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消防知識:可燃?xì)怏w火災(zāi)危險性參數(shù)及測定方法
來源:消防檢測 時間:2018-08-30 16:51:51
危險化學(xué)品種類繁多,日常生活中也離不開危險化學(xué)品。如家庭中所使用的天然氣、打火機中的氣體、汽車中的汽油等。雖然危險化學(xué)品事故帶來的危害后果是巨大的,但危險化學(xué)品在一定的條件下是安全的,只有在某些特定因素的影響下,會導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸、中毒等事故。
危險化學(xué)品種類繁多,其危險性類別也不同:有的具有易燃易爆的特點,在一定誘發(fā)因素下會發(fā)生火災(zāi)、爆炸等事故;有的具有毒性、腐蝕性、放射性等特點。為了對危險化學(xué)品進(jìn)行更好的管理,GB6944-2012《危險貨物分類和品名編號》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)通常將危險化學(xué)品分為9類:第1類,爆炸品;第2類,氣體;第3類,易燃液體;第4類,易燃固體、易于自燃的物質(zhì)、遇水放出易燃?xì)怏w的物質(zhì);第5類,氧化性物質(zhì)和有機過氧化物;第6類,毒性物質(zhì)和感染性物質(zhì);第7類,放射性物質(zhì);第8類,腐蝕性物質(zhì);第9類,雜項危險物質(zhì)和物品,包括危害環(huán)境物質(zhì)。其中,第2類中的氣體分為3項,分別為:2.1項,易燃?xì)怏w;2.2項,非易燃無毒氣體;2.3項,毒性氣體。2.1項的易燃?xì)怏w具有易燃易爆的特點,衡量其火災(zāi)危險性的主要參數(shù)為爆炸極限。除爆炸極限外,可燃?xì)怏w的自燃溫度、-小點火能量、燃燒熱等也是評價其火災(zāi)危險性的參數(shù)。針對可燃?xì)怏w的火災(zāi)危險性參數(shù)及其測定方法進(jìn)行梳理及分析。
1爆炸極限
《危險貨物分類和品名編號》中,易燃?xì)怏w通常指的是在20℃和101.3kPa條件下能發(fā)生燃燒的氣體。該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的易燃?xì)怏w需滿足下述兩個條件之一:爆炸下限小于或等于13%的氣體;不論其爆炸下限如何,其爆炸極限范圍(燃燒范圍)大于或等于12%的氣體。
評價可燃?xì)怏w的火災(zāi)危險性,爆炸極限是-重要的指標(biāo)之一。例如,GB50016—2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》規(guī)定:“爆炸下限小于10%的氣體火災(zāi)危險性為甲類”,“爆炸下限不小于10%的氣體的火災(zāi)危險性為乙類”。對于可燃?xì)怏w爆炸極限的測定,有兩個--標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其測定方法。分別為GB/T12474—2O08《空氣中可燃?xì)怏w爆炸極限測定方法》和GB/T21844-2008{化合物(蒸氣和氣體)易燃性濃度限值的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法》。其中,GB/T12474-2008對應(yīng)于ISO10156:1996。GB/T21844—2OO8等同采用了美國材料試驗協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)ASTME681:04。
除了上述的爆炸極限測定標(biāo)準(zhǔn)外,在國外的其他標(biāo)準(zhǔn)中也規(guī)定了可燃?xì)怏w爆炸極限的測定方法。歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN1839:2017中也規(guī)定了可燃?xì)怏w爆炸極限的測定方法。EN1839:2017中規(guī)定了兩種反應(yīng)容器。這3個標(biāo)準(zhǔn)的主要差異及對比情況,見表1所示。
表1可燃?xì)怏w爆炸極限測定標(biāo)準(zhǔn)的對比
2-小點火能量
GB/T14288-1993《可燃?xì)怏w與易燃液體蒸氣-小靜電點火能測定方法》中,規(guī)定了測定可燃?xì)怏w和閃點低于60℃的易燃液體蒸氣的-小靜電點火能的測定方法。在美國材料試驗協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)ASTME582—07{Standard Test Methodfor Minimum Ignition Energyand Quenching Distancein Gaseous Mixtures}中也規(guī)定了可燃?xì)怏w-小點火能量的測定方法。此外,該標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了可燃?xì)怏w淬熄距離的測定方法。不同可燃?xì)怏w-小點火能量測試方法標(biāo)準(zhǔn)的比較,見表2所示。
表2可燃?xì)怏w的-小點火能量測定標(biāo)準(zhǔn)的比較
3自燃溫度
GB5332-2007<(可燃液體和氣體引燃溫度試驗方法》中規(guī)定了可燃?xì)怏w的引燃溫度(自燃溫度)的測定方法。該標(biāo)準(zhǔn)等同采用IEC60079-4:19756爆炸性氣體環(huán)境中的電氣設(shè)備一第四部分一引燃溫度試驗方法》第二版。試驗方法中使用的容器為200mL敞口錐形瓶,試驗中將敞口錐形燒瓶加熱到一定溫度后,把一定量可燃液體或氣體試樣注入錐形燒瓶中,觀察燒瓶內(nèi)是否發(fā)生引燃現(xiàn)象。通過采用不同溫度和不同試樣量重復(fù)試驗,把發(fā)生引燃時燒瓶的-低溫度作為該試樣在常壓下空氣中的引燃溫度。
美國材料試驗協(xié)會的標(biāo)準(zhǔn)ASTM659-15{Standard Test Methodfor Autoignition Temperature of Chemicals}中對化學(xué)品自燃溫度的測定做出了規(guī)定。該試驗方法中使用的反應(yīng)容器為500mL的球形玻璃燒瓶。反應(yīng)容器的體積和壓力對可燃?xì)怏w的自燃溫度有一定的影響。反應(yīng)容積的體積越大,白燃溫度越低。壓力越大,自燃溫度也越低。GB/T21860-2008《液體化學(xué)品自燃溫度的試驗方法》采用了ASTM659-78(2005)版本。
--標(biāo)準(zhǔn)GB/T21791-2008《石油產(chǎn)品自燃溫度測定法》也規(guī)定了可燃?xì)怏w自燃溫度的測定方法。該標(biāo)準(zhǔn)等同采用了德國--標(biāo)準(zhǔn)DIN51794:2003{Testing of Mineral Oil Hydrocarbons-Determination of Ignition Temperature}。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了可燃液體和氣體、石油產(chǎn)品及其混合物在75~65O℃之間自燃溫度的測定方法。不同測定可燃?xì)怏w自燃標(biāo)準(zhǔn)的比較,見表3所示。
表3可燃?xì)怏w自燃溫度測定標(biāo)準(zhǔn)的比較
4結(jié)語
由于可燃?xì)怏w易燃易爆的特點,準(zhǔn)確評價其火災(zāi)危險性是對可燃?xì)怏w火災(zāi)事故預(yù)防、處置和消防監(jiān)督管理的基礎(chǔ)。不同的可燃?xì)怏w其被引燃的難易程度有差異,其火災(zāi)、爆炸的危害后果也有所不同??扇?xì)怏w的火災(zāi)危險性參數(shù)也有較大差異??扇?xì)怏w由于其化學(xué)性質(zhì)不同,生產(chǎn)工藝、使用場所、儲存狀態(tài)、可能遇到的引火源的不同,導(dǎo)致發(fā)生事故的可能性不同、事故后果也會有差異,僅用一個參數(shù)衡量其火災(zāi)危險性,顯得不夠準(zhǔn)確。因此,建議開展在多參數(shù)、非常規(guī)條件下的可燃?xì)怏w火災(zāi)危險性研究,為預(yù)防可燃?xì)怏w的火災(zāi)、爆炸事故提供技術(shù)支持。