燃燒原理(詳細)

1、中國最龐大的資料庫下載中國最龐大的資料庫下載中國最龐大的資料庫下載中國最龐大的資料庫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。氫原子失掉一個電

2、子被氧化，氯原子獲得一個電子被還原。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)，但沒有同時發(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)燃燒的三個基本要素。缺少三個要素中的任何

3、一個，燃燒便不會發(fā)生。對于正在進行的燃燒，只要充分控制三個要素中的任何一個，燃燒就會終止。所以，防火防爆安全技術(shù)可以歸結(jié)為這三個要素的控制問題。例如，在無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要素，即可燃物質(zhì)和氧化氣氛。可以查出，丙酮的閃點是－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引發(fā)燃燒。為了達到防

4、火的目的，至少要實現(xiàn)下列四個條件中的一個條件：(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，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到危險的濃度。條件(1)和(2)在工業(yè)規(guī)模上很難達到，而條件(3)和(4)則不難實現(xiàn)。固然，完全清除燃燒三要素中的任何一個，都可以杜絕燃燒的發(fā)生。然而，對工業(yè)操作施加如此嚴格的限制在經(jīng)濟

5、上很少是可行的。工業(yè)物料安全加工研究的一個重要目的是，確定在兼顧杜絕燃燒和操作經(jīng)濟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，這僅僅是開始，降低防火的消費在工業(yè)防火中有著同樣重要的作用。燃燒反應(yīng)在溫度、壓力、組成和點火能等方面都存在極限值。可燃物質(zhì)和助燃物質(zhì)達到一定的濃度，火源具備足夠的溫度或熱量，才會引發(fā)燃燒。如果可燃物質(zhì)和助燃物質(zhì)在某個濃度值以下，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要素，

6、燃燒仍不會發(fā)生。例如，氫氣在空氣中的濃度低于4％時便不能點燃，而一般可燃物質(zhì)當(dāng)空氣中氧含量低于14％時便不會引發(fā)燃燒?？傊扇嘉镔|(zhì)的濃度在其上下極限濃度以外，燃燒便不會發(fā)生。近代燃燒理論用連鎖反應(yīng)來解釋可燃物質(zhì)燃燒的本質(zhì)，認為多數(shù)可燃物質(zhì)的氧化反應(yīng)不是直接進行的，而是通過游離基團和原子這些中間產(chǎn)物經(jīng)連鎖反應(yīng)進行。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。這種學(xué)說認為，燃燒除具備可燃物質(zhì)、助燃物質(zhì)和火源三角形的三個邊以

7、外，中國最龐大的資料庫下載中國最龐大的資料庫下載中國最龐大的資料庫下載中國最龐大的資料庫下載3火源下面給出的是常見火源以及與之有關(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現(xiàn)充分隔離。隔墻應(yīng)該相當(dāng)堅固，以在噴水器或其他救火裝置滅火時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)用時需要采取限制措施。在加工區(qū)，即使運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散，應(yīng)該盡可能采用密封系統(tǒng)。在火災(zāi)中，防止火焰擴散是絕對必要的。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，否則火焰會大面積擴散，造成人員或財產(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。在危險地域安裝電力設(shè)施時，以下電力規(guī)范措施是應(yīng)該認真遵守的公認的準則。①應(yīng)用特殊的導(dǎo)線和導(dǎo)線管；②應(yīng)用防爆電動機，特別是在地平面或低洼地安裝時，更應(yīng)該如此；③應(yīng)用特殊設(shè)計的加熱設(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在危險氣氛中或在庫房中，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在危險區(qū)，只有在防爆的條件下，才可以安裝保險絲和電路閘開關(guān)；⑦電動機座、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)過熱過熱是指超出所需熱量的溫度點。過熱過程應(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。如果運行設(shè)備有時會達到高過一些材料自燃點的溫度，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)該仔細地監(jiān)視和維護，防止偶發(fā)的過熱。(5)自燃許多火災(zāi)是由物質(zhì)的自燃引起的，并被來自毗鄰的干燥器、烘箱、導(dǎo)線管、蒸氣管線的外部熱量所加速。有時，在封閉的沒有通風(fēng)的倉庫中積累的熱量足以使氧化反應(yīng)加速至著火點。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