燃燒原理(詳細(xì))

1、中國(guó)最龐大的資料庫(kù)下載中國(guó)最龐大的資料庫(kù)下載中國(guó)最龐大的資料庫(kù)下載中國(guó)最龐大的資料庫(kù)下載第四章第四章燃燒和爆炸與防火防爆安全技術(shù)燃燒和爆炸與防火防爆安全技術(shù)第一節(jié)第一節(jié)燃燒要素和燃燒類別燃燒要素和燃燒類別一、燃燒概述一、燃燒概述燃燒是可燃物質(zhì)與助燃物質(zhì)(氧或其他助燃物質(zhì))發(fā)生的一種發(fā)光發(fā)熱的氧化反應(yīng)。在化學(xué)反應(yīng)中，失掉電子的物質(zhì)被氧化，獲得電子的物質(zhì)被還原。所以，氧化反應(yīng)并不限于同氧的反應(yīng)。例如，氫在氯中燃燒生成氯化氫。氫原子失掉一個(gè)電

2、子被氧化，氯原子獲得一個(gè)電子被還原。類似地，金屬鈉在氯氣中燃燒，熾熱的鐵在氯氣中燃燒，都是激烈的氧化反應(yīng)，并伴有光和熱的發(fā)生。金屬和酸反應(yīng)生成鹽也是氧化反應(yīng)，但沒(méi)有同時(shí)發(fā)光發(fā)熱，所以不能稱做燃燒。燈泡中的燈絲通電后同時(shí)發(fā)光發(fā)熱，但并非氧化反應(yīng)，所以也不能稱做燃燒。只有同時(shí)發(fā)光發(fā)熱的氧化反應(yīng)才被界定為燃燒。可燃物質(zhì)(一切可氧化的物質(zhì))、助燃物質(zhì)(氧化劑)和火源(能夠提供一定的溫度或熱量)，是可燃物質(zhì)燃燒的三個(gè)基本要素。缺少三個(gè)要素中的任何

3、一個(gè)，燃燒便不會(huì)發(fā)生。對(duì)于正在進(jìn)行的燃燒，只要充分控制三個(gè)要素中的任何一個(gè)，燃燒就會(huì)終止。所以，防火防爆安全技術(shù)可以歸結(jié)為這三個(gè)要素的控制問(wèn)題。例如，在無(wú)惰性氣體覆蓋的條件下加工處理一種如丙酮之類的易燃物質(zhì)，一開始便具備了燃燒三要素中的前兩個(gè)要素，即可燃物質(zhì)和氧化氣氛。可以查出，丙酮的閃點(diǎn)是－10℃。這意味著在高于－10℃的任何溫度，丙酮都可以釋放出足夠量的蒸氣，與空氣形成易燃混合物，一旦遭遇火花、火焰或其他火源就會(huì)引發(fā)燃燒。為了達(dá)到防

4、火的目的，至少要實(shí)現(xiàn)下列四個(gè)條件中的一個(gè)條件：(1)環(huán)境溫度保持在－10℃以下；(2)切斷大氣氧的供應(yīng)；(3)在區(qū)域內(nèi)清除任何形式的火源；(4)在區(qū)域內(nèi)安裝良好的通風(fēng)設(shè)施。丙酮蒸氣一旦釋放出來(lái)，排氣裝置就迅速將其排離區(qū)域，使丙酮蒸氣和空氣的混合物不至于達(dá)到危險(xiǎn)的濃度。條件(1)和(2)在工業(yè)規(guī)模上很難達(dá)到，而條件(3)和(4)則不難實(shí)現(xiàn)。固然，完全清除燃燒三要素中的任何一個(gè)，都可以杜絕燃燒的發(fā)生。然而，對(duì)工業(yè)操作施加如此嚴(yán)格的限制在經(jīng)濟(jì)

5、上很少是可行的。工業(yè)物料安全加工研究的一個(gè)重要目的是，確定在兼顧杜絕燃燒和操作經(jīng)濟(jì)上的可行性方面還留有多大余地。為此，當(dāng)人們知道如何防火時(shí)，這僅僅是開始，降低防火的消費(fèi)在工業(yè)防火中有著同樣重要的作用。燃燒反應(yīng)在溫度、壓力、組成和點(diǎn)火能等方面都存在極限值?？扇嘉镔|(zhì)和助燃物質(zhì)達(dá)到一定的濃度，火源具備足夠的溫度或熱量，才會(huì)引發(fā)燃燒。如果可燃物質(zhì)和助燃物質(zhì)在某個(gè)濃度值以下，或者火源不能提供足夠的溫度或熱量，即使表面上看似乎具備了燃燒的三個(gè)要素，

6、燃燒仍不會(huì)發(fā)生。例如，氫氣在空氣中的濃度低于4％時(shí)便不能點(diǎn)燃，而一般可燃物質(zhì)當(dāng)空氣中氧含量低于14％時(shí)便不會(huì)引發(fā)燃燒?？傊?，可燃物質(zhì)的濃度在其上下極限濃度以外，燃燒便不會(huì)發(fā)生。近代燃燒理論用連鎖反應(yīng)來(lái)解釋可燃物質(zhì)燃燒的本質(zhì)，認(rèn)為多數(shù)可燃物質(zhì)的氧化反應(yīng)不是直接進(jìn)行的，而是通過(guò)游離基團(tuán)和原子這些中間產(chǎn)物經(jīng)連鎖反應(yīng)進(jìn)行。有些學(xué)者在燃燒的三角形理論的基礎(chǔ)上，提出了燃燒的四面體學(xué)說(shuō)。這種學(xué)說(shuō)認(rèn)為，燃燒除具備可燃物質(zhì)、助燃物質(zhì)和火源三角形的三個(gè)邊以

7、外，中國(guó)最龐大的資料庫(kù)下載中國(guó)最龐大的資料庫(kù)下載中國(guó)最龐大的資料庫(kù)下載中國(guó)最龐大的資料庫(kù)下載3火源下面給出的是常見(jiàn)火源以及與之有關(guān)的安全措施。(1)明火在易燃液體裝置附近，必須核查這一類火源，如噴槍、火柴、電燈、焊槍、探照燈、手燈、手爐等，必須考慮裂解氣或油品管線成為火炬的可能性。為了防火安全，常常用隔墻的方法實(shí)現(xiàn)充分隔離。隔墻應(yīng)該相當(dāng)堅(jiān)固，以在噴水器或其他救火裝置滅火時(shí)能夠有效地遏止火焰。一般推薦使用耐火建筑，即礴石或混凝土的隔墻。易

8、燃液體在應(yīng)用時(shí)需要采取限制措施。在加工區(qū)，即使運(yùn)輸或貯存少量易燃液體，也要用安全罐盛裝。為了防止易燃蒸氣的擴(kuò)散，應(yīng)該盡可能采用密封系統(tǒng)。在火災(zāi)中，防止火焰擴(kuò)散是絕對(duì)必要的。所有罐都應(yīng)該設(shè)置通往安全地的溢流管道，因而必須用攔液堤容納溢流的燃燒液體，否則火焰會(huì)大面積擴(kuò)散，造成人員或財(cái)產(chǎn)的更大損失。除采取上述防火措施外，降低起火后的總消耗也是重要的。高位貯存易燃液體的裝置應(yīng)該通過(guò)采用防水地板、排液溝、溢流管等措施，防止燃燒液體流向樓梯井、管道

9、開口、墻的裂縫等。(2)電源電源在這里指的是電力供應(yīng)和發(fā)電裝置，以及電加熱和電照明設(shè)施。在危險(xiǎn)地域安裝電力設(shè)施時(shí)，以下電力規(guī)范措施是應(yīng)該認(rèn)真遵守的公認(rèn)的準(zhǔn)則。①應(yīng)用特殊的導(dǎo)線和導(dǎo)線管；②應(yīng)用防爆電動(dòng)機(jī)，特別是在地平面或低洼地安裝時(shí)，更應(yīng)該如此；③應(yīng)用特殊設(shè)計(jì)的加熱設(shè)備，警惕加熱設(shè)備材質(zhì)的自燃溫度，推薦應(yīng)用熱水或蒸氣加熱設(shè)備；④電氣控制元件，如熱斷路器、開關(guān)、中繼器、變壓器、接觸器等，容易發(fā)出火花或變熱，這些元件不宜安裝在易燃液體貯存區(qū)。

10、在易燃液體貯存區(qū)只能用防爆按鈕控制開關(guān)；⑤在危險(xiǎn)氣氛中或在庫(kù)房中，僅可應(yīng)用不透氣的球燈。在良好通風(fēng)的區(qū)域才可以用普通燈。最好用固定的吊燈，手提安全燈也可以應(yīng)用；⑥在危險(xiǎn)區(qū)，只有在防爆的條件下，才可以安裝保險(xiǎn)絲和電路閘開關(guān)；⑦電動(dòng)機(jī)座、控制盒、導(dǎo)線管等都應(yīng)該按照普通的電力安裝要求接地。(3)過(guò)熱過(guò)熱是指超出所需熱量的溫度點(diǎn)。過(guò)熱過(guò)程應(yīng)避免在可燃建筑物中發(fā)生，并應(yīng)該受到密切監(jiān)視。推薦應(yīng)用溫度自動(dòng)控制和高溫限開關(guān)，雖然密切監(jiān)視仍是需要的。(4

11、)熱表面易燃蒸氣與燃燒室、干燥器、烤爐、導(dǎo)線管以及蒸氣管線接觸，常引發(fā)易燃蒸氣起火。如果運(yùn)行設(shè)備有時(shí)會(huì)達(dá)到高過(guò)一些材料自燃點(diǎn)的溫度，要把這些材料與設(shè)備隔開至安全距離。這樣的設(shè)備應(yīng)該仔細(xì)地監(jiān)視和維護(hù)，防止偶發(fā)的過(guò)熱。(5)自燃許多火災(zāi)是由物質(zhì)的自燃引起的，并被來(lái)自毗鄰的干燥器、烘箱、導(dǎo)線管、蒸氣管線的外部熱量所加速。有時(shí)，在封閉的沒(méi)有通風(fēng)的倉(cāng)庫(kù)中積累的熱量足以使氧化反應(yīng)加速至著火點(diǎn)。加工易燃液體，特別是容易自熱的易燃液體，要特別注意管理和