表1-5-2 常見可燃?xì)怏w的相對密度與擴(kuò)散系數(shù)的關(guān)系
氣體名稱 | 擴(kuò)散系數(shù)(c㎡/s) | 相對密度 | 氣體名稱 | 擴(kuò)散系數(shù)(c㎡/s) | 相對密度 |
氫 | 0.634 | 0.07 | 乙烯 | 0.130 | 0.97 |
乙炔 | 0.194 | 0.91 | 甲醚 | 0.118 | 1.58 |
甲烷 | 0.196 | 0.55 | 液化石油氣 | 0.121 | 1.56 |
氨 | 0.198 | 0.5962 | ? | ? | ? |
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(三)可縮性和膨脹性
任何物體都有熱脹冷縮的性質(zhì),氣體也不例外,其體積也會(huì)因溫度的升降而脹縮,且脹縮的幅度比液體要大得多。氣體的可縮性和膨脹性特點(diǎn)如下:
①當(dāng)壓力不變時(shí),氣體的溫度與體積成正比,即溫度越高,體積越大。通常氣體的相對密度隨溫度的升高而減小,體積卻隨溫度的升高而增大;
②當(dāng)溫度不變時(shí),氣體的體積與壓力成反比,即壓力越大,體積越小。如對100L、質(zhì)量一定的氣體加壓至1013.25kPa時(shí),其體積可以縮小到10L。這一特性說明,氣體在一定壓力下可以壓縮,甚至可以壓縮成液態(tài)。所以,氣體通常都是經(jīng)壓縮后存于鋼瓶中的;
③在體積不變時(shí),氣體的溫度與壓力成正比,即溫度越高,壓力越大。這就是說,當(dāng)儲(chǔ)存在固定容積容器內(nèi)的氣體被加熱時(shí),溫度越高,其膨脹后形成的壓力就越大。如果盛裝壓縮或液化氣體的容器(鋼瓶)在儲(chǔ)運(yùn)過程中受到高溫、暴曬等熱源作用時(shí),容器、鋼瓶內(nèi)的氣體就會(huì)急劇膨脹,產(chǎn)生比原來更大的壓力。當(dāng)壓力超過了容器的耐壓強(qiáng)度時(shí),就會(huì)引起容器的膨脹,甚至爆裂,造成傷亡事故。因此,在儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用壓縮氣體和液化氣體的過程中,一定要注意防火、防曬、隔熱等措施;在向容器、氣瓶內(nèi)充裝時(shí),要注意極限溫度和壓力,嚴(yán)格控制充裝量,防止超裝、超溫、超壓。表1-5-3列出了各組分液化石油氣在不同溫度下的飽和蒸氣壓,可從中看出溫度的影響程度。
表1-5-3?各組分液化石油氣在不同溫度下的飽和蒸氣壓????? 單位:Mpa
氣體組分溫度/℃ | 丙烷 | 丙烯 | 正丁烷 | 異丁烷 | 正丁烯 | 異丁烯 | 25%丁烷 | 50%丁烷 | 75%丁烷 |
75%丙烷 | 50%丙烷 | 25%丙烷 |
-50 | 0.08 | 0.09 | 0.010 | 0.017 | 0.009 | ? | 0.062 | 0.045 | 0.027 |
-40 | 0.12 | 0.14 | 0.18 | 0.027 | 0.017 | ? | 0.094 | 0.069 | 0.043 |
-30 | 0.18 | 0.20 | 0.028 | 0.044 | 0.027 | 0.044 | 0.142 | 0.104 | 0.066 |
-20 | 0.27 | 0.30 | 0.045 | 0.069 | 0.041 | 0.069 | 0.213 | 0.157 | 0.101 |
-10 | 0.37 | 0.41 | 0.068 | 0.102 | 0.064 | 0.102 | 0.295 | 0.219 | 0.143 |
O | 0.47 | 0.59 | 0.103 | 0.106 | 0.130 | 0.160 | 0.384 | 0.288 | 0.192 |
10 | 0.64 | 0.76 | 0.150 | 0.230 | 0.140 | 0.230 | 0.517 | 0.395 | 0.272 |
20 | 0.80 | 0.98 | 0.200 | 0.295 | 0.250 | 0.320 | 0.690 | 0.530 | 0.370 |
30 | 1.10 | 1.33 | 0.290 | 0.420 | 0.270 | 0.420 | 0.900 | 0.695 | 0.492 |
40 | 1.43 | 1.70 | 0.390 | 0.550 | 0.360 | ? | 0.170 | 0.910 | 0.650 |
50 | 1.80 | 2.10 | 0.510 | 0.710 | 0.480 | 0.710 | 1.475 | 1.155 | 0.832 |
(四)帶電性
從靜電產(chǎn)生的原理可知,任何物體的摩擦都會(huì)產(chǎn)生靜電,氫氣、乙烯、乙炔、天然氣、液化石油氣等從管口或破損處高速噴出時(shí)也同樣能產(chǎn)生靜電。其主要原因是氣體本身劇烈運(yùn)動(dòng)造成分子間的相互摩擦,氣體中含有固體顆?;蛞后w雜質(zhì)在壓力下高速噴出時(shí)與噴嘴產(chǎn)生的摩擦等。影響壓氣體靜電荷產(chǎn)生的主要因素有:
(1)雜質(zhì)。氣體中所含的液體或固體雜質(zhì)越多,多數(shù)情況下產(chǎn)生的靜電荷也越多。
(2)流速。氣體的流速越快,產(chǎn)生的靜電荷也越多。
據(jù)實(shí)驗(yàn),液化石油氣噴出時(shí),產(chǎn)生的靜電電壓可達(dá)9000V,其放電火花足以引起燃燒。因此,壓力容器內(nèi)的可燃?xì)怏w,在容器、管道破損時(shí)或放空速度過快時(shí),都易因靜電引起著火或爆炸事故。帶電性是評定可燃?xì)怏w火災(zāi)危險(xiǎn)性的參數(shù)之一,掌握了可燃?xì)怏w的帶電性,可采取設(shè)備接地、控制流速等相應(yīng)的防范措施。
(五)腐蝕性、毒害性
1.腐蝕性
這里所說的腐蝕性主要是指一些含氫、硫元素的氣體具有腐蝕性。如硫化氫、硫氧化碳、氨、氫等,都能腐蝕設(shè)備,削弱設(shè)備的耐壓強(qiáng)度,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致設(shè)備系統(tǒng)裂隙、漏氣,引起火災(zāi)等事故。目前危險(xiǎn)性最大的是氫,氫在高壓下能滲透到碳素中去,使金屬容器發(fā)生"氫脆"。因此,對盛裝這類氣體的容器,要采取一定的防腐措施。如用高壓合金鋼并含鉻、鉬等一定量的稀有金屬制造材料,定期檢驗(yàn)其耐壓強(qiáng)度等。
2.毒害性
一氧化碳、硫化氫、二甲胺、氨、澳甲烷、二硼烷、二氯硅烷、鍺烷、三氟氯乙烯等氣體,除具有易燃易爆性外,還有相當(dāng)?shù)亩竞π裕虼耍谔幚砘驌渚却祟愑卸練怏w火災(zāi)時(shí),應(yīng)特別注意防止中毒。
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易燃液體是指閉杯試驗(yàn)閃點(diǎn)<61℃的液體、液體混合物或含有固體混合物的液體,但不包括由于存在其它危險(xiǎn)已列入其它類別管理的液體。閉杯閃點(diǎn)指在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)條件下,在閉杯中試樣的蒸氣與空氣的混合氣接觸火焰時(shí),能產(chǎn)生閃燃的最低溫度。
一、易燃液體的分類
易燃液體分為三級。
(1)I級。閃點(diǎn)<-18℃,如汽油、正戊烷、環(huán)戊烷、環(huán)戊烯、乙醛、丙酮、乙醚、甲胺水溶液、二硫化碳等。
(2)II類。-18℃≤閃點(diǎn)<23℃,如石油醚、石油原油、石腦油、正庚烷及其異構(gòu)體、辛烷及其異辛烷、苯、粗苯、甲醇、乙醇、噻吩、吡啶、香蕉水、顯影液、鏡頭水、封口膠等。
(3)III類。23℃≤閃點(diǎn)<61℃,如煤油、磺化煤油、浸在煤油中的金屬鑭、銣、鈰、壬烷及其異構(gòu)體、癸烷、樟腦油、乳香油、松節(jié)油、松香水、癬藥水、剎車油、影印油墨、照相用清除液、涂底液、醫(yī)用碘酒等。
二、易燃液體的火災(zāi)危險(xiǎn)性
(一)易燃性
液體的燃燒是通過其揮發(fā)出的蒸氣與空氣形成的可燃性混合物,在一定的比例范圍內(nèi)遇明火源點(diǎn)燃而實(shí)現(xiàn)的,因而實(shí)質(zhì)上是液體蒸氣與氧化合的劇烈反應(yīng)。易燃液體燃燒的難易程度,即火災(zāi)危險(xiǎn)的大小,主要取決于它們分子結(jié)構(gòu)和分子量的大小。
(二)爆炸性
由于任何液體在任一溫度下都能蒸發(fā)。所以,易燃液體也具有這種性質(zhì),當(dāng)揮發(fā)出的易燃蒸氣與空氣混合,達(dá)到爆炸濃度范圍時(shí),遇明火就發(fā)生爆炸。易燃液體的揮發(fā)性越強(qiáng),這種爆炸危險(xiǎn)就越大。不同液體的蒸發(fā)速度隨其所處狀態(tài)的不同而變化,影響其蒸發(fā)速度的因素有溫度、沸點(diǎn)、暴露面、比重、壓力、流速等。
(三)受熱膨脹性
易燃液體也有受熱膨脹性,儲(chǔ)存于密閉容器中的易燃液體受熱后,本身體積膨脹的同時(shí)蒸氣壓力增加。若超過了容器所能承受的壓力限度,就會(huì)造成容器膨脹,以至爆裂。夏季盛裝易燃液體的桶,常出現(xiàn)鼓桶現(xiàn)象以及玻璃容器發(fā)生爆裂,就是由于受熱膨脹所致。
(四)流動(dòng)性
流動(dòng)性是液體的通性,易燃液體的流動(dòng)性增加了火災(zāi)危險(xiǎn)性。如易燃液體滲漏會(huì)很快向四周擴(kuò)散,能擴(kuò)大其表面積,加快揮發(fā)速度,提高空氣中的蒸氣濃度,易于起火蔓延。如在火場上儲(chǔ)罐(容器)一旦爆裂,液體會(huì)四處流散,造成火勢蔓延,擴(kuò)大著火面積,給施救工作帶來一定困難。所以,為了防止液體泄漏、流散,在儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)備事故槽(罐),構(gòu)筑防火堤,設(shè)水封井等。液體著火時(shí),應(yīng)設(shè)法堵截流散的液體,防止其蔓延擴(kuò)散。
(五)帶電性
多數(shù)易燃液體在灌注、輸送、噴流過程中能夠產(chǎn)生靜電,當(dāng)靜電荷聚集到一定程度,則放電發(fā)火,有引起著火或爆炸的危險(xiǎn)。
(六)毒害性
易燃液體大都本身或其蒸氣具有毒害性,有的還有刺激性和腐蝕性。易燃液體蒸發(fā)氣體,通過人體的呼吸道、消化道、皮膚三個(gè)途徑進(jìn)入人體內(nèi),造成人身中毒。中毒的程度與蒸氣濃度、作用時(shí)間的長短有關(guān)。濃度低、時(shí)間短則中毒程度輕,反之則重。
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?易燃固體、易于自燃的物質(zhì)、遇水放出易燃?xì)怏w的物質(zhì)
在易燃易爆危險(xiǎn)品這一類物質(zhì)中包含易燃固體、易于自燃的物質(zhì)、遇水放出易燃?xì)怏w的物質(zhì)三項(xiàng)。其中易燃固體主要指易被各類火源點(diǎn)燃的固態(tài)狀物質(zhì),易于自燃物質(zhì)主要是指與空氣接觸容易自行燃燒的物質(zhì),遇水放出易燃?xì)怏w的物質(zhì)主要是當(dāng)遇水時(shí)會(huì)放出易燃?xì)怏w和熱量的物品。
一、易燃固體
易燃固體是指燃點(diǎn)低,對熱、撞擊、摩擦敏感,易被外部火源點(diǎn)燃,燃燒迅速,并可能散發(fā)出有毒煙霧或有毒氣體的固體。但不包括已列入爆炸品的物質(zhì)。
(一)易燃固體的分類與分級
根據(jù)燃點(diǎn)的高低,燃燒物質(zhì)可分為易燃固體和可燃固體,燃點(diǎn)高于300℃的稱為可燃固體,如農(nóng)副產(chǎn)品及其制品(也稱易燃貨物)。燃點(diǎn)低于300℃的為易燃固體,如大部分化工原料及其制品,但合成橡膠、合成樹脂、合成纖維屬可燃固體。為了不同的需要,易燃固體按其燃點(diǎn)的高低、燃燒速度的快慢、放出氣體的毒害性的大小通常還分成二級,見表1-5-4。
表1-5-4?? 易燃固體的分級分類
級 別 | 分????????? 類 | 舉?????? 例 |
一級 (甲) | 燃點(diǎn)低、易燃燒、燃燒迅速和猛烈,并放出有毒氣體 | (1)赤磷及含磷化合物 | 赤磷、三硫基萘、硝化棉等 |
(2)硝基化合物 | 二硝基甲苯、二硝基萘、硝化棉等 |
(3)其他 | 閃光粉、氨基化鈉、重氮氨基苯等 |
二級 (乙) | 燃點(diǎn)較高、燃燒較慢、燃燒產(chǎn)物毒性也較小 | (1)硝基化合物 | 硝基芳烴、二硝基丙烷等 |
(2)易燃金屬粉 | 鋁粉、鎂粉、錳粉等 |
(3)萘及其衍生物 | 萘、甲基萘等 |
(4)堿金屬氨基化合物 | 氨基化鈉、氨基化鈣 |
(5)硝化棉制品 | 硝化纖維漆布、賽璐珞板等 |
(6)其他 | 硫磺、生松香、聚甲醛等 |
注:燃點(diǎn)在300℃以下的天然纖維(如棉、麻紙張、谷草等)列屬丙類易燃固體。
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(二)易燃固體包括的范圍
1.濕爆炸品
指用充分的水或酒精,或增塑劑以抑制爆炸性能的爆炸品。如按重量含水至少10%的苦味酸銨、二硝基苯酚鹽、硝化淀粉等均屬濕爆炸品。
2.自反應(yīng)物質(zhì)
指在常溫或高溫下由于儲(chǔ)存或運(yùn)輸溫度太高,或混入雜質(zhì)能引起激烈的熱分解,一旦著火無須摻入空氣就可發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)。在無火焰分解情況下,某些可能散發(fā)毒性蒸氣或其它氣體。這些物質(zhì)主要包括脂肪族偶氮化合物、芳香族硫代酰肼化合物、亞硝基類化合物和重氮鹽類化合物等固體物質(zhì)。