易燃?xì)怏w是指溫度在20℃、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓101.3kPa時(shí),爆炸下限≤13%(體積),或燃燒范圍不小于12個(gè)百分點(diǎn)(爆炸濃度極限的上、下限之差)的氣體。如氫氣、乙炔氣、一氧化碳、甲烷等碳五以下的烷烴、烯烴,無(wú)水的一甲胺、二甲胺、三甲胺,環(huán)丙烷、環(huán)丁烷、環(huán)氧乙烷,四氫化硅、液化石油氣等。
一、易燃?xì)怏w的分級(jí)
易燃?xì)怏w分為二級(jí)。
I級(jí):爆炸下限<10%;或不論爆炸下限如何,爆炸極限范圍≥12個(gè)百分點(diǎn);
II級(jí):10%≤爆炸下限<13%,且爆炸極限范圍<12個(gè)百分點(diǎn)。
二、易燃?xì)怏w的火災(zāi)危險(xiǎn)性
(一)易燃易爆性
易燃?xì)怏w的主要危險(xiǎn)性是易燃易爆性,所有處于燃燒濃度范圍之內(nèi)的易燃?xì)怏w,遇火源都可能發(fā)生著火或爆炸,有的易燃?xì)怏w遇到極微小能量著火源的作用即可引爆。易燃?xì)怏w著火或爆炸的難易程度,除受著火源能量大小的影響外,主要取決于其化學(xué)組成,而其化學(xué)組成又決定著氣體燃燒濃度范圍的大小、自燃點(diǎn)的高低、燃燒速度的快慢和發(fā)熱量的多少。綜合易燃?xì)怏w的燃燒現(xiàn)象,其易燃易爆性具有以下3個(gè)特點(diǎn):
①比液體、固體易燃,且燃速快,一燃即盡。這是因?yàn)橐话銡怏w分子間引力小,容易斷鍵,無(wú)需熔化分解過(guò)程,也無(wú)需用以熔化、分解所消耗的熱量;
②一般來(lái)說(shuō),由簡(jiǎn)單成分組成的氣體,如氫氣(H2)比甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)等,比復(fù)雜成分組成的氣體易燃,燃速快,火焰溫度高,著火爆炸危險(xiǎn)性大,這是因?yàn)閱我怀煞值臍怏w不需受熱分解的過(guò)程和分解所消耗的熱量。簡(jiǎn)單成分氣體和復(fù)雜成分氣體的火災(zāi)危險(xiǎn)性比較如表1-4-1所示;
表1-4-1 簡(jiǎn)單成分氣體和復(fù)雜成分氣體火災(zāi)危險(xiǎn)性比較
氣體名稱(chēng) | 化學(xué)組成 | 最大直線(xiàn)燃燒速度(cm/s) | 最高火焰溫度 (℃) | 爆炸濃度范圍 體積(%) |
氫氣 | H2 | 210 | 2130 | 4~75 |
一氧化碳 | CO | 39 | 1680 | 12.5~74 |
甲烷 | CH4 | 33.8 | 1800 | 5~15 |
?
③價(jià)鍵不飽和的易燃?xì)怏w比相對(duì)應(yīng)價(jià)鍵飽和的易燃?xì)怏w的火災(zāi)危險(xiǎn)性大。這是因?yàn)椴伙柡蜌怏w的分子結(jié)構(gòu)中有雙鍵或叁鍵存在,化學(xué)活性強(qiáng),在通常條件下,即能與氯、氧等氧化性氣體起反應(yīng)而發(fā)生著火或爆炸,所以火災(zāi)危險(xiǎn)性大。
(二)擴(kuò)散性
處于氣體狀態(tài)的任何物質(zhì)都沒(méi)有固定的形狀和體積,且能自發(fā)地充滿(mǎn)任何容器。由于氣體的分子間距大,相互作用力小,所以非常容易擴(kuò)散。氣體的擴(kuò)散特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾方面:
①比空氣輕的氣體逸散在空氣中可以無(wú)限制地?cái)U(kuò)散與空氣形成爆炸性混合物,并能夠順風(fēng)飄蕩,迅速蔓延和擴(kuò)展;
②比空氣重的氣體泄漏出來(lái)時(shí),往往飄浮于地表、溝渠、隧道、廠房死角等處,長(zhǎng)時(shí)間聚集不散,易與空氣在局部形成爆炸性混合氣體,遇著火源發(fā)生著火或爆炸;同時(shí),密度大的易燃?xì)怏w一般都有較大的發(fā)熱量,在火災(zāi)條件下,易于造成火勢(shì)擴(kuò)大。掌握氣體的相對(duì)密度及其擴(kuò)散性,不僅對(duì)評(píng)價(jià)其火災(zāi)危險(xiǎn)性的大小,而且對(duì)選擇通風(fēng)門(mén)的位置、確定防火間距以及采取防止火勢(shì)蔓延的措施都具有實(shí)際意義。常見(jiàn)可燃?xì)怏w的相對(duì)密度與擴(kuò)散系數(shù)的關(guān)系如表
1-5-2所示。