防火防爆理论与技术第6章课件.ppt

第六节 粉尘爆炸 粉尘爆炸的主要特性参数 爆炸极限 最小点火能量 最低着火温度 升压速度 爆炸指数 第六节 粉尘爆炸 粉尘爆炸的影响因素 粉尘的物理化学性质 化学结构与反应活性、可燃挥发分、燃烧热、灰分、热解的难易程度、带电性 粉尘的粒度和浓度 可燃气体和惰性成分的含量 粉尘爆炸的环境条件 温度、水分、空间体积 火源强度及点火方式 悬浮性因素 第六节 粉尘爆炸 粉尘爆炸的预防 消除粉尘源； 控制点火源； 控制作业场所的相对湿度； 惰化可燃粉尘； 粉尘爆燃自动防控技术。 粉尘爆炸的抑制 粉尘爆炸抑制系统：探测装置和灭火喷洒系统 防爆泄压系统 第六章 可燃固体燃烧与爆炸 主要内容 第一节 固体燃烧概述 第二节 几类典型固体的燃烧 第三节 固态可燃物的火灾蔓延 第四节 固体可燃物的阴燃 第五节 炸药爆炸 第六节 粉尘爆炸 第一节 固体燃烧概述 固体燃烧的形式 蒸发燃烧：熔融蒸发，蒸气与氧发生反应 表面燃烧：在其表面直接与氧作用 分解燃烧：受热分解产生的挥发分与氧作用 熏烟燃烧：阴燃，在空气不流通、加热温度低、分解出的挥发分少或逸散快、含水分较多的情况下，只冒烟而无火焰的现象。 动力燃烧：爆炸式燃烧，粉尘爆炸、炸药爆炸及轰燃 第一节 固体燃烧概述 评价固体可燃物危险性的参数 燃点、熔点、闪点： 热分解温度：固体受热发生分解的初始温度 自燃点：加热到一定程度能自行燃烧的最低温度 比表面积：单位体积所包含的表面积 氧指数：在规定的条件下，维持物质燃烧的氧氮混合气中的最低氧含量的体积百分数。可以据氧指数划分材料燃烧性能 氧指数范围 可燃物燃烧性能 ＜22 易燃材料 22～27 可燃材料 ＞27 难燃材料 第一节 固体燃烧概述 氧指数测定实验 第一节 固体燃烧概述 氧指数测定实验 1.将可燃物（试件）放置在规定位置，并夹好。 2.连接氮气瓶和氧气瓶的管线。 3.分别打开氮（氧）气瓶的开关，接着打开相应的减压阀，将压力调至约0.2Mpa。 4.调整仪器上的氮气和氧气压力，约为0.1Mpa。 第一节 固体燃烧概述 氧指数测定实验 5.调整氮气和氧气的流量，分别约为8L/min和2L/min 6.采用专用点火装置对可燃物进行点火。 7.如果可燃物的燃烧时间小于3min，则降低氮气的流量，增加氧气的流量；反之亦然，直至燃烧时间约为3min为止。 8.实验重复三次，结果取小数点后一位。 第一节 固体燃烧概述 固体的引燃条件 火灾中常见的是受热释放可燃气体的固体； 受热时能否被引燃取决于其释放的可燃气能否保持一定浓度，即 可计算求得，ΔHc和LV可以查有关文献，对于一定厚度的无限大固体，有 Gcr和ψ有如下关系 则当S＜0时，不能被引燃或只发生闪燃，当S＞0时，能被引燃，S＝0为判别条件。 第一节 固体燃烧概述 固体的引燃时间 在火源持续作用下，固体被引燃的时间长短与可燃物种类、形状、尺寸、火源强度、加热方式等因素有关； 假定某一薄物体的厚度、密度、热容及其周围环境间的对流换热系数分别为τ、ρ、C及h；物体的燃点和环境温度分别为Ti和T0。当薄物体两同时受温度为T∞的热气流加热时，在时间间隔dt内，能量平衡方程可以写成 即 从T0到Ti进行积分，得引燃时间 如果一面受热，另一面绝热，则 如果另一面不绝热，则 当物体一面受到热能量为 的辐射加热，另一面 绝热时，假设物体的吸收率为α，在时间间隔dt内，则能量方程为 从T0到Ti进行积分得引燃时间ti 如果物体一面受辐射热，另一面不绝热，则 第一节 固体燃烧概述 固体火焰传播理论 火势发展快慢取决于：火焰传播速度和可燃物面积 燃烧起始表面：固体火焰传播时正在燃烧的表面和未燃物质之间的界面，穿过这个界面的传热速率决定了火焰传播或火灾蔓延的速度 火焰传播基本方程： 第二节 典型的固体燃烧 高聚物燃烧 塑料、橡胶和纤维 过程：受热软化熔融、热分解、着火燃烧 普遍的燃烧特点 发热量较高，燃烧速度较快； 发烟量较大，影响能见度； 燃烧产物危害性大。 氧指数的估算 第二节 典型的固体燃烧 木材的燃烧 组成：元素（C、H、O），成分（纤维素，水分）； 热分解： 燃烧过程； 燃烧速度：质量速度和线速度 密度、含水量、比表面积 第二节 典型的固体燃烧 煤的燃烧 固体燃料煤的燃烧过程： 被加热，干燥，可燃气体析出，着火，火焰； 可燃气体阻止氧气到达颗粒表面，火焰加热颗粒； 可燃气体着完后，颗粒表面光亮，蓝色火焰。 固体碳粒燃烧 多相燃烧过程 碳氧燃烧机理：二氧化碳模型、一氧化碳模型、中间碳氧络合物模型。 中间碳氧络合物模型 第二节 典型的固体燃烧 金属燃烧 挥发金属和不挥发金属 熔融蒸发式燃烧（挥发金属），气固两相燃烧（不挥发金属燃烧） 特征： 燃烧难易程度与表面积