2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  畢業(yè)論文</b></p><p>  題目:易燃液體火災成災機制及危險性控制技術</p><p><b>  摘 要</b></p><p>  火災是一種特殊的燃燒現(xiàn)象,可以用燃燒的基本規(guī)律對火災和蔓延做出分析?;馂募捌淇刂剖俏覀儗W習化學者最需要深入了解及應用的課程之一,是安全工程的一門專

2、業(yè)課。它主要研究燃燒的特性、條件、性質(zhì)及著火理論,并在此基礎上研究易燃液體(石油)的成災機制、火災的蔓延及火災的控制。本課題還涉及到了我們在生活中怎樣防止火災的發(fā)生和了解基本的火災常識,對我們的生產(chǎn)及生活都會起到積極的作用。本課題通過研究火災的產(chǎn)生、特性和規(guī)律,對火災的研究和防治都具有重要的意義。</p><p>  關鍵詞:燃燒機理、石油、火災蔓延、火災控制</p><p><b&

3、gt;  目 錄</b></p><p><b>  摘 要</b></p><p><b>  1 緒 論</b></p><p><b>  1.1 引言</b></p><p>  1.2 課題研究的目的和意義</p><p

4、>  1.3 課題研究內(nèi)容</p><p><b>  2 燃燒理論</b></p><p><b>  2.1 燃燒內(nèi)容</b></p><p><b>  2.2 著火原理</b></p><p>  3 石油燃燒過程理論分析</p><

5、p><b>  3.1概述</b></p><p><b>  3.2基本概念</b></p><p><b>  3.3石油燃燒</b></p><p>  4 火災的發(fā)生及蔓延</p><p>  4.1 可燃液體起火</p><p>

6、;  4.2 可燃液體火災蔓延</p><p>  5 火災蔓延過程分析</p><p><b>  5.1火災種類</b></p><p>  5.2石油罐火災及其蔓延</p><p><b>  6 燃燒理論應用</b></p><p>  6.1 可燃液體防火

7、原理</p><p>  6.2 可燃液體防火技術</p><p><b>  7 結(jié)論與展望</b></p><p><b>  7.1 結(jié)論</b></p><p><b>  7.2 展望</b></p><p><b>  致

8、 謝</b></p><p><b>  參考文獻</b></p><p><b>  畢業(yè)設計任務書</b></p><p><b>  1 緒 論</b></p><p><b>  1.1 引言</b></p>

9、<p>  燃燒實質(zhì)上就是可燃物質(zhì)與氧或氧化劑發(fā)生激烈的氧化反應,反應時伴隨著放熱和發(fā)光或發(fā)煙的現(xiàn)象。燃燒時,燃燒產(chǎn)物不斷地離開燃燒區(qū),反應物燃料流和氧化劑不斷地進入燃燒區(qū),使得燃燒能夠持續(xù)進行下去。但燃燒要同時具備三個條件:可燃物、氧或氧化劑、點火源,即只有當可燃物質(zhì)和氧化劑的組成、濃度、壓力、狀態(tài)和點火能量都達到一定極限值時才能發(fā)生燃燒。通常把可燃物在一定條件下,形成非控制的火焰稱為起火,失去控制的燃燒稱為火災,在實際生產(chǎn)

10、中,許多情況都能使易燃液體例如:石油達到燃燒,此時若有點火源存在,但又失去控制,就能造成災害。 </p><p>  1.2 課題研究的目的和意義</p><p>  火災事故造成的后果,通常都比較嚴重,它會造成重大的財產(chǎn)和人員事故,火災事故的原因是很復雜的,但生產(chǎn)中發(fā)生這類事故主要是由操作失誤、設備缺陷、環(huán)境和物料的不安全狀態(tài)、管理不善等引起的?;馂氖鹿示哂泻艽蟮钠茐淖饔茫I(yè)企業(yè)發(fā)生火

11、災事故,會造成嚴重的后果。所以認真研究火災的基本知識,掌握事故的一般規(guī)律,采用有效地防火措施,對國民經(jīng)濟具有非常的重要意義。(1)保護勞動者和廣大群眾的人身安全,發(fā)生火災事故不僅會造成操作者傷亡,而且還會危及在場的其他生產(chǎn)人員,甚至會使周圍居民遭受災難。工廠企業(yè)做好防火,對保護生產(chǎn)力、促進生產(chǎn)發(fā)展是顯而易見的。</p><p> ?。?)保護國家財產(chǎn),火災事故往往會造成設備損壞,建筑物倒塌、大量物資化為烏有,使國

12、家蒙受巨大損失,所以防火是實現(xiàn)工礦企業(yè)的重要條件。發(fā)生火災和爆炸往往會打破企業(yè)的正常秩序。此外,防火研究是安全工程學的重要基本理論之一。</p><p>  通過本課程的學習,要求我們能熟悉掌握燃燒的有關理論,并能用有關理論分析各種生產(chǎn)過程中發(fā)生火災的原因,采取正確的防火技術等。</p><p>  1.3 課題研究內(nèi)容</p><p>  在時間上和空間上失去控制

13、的燃燒所造成的災害,叫做火災。火災的發(fā)生對我們的生活既有好的一面也有壞的一面,本課題通過對燃燒基本知識了解和對火災發(fā)生理論的基本闡述,用石油為例子來進一步了解易燃液體火災成災機制及危險控制技術。</p><p><b>  2 燃燒理論</b></p><p><b>  2.1燃燒內(nèi)容</b></p><p>  各種可

14、燃液體的表面都有一定的蒸汽存在,蒸汽的濃度取決于可燃物的溫度。在一定溫度下,可燃液體的表面蒸氣達到一定濃度,與空氣混合,遇著火源而發(fā)生一閃即滅的燃燒現(xiàn)象,稱為閃然。閃然時的最低溫度稱為閃點。閃點越低,側(cè)火災危險性越大。閃點不是一個固定常數(shù),它是在一定條件下,通過標準儀器測定的相對數(shù)據(jù)。</p><p>  應當指出,可燃液體之所以會發(fā)生一閃即滅的閃然現(xiàn)象,是應為它在閃點的溫度下蒸發(fā)速度較慢,所蒸發(fā)出來的蒸氣2僅能

15、維持短時間的燃燒,而來不及補充足夠的蒸氣維持穩(wěn)定的燃燒。也就是說,在閃點溫度時,燃燒的僅僅是可燃液體所蒸發(fā)的那些蒸氣,而不是液體自身在燃燒,既還沒有達到使液體能燃燒的溫度,所以燃燒表現(xiàn)為一閃即滅的現(xiàn)象。閃點是衡量可燃液體火災危險性的重要依據(jù)。液體水溶液的閃點會隨水溶液濃度的降低而升高,</p><p>  可燃物受熱升溫而不需明火作用就能自行燃燒的現(xiàn)象稱為自然。既物質(zhì)的緩慢氧化作用放出熱量,或靠近熱源等原因使物質(zhì)

16、的溫度升高,由于散熱受到阻礙,造成熱量積蓄,當達到一定溫度時而引起的燃燒。這是物質(zhì)的自發(fā)著火現(xiàn)象。由于自然是物質(zhì)在沒有明火作用下的自行燃燒,所以引起火災的危險性很大。引起物質(zhì)發(fā)生自然的最低溫度稱為自然點。自然點越低,火災危險性越大。</p><p>  可燃物在空氣被加熱時,先是開始緩慢氧化并放出熱量,提高可燃物質(zhì)的溫度,促使氧化還原反應加快,同時也存在著向周圍的散熱損失,亦即同時存在著產(chǎn)熱和散熱兩種情況。當可燃

17、物質(zhì)氧化產(chǎn)生的熱量小于散失的熱量時,氧化反應速度小,產(chǎn)生熱量多,且周圍的散熱條件又較好的情況下,可燃物的溫度不能自行上升達到自然點,可燃物便不能自行燃燒。如果可燃物被加熱至較高溫度,,反應速度加快,或由于散熱條件不良,產(chǎn)生熱量不斷聚積,溫度升高而加快氧化速度,以既當熱的產(chǎn)量超過散失量時,反應速度的不斷加快使溫度不斷升高,直至達到可燃物的自然點而發(fā)生自然。自然點一般受加熱物質(zhì)容器的表面狀態(tài)和加熱速度等環(huán)境條件影響。</p>

18、<p>  所謂著火火就是可燃物與火源接觸而燃燒,并且在火源移去后仍然能保持繼續(xù)燃燒的現(xiàn)象。</p><p>  可燃液體的閃點與著火點的區(qū)別:在著火點時燃燒的不只是蒸氣,而且還有液體。另外,在閃點時移去火源后閃然即熄滅,而在著火點時液體則能繼續(xù)燃燒。一般來講,著火點溫度比閃點高,而易燃液體的著火點和閃點僅相差1.5°。</p><p>  著火點具有很重要的意義,是研

19、究和制定防火的重要依據(jù)之一。</p><p><b>  2.2著火原理</b></p><p>  2.2.1鏈式反應著火理論</p><p>  著火反應的壓力限:鏈式反應分為支鏈和直鏈,一個自由基在生成產(chǎn)物的同時,產(chǎn)生兩個或兩個以上自由基的反應叫支鏈連鎖反應;自由基的數(shù)目保持不變的連鎖反應叫直鏈連鎖反應。式反應理論認為物質(zhì)的燃燒經(jīng)歷以下過

20、程;可燃物或助燃物先吸收能量而離解為游離基,與其他分子相互作用形成一系列連鎖反應,將燃燒熱釋放出來。這可以用氫和氧的反應作用來說明。氫在熱運動或某種外界因素的的作用下被活化成活性分子,構成一連串的反應:</p><p>  (1) H2+O2=2OH * 鏈引發(fā)</p><p>  (2) OH﹡+H2=H2O+H* 鏈傳遞<

21、;/p><p>  (3) H﹡+O2=OH﹡+O* 鏈分支 </p><p>  (4) O﹡+H2=OH﹡+H* 鏈分支</p><p>  (5) M+H﹡+O2=M+HO2</p><p>  (6) HO2→墻上銷毀 斷鏈</p>

22、<p>  (7) HO2+H2→H2O+OH* 鏈產(chǎn)生</p><p>  (8) H→墻上銷毀 斷鏈</p><p>  (9) OH→墻上銷毀 斷鏈</p><p>  銷毀后生成了H2、O2等,M為任何分子</p><p>  上述過程中(1)式

23、是反應的開始,OH由分子熱運動或某種外因激發(fā)形成,它與后面產(chǎn)生的O,H等都是能量極高非?;顫姷挠坞x基或原子團;(2)式是直鏈式傳遞反應,消耗一個活心又產(chǎn)生一個活心;(3)、(4)式則是消耗一個活心同時產(chǎn)生兩個活心。反應呈樹杈式發(fā)展下去,越來越快,有可能導致著火。事實上沒消耗一個H能產(chǎn)生三個H和兩個H2O;(5)、(6)、(8)、(9)式是鏈銷毀中心,使反應終止。當它們比鏈分支占優(yōu)勢時系統(tǒng)就不能引起著火。隨著起決定作用的步驟不同,就有不同

24、的著火臨界極限。下面我們先來解釋連鎖反應引起火的臨界條件,再從化學動力角度討論不同極限的產(chǎn)生。</p><p>  銷毀分氣相銷毀和液相銷毀。</p><p>  連鎖著火理論的基本知識:</p><p>  連鎖自動著火理論的基本觀點是:燃氣在外界熱源緩慢而均勻地加熱到某個溫度時發(fā)生了鏈鎖反應,若連鎖分支數(shù)大于斷裂數(shù),則反應速度不斷加速而著火。</p>

25、<p>  假定:燃氣處于一個無限大容器中,燃氣溫度和溫度恒定。</p><p>  單位時間單位體積內(nèi)熱運動產(chǎn)生的活化分子數(shù)為常數(shù) </p><p>  由于連鎖分支反應為:M1+C’→C1+ </p><p>  則反應速度為:k1C’M1=fC’</p><p>  式中,f=k1M1;k1為速度常數(shù);M1為反應濃度;C’

26、為活化中心濃度。</p><p>  連鎖斷裂反應為:‘C+M2→銷毀</p><p>  其反應速度為:k2C’M2=GC’</p><p>  式中。g=k2M2;M2為反應濃度;k2為速度常數(shù)。</p><p>  則總的活化中心生成速率: </p><p>  式中,f、g分別為燃氣連鎖反應的分支和斷裂系數(shù)。&

27、lt;/p><p>  令 &=f-g</p><p><b>  則 </b></p><p><b>  對其積分得: </b></p><p>  若 <0,設 =-B(B>0),則:</p><p>  由此可見, 隨時間t的發(fā)展而增加

28、,但并不能無限制增大,而是趨向于極限 。</p><p>  因為反應速度為:w=a </p><p>  式中,a為連鎖反應的動力系數(shù)。則:w= </p><p>  反應一旦達到此極值就穩(wěn)定不變,最終不會著火。</p><p>  當 >0時,直接有:w= </p><p>  隨t增加w將無限制增加直至著火

29、。</p><p>  當 =0時,不能直接積分得到上式,但因有: </p><p><b>  積分得: </b></p><p>  則 w=a </p><p>  所以反應速度隨時間直線增長直至著火。</p><p>  由上可知:燃氣是否著火完全取決于 , =0是可以著火的一個

30、極限情況。但研究表明, 主要取決于溫度和壓力: =K </p><p>  式中,p為壓力;K、n、C均為常數(shù)。</p><p>  定壓下溫度越高, 知越大,不同的 均有其相應的溫度:</p><p>  =0 ~ T= </p><p>  >0 ~ T= </p><p>  <0

31、 ~ T= </p><p>  其中 是劃分連鎖反應穩(wěn)定與不穩(wěn)定的界限,是連鎖反應導致著火的最低溫度,稱為“鏈式反應著火點”。</p><p><b>  熱-連鎖混合理論:</b></p><p>  假設燃氣混合物絕熱。由于連鎖反應放熱,溫度繼續(xù)上升,反應速度就由較低溫度下的等溫連鎖反應速度逐步升高。在過程達到反應速度的增加主要是熱量

32、積累的結(jié)果。當溫度升到臨界溫度時就發(fā)生突變,除了單純溫度升高使反應速度逐漸增長外,又加上了連鎖反應速度的發(fā)展。這樣,經(jīng)過極短的感應期,速度曲線就突然上升并可能導致著火,其后,由于燃氣濃度減少,反應速度又迅速下降。</p><p>  若忽略作用物與生成熱容的差別,則:</p><p><b>  Cm(T- )= </b></p><p>  

33、式中,m為燃氣質(zhì)量; 為質(zhì)量定壓熱容; 為燃氣初溫;T為某瞬間燃氣溫度;t為反應時間;J為單位時間內(nèi)放出的熱量,J=QwV,V為反應氣體體積,Q為反應熱。 則 </p><p><b>  T= (1)</b></p><p>  其中 w=f(T)</p><p>  式(1)這個反應呈連鎖性,與阿雷尼烏斯

34、型反應完全不同,在感應期內(nèi)反應速度很小,過了感應期幾乎垂直增大。</p><p>  當然實際上不會是絕熱過程,但是反應速度的發(fā)展總比單純的連鎖或熱作用來的快。若在過渡到 以前反應放熱小于散失之熱,反應就在放熱等于失熱這一不變的溫度下進行,成為穩(wěn)定的連鎖過程而不會著火。然而若過渡到 以后,即使溫度不再升高,也會由于連鎖反應的發(fā)展熱而著火。</p><p><b>  自動催化理論

35、:</b></p><p>  自動催化理論意指可燃氣體化學反應的中間或最終產(chǎn)物對燃氣的反應有促進作用,于此同時當然也存在著普通的放熱反應,所以自動催化反應速度應由兩部分組成,即:w=w1+w2</p><p>  式中,w為燃氣總的反應速度;w1為一般熱反應速度;w2為燃氣自動催化速度。</p><p>  w=k1( -x)n1</p>

36、<p>  w=k2(&0-x)n2xn3</p><p>  所以自動催化反應速度應由兩部分式中,k1、k2為速度常數(shù);&0為燃氣初始濃度;n1、n2、n3為反應級數(shù)。所以:</p><p>  w=k1(&0-x)n1+k2(&-x)n2xn3(2)</p><p>  若反應恒溫進行(k1、k2不變),開始因產(chǎn)物很少

37、,式(2)中后一項較小,可以忽略不計;隨著產(chǎn)物積累,反應速度受催化迅速增加;隨著濃度的降低,反應速度又轉(zhuǎn)為下降,在這個變化過程中,當極值足夠大時將發(fā)生著火。</p><p>  3石油燃燒過程理論分析</p><p><b>  3.1概述</b></p><p>  可燃液體的蒸氣與空氣在液面上邊混合邊燃燒,燃燒放出的熱量會在液體內(nèi)部傳播。由

38、于液體特性不同,熱量在液體中的傳播具有 不同的特點,在一定的條件下,熱量在液體中的形成熱波,并引起液體的沸溢和噴濺,是火災變得更加猛烈。</p><p><b>  3.2基本概念</b></p><p>  1.初沸點:石油中最輕的烴類沸騰時的溫度,也是石油中最低的沸點。</p><p>  2.終沸點:石油中最重的烴類沸騰時的溫度,也是石油

39、中最高的沸點。</p><p>  3.沸程:不同比重不同沸點的所有餾分轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵獾淖畹秃妥罡叻悬c的溫度范圍。各種單組分液體只有沸點而無沸程。</p><p>  4.輕組分:石油中比重最輕、沸點最低的很少一部分烴類組分。</p><p>  5.重組分:石油中比重最大、沸點最高的很少一部分烴類組分。</p><p><b>  3

40、.3石油燃燒</b></p><p>  石油一旦著火并完成液面上的傳播過程之后,就進入穩(wěn)定的狀態(tài)。石油由于沒有固定的沸點,在燃燒過程中,火焰向液面?zhèn)鬟f的熱量首先使低沸點組分蒸發(fā)并進入燃燒區(qū)燃燒,而沸點較高的重要部分,則攜帶在表面接受的熱量向液體深層沉降,形成一個熱的鋒面向液體深層傳播,逐漸深入并加熱冷的液層。這一現(xiàn)象稱為液體的熱波特性,熱的鋒面稱為熱波。熱波的初始溫度等于液面的溫度,等于該時刻原油中

41、最輕組分的沸點。隨著石油的連續(xù)燃燒,液面蒸發(fā)組分的沸點越來越高,熱波的溫度會由1 50℃逐漸上升到31 5℃,此水的沸點高得多。熱波在液層中向下移動的速度稱為熱波傳播速度,它比液體的直線燃燒速度(即液面下降速度)快,熱波傳播速度是一十分復雜的技術參數(shù),其主要影響因索</p><p><b>  包括:</b></p><p><b>  1.石油的組成<

42、;/b></p><p>  石油中輕組分越多,液面蒸氣化速度越快,燃燒越猛烈,石油接受火焰?zhèn)鬟f的熱量越多,液面向下傳遞的熱量也越多;此外,輕組分含量越大,則石油的粘性越小,高溫重組分沉降速度越大。因此,石油中輕組分越多,熱渡傳播速度越大。對于含水量≤0.1%,l90℃以下餾丹含量5%~6% 的原油,熱波傳播速度vt與190℃以下餾分的體積百分數(shù)[CH]有如下近似關系;</p><p&g

43、t;  . vt=1. 65+4.69Lg[CH] (mm/min) </p><p><b>  2石.油中含水量</b></p><p>  在一定的數(shù)值范圍內(nèi)(如小于4%).含水量增大,熱波傳播速度加快。這是因為含水量大的石油粘度小,油品中的高溫層易沉降。但含水量大于10%時,石油燃燒不穩(wěn)定.而含水量超過6%時,點燃很困難,即使著火了,燃燒也不穩(wěn)定

44、,影響熱波傳播速度。</p><p>  對原油,當含水量[H2O]小于2%時,有</p><p>  Vt=5. 12+1.62lg[H2O]+4.69(lg[CH]- )</p><p>  當含水量[H20]為2%~4%時,有</p><p>  Vt=5. 45+0.5lg[H2O]+4.69(lg [CH] - )</p>

45、;<p><b>  4火災的發(fā)生及蔓延</b></p><p><b>  4.1可燃液體起火</b></p><p>  4.1.1可燃液體燃燒特點</p><p>  可燃液體燃燒時,火焰并不緊貼在液面上,而是在空間的某個位置。這表明在燃燒之前,可燃體先蒸發(fā),其后是可燃物蒸氣的擴散,并與空氣摻混形成可燃

46、混合氣,起火燃燒后在空間某處形成預混火焰或擴散火焰。液體可燃物地起火過程如下: </p><p>  可燃性液體的起火特性一定與蒸發(fā)特性有關,閃點則是表示蒸發(fā)特性的重要的參數(shù)。閃點越低,越容易蒸發(fā),反之則不容易蒸發(fā)。需要指出的是:液體閃點值一般是對純物質(zhì)而言的。大多說石油產(chǎn)品,都是多種成分的混合物。即便是不易蒸發(fā)的柴油、機油等,時間長了也可能有較大的蒸氣濃度,一旦處于起火界限濃度之內(nèi),也有燃燒的危險

47、許多重油或原油油輪火災多屬于這種情況??扇家后w蒸氣的起火問題,可以作為氣體可燃物起火問題處理。</p><p>  4.1.2單個可燃液滴的起火</p><p>  可燃液體從容器噴出后,一般都霧化成許多小液滴,單個液滴的起火特性與整個噴霧燃燒密切相關。下面將介紹在環(huán)境溫度T的空氣中,氣流速度為u,一個直徑為d的可燃液滴滿足那些條件會起火。當阿倫尼烏斯數(shù)A很大時,可燃液滴的起火模型可用液滴

48、起火簡化模型表示。此時化學反應集中在靠近高溫側(cè)的薄層內(nèi),即 火焰遠離液滴表面,在 的薄層內(nèi)。整個流場可分為2個區(qū)。當劉易斯數(shù) =1,導熱系數(shù) ,比定壓熱容 、液滴密度 、擴散系數(shù)D等的物性參數(shù)為常數(shù),畢渥數(shù) 、雷諾數(shù) 較小時,過程可視為準定常過程。</p><p>  4.1.3熾熱液滴的起火</p><p>  液體火災中存揚沸現(xiàn)象,經(jīng)常發(fā)生液滴落在熾熱物體表面上的現(xiàn)象。大量的研究結(jié)果表

49、明:處在恒溫熾熱物體表面上的液滴壽命與熾熱物體的溫度有密切關系。液滴的壽命是這樣定義的:從液滴 與熾熱物體表面接觸開始到液滴消失所用的時間稱為液滴壽命。</p><p>  4.2可燃液體火災蔓延</p><p>  4.2.1油池火災蔓延</p><p>  描述油池火災的特征參數(shù)為液面下降速度(單位時間里的燃料消耗量),大量的實驗結(jié)果表明,液面下降速度與容器直徑

50、有關。下面就來分析一下液面下降速度與火焰特點的關系。</p><p>  油池火中液面下降速度應當?shù)扔诨鹧嫦蛞后w傳入熱量引起液體蒸發(fā)而導致液面下降的速度。液面上方液體蒸氣的擴散速度決定了燃燒速度,而這種然的形式顯然為擴散火焰。這樣就表明了整個過程中,傳熱、傳質(zhì)、流動與化學反應的關系,為進一步分析問題打下了基礎。</p><p>  從火焰?zhèn)魅胍后w的熱量包括從高容器器壁向液體的傳熱、液面上方

51、高溫氣體向液體的對流傳熱、火焰及高溫氣體向液體的輻射傳熱等。</p><p>  油池器壁與火焰根部距離很近,故器壁溫度可取為液體溫度(T1)。器壁附近氣體的溫差為TF-T1,這里TF為火焰溫度。從器壁向液體的傳熱量為:</p><p><b>  (3)</b></p><p>  式中,d為油池直徑; 為氣體導熱系數(shù)。</p>

52、<p>  油池上方高溫氣體向液體的對流傳熱量為:</p><p><b>  (4)</b></p><p>  式中,h為對流傳熱系數(shù)?;鹧婕案邷貧怏w向液體的輻射傳熱量為:</p><p><b>  (5)</b></p><p>  這里假設高溫氣體的溫度等于火焰溫度, 為玻耳茲

53、曼常數(shù); 為火焰及高溫氣體對液體的形態(tài)系數(shù); 為火焰及高溫氣體的輻射率; 為液體的輻射率。</p><p>  傳入液體的熱量起到兩種作用,其一為使液體的溫度升高,其二為使液體蒸發(fā)。使液體升溫的熱流量為: (5)</p><p>  式中, 和 分別為液體的比熱容、密度和初溫。使液體蒸發(fā)的熱流量為: (6)</p><p>  式中, 為液面的下降速度; 為室溫條

54、件下的蒸發(fā)潛熱。</p><p>  將式(3)~式(5)代入式式(6)可得:</p><p><b>  (7)</b></p><p>  當油池直徑d很小時,式(7)中右端第一項相對較大,忽略其他各項后得到: 與d成反比的近似關系。當d很大時,式(7)中右端第一項相對較小,可以忽略不計,所以有 與d關系無關的結(jié)論。這就明確了在油池火災中,

55、蒸發(fā)過程是火災蔓延的控制過程。要控制蒸發(fā)過程必須控制液體與外界環(huán)境的換熱過程,所以采用泡沫滅火劑在液面上生成一層泡沫層,即能減少向液體的傳熱量,又能阻止液體的蒸發(fā),是一種防治油池火災的好方法。</p><p>  研究表明:飛濺高度和散落面積與油層厚度、油池直徑等有關,一般散落面積的直徑(D)與小油池直徑(d)之比均在10以上,即 >10.由于揚沸帶出的燃油原來呈池火燃燒狀態(tài),噴出之后呈液滴燃燒狀態(tài),改善了

56、燃燒條件,燃燒強度大大提高,危險性隨之增加。如果油池周圍還有其他可燃物,這些可燃物被點燃;如果油池周圍還有從事滅火工作的人員和設備,必然造成很大的傷亡和損失。所以對油池火災而言,一定要避免揚沸現(xiàn)象的發(fā)生。</p><p>  4.2.2油面火災蔓延</p><p>  油面火災指的是在大面積的水面上,有一層較薄的浮油,這種浮油燃燒時引起的火災。油面火災與油池火災的區(qū)別在于:油面火有一個不斷

57、的擴大過程,一旦著火,很快就在整個油面形成火焰。由于燃燒情況不同,蔓延規(guī)律也不同,描述該過程的參數(shù)也不同。</p><p>  在靜止環(huán)境中,油的初溫對火焰蔓延速度又明顯影響。開始時油面火蔓延速度隨著初溫的升高而變大;當初溫達到某個值之后,油面火蔓延速度趨于某個常數(shù)。對于甲醇油火來講,因甲醇的閃點為11℃,當初溫達到20℃之后,在甲醇液面上方便形成了一定濃度的甲醇蒸氣,該蒸氣與空氣混合形成具有一定混合比例的預混可

58、燃氣。這個預混可燃氣的火焰?zhèn)鞑ニ俣仁且欢ǖ模约状加兔婊鹇铀俣染挖呌谀硞€常數(shù)。這個常數(shù)就是最大甲醇濃度與空氣混合后的預混可燃氣的層流火焰?zhèn)鞑ニ俣取?lt;/p><p>  上述結(jié)果表明:當油的初溫低于閃點溫度時,形成的是以擴散火焰為主的燃燒形式。要維持燃燒,就要保證液面具有一定的蒸氣速度,也就是說火焰必須向火焰面前方的液體傳送足夠的熱量,使該部分液體升溫,這樣在火焰面前方的液體之間就產(chǎn)生了溫差,由溫度差而引起表面

59、張力差,在表面張力差的作用下便產(chǎn)生表面流,使得溫度較高的液體不斷流向火焰面地前方以保證液體的蒸發(fā)速度與火焰蔓延速度的平衡。</p><p>  液面火常用來清除泄漏在海面上的石油,這當然與防止火災蔓延的目的不一樣,但是蔓延的規(guī)律是一樣的。</p><p>  5 火災蔓延過程分析</p><p><b>  5.1火災種類</b></p&

60、gt;<p>  根據(jù)火災燃燒材料的種類和特點,火災分為A、B、C、D四類火</p><p><b>  災。</b></p><p>  A類火災指普通可燃物如木材、布、紙、橡膠及各種塑料燃燒而</p><p><b>  形成的火災;</b></p><p>  B類火災系油脂及液

61、體,如原油、汽油、煤油、酒精等燃燒引起</p><p><b>  的火災。</b></p><p>  C類火災是可燃氣體如氫氣,甲烷,乙炔燃燒引起的火災。</p><p>  D類火災是可燃金屬如鎂、鋁、鈦、鋯、鈉和鉀等燃燒引起的火</p><p><b>  災。</b></p>

62、<p>  5.2石油罐火災及其蔓延</p><p>  石油罐火災以油輪火災為代表,其特點如下:</p><p> ?。?)油輪火災多發(fā)生在冬季。冬季是個風多、風大的季節(jié),此時海水表面的溫差大,海面上的氣壓不穩(wěn)定,有激烈的上升氣流存在,這樣就導致油輪偏航,形成撞船、觸礁翻船等事故,這些事故發(fā)生的時間往往伴隨火災或爆炸。</p><p> ?。?)空艙時

63、發(fā)生火災的危險性更大。一般油輪都很大,空艙后的殘留油絕對量并不少,但無油的空間相對增大很多,殘留油蒸發(fā)后必然充滿整個無油空間,一旦油蒸氣濃度達到可燃極限之后,隨時都有起火燃燒的危險。而撞船、觸礁、翻船等事故往往是起火的導火線,船體越大,起火燃燒后越容易形成爆轟波而導致爆炸。</p><p> ?。?)原油油輪火災或爆炸事故多發(fā)生與汽油油輪。汽油蒸發(fā)快、容易燃燒、危險性大,所以每個人都要倍加小心。而原油的蒸發(fā)速度慢

64、、危險性小,這是事實。但是原油里面包含有汽油的成分、煤油的成分等,如果時間足夠長,油蒸氣濃度同樣可達到可燃極限,因此原油起火燃燒或爆炸危險性小,不應忽略。</p><p> ?。?)拆船時引起的火災和爆炸比重很大。當油輪報廢解體時,必須全部清除殘留油,否則在切割船艙時易于發(fā)生燃燒爆炸事故,導致大量的人員傷亡和港口損失,這方面教訓是很多的,必須作好安全準備。 </p><p><b&g

65、t;  6 燃燒理論應用</b></p><p>  6.1可燃液體防火原理</p><p>  6.1.1燃燒形式和液體火災</p><p>  大部分液體的燃燒是在受熱氣化形成蒸氣以后,按氣體的燃燒方式進行的。</p><p>  液面上的蒸氣點燃后則產(chǎn)生火焰并出現(xiàn)熱量的擴展,火焰向液面的傳熱主要靠輻射,而火焰向液體里層的傳熱

66、方式主要是傳導和對流。</p><p>  沸溢火災:儲槽內(nèi)的液體在燃燒過程中,如果延續(xù)時間較長,除了表面被加熱外,其里層也會逐漸被加熱。對于沸騰溫度比儲槽側(cè)壁溫度高的可燃液體,其里層的加熱是以傳導方式進行的隨著離開液面距離的加大,里層的溫度很快下降。因此,這類液體燃燒時里層預熱的情況是不嚴重的。</p><p>  對于沸騰溫度比儲蓄側(cè)壁溫度低的可燃液體,是以對流的方式沿整個深度進行加熱

67、的。這種在較大深度內(nèi)進行的加熱,可造成該液體由于劇烈沸騰而溢出或濺落在附近表面,使蔓延。</p><p>  噴濺火災:當儲蓄槽內(nèi)有水 墊時,沸騰溫度比儲槽溫度低的可燃液體,或者由多種成分組成的可燃液體的分餾產(chǎn)物,將以對流的方式使高溫層在較大深度內(nèi)加熱水墊,水便會汽化產(chǎn)生大量蒸汽,隨著蒸汽壓力的逐漸增高,達到蒸汽壓力足以把其上面地油層拋向上空,而向四周噴濺。</p><p>  噴流火災:

68、處于壓力下的可燃液體,燃燒時呈噴流式燃燒。</p><p>  6.1.2可燃液體分類</p><p><b>  按燃點分類:</b></p><p> ?。?)低閃點液體——閃點低于-18℃</p><p> ?。?)中閃點液體——閃點為-18~23℃</p><p>  (3)高閃點液體——

69、閃點為23~61℃</p><p>  絕大多數(shù)的易燃液體是有機化合物,它們的相對分子質(zhì)量較小,這些易于揮發(fā),揮發(fā)可燃氣體遇到火花或受熱就會燃燒甚至爆炸,所以,易燃液體有很大的火災爆炸危險性。</p><p>  按化學性質(zhì)和商品類別不同分類;</p><p> ?。?)化學化工原料及溶劑</p><p><b>  (2)硅的有機

70、物</b></p><p> ?。?)各種易燃性漆類</p><p>  (4)各種樹脂和黏合劑</p><p> ?。?)各種油墨和調(diào)色由</p><p> ?。?)含有易燃液體的物品</p><p>  (7)盛放于易燃液體中的物品</p><p><b> ?。?)膠

71、棉液</b></p><p>  6.1.3液體的燃燒速度</p><p>  燃燒速度有兩種方法表示:一種是液體的燃燒直線速度,即單位時間被燃燒消耗的液層厚度,單位為 另一種是液體的燃燒質(zhì)量速度,及單位時間內(nèi)美單位面積上被燃燒消耗的 液體質(zhì)量,單位為 ·min)或kg/ ·h)</p><p>  6.1.4可燃液體的燃燒極限<

72、;/p><p>  可燃液體的燃燒極限有兩種:一是可燃蒸氣的燃燒濃度極限,有上、下限之分,以%(體積分數(shù))表示:二是可燃液體的燃燒溫度極限,也有上、下之分以℃表示。</p><p>  6.1.5評價液體火災危險性的主要技術參數(shù)</p><p><b>  (1)飽和蒸氣壓</b></p><p><b> ?。?

73、)燃燒極限</b></p><p><b> ?。?)閃點</b></p><p><b> ?。?)受熱膨脹系數(shù)</b></p><p><b>  (5)其他燃爆性質(zhì)</b></p><p>  沸點、相對密度、流動擴散性、帶電性、相對分子質(zhì)量</p>

74、;<p>  6.2可燃液體防火技術</p><p>  防火技術主要從以下幾方面采取技術措施:</p><p>  (1)消除著火源,防火的基本原則應建立在消除著火源的基礎之上。人們不管是在自己家中 或辦公室里還是在生產(chǎn)現(xiàn)場,都經(jīng)常處在或多或少的各種可燃物質(zhì)包圍之中,而這些物質(zhì)又存在于人們生活所必不可少的空氣中,這就是說具備了引起火災燃燒的三個基本條件中的兩個條件。結(jié)論很簡

75、單:消除著火源。只有這樣,才能在絕大多數(shù)情況下滿足預防火災和爆炸的基本要求。</p><p> ?。?)控制可燃物。防止燃燒三個基本條件中的任何一條,都可防止火災的發(fā)生。如果采取消除燃燒條件中的兩條,就更具安全可靠性。例如:在點石庫防火條件中,通常采用消除著火源和防止產(chǎn)生可燃物乙炔的各種有關措施。</p><p>  控制可燃物的措施主要有:在生活中和生產(chǎn)的可能條件下,以難燃材料代替可燃材

76、料,如用水泥替代木材建筑房屋;降低可燃物質(zhì)在空氣中的濃度,如在車間或庫房采取全面通風或局部排風,是可燃物不易聚集,從而不會超過最高允許濃度,防止可燃物的跑、冒、滴、漏;對于那些相互作用能產(chǎn)生可燃氣體或蒸汽的物品應加以隔開,分開存放。</p><p> ?。?)隔絕空氣。必須時可以使生產(chǎn)在真空條件下進行,在設備容器中充裝惰性介質(zhì)保護。例如,水入電石式乙炔發(fā)生器在加料后,應采用惰性介質(zhì)氮氣吹掃;燃料容器在檢修焊補前,

77、用惰性介質(zhì)置換等。</p><p> ?。?)防止形成新的燃燒條件,阻止火災范圍的擴大。設置阻火裝置,如在乙炔發(fā)生器上設置水封回火裝器,或水下氣割時在割炬與膠管之間設置阻火器,一旦發(fā)生回火,可阻止火焰進入乙炔罐內(nèi),或阻止火焰在管道里蔓延。</p><p>  綜上所述,一切防火技術措施都包括兩個方面:一是防止燃燒基本條件的產(chǎn)生;二是避免燃燒基本條件的相互作用。</p><

78、;p>  7凱氏定氮法測定大豆蛋白的方法</p><p><b>  7.1本文總結(jié)</b></p><p>  我們前面提到總共有四類火災類型,下面我們就對每一種火災類型的滅火措施進行討論。</p><p>  不同類型火災,具有不同特點,應采取不同的滅火措施:</p><p>  對A類火災,一般可采取水冷卻法

79、,但對于忌水物質(zhì),如布、紙等應盡量減少水漬所造成的損失;對珍貴圖書,檔案資料應使用二氧化碳、鹵代烷、干粉滅火劑滅火。</p><p>  對B類火災,應及時使用泡沫滅火劑進行撲救,同時用水冷卻容器壁,以減慢液體蒸發(fā)速度;關閉閥門,切斷可燃液體來源,并把燃燒區(qū)域內(nèi)容器中的可燃液體通過管道抽至安全地區(qū);要采取措施,防止燃燒區(qū)內(nèi)的可燃液體在地上流散;在撲球原油油罐火災時,若出現(xiàn)火焰增大,發(fā)亮,變白,煙色由濃變淡,金屬原

80、油罐壁發(fā)生顫抖并伴有強烈的噪聲等噴濺苗頭時,應及時將人員撤離火災現(xiàn)場,以避免不必要的人員犧牲。</p><p>  對C類火災,因氣體燃燒速度快,極易造成爆炸,一旦發(fā)現(xiàn)可燃氣著火.應立即關閉閥門,切斷可燃氣來源,同時使用干粉滅火劑將氣體燃燒火焰撲滅。</p><p>  對D類火災,如鎂、鋁燃燒時溫度很高,水及其它普通滅火劑在高溫下會因發(fā)生分解而失去作用,應使用特殊滅火劑,例如用7 1 5

81、 0滅火劑撲球鎂、鋁、鎂鋁合金、海綿狀鈦等輕金屬火災,用原位膨脹石墨滅火劑撲球鈉、鉀等堿金屬以及鎂等輕金屬火災。少量金屬燃燒時可用干砂、干的食鹽、石粉等撲球。</p><p>  火災現(xiàn)場若有電器設備,在進行火災撲球時,應首先切斷電源,但對于商場,影劇院等人員集中的場所,照明線路則應在人民群眾撤離以后再切斷;對精密儀器、貴重電器設備,要用二氧化碳撲球,因為二氧化碳不導電,不含水,滅火后很快散逸,不留痕跡,不污染儀

82、器設備。</p><p><b>  7.2展望</b></p><p><b>  致謝</b></p><p><b>  參考文獻</b></p><p><b>  [I] </b></p><p><b>  [

83、2] </b></p><p><b>  [3] </b></p><p><b>  [4] </b></p><p><b>  [5</b></p><p><b>  [7] </b></p><p><

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