第四章 燃烧和爆炸与防火防爆安全技术 第一节 燃烧要素和燃烧类别 一、燃烧概述 燃烧是可燃物质与助燃物质(氧或其他助燃物质)发生的一种发光发热的氧化反应。在化学反应中,失掉电子的物质被氧化,获得电子的物质被还原。所以,氧化反应并不限于同氧的反应。例如,氢在氯中燃烧生成氯化氢。氢原子失掉一个电子被氧化,氯原子获得一个电子被还原。类似地,金属钠在氯气中燃烧,酷热的铁在氯气中燃烧,都是激烈的氧化反应,并伴有光和热的发生。金属和酸反应生成盐也是氧化反应,但没有同时发光发热所以不能称做燃烧。灯泡中的灯丝通电后同时发光发热,但并非氧化反应,所以也不能称做燃烧。只有同时发光发热的氧化反应才被界定为燃烧。 可燃物质(一切可氧化的物质)、助燃物质(氧化剂)和火源(能够提供一定的温度或热量),是可燃物质燃烧的三个基本要素。缺少三个要素中的任何一个,燃烧便不会发生。对于正在进行的燃烧,只要充分控制三个要素中的任何一个,燃烧就会终止。所以,防火防爆安全技术可以归结为这三个要素的控制问题。例如,在无惰性气体覆盖的条件下加工处理一种如丙酮之类的易燃物质,一开始便具备了燃烧三要素中的前两个要素,即可燃物质和氧化气氛。可以查出,丙酮的闪点是-10℃。这意味着在高于-10℃的任何温度,丙酮都可以释放出足够量的蒸气,与空气形成易燃混合物,一旦遭遇火花、火焰或其他火源就会引发燃烧。为了达到防火的目的,至少要实现下列四个条件中的一个条件: (1)环境温度保持在-10℃以下; (2)切断大气氧的供应; (3)在区域内清除任何形式的火源; (4)在区域内安装良好的通风设施。丙酮蒸气一旦释放出来,排气装置就迅速将其排离区域,使丙酮蒸气和空气的混合物不至于达到危险的浓度。 条件(1)和(2)在工业规模上很难达到,而条件(3)和(4)则不难实现。固然,完全清除燃烧三要素中的任何一个,都可以杜绝燃烧的发生。然而,对工业操作施加如此严格的限制在经济上很少是可行的。工业物料安全加工讨论的一个重要目的是,确定在兼顾杜绝燃烧和操作经济上的可行性方面还留有多大余地。为此,当人们知道如何防火时,这仅仅是开始,降低防火的消费在工业防火中有着同样重要的作用。 燃烧反应在温度、压力、组成和点火能等方面都存在极限值。可燃物质和助燃物质达到一定的浓度,火源具备足够的温度或热量,才会引发燃烧。假如可燃物质和助燃物质在某个浓度值以下,或者火源不能提供足够的温度或热量,即使表面...