表1-5-2 常见可燃气体的相对密度与扩散系数的关系
气体名称 | 扩散系数(c㎡/s) | 相对密度 | 气体名称 | 扩散系数(c㎡/s) | 相对密度 |
氢 | 0.634 | 0.07 | 乙烯 | 0.130 | 0.97 |
乙炔 | 0.194 | 0.91 | 甲醚 | 0.118 | 1.58 |
甲烷 | 0.196 | 0.55 | 液化石油气 | 0.121 | 1.56 |
氨 | 0.198 | 0.5962 | | | |
(三)可缩性和膨胀性
任何物体都有热胀冷缩的性质,气体也不例外,其体积也会因温度的升降而胀缩,且胀缩的幅度比液体要大得多。气体的可缩性和膨胀性特点如下:
①当压力不变时,气体的温度与体积成正比,即温度越高,体积越大。通常气体的相对密度随温度的升高而减小,体积却随温度的升高而增大;
②当温度不变时,气体的体积与压力成反比,即压力越大,体积越小。如对100L、质量一定的气体加压至1013.25kPa时,其体积可以缩小到10L。这一特性说明,气体在一定压力下可以压缩,甚至可以压缩成液态。所以,气体通常都是经压缩后存于钢瓶中的;
③在体积不变时,气体的温度与压力成正比,即温度越高,压力越大。这就是说,当储存在固定容积容器内的气体被加热时,温度越高,其膨胀后形成的压力就越大。如果盛装压缩或液化气体的容器(钢瓶)在储运过程中受到高温、暴晒等热源作用时,容器、钢瓶内的气体就会急剧膨胀,产生比原来更大的压力。当压力超过了容器的耐压强度时,就会引起容器的膨胀,甚至爆裂,造成伤亡事故。因此,在储存、运输和使用压缩气体和液化气体的过程中,一定要注意防火、防晒、隔热等措施;在向容器、气瓶内充装时,要注意极限温度和压力,严格控制充装量,防止超装、超温、超压。表1-5-3列出了各组分液化石油气在不同温度下的饱和蒸气压,可从中看出温度的影响程度。
表1-5-3 各组分液化石油气在不同温度下的饱和蒸气压 单位:Mpa
气体组分温度/℃ | 丙烷 | 丙烯 | 正丁烷 | 异丁烷 | 正丁烯 | 异丁烯 | 25%丁烷 | 50%丁烷 | 75%丁烷 |
75%丙烷 | 50%丙烷 | 25%丙烷 |
-50 | 0.08 | 0.09 | 0.010 | 0.017 | 0.009 | | 0.062 | 0.045 | 0.027 |
-40 | 0.12 | 0.14 | 0.18 | 0.027 | 0.017 | | 0.094 | 0.069 | 0.043 |
-30 | 0.18 | 0.20 | 0.028 | 0.044 | 0.027 | 0.044 | 0.142 | 0.104 | 0.066 |
-20 | 0.27 | 0.30 | 0.045 | 0.069 | 0.041 | 0.069 | 0.213 | 0.157 | 0.101 |
-10 | 0.37 | 0.41 | 0.068 | 0.102 | 0.064 | 0.102 | 0.295 | 0.219 | 0.143 |
O | 0.47 | 0.59 | 0.103 | 0.106 | 0.130 | 0.160 | 0.384 | 0.288 | 0.192 |
10 | 0.64 | 0.76 | 0.150 | 0.230 | 0.140 | 0.230 | 0.517 | 0.395 | 0.272 |
20 | 0.80 | 0.98 | 0.200 | 0.295 | 0.250 | 0.320 | 0.690 | 0.530 | 0.370 |
30 | 1.10 | 1.33 | 0.290 | 0.420 | 0.270 | 0.420 | 0.900 | 0.695 | 0.492 |
40 | 1.43 | 1.70 | 0.390 | 0.550 | 0.360 | | 0.170 | 0.910 | 0.650 |
50 | 1.80 | 2.10 | 0.510 | 0.710 | 0.480 | 0.710 | 1.475 | 1.155 | 0.832 |
(四)带电性
从静电产生的原理可知,任何物体的摩擦都会产生静电,氢气、乙烯、乙炔、天然气、液化石油气等从管口或破损处高速喷出时也同样能产生静电。其主要原因是气体本身剧烈运动造成分子间的相互摩擦,气体中含有固体颗粒或液体杂质在压力下高速喷出时与喷嘴产生的摩擦等。影响压气体静电荷产生的主要因素有:
(1)杂质。气体中所含的液体或固体杂质越多,多数情况下产生的静电荷也越多。
(2)流速。气体的流速越快,产生的静电荷也越多。
据实验,液化石油气喷出时,产生的静电电压可达9000V,其放电火花足以引起燃烧。因此,压力容器内的可燃气体,在容器、管道破损时或放空速度过快时,都易因静电引起着火或爆炸事故。带电性是评定可燃气体火灾危险性的参数之一,掌握了可燃气体的带电性,可采取设备接地、控制流速等相应的防范措施。
(五)腐蚀性、毒害性
1.腐蚀性
这里所说的腐蚀性主要是指一些含氢、硫元素的气体具有腐蚀性。如硫化氢、硫氧化碳、氨、氢等,都能腐蚀设备,削弱设备的耐压强度,严重时可导致设备系统裂隙、漏气,引起火灾等事故。目前危险性最大的是氢,氢在高压下能渗透到碳素中去,使金属容器发生"氢脆"。因此,对盛装这类气体的容器,要采取一定的防腐措施。如用高压合金钢并含铬、钼等一定量的稀有金属制造材料,定期检验其耐压强度等。
2.毒害性
一氧化碳、硫化氢、二甲胺、氨、澳甲烷、二硼烷、二氯硅烷、锗烷、三氟氯乙烯等气体,除具有易燃易爆性外,还有相当的毒害性,因此,在处理或扑救此类有毒气体火灾时,应特别注意防止中毒。
易燃液体是指闭杯试验闪点<61℃的液体、液体混合物或含有固体混合物的液体,但不包括由于存在其它危险已列入其它类别管理的液体。闭杯闪点指在标准规定的试验条件下,在闭杯中试样的蒸气与空气的混合气接触火焰时,能产生闪燃的最低温度。
一、易燃液体的分类
易燃液体分为三级。
(1)I级。闪点<-18℃,如汽油、正戊烷、环戊烷、环戊烯、乙醛、丙酮、乙醚、甲胺水溶液、二硫化碳等。
(2)II类。-18℃≤闪点<23℃,如石油醚、石油原油、石脑油、正庚烷及其异构体、辛烷及其异辛烷、苯、粗苯、甲醇、乙醇、噻吩、吡啶、香蕉水、显影液、镜头水、封口胶等。
(3)III类。23℃≤闪点<61℃,如煤油、磺化煤油、浸在煤油中的金属镧、铷、铈、壬烷及其异构体、癸烷、樟脑油、乳香油、松节油、松香水、癣药水、刹车油、影印油墨、照相用清除液、涂底液、医用碘酒等。
二、易燃液体的火灾危险性
(一)易燃性
液体的燃烧是通过其挥发出的蒸气与空气形成的可燃性混合物,在一定的比例范围内遇明火源点燃而实现的,因而实质上是液体蒸气与氧化合的剧烈反应。易燃液体燃烧的难易程度,即火灾危险的大小,主要取决于它们分子结构和分子量的大小。
(二)爆炸性
由于任何液体在任一温度下都能蒸发。所以,易燃液体也具有这种性质,当挥发出的易燃蒸气与空气混合,达到爆炸浓度范围时,遇明火就发生爆炸。易燃液体的挥发性越强,这种爆炸危险就越大。不同液体的蒸发速度随其所处状态的不同而变化,影响其蒸发速度的因素有温度、沸点、暴露面、比重、压力、流速等。
(三)受热膨胀性
易燃液体也有受热膨胀性,储存于密闭容器中的易燃液体受热后,本身体积膨胀的同时蒸气压力增加。若超过了容器所能承受的压力限度,就会造成容器膨胀,以至爆裂。夏季盛装易燃液体的桶,常出现鼓桶现象以及玻璃容器发生爆裂,就是由于受热膨胀所致。
(四)流动性
流动性是液体的通性,易燃液体的流动性增加了火灾危险性。如易燃液体渗漏会很快向四周扩散,能扩大其表面积,加快挥发速度,提高空气中的蒸气浓度,易于起火蔓延。如在火场上储罐(容器)一旦爆裂,液体会四处流散,造成火势蔓延,扩大着火面积,给施救工作带来一定困难。所以,为了防止液体泄漏、流散,在储存时应备事故槽(罐),构筑防火堤,设水封井等。液体着火时,应设法堵截流散的液体,防止其蔓延扩散。
(五)带电性
多数易燃液体在灌注、输送、喷流过程中能够产生静电,当静电荷聚集到一定程度,则放电发火,有引起着火或爆炸的危险。
(六)毒害性
易燃液体大都本身或其蒸气具有毒害性,有的还有刺激性和腐蚀性。易燃液体蒸发气体,通过人体的呼吸道、消化道、皮肤三个途径进入人体内,造成人身中毒。中毒的程度与蒸气浓度、作用时间的长短有关。浓度低、时间短则中毒程度轻,反之则重。
易燃固体、易于自燃的物质、遇水放出易燃气体的物质
在易燃易爆危险品这一类物质中包含易燃固体、易于自燃的物质、遇水放出易燃气体的物质三项。其中易燃固体主要指易被各类火源点燃的固态状物质,易于自燃物质主要是指与空气接触容易自行燃烧的物质,遇水放出易燃气体的物质主要是当遇水时会放出易燃气体和热量的物品。
一、易燃固体
易燃固体是指燃点低,对热、撞击、摩擦敏感,易被外部火源点燃,燃烧迅速,并可能散发出有毒烟雾或有毒气体的固体。但不包括已列入爆炸品的物质。
(一)易燃固体的分类与分级
根据燃点的高低,燃烧物质可分为易燃固体和可燃固体,燃点高于300℃的称为可燃固体,如农副产品及其制品(也称易燃货物)。燃点低于300℃的为易燃固体,如大部分化工原料及其制品,但合成橡胶、合成树脂、合成纤维属可燃固体。为了不同的需要,易燃固体按其燃点的高低、燃烧速度的快慢、放出气体的毒害性的大小通常还分成二级,见表1-5-4。
表1-5-4 易燃固体的分级分类
级 别 | 分 类 | 举 例 |
一级 (甲) | 燃点低、易燃烧、燃烧迅速和猛烈,并放出有毒气体 | (1)赤磷及含磷化合物 | 赤磷、三硫基萘、硝化棉等 |
(2)硝基化合物 | 二硝基甲苯、二硝基萘、硝化棉等 |
(3)其他 | 闪光粉、氨基化钠、重氮氨基苯等 |
二级 (乙) | 燃点较高、燃烧较慢、燃烧产物毒性也较小 | (1)硝基化合物 | 硝基芳烃、二硝基丙烷等 |
(2)易燃金属粉 | 铝粉、镁粉、锰粉等 |
(3)萘及其衍生物 | 萘、甲基萘等 |
(4)碱金属氨基化合物 | 氨基化钠、氨基化钙 |
(5)硝化棉制品 | 硝化纤维漆布、赛璐珞板等 |
(6)其他 | 硫磺、生松香、聚甲醛等 |
注:燃点在300℃以下的天然纤维(如棉、麻纸张、谷草等)列属丙类易燃固体。
(二)易燃固体包括的范围
1.湿爆炸品
指用充分的水或酒精,或增塑剂以抑制爆炸性能的爆炸品。如按重量含水至少10%的苦味酸铵、二硝基苯酚盐、硝化淀粉等均属湿爆炸品。
2.自反应物质
指在常温或高温下由于储存或运输温度太高,或混入杂质能引起激烈的热分解,一旦着火无须掺入空气就可发生反应的物质。在无火焰分解情况下,某些可能散发毒性蒸气或其它气体。这些物质主要包括脂肪族偶氮化合物、芳香族硫代酰肼化合物、亚硝基类化合物和重氮盐类化合物等固体物质。