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氫氣的易燃易爆特性與氫氣球充灌放氣時(shí)的靜電防護(hù)措施

  
評(píng)論: 更新日期:2010年12月14日

1氫氣的易燃易爆特性

  國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB6944-86《危險(xiǎn)貨物分類與品名編號(hào)》將氫氣劃分為危險(xiǎn)品第二類。氫氣是以燃燒、爆炸為主要特征的危險(xiǎn)氣體(表1)。

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  1.1最小點(diǎn)火能

  指可燃物質(zhì)處在最敏感條件下,點(diǎn)燃所需的最小能量。最小點(diǎn)火能越低,點(diǎn)燃所需的能量越小,火災(zāi)危險(xiǎn)性也就越大。氫氣的最小點(diǎn)火能為0.02 mJ,只需很小的能量如靜電火花,就足以引起燃燒、爆炸。

  1.2爆炸極限

  指遇火種時(shí)會(huì)產(chǎn)生爆炸的空氣中含有該種氣體的體積比范圍。氫氣的爆炸極限為4.0%~75.6%。氫氣爆炸極限的下限很低,范圍寬,遇火極易爆炸。

  1.3相對(duì)密度和擴(kuò)散系數(shù)

  氫氣對(duì)空氣的相對(duì)密度很小,為0.07;擴(kuò)散系數(shù)很大,為0.634 cm2/s。一旦大量泄漏,便可逸散在空中迅速大范圍擴(kuò)散,與空氣形成爆炸混合物,且遇火爆炸燃燒后的火焰容易順風(fēng)迅速蔓延擴(kuò)展。

  2氫氣球充灌、放氣過(guò)程中的靜電現(xiàn)象

  引起可燃燒的火源有直接火源和間接火源。由于靜電看不見(jiàn)、摸不著,容易被忽視,所以靜電火花是引起氫氣球發(fā)生火災(zāi)事故的重要隱患,必須引起高度重視。

  2.1氣體帶電性

  當(dāng)氣體從容器、管道口或其破損處高速噴出時(shí)產(chǎn)生靜電的性質(zhì)為氣體帶電性。氣體中一般都混有固體或液體雜質(zhì)。這些雜質(zhì)與氣體一起高速噴出,使雜質(zhì)與氣體一起在容器內(nèi)(管道內(nèi))運(yùn)動(dòng),與容器內(nèi)壁(管內(nèi)壁)發(fā)生摩擦和碰撞,在相向分離時(shí),微粒和容器壁(管壁)分別帶上等量異號(hào)的電荷,即產(chǎn)生靜電。氫氣從鋼瓶、制氫缸、球皮中高速噴出時(shí),瓶?jī)?nèi)部存有鐵銹、水、螺栓襯墊處的石墨或氧化鋁等雜質(zhì)都是產(chǎn)生靜電的主要原因。

  2.2影響氫氣高速噴出時(shí)產(chǎn)生靜電量大小的因素

  (1) 與氫氣流速有關(guān)。氫氣的流噴速度越大,帶電量越大。

  (2) 與所含雜質(zhì)的量有關(guān)。所含的液體或固體雜質(zhì)越多,帶電量越多。

  (3) 與容器、管道和噴出嘴的材料性質(zhì)以及內(nèi)表面的污染狀況或吸附層等有關(guān)。一般塑料比橡膠帶電量多。

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