第四章 可燃物质的危险特性

闪点测量的影响因素

点火源： 点火源温度、火苗大小影响测定。点火
能量大时，测得闪点偏低。

点火源与液面间的距离 越近闪点越低。 加热速率 加热速率快，气体达不到平衡，数据重
复性差。

试样纯度 纯度有影响，含水时闪点偏高。


试样温度分布均匀性
试验容器 容器过小，闪点偏高。 大气压 大气压越大，闪点偏高，需进行修正。
闪点的测量

开杯闪点测定过程存在的问题是开杯上方 的空气流动可能会改变蒸气浓度而使实验
测定的闪点值偏高。

为了防止出现这些情况，更多新式的闪点
测定方法都采用闭杯法。
闭杯闪点

闭杯式闪点仪 一般测定闪点在80℃以下 的液体。 闪点在13 ℃以上时，用水 作浴液；13 ℃以下时，用 预先冷却好的乙二醇溶液 作浴液。 离预计闪点5 ℃时，每0.5 ℃观察温度表一次，同时 点火。 对闪点13 ℃以上液体，允 许误差不超过3 ℃ ；对闪 点13 ℃以下液体，允许误 差不超过2 ℃ 。 闭杯式闪点仪
燃点测定

液体燃点的测定： 采用开口杯测定。 固体燃点的测定： 装置如图所示。 金属锭加热至一定温度；将粒 度为0.5-1mm样品放入紫铜管， 盖上盖；用火焰在喷口上方 2mm处晃动，在5min内观察喷 口是否有连续5秒以上的火焰； 改变金属锭温度，反复实验， 直到测得喷口上出现连续5秒以 上火焰时的最低温度。
2 影响最小点火能量的因素

可燃气体浓度的影响 一般在可燃气体浓度稍高于化学计量浓度时，其点火能 量最小。
化学计量浓度
2 影响最小点火能量的因素


电极间隙的影响 电极间隙减小，最小 点火能减小，并维持 恒定。再减小时点火 能量突然增大至不能 点燃。 可燃混合气初温和压 力的影响 一般初温增加，最 小点火能量减小。 压力增大，气体最 小点火能量降低。
2 自燃点测定
2 自燃点测定
2 自燃点测定


测定方法： 样品： • 液体：0.25-1ml： • 固体：尽量磨碎研细，真空下干燥。 电炉在一定温度下恒温，样品投入烧杯； 取一定延迟期（5分钟），观察是否着火； 若不着火，升温2.5℃； 反复实验至着火，此时温度为5分钟延迟期自燃点。 气体与空气混合物自燃点测定： 将混合气体的各组分，分别加热到一定温度，从小孔喷 出在保温石英管中混合，观察一定延迟期的发火温度。 组成不同，自燃点显然不同。
2 影响最小点火能量的因素

可燃物结构的影响 脂肪族有机化合物中，烷烃类最小点火能量最大，烯烃 类次之，炔烃类最小； 碳链长，支链多的物质，点火能量较大； 分子中具有共轭结构的物质，点火能量较小； 带有负取代基的有机化合物，点火能量按下列顺序递增： SH<OH<Cl<NH<CN 一级胺比二、三级胺的点火能量大； 醚与硫醚比具有同样数目碳原子的直链烷烃的点火能量 高； 过氧化物的点火能量较小； 芳香族的点火能量与具有相同碳原子的脂肪族有机化合 物，具有同一数量级的点火能量。
二、 燃点(ignition point)


定义： 液体被加热到超过闪点温度时，其蒸汽和空气的混合气 与火焰接触而使燃烧持续5秒以上的最低温度称为燃点 或着火点，也称焰点。 固体燃烧物质的燃点也叫点着温度，它是固体燃烧物质 产生蒸汽或分解出可燃气和空气的混合气，与火焰接触， 能使燃烧持续5秒以上的最低温度。 注意： 同一液体的燃点显然高于闪点，但闪点越低，两者差别 越小。 • 易燃液体燃点高出1~5℃。 • 高闪点液体燃点比闪点高得多。 用燃点衡量高闪点物质的危险性更有实际意义。
3 影响自燃点的因素


有机物自燃点与结构的关系 同系物中，随碳原子增多自燃点降低； 饱和烃的自燃点高于同碳数不饱和烃； 芳香烃自燃点高于同碳数脂肪烃； 正构体的自燃点低于异构体； 液体燃料的比重越小，自燃点越高；（闪点越低） 自燃点与可燃物状态的关系 压力：对液体和气体有显著影响，压力越高，自燃点越 低； 浓度：混合物中可燃物浓度低则自燃点高，对于气体， 通常在化学计量浓度有最低的自燃点； 催化剂：活性催化剂能降低某些物质的自燃点，钝化剂 能提高自燃点；
2 氧指数测定

测定 实验装置 试样规格 温度 通风 湿度 实验过程 • 燃烧3min • 燃烧50mm
计算公式：
[O2] / [O2]+[N2]×100% [O2]: 氧气流量L/min [N2]: 氮气流量 L/min
2 氧指数测定
2 氧指数测定
2 氧指数测定
商 品 仪 器
物质闪点的规律性

有机同系物中，分子量越高，闪点越高。 同系物中异构体比正构体闪点低。 能溶于水的液体的闪点，随水含量的增高而提高。 两种可燃液体混合物的闪点一般低于两种液体闪点的平 均值。
30 26
34 30
闪 点 ℃
22 18 14 10
闪 点 ℃
26 22 18 14
乙酸乙脂 0
3 影响自燃点的因素
3 影响自燃点的因素
3 影响自燃点的因素
3 影响自燃点的因素
3 影响自燃点的因素
4.2 氧指数 1 概述



定义： 氧指数又叫临界氧浓度或极限氧浓度； 模拟材料在大气中的着火条件下，材料在不同氧浓度的 氮氧混合气中燃烧，测出能维持该材料有焰燃烧的最低 氧浓度，即氧指数,以体积百分数表示。 意义：评价固体燃料的可燃性或阻燃性。氧指数高表示材 料不易燃烧，氧指数低表示材料容易燃烧 氧指数>50%，认为材料不可燃； 氧指数27%-50%，认为材料在火中是自行熄灭的材料； 氧指数20%-27%，该材料为可燃材料； 氧指数<20%，该材料为易燃材料。 与温度关系： 温度高氧指数降低，即常温氧指数高于21%，并非不可 燃。
燃点测定
三、自燃点 1 概述



定义： 自燃点又称发火点或发火温度，对爆炸物质来说，习惯 上称为爆发点。 是指物质在没有火焰、电火花等着火源的作用下，在空 气或氧气中被加热而引起燃烧、爆炸的最低温度。 加热方式可以是环境供热，也可以是自身发热的蓄积。 物理意义： 可燃物质自发反应放出的热量等于向环境散失热量的 速率时的温度。 自燃点与点火延迟时间的关系： 实验样品投入测定容器到开始着火的时间称为点火延迟 时间，也称延迟期。 自燃点随点火延迟时间的变化而变化，点火延迟时间越 长，测出的样品自燃点越低。
3 影响自燃点的因素
容器：容器越小，自燃点越高；（主要与散热有关） 挥发份：固体含可燃挥发组分多，自燃点低； 粒度：粒度越小，自燃点越低； 受热时间：某些物质自燃点受加热时间长短影响，例如， 木材、棉花长时间加热自燃点会降低。 防火防爆中的实际应用


储存：通风、降温、隔热、避光等； 扑救火灾：撤离易自燃物质； 控制高温表面：电动机、反应器、管道等。
2 氧指数测定
商 品 仪 器
2 氧指数测定
4.3 最小点火能量和最小点燃电流 1 最小点火能量


定义： 能引起一定浓度可燃物（气体混合物和粉尘）燃烧或爆 炸所需要的最小能量。 测定： 通过改变电压和电容来调节电极放出的点火能量的大小， 找出使可燃物质着火的最小能量。 计算式 Emin=1/2CU2 C—电路电容 U—放电时的火花电压

1 消焰距离
消焰直径测定装置
1 消焰距离
1 消焰距离
2 最大安全缝隙
最大安全缝隙实际是一定 条件下的消焰距离。 安全距离除与可燃气体本 性有关外，还和气体浓度、 点火位置、传播通道长度等 有关。 通常在化学计量浓度时安 全缝隙最小。
2 最大安全缝隙
2 最大安全缝隙
第4章 可燃物质的危险特性




爆炸极限 闪点 燃点 自燃点 氧指数 最小发火能量和最小点燃电流 消烟距离和安全缝隙 其他物理性能
4.1 闪点、燃点、自燃点 一、 闪点(flash point)及其测定方法


闪燃(flash fire) 在一定的蒸发温度下，可燃液体（包括少量固体）饱和 蒸汽与空气的混合物与火焰接触时，能闪出火花，但随 即熄灭。这种瞬间燃烧的过程叫闪燃。 闪点 液体能发生闪燃的最低温度叫闪点。 闪点是表征液体燃烧危险性的重要指标： 液体温度低于闪点时不可能燃烧。 只有高于闪点温度才可能燃烧。 闪点越低，液体燃烧危险性越大。 危险化学品的衡量标准之一：闪点≤61℃. 例：苯 -11 ℃ 乙醇 12 ℃ 煤油 40 ℃ 汽油 -58~10 ℃
2 影响最小点火能量的因素
2 影响最小点火能量的因素
2 影响最小发火能量的因素
2 影响最小发火能量的因素
3 最小点燃电流
实际电气装置的基本参数是 电压和电流，因此规定了三种 标准实验电路，测定指定电压 下的最小点燃电流； 该最小点燃电流是爆炸危险 环境下使用的本质安全型电气 设备、分级依据。
( )
( )
20 甲醇 100 80
40 60
60 40
80 20
100 0
10 20 甲醇 100 80
丁醇 0
40 60
60 40
80 20
100 0
闪点的测量——开杯闪点仪
闪点的测量

（1）先不加热，点火看有无火焰

（2） （1）步骤如有火焰，则放入防爆
冰箱中降温，再拿出点火测量。

（3） 加热、搅拌、点火、读温度。
4.4 消焰距离和安全间隙（缝隙） 1 消焰距离

燃烧在一通道中进行时，通道的表面要散失热量，通道越 窄，比表面积越大(通道表面积和通道容积的比值)，中断 链锁反应的机会就越多，相应的热损失也越大。当通道窄 到一定程度时，通道内燃烧反应的放热速率就会小于通道 表面的散热速率，这时燃烧过程就会在通道内停止进行， 火焰也就停止蔓延，因此把火焰蔓延不下去的最大通道尺 寸叫消焰距离。 对于可燃气体，一般用平板消焰 距离表示； 对于粉尘，常用消焰直径表示。 根据实验和理论分析，平板消焰 距离和消焰直径间大致存在如下 关系： 消焰直径=1.5倍消焰距离