温度与体积成正比,即温度越高,体积越大。通常气体的相对密度随温度的升高而减小,体积却随
温度的升高而增大。
2)当温度不变时,气体的体积与压力成反比,即压力越大,体积越小。
3)在体积不变时,气体的温度与压力成正比,即温度越高,压力越大。
(四)带电性
1)杂质。气体中所含的液体或固体杂质越多,多数情况下产生的静电荷也越多。
2)流速。气体的流速越快,产生的静电荷也越多。
(五)腐蚀性、毒害性
主要是指一些含氢、硫元素的气体具有腐蚀性。例如,硫化氢、硫氧化碳、氨等。危险性最大的是氢,氢在高压下能渗
透到碳素中去,使金属容器发生氢脆。对盛装这类气体的容器,要采取一定的防腐措施,如用高压合金钢并含铬、钼等一
定量的稀有金属制造材料,定期检验其耐压强度等。
一氧化碳、硫化氢、二甲胺、氨、溴甲烷、乙硼烷、二氯硅烷、锗烷、三氟氯乙烯等气体,除具有易燃易爆性外,还有相
当的毒害性。
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