閃點越低,危險性越大。閃點是可能引起火災的最低溫度。影響閃點的因素很多。對于同類可燃物質(zhì),相對分子質(zhì)量越大,則閃點越高,混合可燃性物質(zhì)的閃點一般低于每種可燃物質(zhì)的閃點的平均值。
涂料中常用的很多溶劑的閃點,都是低于室溫的,所以在涂裝中必須嚴格控制爐內(nèi)的可燃性蒸氣的濃度,同時嚴禁火源的產(chǎn)生。
可燃液體在空氣中達到某一溫度時,接觸火源即發(fā)生燃燒,若移去火源仍能繼續(xù)燃燒,這種現(xiàn)象叫做著火,能引起著火的最低溫度叫做燃點或著火點。在燃點溫度下能形成連續(xù)燃燒。因為此時的液體蒸發(fā)速度比閃點溫度時稍快,蒸氣量足以供給連續(xù)不斷的燃燒。在連續(xù)燃燒的最初瞬間,火焰周圍的液體溫度可能剛剛達到燃點;但隨后溫度會不升高,促使液體蒸發(fā)進一步加快,火勢逐漸擴大,形成穩(wěn)定的連續(xù)燃燒。
自燃,是指可燃物質(zhì)在沒有明火作用的情況下發(fā)生的燃燒,發(fā)生自燃的最低溫度叫做自燃溫度。在生產(chǎn)過程中,任何部位的可燃物質(zhì)的溫度必須遠低于其自燃溫度。
對于易燃和可燃物質(zhì)的火災危險性,可通過其化學性質(zhì)和物理性質(zhì)表示。物理化學性質(zhì)與危險性有如下關(guān)系:
1、易燃和可燃物質(zhì)的沸點越低,其閃點也越低,發(fā)生火災的危險性就越大。
2、易燃和可燃物質(zhì)的密度越大,其蒸發(fā)速度越快,閃點也越低,發(fā)生火災的危險性就越大。
3、同一類有機化合物中,一般是分子量越小的,發(fā)生火災的危險性越大。
4、在脂肪類碳氧化合物中,醚的火災危險性最大,醛、酮、酯類次之,醇類又次之,酸類的火災危險性較小。
5、大部分易燃和可燃物質(zhì),如汽油、煤油、苯、醚、酯等是高電阻率的電介質(zhì),所以都有摩擦產(chǎn)生靜電放電發(fā)生火災的危險,醇類、醛類不是電介質(zhì),電阻率低,產(chǎn)生靜電火災的危險性很小。
四、爆炸極限和爆炸危險度
易燃易爆氣體或蒸氣與空氣的混合物,當其易燃易爆物質(zhì)濃度達到一定的量值范圍,同時,在上述物質(zhì)充斥空間存在著火源,就有可能發(fā)生爆炸。這個濃度范圍叫做爆炸濃度極限,簡稱爆炸極限。能發(fā)生爆炸的最低濃度叫爆炸下限,能發(fā)生爆炸的最高濃度叫爆炸上限。由于濃度在爆炸下限以下或爆炸上限以上,或不存在著火源,或氧氣量不夠,都不能發(fā)生燃燒和爆炸。只有在爆炸下限和爆炸上限這個濃度區(qū)間可以發(fā)生爆炸,這個區(qū)間稱為爆炸范圍。
可燃氣體和可燃蒸氣的爆炸極限常以體積百分比濃度表示,也可以用質(zhì)量表示,單位是mg/m3。影響爆炸極限的主要因素有:
1、環(huán)境溫度增高,爆炸范圍擴大。
2、含氧量增高,爆炸范圍擴大,反之則縮小。
3、爆炸性混合氣體中有惰性氣體存在時,爆炸范圍縮小,惰性氣體增加到一定數(shù)量則不能爆炸。
4、壓力增高時爆炸范圍擴大,壓力降低時,爆炸范圍縮小。爆炸范圍縮小到零時的壓力稱為起爆臨界壓力。
易燃和可燃物質(zhì)的蒸氣的爆炸危險性可以用爆炸危險度即爆炸濃度范圍與爆炸下限濃度之比值來表示:
爆炸危險度=(爆炸上限值-標準下限值)/標準下限濃度
上式說明,爆炸下限濃度低而爆炸上限濃度高,即爆炸范圍寬時,出現(xiàn)爆炸條件的機會就多,爆炸危險度就高。
六、涂料的爆炸危險性
鋼桶涂裝用的國產(chǎn)涂料中90%以上為含有機溶劑。由于有機溶劑(包括稀釋劑)有易燃和易爆特性,所以涂料多用閃點這個物理參數(shù)來確定危險等級。但是,在涂料的貯存、涂裝和成膜的干燥過程中,都不同程度存在有機溶劑、稀釋劑的蒸氣(揮發(fā)氣體)與空氣形成易燃易爆混合氣體。此種混合氣體的閃點、爆炸極限等,標志著爆炸危險程度的特性,在國外,通常由生產(chǎn)或研制涂料的單位提供MSDS(物料安全特性說明書)。目前國產(chǎn)涂料一般還不為用戶提供涂料的安全特性說明。
涂料除以閃點作為衡量爆炸危險等級的主要參量以外,爆炸極限也是衡量危險程度的一個指標。此外,還有傳爆能力、自燃溫度性能指標等。常用的有機溶劑和稀釋劑的爆炸極限數(shù)值如下表所示。
常用有機溶劑和稀釋劑的爆炸極限
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有機物名稱 | 應用形式 | 閃點/℃ | 爆炸極限/% |
上限 | 下限 |
甲苯 二甲苯 乙醇 異丙醇 丁醇 丙醇 乙酸乙酯 乙酸丙酯 乙酸丁酯 200號溶劑 汽油 | 溶劑,稀釋劑 | 6-30 29 9-32 12 21-34 -20 -10 10 22 19 - | 1.0 1.0 2.6 2 1.7 1.6 2.1 11.7 1.2 1.0 - | 7 7.6 19 12 8 13 11.5 8 7.6 6 - |
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有機溶劑的爆炸危險性概括如下:
1、易燃性高,大部分有機溶劑的閃點在常溫以下;
2、爆炸下限一般在1%-3%,爆炸極限范圍較寬;
3、極易揮發(fā),有可能引起火焰擴散式燃燒;
4、所需著火源能量很小,很小的火星就可能引爆;
5、有帶電性,有靜電可燃危險。
七、鋼桶涂裝場所防火防爆的最基本要求
從以上分析,我們能夠明確的知道,在鋼桶涂裝場所產(chǎn)生爆炸必須同時具備以下三個條件:
1、涂料中所用溶劑或稀釋劑為易燃液體,在涂裝過程中,存在易燃物質(zhì)蒸氣,或以霧狀形式懸浮于空氣中;
2、上述物質(zhì)與空氣相混合,其混合濃度在爆炸極限范圍以內(nèi);
3、存在足以點燃爆炸性混合物的火花、電弧或過熱能量(溫度太高)。
為了有效防火防爆,在鋼桶涂裝噴漆室和烘干爐中,通常配置機械通風裝置,其通風量,要求足以使噴漆室或烘干爐內(nèi)爆炸性混合氣體的最大體積濃度限制在爆炸下限的50%以下。如果噴漆室和烘干爐配置有機械通風,且達到足夠的通風量,則只有在機械通風出現(xiàn)故障時(即在不正常情況下),才有可能短時間積聚形成爆炸混合氣體。
需要突出強調(diào)的是,涂裝場所必須設置有效的強制通風裝置,以提高涂裝作業(yè)場所的安全性。這是最基本的防火防爆要求!