防火防爆学复习大纲

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第一章火灾爆炸基本理论
第一节概述
一、国内外重大火灾和爆炸事故
1. 1994年新疆克拉玛依市友谊宾馆文艺演出时发生火灾,325人死亡,288名小学生。

2. 2000年河南洛阳东都商厦火灾,309人中毒窒息死亡,直接经济损失275元。

3 .2005辽宁省阜新矿业集团有限责任公司孙家湾煤矿海州立井发生特大瓦斯爆炸,214人死亡,
4.2003年宁夏自治区宁煤集团百级沟煤矿南二2421(一)综放工作面采空区发生瓦斯爆炸,经济损失1.5亿。

二、火灾和爆炸事故的本质
火灾与爆炸事故的本质是燃烧与爆炸现象的失控。

但是,燃烧与爆炸在生产中也得到广泛应用。

这是对生活有利方面,采用有效措施进行控制,否则就会造成灾难。

三、火灾和爆炸事故的特点
1.事故后果严重性
2.事发突然性
3.原因多样性
4.灾害状况复杂性
5.灾害连锁性
6.事故人为性
四、火灾爆炸的主要危害
1.火灾危害
(1)高温
(2)烟雾
(3)有毒有害气体
(4)引起爆炸或其他事故
2.爆炸危害
(1)火焰锋面
火焰锋面是瓦斯爆炸时沿巷道运动的化学反应带和高温气体总称。

在瓦斯浓度在9.5%条件下测定爆炸时的瞬时温度,在自由空间内可达1850℃,在封闭空间内最高可达2650℃。

井下巷道呈半封闭状态,其爆炸温度将在1850℃与2650℃之间。

人被烧死或大面积烧伤。

(2)冲击波
由于爆炸时气体温度骤然升高,必然引起气体压力的突然增大。

激波锋面压力可大2MPa(20个大气压)。

造成人员伤亡、设备和通风设施损坏、巷道垮塌。

激波均匀分散粉尘,产生再次爆炸。

反向冲击波,二次爆炸
超压对人员的损伤程度
超压对构筑物的破坏程度
(3)碎片冲击
(4)震荡作用
(5)造成二次事故
(6)有毒有害气体
五、火灾爆炸的主要原因
1.人为因素
2.设备的原因
3.物料的原因
4.环境的原因
5. 管理的原因
第二节燃烧学说和理论
一、燃烧定义:“产生热或同时产生光和热的快速氧化反应;也包括只伴随少量热没有光的慢速氧化反应”
二、简述燃烧学说的发展史
第三节火灾基本知识
一、燃烧的类型
(一)闪燃和闪点
1.闪燃定义:可燃液体挥发的蒸气与空气混合达到一定浓度遇明火发生一闪即逝的燃烧,或者将可燃固体加热到一定温度后,遇明火会发生一闪即灭的燃烧现象,叫闪燃。

2.闪点定义:闪点,是在规定的试验条件下,使用某种点火源造成液体汽化而发生闪燃的最低温度。

既闪燃的最低温度称为闪点。

(二)自燃与自燃点
1.自燃与自燃点定义:可燃物质受热升温而不需要明火就能自行燃烧的现象称为自自燃,引起自燃的最低温度称为自然点。

2.物质自燃过程:可燃物质在空气中被加热时,被氧化并放出热量,当放出的的热量速率大于周围环境的散热速率时,可燃物的温度不断升高,在继续加热时,使可燃物的温度达到自然点后,不需要明火的条件发生自燃。

(三)着火与着火点
1.着火与着火点定义:着火指可燃物质与火源接触时能发生燃烧,并且把火源移开后仍能保持继续燃烧的现象,可燃物质发生着火的最低温度称为着火点或者燃点。

二、物质燃烧过程
1.简述固体、液体和气体燃烧的过程
三、燃烧产物
1.烟是什么?烟是燃烧或者热解产生的固体悬浮颗粒,主要为炭黑粒子,直径一般为10-7~10-4cm。

因为重量很轻可以飘在空气中,就形成了烟。

2.常见完全燃烧产物和不完全燃烧产物有哪些?
(1)完全燃烧产物:CO2、H2O、SO2、N2
(2)不完全燃烧产物:
3.燃烧产物对火势发展过程的影响?
(1)燃烧产物中的烟雾会影响人们的视线,降低火场的能见度,使人迷失方向
(2)高温的燃烧物在强烈的热对流和热辐射过程中,可能引起其他物质的燃烧。

(3)燃烧物质的完全产物哟阻燃作用。

四、燃烧速度
1.阻火器的制作原理;运用链式反应理论,随着管道直径减少,燃烧反应的自由基与管壁碰撞的机会就会增加,燃烧温度与火焰的传播速度相应变慢,直至停止传播。

2.比较气体燃烧速度、液体燃烧速度和固体燃烧速度
五、火灾及其分类
1.火灾的定义:凡失去控制并对财产和人身安全造成损害的燃烧现象都为火灾。

2.火灾的分类:
按照物质燃烧特征:分为A、B、C、D、E、F
按照火灾事故后果:
(1)特别重大火灾:早成30人以上死亡,或者100人重伤,或者1亿元以
上直接财产损失
(2)重大火灾:造成10人以上30人以下人死亡,或者50人以上100人一下重伤,或者5000万元到1亿元之间的直接经济损失
(3)较大火灾:造成3人到10人死亡,10人到50人受重伤,或者直接经济损失在1000万到5000元之间
(4)一般火灾:造成3人以下死亡,或者10人以下受重伤,或者直接经济损失在1000万元以下。

第四节爆炸的基本知识
一、爆炸及其分类
1.爆炸的特征
(1)爆炸的内在特征:指物质发生爆炸时产生的大量气体和能量在有限体积内突然释放或急骤转化,并在短时间内在有限体积内集聚,造成高温高压,
(2)爆炸的外部特征:指爆炸介质在压力作用下对周围物体形成急剧突越压力的冲击,或者造成机械性破坏性效应,以及周围介质受震动而产生的声响效应。

按照爆炸能量来源的不同:物理爆炸、化学爆炸、核爆炸
(3)爆炸的分类按照爆炸反应不同:气相爆炸、液相爆炸、固相爆炸
按照爆炸瞬时燃烧速度不同:轻爆、爆炸、轰爆
二、可燃性混合物爆炸
爆炸极限概念:可燃物质(可燃气体、蒸汽、和粉尘)与空气必须在一定的范围内均匀混合形成预混气遇着火源才会发生爆炸,这个浓度范围称为爆炸极限(或爆炸浓度极限)
第二章燃烧学基本原理
第一节化学热力学基础
一、化合物的生成焓
1.化合物标准生成焓的定义
2.反应焓定义及计算
3.燃烧热定义
4.拉瓦锡—拉普拉斯定律及应用
5.盖斯定律及应用
6.热力学平衡
7.理解内涵参数和外延参数 二、热力学定律
1.反应物分数的表示方法 质量分数的定义 摩尔分数的定义
质量分数及摩尔分数的转换 例题
由CO ,CO 2和N2组成的混合气体中,CO 的摩尔分数为10%,CO 2的摩尔分数为20%,该混合气体的温度为1200K ,压力为1atm 。

试确定三种组分的质量分数。

解:由1
i
χ=∑得,
2
2
110.100.200.70
N CO CO χχχ=--=--=
物质的混合分子量为
0.1028.010.2044.010.7028.01331.212
mix i
i
MW MW χ
=
=⨯+⨯+⨯=∑222228.01
0.100.0897
31.21244.01
0.200.2820
31.21228.013
0.700.6282
31.212CO CO CO CO N N w Y w Y w Y ==⨯
===⨯===⨯= 空燃比定义及计算
当量比定义及计算 例题:
一个小型低辐射、固定的燃气涡轮发动机,当它在全负荷(功率为3950kW )条件下工作时,空气的质量流量为15.9kg/s ,混合气的当量比为0.286。

假设燃料(天然气)的等效组成可表示为C 1.16H 4.32,试确定燃料的质量流量和发动机的空燃比。

已知:Φ=0.286 M r,a =28.85 Q m,a =15.9kg/s M r,f =1.16x12.01+4.32x1.008=18.286 (A/F)st =(4.76ax M r,a )/ M r,f=(4.76ax28.5)/18.286=16.82 Φ=(A/F)st /(A/F)
(A/F)=(A/F)st /Φ=16.82/0.286=58.8 又由(A/F)=Q m,a /Q m,f 所以Q m,f=
有一以天然气为燃料的工业锅炉,该锅炉工作时烟气中O 2的摩尔分数为3%。

假设天然气成分为CH 4,试确定该锅炉工作时的空燃比和当量比。

根据题目已知:2
,,0.03,16.04,28.85O r f r a x M M ===
需求解(A/F)和Φ
假定天然气在锅炉中“完全燃烧”,即反应产物没有发生离解,燃烧产物仅由
H2O ,CO2,O2和N2组成,那么可以写出总体燃烧反应式,然后根据产物中O2的摩尔分数求出空燃比(A/F)
4222222(O 3.76N )CO 27.52CH a H O bO a N ''++→+++
其中a '和b 通过氧原子守 恒而相互关联 2222a b '=++
2b a '=-——3分
从摩尔分数的定义可知
222
0.0312 3.761 4.76O O mix
n b a x n b a a '-=
=
==''
++++……5分
2.368a '= (6)

空燃比可表示为
,,(A/F)a r a f r f
n M n M =
4.761a f n a n '=
,,4.76(A/F)1r a
r f
M a M '=
——8分
4.76 2.36828.85
(A/F)20.3116.04⨯=
⨯= 4.76228.85
(A/F)17.116.04
st ⨯⨯=
=
(A/F)17.1
0.84(A/F)20.3
st Φ=
== ……10分
混合物分数的定义
理解平衡常数和自由能的关系 三、绝热火焰温度的计算 1.绝热火焰温度的定义 2.计算过程 例题
初始压力为1atm ,初始温度为293K 的甲烷和空气以化学计量比混合后进行绝热等压燃烧,假设:(1)“完全燃烧”,即产物中只有CO 2,H 2O 和N 2;(2)产物的焓用1200K (()0.5i ad T T ≈+,其中假设ad T 为2100K )的定常比热估算。

试确定该混合物的绝热等压燃烧火焰温度。

第二节化学动力学基础
一、化学反应速率
1.化学反应速率的定义
2.化学反应速率的计算公式的理解
二、活化能
理解活化能的概念及意义
例题
设某一反应当温度由400℃增至410℃,反应速率将增加至原来的e(e=2.718)倍,试计算出该反应的活化能Ea,并简要说明反应活化能的物理意义。

三、阿累尼乌斯方程
反应速率常数及温度的关系
理解图2.4
四、了解各种级的单步化学反应
九、不分支链锁反应与分支链锁反应
1.不分支链锁反应的概念及过程
2.分支链锁反应的概念
3.爆炸的两种类型及特点
第三节燃烧物理学基本方程
理解并能描述费克扩散定律、牛顿黏性定律和傅里叶导热定律
第三章着火理论
第一节谢苗诺夫热自燃理论
一、谢苗诺夫热自燃理论
1.谢苗诺夫热自燃理论的基本思想:谢苗诺夫热自燃理论认为,着火是反应放热因素与散热因素相互作用的结果:如果反应放热占优势,那么体系就会出现热量集聚,温度升高,发生自燃,相反,则不会自燃
2.熟记图
3.1和各曲线如何得来(即散放热公式)?q1=QVW
3.简述谢苗诺夫热自燃理论,并从理论上分析着火条件
第二节费兰克-卡门涅茨基热自燃理论
描述费兰克-卡门涅茨基热自燃理论
第三节链锁自燃理论
一、描述链式着火概念:使反应自动加速并不一定仅仅依靠热量积累,也可以通过连锁反应的分支迅速增加活动化中心来使反应不断加速直至着火爆炸。

二、链锁自燃着火条件
1.描述链锁自燃着火条件
2.解释冷焰现象
3.什么是燃烧的链锁反应理论?并以氢气在氧气中的燃烧为例进行说明。

三、着火半岛现象
用链锁自燃理论解释着火半岛现象:(理解记忆)
1.设第一二极限之间的爆炸区内有一爆炸点P,保持系统温度不变二降低系统压力,P点则向下垂直移动,此时,因氢氧混合气体压力较低,自由基扩散较快,自由基很容易与器壁碰撞,自由基销毁主要发生在器壁上,压力越低,自由基销毁速度越大,当压力下降到某一数值时候,自由基的销毁速度可能大于链传递过程中有链分支产生的自由基增长速度,于是P 点从爆炸区进入非爆炸区,爆炸区与非爆炸区之间的界限为第一极限。

2.保持系统温度不变二升高系统压力,P点则向上垂直移动,此时,因氢氧混合气体压力较高,自由基在扩散的过程中,与气体内部大量稳定分子碰撞而消耗自己的能量,自由基主要销毁在气相中。

混合气压增加,自由基气相销毁速度越快,当气压增加到某一值时,自由基的销毁速度可能大于链传递过程中有链分支产生的自由基增长速度,于是P点也从爆炸区进入非爆炸区,爆炸区与非爆炸区之间的界限为第二极限。

3.压力在增高,又会发生新的连锁反应。

导致自由基增长速度增大,于是P点又从非爆炸区进入爆炸区,这就是爆炸的第三极限。

该界限的放热大于散热,属于一种热力爆炸。

因此着火半岛现象的本质属于热自燃现象。

第四节强迫着火理论
1.强迫着火概念:强迫着火也称点燃,一般指用炙热的高温物体引燃火焰,使混合气体的一小部分首先着火,形成局部的火焰核心,然后这个火焰再把临近对的混合起点燃,并逐层依次的引起火焰的传播,从而使整个混合气体燃烧起来,
2.常用点火方式:汽油燃料点火、等离子点火、微油点火、煤粉预燃室点火
3.电点火机理
在、一种是着火的热理论,把电火花看做一个高温热源,使靠近它的局部气体温度升高,以至被点燃,另一种理论是着火的电理论,认为气体着火是是由于靠近火花部分的气体被电离而形成活动中心,提供了进行连锁反应的条件,由连锁反应的结果引燃气体,实验表明,这两种现象机理是同时存在的。

第五节阿累尼乌斯定律
熟记阿累尼乌斯定律
第四章可燃气体燃烧与爆炸
第一节层流预混燃烧火焰传播
一、层流预混燃烧火焰传播机理
1.描述和缓燃爆震的特点:
缓燃:依靠导热和分子扩散使气体温度升高,从而使燃烧波不断推进。

传播速度在1~3m/s,传播是稳定的,传播速度是常数。

爆震:不是通过传热,传质发生的,依靠激波的压缩性作用使未然混合气体的温度不断升高而引起的化学反应,速度快、长大于1000m/s。

过程也是稳定的
2.推导瑞利线和雨贡纽曲线的公式
3.理解图
4.2
二、层流预混燃烧火焰焰锋结构
描述其焰锋结构
三、层流预混燃烧火焰的传播速度
1.火焰前沿的定义:一层一层的混合气着火,薄薄的化学反应区开始由点燃的地方向未燃烧混合气传播,使已燃区与未燃区形成明显的分界线,这层薄薄的化学反应发光区为火焰前沿。

2.火焰位移速度定义:质火焰前沿在未燃混合气中相对于静止坐标系的前进速度,其法向指向未燃气体。

3.火焰法向传播速度定义:指火焰相对于无远处的未燃混合气在其法线上的速度。

4.影响燃烧速度的因素:
(1)燃料/氧化剂比值影响
(2)燃料结构
(3)压力影响
(4)混合物初始温度
(5)火焰温度
(6)惰性添加剂影响
第二节湍流燃烧与扩散燃烧
一、湍流燃烧理论及模型
1.湍流燃烧的特点:火焰长度短、厚度较厚、发光区模糊、有明显噪声。

二、扩散燃烧
1.化学动力燃烧的定义:过程的进展主要由氧化化学动力过程决定,则为化学动力燃烧
2.扩散燃烧的定义:过程主要由燃料与空气的扩散混合过程来决定,则为扩散燃烧
3.扩散火焰的分类:自由射流扩散、同轴流扩散、逆向喷流扩散。

第三节可燃气体爆炸
一、预混气爆炸的温度计算
二、可燃混气爆炸压力的计算
例题4.1、4.2
三、爆炸时升压速度:v=(P 2-P 1)/t 理解图4.17
四、爆炸威力指数计算:爆炸威力=最大爆炸压力x 平均升压速度 五、爆炸总能量计算E=Q V V E:
Q:可燃气热值 V :可燃气体积
六、爆炸测定的参数 (1)爆炸压力 (2)爆炸最大压力 (3)升压速度 (4)最大升压速度 (5)爆炸指数 (6)最大爆炸指数
第四节 爆炸极限理论及计算
1.爆炸极限的概念
2.爆炸极限的四种经验公式
(1)通过1mol 可燃气体在燃烧反应中需要氧原子的摩尔数(N )计算有机物可燃气爆炸极限(体积百分数)
()4
76.4100
1
176.4100
+=
+-=N N 上下χ
χ
(2)利用可燃气体在空气中完全燃烧时的化学计量浓度
计算
8.455.0χ
χχ
χ==上

(3)通过摩尔燃烧热计算
χχχC Q Q =⋅⋅⋅==2211
Q 为摩尔燃烧热。

表示可燃气体发的爆炸下限
(4)多种可燃气体组成的混合物的爆炸极限计算
I
I
N P N P N P N p ⋅⋅⋅+++=
332211100
χ
P1、P2、P3、...Pi 表示混合气中各组分的体积百分数 N1、N2、N3、...Ni 表示混合气中各组分的爆炸极限 例题
已知乙烷爆炸下限为3%,摩尔燃烧热为1426.6kJ ,丙烷的摩尔燃烧热为2041.9kJ ,求丙烷
χχ
的爆炸下限 解:Q c X 下=常数
有1426.6x3%=2041.9X 下 X 下=2.1%
已知某天然气组成为甲烷:80%,x 下=3%;乙烷:15%,x 下=3%;丙烷:4%,x 下=2.1%;丁烷:1%,x 下=1.5%.试求该天然气的爆炸下限为多少? 解:%23.34%
5.1%1.2%33%100
=+
++=
下χ
4. 影响爆炸极限的因素:
(1)初始温度(初始温度越高,爆炸范围越大) (2)初始压强(初始压强越大爆炸极限扩大)
(3)惰性介质即杂质(惰性介质百分数增加,爆炸极限的范围浓度缩小) (4)容器(容器的直径越小,爆炸范围越小) (5)点火能源
第五节 爆轰
1.描述爆轰形成过程:由于激波后面压力非常高,使未燃混合气着火,经过一段时间后,正常火焰传播与激波引起的燃烧合二为一,火焰传播速度与激波相同,激波后的已燃气体又连续向前传递一系列的压缩波,并不断提供能量以阻止激波强度的衰减,从而的到稳定的轰爆波。

2.爆轰形成条件:
(1)初始正常火焰传播能形成压缩扰动。

(2)管子要足够长火自由空间的预混合气体体积要足够大。

(3)可燃气浓度要处于轰爆极限范围内 (4)管子直径要大于轰爆临界直径
第六节 气体爆炸预防
1.预防气体爆炸的方法 (1)严格控制火源
(2)防止预混可燃气产生 (3)用惰性气体预防气体爆炸 (4)用阻火装置防止爆炸传播
a 、安全液封
b 、阻火器 C 、单向阀
2. 安全液封的分类 (1)敞开式安全水封
(2)封闭式安全水封
3.阻火器的防爆机理:阻火器是利用间隙消焰防止火焰的传播的干式安全装置,间隙消焰是指通过金属网的火焰由于与金属面接触,火焰中的部分活性基团(自由基)失去活性而销毁。

使链式反应终止。

4. 单向阀的防爆机理:其只允许可燃气体或者液体往一个方向流动,遇到倒流时自动关闭,这样避免燃气或燃油系统中发生液体倒流,或者高压窜入低压造成容器管道的爆裂或发生回火时火焰的倒袭和事故蔓延。

第五章 可燃液体燃烧与爆炸
第一节 液体燃料的燃烧特性及种类
一、燃烧特性
1. 描述可燃性液体的着火过程
二、燃烧种类
1.燃烧分类:液面燃烧、灯芯燃烧、蒸发燃烧、雾化燃烧
第二节 液体燃料的蒸发
一、液体蒸发概述 1.液体蒸发过程
(1)汽化过程---液体分子从液面逸出成为蒸汽分子 (2)扩散过程---逸出的气体分子在空气中分散开来
(3)凝结过程---部分逸出的气体分子经过碰撞后重新被液面吸收 二、蒸发的动力学基础 1.液体蒸发的基本定律:在一定温度下液体蒸发速度取决于该液体的饱和蒸气压与该液体液面上的蒸气压之差,差值越大,蒸发越快;载相同的条件下,该液体的饱和蒸气压越大,或者压强越小,则液体的蒸发越快。

()p P A w s -= W 指蒸发的液体质量。

Ps 指饱和蒸气压,
三、静蒸发
静蒸发:液体在容器中处于静止状态,液体表面空气不流动时液体的蒸发。

四、动蒸发
动蒸发:液体在流动的气流中分散为细小的颗粒的蒸发。

及影响蒸发速度的因素:燃料的沸点及饱和蒸气压、扩散系数、蒸发潜热、粘度、表面张力、空气温度
第三节闪燃与爆炸温度极限
1.同类液体闪点变化规律
(1)同系物的闪点随分子量增高而升高
(2)同系物的闪点随沸点增升高而升高
(3)同系物的闪点随比重增高而升高
(4)同系物的闪点随蒸气压降低而升高
2.混合液体闪点(一般低于各组分的算术平均值)
3.爆炸温度极限的计算及影响因素
1.可燃性液体的性质;2压力;3水分或其他物质含量;4火源强度与点火时间
何谓闪燃
可燃液体为什么会发生闪燃现象?研究闪燃在消防工作有什么重要意义?
温度不高时,液面上少量的可燃蒸汽与空气混合后,遇着火源而发生一闪即灭(延续时间少于5s)的燃烧现象,称为闪燃。

消防意义:闪点是判断液体火灾危险性大小以及对可燃性液体进行分类的主要依据。

可燃性液体的闪点越低,其火灾危险性也越大。

例如,汽油的闪点为-50℃,煤油的闪点为38~74℃,显然汽油的火灾危险性就比煤油大。

根据闪点的高低,可以确定生产、加工、储存可燃性液体场所的火灾危险性
第四节液体燃烧的火灾蔓延
1.油池火的燃烧特点,理解图5.6
2.液面火的蔓延速度与初温、空气流速度的关系
开始时液面火的蔓延速度随着初温的增加而加快,当温度超过某个值之后,液面火的蔓延速度趋于某个常数。

在逆风条件下,不同初温下的火灾蔓延速度差别较大,且如果逆向以大于液面火蔓延速度数倍的风速吹来,可将液面火扑灭。

在顺风条件下,火灾蔓延速度差别很小,且风速越大,蔓延速度越快
3.含油固面火蔓延速度与粒径、风速和初温的关系
随着粒径增大,含油固面火的蔓延速度减小;初温越高,含油固面火的蔓延速度越大。

4.比较分析油池火、液面火和含有固面火的特点及影响其燃烧的主要因素
第五节 油罐火灾燃烧
1.液体燃烧速度的两种表示方法
燃烧线速度(单位时间内烧掉的液层厚度),质量燃烧速度(单位时间内单位面积燃烧的液体的质量)
2.影响液体燃烧速度的影响因素 (1)液体的初温; (2)容器直径大小; (3)容器中液体高度; (4)液体中的含水量; (5)风的影响
3.油罐火的火焰特征
(1)火焰的燃烧状态,多为湍流火焰
(2)火焰的倾斜度,风速大于或等于4m/s 时,火焰会向下风方向倾斜60°~70°,无风条件下,火焰会不定向倾斜0~5°
(3)火焰高度,在层流火焰区域内,火焰高度/圆池直径(H/D )随圆池直径(D )增大而降低,而在湍流火焰区域内,H/D 基本上与D 无关。

4.热波的概念
热的锋面称为热波。

5.沸溢和喷溅形成原因?喷溅现象?其发生有何征兆?喷溅发生有什么条件?如何避免其发生?
原因:①辐射热的作用②热波的作用③水蒸气的作用
喷溅征兆:油面蠕动、涌涨;火焰增大、发亮、发白;出现油沫2~4次,烟色由浓变浅;发生剧烈的嘶嘶声。

金属罐壁颤抖,伴有强烈噪声,烟雾减少,火焰更亮火舌更大
喷溅发生条件:原油具有形成热波的特性;原油底部存在水垫层;高温层与水垫层接触 预防:减少油品含水量,减少油品粘度,设置冷却系统降温
第六章 可燃固体燃烧与爆炸
第一节 固体燃烧概述
1.固体燃烧的形式分为哪些?蒸发燃烧、表面燃烧、分解燃烧、熏烟燃烧、动力燃烧
2.评定固体火灾危险性的参数?熔点、闪点和燃点,热分解度,自然点,表比面积,氧指数
3. 固体的引燃时间
4. 会计算固体是否引燃
例6—l 用一温度为1300℃的火焰紧靠表面照射的一厚度为50mm 的有机玻璃板,如果表面温度达到燃点(约需6s)后立即移走火焰,判断该玻璃板能否被引燃。

解 据有关资料查得
s m 27101.1-⨯=α,)(19.0K m W K ⋅=,
g
m kJ H C 2.26=∆,
g
kJ L V 62.1=,
)
(2.32s m g G cr ⋅=,
27.0=ϕ;由给定条件得)(543273270K T T i S =+== ,t=6s 。

假定)(293273200K T =+=,8.0=ε,

6
101.1293
54319.0)543(1067.58.07
4
8
⨯⨯-⨯+⨯⨯⨯=--∙
l Q )(4.62)(1024.6224m W k m W =⨯=
由于表面温度达到燃点后立即移走火焰,所以
→∙
E Q 。

由公式
()l Q Q G L H E cr V C -+-∆ϕ得
4.622.3)62.12.2627.0(-⨯-⨯=S
)(93.442m W k -=
因为S < 0,所以有机玻璃板不能被引燃。

5. 一块厚度为0.8mm 的幕布,密度、热容和它与周围空气间的对流换热系数分别为0.3g \cm 3、1.2kJ /(kg˖K)和15W /m 2,初始温度为20℃,燃点为260℃。

当幕布垂直悬挂在300℃的热空气中后,求幕布的引燃时间。

解 已知
τ=8×10-4
m ,ρ=300kg /m 3
,c =1.2×103
J /(kg ˖K),h =15W /m 2
, ∞T =573K ,0
T =293K ,i T
=533K 。

利用式(6—5),得所要求的引燃时间为:
)533
573293573ln(152102.130010834--⋅⨯⨯⨯⨯⨯=-i t )(19s ≈
如果该幕布一面受热通量为29kW /m 2
的辐射加热。

两边热损失,幕布的吸收率为0.8,则由式(6—10)可得引燃时间为
⋅⨯⨯⨯⨯⨯=-152102.130010834i t ])
293533(15210208.010208.0ln[33-⨯⨯-⨯⨯⋅⨯)(6s ≈
包括其他几种情况下的引燃时间计算?
第二节 几类典型固体的燃烧
1.高聚物燃烧的普通特点:
发热量较大,燃烧速度较快 发烟量较大,影响能见度 燃烧(分解)的产物危险性大
2. 不同类型高聚物的燃烧特点:
(1)只含碳和氢分高聚物,易燃不猛烈,燃烧后有熔滴,并放出CO (2)含有氧的高聚物,易燃猛烈,燃烧后无熔滴,产生CO (3)含有氮的高聚物,燃烧难以自熄,有熔滴,产生CO 和NO
3.木材的热分解过程及燃烧过程:
加热到130度时,首先是蒸发,接着开始微弱的分解;
加热到150度时,木材开始显著分解,分解产物主要是CO2和水; 加热到200度时,构成木材的主要成分纤维素被分解,生成CO 、氢和碳氢化合物; 加热到270~380度时,木材发生剧烈分解,热分解的剩余物含30%~38%的C 。

在木材被加热过程中,析出可燃性气体,此时若遇火源,析出的气体便会产生闪燃、引燃,若无火源,只要加热温度足够高,也会发生自然现象。

4..影响木材燃烧速度的因素?(1)木材的密度
(2)木材的含水量 (3)木材的表比面积
5.煤的燃烧过程?
第四节 固体可燃物的阴燃
1.阴燃定义:在规定的实验条件下,物质发生的持续、有烟、无焰的燃烧现象
2.阴燃的传播过程:
区域一:热解区:温度急剧升高,并且从原始材料中会发出烟。

区域二:炭化区:碳的表面发生氧化并放热,温度升高到最大值。

区域三:残余区/炭区:灼热燃烧不在进行,温度缓慢下降
3. 阴燃能否传播的决定因素:某些易阴燃的材料对其他一些难阴燃的材料起决定性作用
4.阴燃向有焰火焰转变的本质:
5.阴燃的三类点火源:明火、高温热源、电火花。

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