一、燃燒性物質(zhì)概述
　　在化學(xué)工業(yè)中，燃燒性物質(zhì)的應(yīng)用非常廣泛，由于缺乏或忽視必要的控制，火災(zāi)和爆炸事故不斷發(fā)生。比如烯屬烴、芳香烴、醚和醇都是典型的燃燒性物質(zhì)，它們經(jīng)化學(xué)加工制備出，又轉(zhuǎn)用作其他更復(fù)雜物質(zhì)的合成原料。同時，它們還用作交通工具或飛行器的驅(qū)動燃料或推進劑，以及各種分離過程的溶劑。為了避免或減少災(zāi)難性事故，這類物質(zhì)在貯存和應(yīng)用前須預(yù)先評價它們的燃燒和爆炸危險。
　　實際上幾乎所有的燃燒過程都是在氧和處于蒸氣或其他微細分散狀態(tài)的燃料之間進行的。固體只有加熱到一定程度釋放出足夠量的蒸氣，才能引發(fā)燃燒。在一定的溫度下，液體一般比固體有更高的蒸氣壓，所以易燃液體比易燃固體更容易引燃。易燃氣體和易燃粉塵無需熔解或蒸發(fā)而直接燃燒，所以最容易引燃。固體、液體和氣體在燃燒傳播速率方面也有量的差異。固體燃燒傳播速率最慢，液體則相當快，氣體和粉塵的傳播速率最快，常能引發(fā)爆炸。
　　化學(xué)工業(yè)中的物料多數(shù)是易于起火并能迅速燃燒的液體。一般地，在等于或低于38℃的溫度范圍便能引燃的物質(zhì)稱為易燃性物質(zhì)。溫度必須加熱到38℃以上才能引燃的物質(zhì)則稱為可燃性物質(zhì)。全美消防協(xié)會應(yīng)用閃點tf和沸點tb對易燃液體和可燃液體進行了更詳細的分類，把易燃液體和可燃液體都分為三類，具體分類方法如下所示：
　　在普通工業(yè)條件下易于引燃的物質(zhì)被認為具有嚴重火險。這些物質(zhì)必須貯存于清涼處，以防其蒸氣與空氣混合偶發(fā)起火。貯存區(qū)必須通風良好，這樣，貯存容器常規(guī)滲漏出的蒸氣能很快稀釋到火星不至于將其點燃的程度。此外，貯存區(qū)必須遠離有金屬切割、焊接等動火作業(yè)的火險區(qū)。對于高度易燃物質(zhì)，必須與強氧化劑、易于自熱的物質(zhì)、爆炸品、與空氣或潮氣反應(yīng)放熱的物質(zhì)，隔離貯存。
　　氧化劑不屬于燃燒性物質(zhì)，但作為氧源與燃燒有著密切關(guān)系，也在這里予以介紹。通常空氣中含有21％的氧，是主要的供氧源。還有許多其他物質(zhì)，即使沒有空氣也能提供反應(yīng)氧。在這些物質(zhì)中，有些需要加熱才能產(chǎn)生氧，而另外一些在室溫下就能釋放出大量的氧。以下各類化合物，其供氧能力應(yīng)該引起特別注意：有機和無機的過氧化物；氧化物；高錳酸鹽；高錸酸鹽；氯酸鹽；高氯酸鹽；過硫酸鹽；過硒酸鹽；有機和無機的亞硝酸鹽；有機和無機的硝酸鹽；溴酸鹽；高溴酸鹽；碘酸鹽；高碘酸鹽；鉻酸鹽；重鉻酸鹽；臭氧；過硼酸鹽。強氧化劑靠近低閃點液體貯存是極不安全的，現(xiàn)在普遍贊同氧化劑和燃料隔離貯存。氧化劑貯存區(qū)應(yīng)該保持清涼，通風良好，而且應(yīng)該是防火的。在氧化劑貯存區(qū)，普通救火設(shè)施往往不起作用。因為氧化劑本身可以供氧，滅火劑的覆蓋失去效用。
　　二、燃燒性物質(zhì)的危險性
　　了解燃燒過程，特別是燃燒擴散的概念，有助于燃燒性物質(zhì)危險性的理解。可燃物質(zhì)的燃燒歷程一般解釋為，物質(zhì)蒸發(fā)并被加熱至自燃點，在極短的時間內(nèi)以包含許多自由基的鏈反應(yīng)的形式與氧化合。所以，燃料、氧和熱構(gòu)成了燃燒的三個基本要素。燃燒三要素中任意兩個共存，如果沒有第三要素的加入，都不會引發(fā)燃燒。因為，幾乎所有的活動都是在有氧的氣氛中進行的，防火安全的普通做法是把燃燒性物質(zhì)與所有的火源隔離。
　　即使很小的火焰在環(huán)境溫度20℃的甲醇開口容器上方通過，甲醇液面上的蒸氣會立即起火。在同樣條件下冰醋酸和萘卻不會起火。但是，如果醋酸稍微加熱，產(chǎn)生足夠量的蒸氣，便會引燃。而萘則需要進一步加熱才會引燃。液體和固體只有釋放出足夠量的蒸氣或氣體，與空氣混合成為燃燒混合物時才會引燃。很顯然，物質(zhì)的揮發(fā)性是其形成燃燒混合物的決定因素。沸點和蒸氣壓可用來表征物質(zhì)的揮發(fā)性，雖然兩者根據(jù)其定義與燃燒并不直接有關(guān)。
　　閃點經(jīng)驗地、但是相當滿意地描述了液體的燃燒性能。閃點是液面上的蒸氣混合物能夠引燃的最低溫度。在解釋閃點信息時必須考慮混合物的組成。氯代烴與低閃點的烴類物質(zhì)混合，能夠相當大地提高閃點，但是經(jīng)過部分蒸發(fā)，不燃組分極易失去，留下的依然是低閃點組分。醇和其他極性溶劑的水溶液在低濃度下也有確定的閃點，比如，5％乙醇水溶液的閃點為62℃。高閃點物質(zhì)的煙霧易于引燃，泡沫的起火溫度要比預(yù)期的低得多。可燃物質(zhì)當其溫度加熱至閃點以上時就變成了易燃物質(zhì)，這是粗心的操作者容易忽略的事實。少量揮發(fā)性物質(zhì)加入高沸點液體，會極大地降低液體的閃點，使液體的燃燒爆炸性危險顯著增加。
　　可燃固體粉塵具有嚴重的爆炸危險。微細分散狀態(tài)的聚合物、金屬和非金屬元素，煤、谷物、糖等天然產(chǎn)物的粉塵，棉花的纖維都有嚴重的爆炸危險?；瘜W(xué)工業(yè)中的一個典型事故案例是，一次微小的爆炸揚起了平臺上積累的粉塵，引發(fā)了第二次嚴重得多的爆炸。
　　易燃蒸氣在空氣中的濃度低于燃燒下限時，蒸氣分子間的距離較大，有效碰撞次數(shù)銳減，釋放出的反應(yīng)熱減少，而且過量的空氣還吸收部分反應(yīng)熱，這樣就不足以把沒有燃燒的易燃物質(zhì)引燃。當其濃度高于燃燒上限時，易燃氣體過量而不能完全燃燒，也不足以把周圍的易燃物質(zhì)引燃。易燃氣體或蒸氣的燃燒范圍包括燃燒上下限之間的所有濃度點。當蒸氣濃度在燃燒上下限附近時，燃燒擴散很慢。當濃度接近燃燒范圍的中點，特別是達到反應(yīng)式的化學(xué)計量濃度時，燃燒傳播速率加快，能量釋放加劇。如果把易燃液體貯存于封閉容器中，容器自由空間中蒸氣的濃度取決于貯存溫度下液體的蒸氣壓。了解自由空間中的蒸氣濃度是在燃燒范圍之下、之上、還是之中，對安全管理有著重要意義。
　　在空氣或其他氧化性氣氛中，燃料只有被加熱到足以誘發(fā)連鎖反應(yīng)時，燃燒才會發(fā)生。火焰、熱表面和電火花是三種最常見的火源。對于任意給定的燃料-氧系統(tǒng)，只要火源有足夠高的溫度和足夠多的能量，都能引發(fā)燃燒。
　　自燃點是指物質(zhì)沒有明顯火源自發(fā)燃燒的最低溫度。易燃混合物與熱表面接觸，當其溫度達到自燃點時，便產(chǎn)生冷燃燒。冷燃燒是有機物質(zhì)低溫氧化伴生的可視現(xiàn)象。冷燃燒的反應(yīng)速率隨著溫度和壓力的升高而加速，如果是在絕熱條件下，反應(yīng)速率高到一定程度，冷燃燒就會轉(zhuǎn)化成為失控的熱爆炸。事后一些年發(fā)現(xiàn)，許多以前無法解釋的工業(yè)火災(zāi)和爆炸都是由于冷燃燒隨后轉(zhuǎn)變?yōu)闊崛紵鸬摹?br /> 　　著火點表示的是紙張、木材一類固體必須加熱至能夠引燃并持續(xù)燃燒的最低溫度。對于一定的物質(zhì)，大小、形狀、純度、濕度和空氣運動影響著著火點的測定數(shù)據(jù)。焊槍和火柴的火焰，或者爐火，有足夠的溫度和能量點燃氣體、液體或固體。在有易燃物質(zhì)的區(qū)域，必須嚴禁明火，排除各種生火設(shè)備。
　　加熱器或破損電燈泡的電熱絲，只要能產(chǎn)生2 mJ的能量，便成為有效的點火源。一些研究指出，點燃大量易燃物質(zhì)所需要的電熱絲的溫度與電熱絲的直徑成反比。對于烴類蒸氣以大的金屬熱表面作為點火源的研究結(jié)果表明，大熱表面的溫度要遠高于文獻報道的自燃點才能引發(fā)燃燒。人們用蒸氣運動缺少限制和對流來解釋需要較高的溫度。干燥的、配置較差的軸承和密封圈會產(chǎn)生摩擦熱。如果恰逢易燃液體、蒸氣或氣體的泄漏點，就有可能引發(fā)燃燒。僅有0．2 mJ能量的電火花便能點燃易燃氣體或蒸氣與空氣的混合物。轉(zhuǎn)換開關(guān)操作或電動機整流器運行時會產(chǎn)生電火花，導(dǎo)線的偶然破損或電接地松動也會產(chǎn)生電火花。電焊弧則是很強的點火源。在易燃物質(zhì)的應(yīng)用和貯存區(qū)，電氣設(shè)備應(yīng)該是防爆的，工房應(yīng)該能夠承受化學(xué)計量濃度的蒸氣和空氣混合物的內(nèi)部爆炸，熱氣體的溫度必須冷卻到其著火點以下才能排出。
　　靜電是潛在的點火源。在干燥氣候中穿戴合成纖維織物能夠產(chǎn)生大量的靜電荷；有些絕緣體運動表面的摩擦可以產(chǎn)生較大的靜電勢。液體、氣體或粉塵在流動時，會產(chǎn)生靜電荷，并在系統(tǒng)中與地絕緣的金屬部件中聚集，由于金屬部件間靜電勢的差異，在其間隙中容易進發(fā)出高能電火花，可以引燃存在的任何易燃氣體或蒸氣。泵送相當純凈的有機流體，產(chǎn)生的靜電荷會聚集在接受容器中液體的表面。一些研究結(jié)果表明，高速噴射泵送易燃液體，在液面上的蒸氣空間會發(fā)生爆炸。