第7章-化工生产防火防爆技术

(二)液体燃烧速率
液体燃烧速率取决于液体的蒸发。其燃烧速率有下面两种表示方法： (1)质量速率 质量速率指每平方米可燃液体表面，每小时烧掉的液体的质量。 (2)直线速率 直线速率指每小时烧掉可燃液层的高度。 液体的燃烧过程是先蒸发而后燃烧。易燃液体在常温下蒸气压就很高，
因此有火星、灼热物体等靠近时便能着火。之后，火焰会很快沿液体表 面蔓延。另一类液体只有在火焰或灼热物体长久作用下，使其表层受强 热大量蒸发才会燃烧。故在常温下生产、使用这类液体没有火灾或爆炸 危险。这类液体着火后，火焰在液体表面上蔓延得也很慢。 为了维持液体燃烧，必须向液体传人大量热，使表层液体被加热并蒸发 。火焰向液体传热的方式是辐射。故火焰沿液面蔓延的速率决定于液体 的初温、热容、蒸发潜热以及火焰的辐射能力。表7-7列出了几种常见易 燃液体的燃烧速率。
表1-2 某些可燃物质的自燃点
(3) 着火和着火点
足够的可燃物质在有足够的助燃物质存在下，遇明 火而引起持续燃烧的现象，称为着火。
使可燃物发生持续燃烧的最低温度，称为着火点， 又叫燃点。
表1-3 某些可燃物质的燃点
问题讨论 物质在燃烧过程中，温度将发生
什么样的变化？人为控制燃烧的关键 在什么时期？
（1）物理爆炸 物理爆炸是指物质的物理状态发生急剧变 化而引起的爆炸。
物质的化学成分和化学性质在物理爆炸后均不发生变化。
（2）化学爆炸 化学爆炸是指物质发生急剧化
燃烧产物
燃烧产物不少是毒害气体，往往会通过呼吸道侵入或刺激眼结膜、皮 肤黏膜使人中毒甚至死亡。据统计，火灾中死亡的人约80%是由于吸 入毒性气体中毒而致死的。
燃烧速度
（一）气体燃烧速度 由于气体的燃烧不需要象固体、液体那样经过熔化、蒸发
等过程，所以燃烧速度很快。气体的燃烧速度随物质的组成 不同而异。简单气体燃烧如氢气只需受热、氧化等过程；而 复杂的气体如天然气、乙炔等则要经过受热、分解、氧化过 程才能开始燃烧。因此，简单的气体比复杂的气体燃烧速度 快。在气体燃烧中，扩散燃烧速度取决于气体扩散速度，而 混合燃烧速度则取决于本身的化学反应速度；在通常情况下 混合燃烧速度高于扩散燃烧速度。气体的燃烧性能也常见火 焰传播速度来衡量，一些气体与空气的混合物在25．4毫米 直径的管道中火焰传播速度的试验数据见表。
自燃的最低温度，称为自燃点。
响液体、气体可燃物自燃点的主要因素：压力：压力越高，自燃点越低； 氧浓度：混合气中氧浓度越高，自燃点越低；催化：活性催化剂能降低 自燃点，钝性催化剂能提高自燃点；容器的材质和内径：器壁的不同材 质有不同的催化作用；容器直径越小，自燃点越高。
影响固体可燃物自燃点的主要因素：受热熔融：熔融后可视液体、气体 的情况；挥发物的数量：挥发出的可燃物越多，其自燃点越低；固体的 颗粒度：固体颗粒越细，其比表面积就越大，自燃点越低；受热时间： 可燃固体长时间受热，其自燃点会有所降低。
（三）固体燃烧速率
固体燃烧速率，一般要小于可燃液体和可燃气体。不同 固体物质的燃烧速率有很大差异。萘及其衍生物、三硫化 磷、松香等可燃固体，其燃烧过程是受热熔化、蒸发气化、 分解氧化、起火燃烧，一般速率较慢。而另外一些可燃固 体，如硝基化合物、含硝化纤维素的制品等，燃烧是分解 式的，燃烧剧烈，速度很快。 可燃固体的燃烧速率还取 决于燃烧比表面积，即燃烧表面积与体积的比值越大，燃 烧速率越大，反之，则燃烧速率越小。
自然可分为受热自然和自热自然
受热自然，如生产中可燃物由于接触高温表面、加热和烘烤过度、冲 击摩擦等导致燃烧。
自热自然，是由于本身的（1）氧化发热；（2）分解放热；（3）
聚合放热；（4）吸附放热；（5）发酵放热；（6）活性物质遇水； （7）可燃物与强氧化剂的混合。致使物质温度升高达到自然点而燃 烧的现象。 大体可分为4类： （1）自然点低的物质，如磷、磷化物；（2）与空气、氧发热自然， 如油脂类、金属粉尘及金属硫化物，活性炭、木炭等；（3）分解发 热物质，如硝化棉；（4）产生聚合热、发酵热的物质，如干草、湿 木屑。
（2）自燃和自燃点
可燃物质在没有外界火源的直接作用下，常温中自行发 热，或由于物质内部的物理（如辐射、吸附等）、化学（如 分解、化合等）、生物（如细菌的腐蚀作用）反应过程所提 供的热量聚积起来，使其达到自燃温度，从而发生自行燃烧 的现象，叫做自燃。
自燃时可燃物由于受到外界热源间接加热，受热比较均 匀，发生燃烧时可燃物整体温度较高，燃烧几乎是在整个 可燃物或相当大的范围内同时发生。
第一节 燃烧的基础知识
二、燃烧的过程
1.气体的燃烧 情况简单，比较容易燃烧
2.液体的燃烧 通常先蒸发成气态，而后蒸气氧化分解开始燃烧。
蒸气燃烧 分解燃烧或分解 燃烧
熔化蒸发 或分解
蒸发
氧化分解
着火
燃烧
物质燃烧时的温度变化
诱导期越短物质越易燃烧。氢的诱导期只有0.01秒。
第七章 化工生产防火防爆技术
第一节 燃烧与爆炸
第二节 防火防爆的基本措施 第三节 消防灭火技 术
第一节 燃烧的基础知识
1.燃烧：
一、燃烧概述
燃烧是可燃物与氧化剂作用发生的放热反应。
燃烧特征：
放热 发光 生成新物质
2. 燃烧条件（必要）:
a)有可燃物存在；
b)有助燃物存在；
c) 有点火源。
燃烧充分条件：三个必要条件达到足够的量才能发生。
三、燃烧类型
（1）闪燃和闪点
各种可燃液体的表面空间由于温度的影响，都有一定 量的蒸气存在，这些蒸气与空气混合后，一旦遇到点火 源就会出现瞬间火苗或闪光，这种现象称为闪燃。
引起闪燃的最低温度称为闪点。
闪点是液体可以引起火灾危险的 最低温度。液体的闪点越低，它的火 灾危险性越大。
表1-1 某些可燃液体的闪点
二、爆炸
1．爆炸的定义
爆炸是物质发生急剧的物理、化学变化，在瞬间释放 出大量的能量并伴有巨大声响的过程。
爆炸现象一般具有如下特征： 1. 爆炸过程进行得很快； 2.爆炸点附近压力急剧升高，产生冲击波； 3.发出或大或小的响声； 4.使周围建筑物或者装置发生震动或遭受破 坏。
2．爆炸的分类
（一）按性质分类