常见点火源特性及其防治技术

常见点火源特性及其防治技术摘要：火灾与爆炸是人类社会生产活动中两类最常见的灾害性事故。

随着经济的发展和社会的进步，大型、特殊的建筑迅速涌现，各类工厂生产的规模与复杂程度日益增加，易燃易爆物品的使用数量及场所逐渐增多，由此带来的火灾爆炸的潜在危险越来越大。

火灾和爆炸本质上都是可燃物与氧化剂之间的放热反应，同时伴有火焰或可见光的燃烧现象。

而燃烧需要具备可燃物、助燃物、点火源三个要素。

本文主要阐述几种常见点火源的特性及其相关防治技术，为相关点火源引发的火灾爆炸提供一些防治方法。

关键字：点火源点燃明火及高温表面静电火花凡是能引起物质燃烧的热源，统称为点火源。

生产和生活中常用的多种热源都有可能转化为点火源。

例如，化学能转化为化合热、分解热、聚合热、自然热；电能转化为电火花热、电弧热、感应发热、静电发热、雷击发热；机械能转化为摩擦热、压缩热、撞击热；光能转化为热能以及核能转化为热能。

对于这些点火源，在有火灾爆炸危险的场所都应引起充分注意并采取严格的防火措施。

一、点火源的基本概念点火源是指能够使可燃物与助燃物发生燃烧或爆炸的能量来源。

这种能量来源常见的是热能，除此之外还有化学能、电能、机械能、光能和核能等。

根据产生能量的方式不同，可将点火源分为下列类：①明火及高温表面（有焰燃烧、无焰燃烧或热载体的热能）；②摩擦与撞击火花（机械能转化为热能）；③绝热压缩（机械能转化为热能）；④静电火花（电能转化为热能）；⑤光线照射与聚焦（光能变为热能）；⑥化学反应放热（化学能变为热能）。

某种点火源作用于可燃物而使其发生燃烧的现象称为点燃，也称为点火或引燃。

点火源强度高低和可燃物火灾危险性的大小决定了点燃过程的难易。

点火源的强度高低一般用火源能量和温度高低来衡量。

可燃物的火灾危险性大小一般用闪点、燃点、自燃点、爆炸温度极限、最小点火能量等参数来衡量。

当点火源的能量超过可燃物的最小点火能量时，或点火源的温度超过可燃物的闪点、燃点、自燃点、温度爆炸极限时，则可燃物便有可能经过一定时间而被点火源点燃。

上述几类点火源点燃可燃物的过程各有特点，每一类点火源又包含许多种具体的点火源或点燃方式。

因此针对各种点火源的控制对策也千差万别。

二、常见点火源1.明火及高温表面明火是指敞开的火焰、火星等。

敞开的火焰具有很高的温度和很大的热量，是引起火灾爆炸事故的主要火源。

常见的明火包括生产用火、生活用火。

生产用火是指生产过程中的加热用火和维修用火，如电焊、加热炉和垃圾焚烧炉等。

生活用火如火柴、打火机、煤气灶等。

高温表面一种情况是指固体表面温度超过可燃物的燃点时，可燃物接触到该表面有可能一触即燃。

另一种情况是可燃物接触高温表面长时间烘烤升温而着火。

常见的高温表面有白炽灯泡、电炉及其通电的镍铬丝表面、干燥器的高温部分、由机械摩擦导致发热的传动部分、高温管道表面、烟囱、烟道的高温部分、熔炉的炉渣及熔融金属等。

2.摩擦与撞击火花撞击和摩擦属于物体间的机械作用。

一般来说，在撞击和摩擦过程中机械能转变成热能。

当两个表面粗糙的坚硬物体互相猛烈撞击或摩擦时，往往会产生火花或火星，这种火花实质上是撞击和摩擦产生的高温发光的固体微粒。

撞击和摩擦时发生的火花通常能点燃沉积的可燃粉尘、棉花等松散的易燃物质，以及易燃的气体、蒸汽、粉尘与空气的爆炸性混合物。

如铁器和机械的撞击、钢铁工具的相互撞击等。

硬度较低的两个物体，或一个较硬与一个较软的物体之间相互撞击和摩擦时，由于硬度较低的物体通常熔点、软化点较低，容易使得物体表面变软或变形，因而不能产生高温发光的微粒，即不能产生火花。

但撞击和摩擦的机械能转变成的热能却会引燃许多易燃易爆的物质。

如机器上轴承等发热起火、砂轮的摩擦、导管或容器破裂，内部物料喷出时摩擦起火。

因此，在有火灾爆炸危险的场所，应采取防止产生摩擦和撞击火花的措施。

3.绝热压缩气体瞬间被急剧压缩产生的热量如不能及时地散发出来，气体温度会骤然升高，可能成为点火源，当温度超过可燃物自燃点时，可导致可燃物着火。

气体绝热压缩时的温度升高值可通过理论计算和试验求得。

据计算，体积为10L，压力为1atm，温度为20℃的空气，经绝热压缩使体积压缩成1L，这是压力可达21.1atm，温度会升高到463℃。

若压缩体积更小，则温度上升会更高。

绝热压缩的点燃现象，在柴油机中广为应用。

在柴油机中，压缩比为13~14，压缩行程终点压缩压力达到3432~3628Kpa时，绝热压缩作用能使气缸温度升高到500左右。

这个温度已远远超过柴油燃点，所以能立即点燃喷射到气缸内的柴油。

4.静电火花生产和生活中的静电现象是一种常见的带电现象。

静电是指绝缘物体表面上携带的相对静止的电荷，通常由不同物体接触或分离时在物质间发生电子转移而带电。

当产生的电荷分离速度超过电荷消散的速度时，即形成静电电荷的积聚。

静电积聚的影响因素有电阻率、介电常数、空气湿度。

静电发生积聚后，如果经理快速的释放过程而非逐渐耗散，则会发生静电放电危险。

当静电积聚并保持一定的电势差，在可燃性混合物中放电并产生足够大的能量时会引燃可燃物，成为点火源。

5.光线照射与聚焦光线照射和聚焦点燃主要是指太阳热辐射线对可燃物的照射点火和凸透镜、凹面镜等类似物体使太阳热辐射线聚焦点火。

强光和热辐射等，都会导致易燃物的燃烧。

如夏天强烈的日光照射会导致硝化纤维自燃，酿成火灾爆炸事故。

大功率照明灯的长时间烘烤，也是火灾事故常见的原因。

另外，太阳光线和其它一些光源的光线还会引发某些自由基的连锁反应，如氢气与氯气、乙炔与氯气等爆炸性气体在日光或其它强光（如镁条燃烧时发出的光）的照射会发生爆炸。

6.化学反应放热化学反应的放热能够使参加反应的可燃物质和反应后的可燃产物升高温度，当超过可燃物自燃点时，则使其发生自燃。

能够发生自燃的物质在常温常压条件下发生自燃都属于这种化学反应放热点火现象。

比如黄磷在空气中与氧气反应生成五氧化二磷，并放出热量，导致自燃。

金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，并放出热量，导致氢气和钠自燃。

过氧化钠与甲醇反应生成氧化钠、二氧化碳及水，反应放出热量，而导致自燃等等。

系统中的点火能量因素是系统发生火灾爆炸事故的最重要因素，因此控制和消除点火源也就成为防止一个系统发生火灾爆炸事故的最重要手段。

在实际防火防爆工作中，应针对产生点火源的条件和点火源释放能量的特点，采取控制和消除点火源的技术措施及管理措施，以防止火灾爆炸事故的发生。

三、常见点火源的防治1.明火及高温表面对于易燃液体的加热避免采用明火，一般采用蒸汽或过热水加热。

如燃油、燃煤的直接明火加热、电加热、蒸汽、过热水或其他中间载热体加热。

如果必须采用明火加热，设备应严格密封，燃烧室应与设备分开或隔离，并按防火规定留出防火间距。

在使用油浴加热时，要有防止油蒸汽起火的措施。

高温物料的输送管线，不应与可燃物、可燃建筑构件等接触；在高温表面防止可燃物料散落在上面，可燃物的排放口应远离高温表面，如果接近则应有隔热措施。

2.摩擦与撞击火花（1）对机器上的轴承等转动部件，应保证有良好的润滑并及时加油，并经常清除附着的可燃污垢，机件摩擦部分如搅拌机和通分上的轴承，最好采用有色金属或塑料制造的轴瓦。

（2）锤子、扳手等工具应用有色金属工具制作，如用青铜或镀铜的钢制作。

（3）为防止金属零件等落入设备或粉碎机里，在设备进料前应装磁力离析器，不宜使用磁力离析器的如特危险的硫、碳化钙等的破碎，应采用惰性气体保护。

（4）输送气体或液体的管道，应定期进行耐压试验，防止破裂或接口松脱喷射起火。

（5）凡是撞击或摩擦的两部分都应采用不同的金属制成（如铜与钢），通风机翼应采用铜铝合金等不易发生火花的材料制作。

（6）搬运金属容器，严禁在地上抛掷或拖拉，在容器可能碰撞部位覆盖不发生火花的材料。

（7）有爆炸危险的生产厂房，禁止穿带铁钉的鞋，地面应铺不发火材料。

（8）对吊装盛有可燃气体和液体的金属容器用吊车，应经常重点检查，以防吊绳断裂、吊钩松滑，造成坠落冲击发火。

3.绝热压缩（1）对于易燃液体，要防止混有微小气泡和防止液体以较大高度落下，避免因气泡压缩成为点火源引发事故（2）氧气瓶减压阀内密封圈必须用不燃材料，否则快速拧开高压阀门时，高压氧冲击减压阀时绝热压缩会引燃密封圈。

4.静电火花预防和控制静电放电引起火灾爆炸的三个步骤：①预防静电的产生对于易燃液体，要控制其在管道中的流速、控制装卸方式，防止不同油品相混合油中掺水等。

②及时消除已产生的静电包括泄放法和中和法。

所谓泄露是让静电电荷从带电体上泄露散失掉，避免静电积累，如设备接地，增大工作场所的湿度，往物料中加入抗静电剂.中和法即给带电体外加一定量的反电荷，使其与带电体上的电荷中和。

③避免静电放电引起燃烧爆炸在易燃液体储罐的空余空间充满惰性气体（要求<下限浓度的25%）；合理引导气流运动避开静电点燃危险区；加强检测报警装置和高效的排风措施等。

静电控制的具体方法：（1）从工艺上控制静电产生1）合理设计与选材。

合理选用原材料，尽可能使相互摩擦或接触的两种物质序列位置接近，以降低静电产生。

在有火灾、爆炸危险的场所，设计设备管道尽可能光滑平整无棱角，管径无骤变；要严格控制物料杂质；尽量用能导电的三角皮带传动，运转速度要慢，要防止过载打滑、脱落；尽量减少过滤器并安装在管路的起端。

2）控制流速。

对于液体物料的输送，通过控制流速来限制静电的产生。

3）控制压力。

液体由喷口喷出时，要控制压力。

喷口附近不得设障碍物，要注意喷口材质、形状的选择。

气体物料自喷口喷出时，应尽量先将水雾和尘粒等杂志除去，喷出量要小，压力要低，管道应常常清扫。

在液态二氧化碳喷出时，要防止带出干冰。

4)控制温度。

当不同温度油品混合时，由于温差，出现扰动也会产生静电。

（2）防止静电积聚的措施。

1）空气增湿。

在工艺条件允许的情况下，增加空气中相对湿度可以降低静电非导体的绝缘性。

一般相对湿度在80%时几乎不带静电，在70%时就能减少静电的危险。

增湿方法可以采用通风系统调湿、地面洒水及喷放水蒸气等。

2）加抗静电剂。

使静电非导体增加吸湿性或离子性，从而改变物质的电阻率，加速静电电荷的释放。

3）静电接地。

静电接地是将带电物体的电荷通过接地导线迅速引入大地，避免出现高电位，这是消除静电危害的一种基本措施。

静电接地只能带电导体表面的自由电荷，对于非导体的静电荷无法导走。

为防止感应带电，凡有火灾爆炸危险的场所，平行管道间距小于10cm时，每隔10m平行管道连通一次。

在相交管道间距小于10cm时，在相交或相近处也应连通。

金属梁柱、架构与管道金属设备小于10cm，也应相互连接并接地。

（3）采用静电中和的措施。

主要通过安装静电消除器，通过产生离子来消除静电危害。

（4）人体防静电。

1）人体防静电措施。

在进行工作时，穿防静电鞋，电阻应小于10^8Ω；禁止穿羊毛或化纤厚袜；穿防静电工作服或手套和帽子，在有爆炸危险和产生静电的危险场所应穿棉制品服装。