燃燒性物質(zhì)的貯存和運(yùn)輸

1、 燃燒性物質(zhì)的貯存和運(yùn)輸 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)用特別廣泛，由于缺乏或忽視必要的掌握，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)用作其他更簡單物質(zhì)的合成原料。同時，它們還用作交通工具或飛行器的驅(qū)動燃料或推動劑，以及各種分別過程的溶劑。為了避開或削減災(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急。實(shí)際上幾乎全部的燃燒過程都是在氧和處于蒸氣或其他微細(xì)分散狀態(tài)的燃料之間進(jìn)行的。固體只有加熱到肯定程度釋放出足夠量的蒸氣，才能引發(fā)燃燒。在肯定的溫度下，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

2、簡單引燃。易燃?xì)怏w和易燃粉塵無需熔解或蒸發(fā)而直接燃燒，所以最簡單引燃。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(dāng)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)是易于起火并能快速燃燒的液體。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)。溫度必需加熱到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(diǎn)tf和沸點(diǎn)tb對易燃液體和可燃液體進(jìn)行了更具體的分類，把易燃液體和可燃液體都分為三類，詳細(xì)分類方法如下所示：在一般工業(yè)條件下易于引燃的物質(zhì)被認(rèn)為具有嚴(yán)峻火險(xiǎn)。這些物質(zhì)必需貯存于涼爽處，以防其蒸氣與空氣混合偶發(fā)起火。貯存

3、區(qū)必需通風(fēng)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(diǎn)燃的程度。此外，貯存區(qū)必需遠(yuǎn)離有金屬切割、焊接等動火作業(yè)的火險(xiǎn)區(qū)。對于高度易燃物質(zhì)，必需與強(qiáng)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親密關(guān)系，也在這里予以介紹。通?？諝庵泻?1的氧，是主要的供氧源。還有很多其他物質(zhì)，即使沒有空氣也能供應(yīng)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，其供氧力量應(yīng)當(dāng)引起特殊留意：有機(jī)和無機(jī)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

4、；有機(jī)和無機(jī)的亞硝酸鹽；有機(jī)和無機(jī)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(qiáng)氧化劑靠近低閃點(diǎn)液體貯存是極擔(dān)心全的，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)當(dāng)保持涼爽，通風(fēng)良好，而且應(yīng)當(dāng)是防火的。在氧化劑貯存區(qū)，一般救火設(shè)施往往不起作用。由于氧化劑本身可以供氧，滅火劑的掩蓋失去效用。二、燃燒性物質(zhì)的危急性了解燃燒過程，特殊是燃燒集中的概念，有助于燃燒性物質(zhì)危急性的理解?？扇嘉镔|(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(diǎn)，在極短的時間內(nèi)以包含很多自由基的鏈反應(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，假

5、如沒有第三要素的加入，都不會引發(fā)燃燒。由于，幾乎全部的活動都是在有氧的氣氛中進(jìn)行的，防火平安的一般做法是把燃燒性物質(zhì)與全部的火源隔離。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馬上起火。在同樣條件下冰醋酸和萘卻不會起火。但是，假如醋酸略微加熱，產(chǎn)生足夠量的蒸氣，便會引燃。而萘則需要進(jìn)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。很明顯，物質(zhì)的揮發(fā)性是其形成燃燒混合物的打算因素。沸點(diǎn)和蒸氣壓可用來表征物質(zhì)的揮發(fā)性，雖然兩者依據(jù)其定義與燃燒并不直接有關(guān)。閃點(diǎn)閱歷地、但是相當(dāng)滿足地描述了液體的燃燒性能。閃點(diǎn)是液面上的蒸氣混合

6、物能夠引燃的最低溫度。在解釋閃點(diǎn)信息時必需考慮混合物的組成。氯代烴與低閃點(diǎn)的烴類物質(zhì)混合，能夠相當(dāng)大地提高閃點(diǎn)，但是經(jīng)過部分蒸發(fā)，不燃組分極易失去，留下的依舊是低閃點(diǎn)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(diǎn)，比如，5乙醇水溶液的閃點(diǎn)為62。高閃點(diǎn)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?？扇嘉镔|(zhì)當(dāng)其溫度加熱至閃點(diǎn)以上時就變成了易燃物質(zhì)，這是馬虎的操簡單忽視的事實(shí)。少量揮發(fā)性物質(zhì)加入高沸點(diǎn)液體，會極大地降低液體的閃點(diǎn)，使液體的燃燒爆炸性危急顯著增加。可燃固體粉塵具有嚴(yán)峻的爆炸危急。微細(xì)分散狀態(tài)的聚合物、金屬和非金屬元素，煤、谷物、糖等自然產(chǎn)物的粉塵，棉花的纖維都有嚴(yán)峻的爆

7、炸危急?；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(yáng)起了平臺上積累的粉塵，引發(fā)了其次次嚴(yán)峻得多的爆炸。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)熱削減，而且過量的空氣還汲取部分反應(yīng)熱，這樣就不足以把沒有燃燒的易燃物質(zhì)引燃。當(dāng)其濃度高于燃燒上限時，易燃?xì)怏w過量而不能完全燃燒，也不足以把四周的易燃物質(zhì)引燃。易燃?xì)怏w或蒸氣的燃燒范圍包括燃燒上下限之間的全部濃度點(diǎn)。當(dāng)蒸氣濃度在燃燒上下限四周時，燃燒集中很慢。當(dāng)濃度接近燃燒范圍的中點(diǎn)，特殊是達(dá)到反應(yīng)式的化學(xué)計(jì)量濃度時，燃燒傳播速率加快，能量釋放加劇。假如把易燃液體貯存于封閉容器中，容器自由空間中蒸氣的

8、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，對平安管理有著重要意義。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(diǎn)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(dāng)其溫度達(dá)到自燃點(diǎn)時，便產(chǎn)生冷燃燒。冷燃燒是有機(jī)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上升而加速，假如是在絕熱條件下，反應(yīng)速率高到肯定程度，冷燃燒就會轉(zhuǎn)化成為失控的熱爆炸。事后一些年發(fā)覺，很多以前

9、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Ｖ瘘c(diǎn)表示的是紙張、木材一類固體必需加熱至能夠引燃并持續(xù)燃燒的最低溫度。對于肯定的物質(zhì)，大小、外形、純度、濕度和空氣運(yùn)動影響著著火點(diǎn)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(diǎn)燃?xì)怏w、液體或固體。在有易燃物質(zhì)的區(qū)域，必需嚴(yán)禁明火，排解各種生火設(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(diǎn)火源。一些討論指出，點(diǎn)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(diǎn)火源的討論結(jié)果表明，大熱表面的溫度要遠(yuǎn)高于文獻(xiàn)報(bào)道的自燃點(diǎn)才能引發(fā)燃燒。人們用蒸氣運(yùn)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。假如恰逢易燃液體、蒸氣或氣體的泄漏點(diǎn)，就有可能引發(fā)燃燒。僅有02 mJ能量的電火花便能點(diǎn)燃易燃?xì)怏w或蒸氣與空氣的混合物。轉(zhuǎn)換開關(guān)操作或電動機(jī)整流器運(yùn)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(qiáng)的點(diǎn)火源。在易燃物質(zhì)的應(yīng)用和貯存區(qū)，電氣設(shè)備應(yīng)當(dāng)是防爆的，工房應(yīng)當(dāng)能夠承受化學(xué)計(jì)量濃度的蒸氣和空氣混合物的內(nèi)部爆炸，熱氣體的溫度必需冷卻到其著火點(diǎn)以下才能排出。靜電是潛在的點(diǎn)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(yùn)動表面的摩擦可以產(chǎn)生較大的靜電勢。液體、氣體或粉塵