可燃氣體火災危險性參數及測定方法

2021-01-08 騰訊網

危險化學品種類繁多,日常生活中也離不開危險化學品。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。雖然危險化學品事故帶來的危害後果是巨大的,但危險化學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,會導致火災、爆炸、中毒等事故。

危險化學品種類繁多,其危險性類別也不同:有的具有易燃易爆的特點,在一定誘發因素下會發生火災、爆炸等事故;有的具有毒性、腐蝕性、放射性等特點。

為了對危險化學品進行更好的管理,GB6944-2012《危險貨物分類和品名編號》等相關標準通常將危險化學品分為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、易於自燃的物質、遇水放出易燃氣體的物質;第5類,氧化性物質和有機過氧化物;第6類,毒性物質和感染性物質;第7類,放射性物質;第8類,腐蝕性物質;第9類,雜項危險物質和物品,包括危害環境物質。

其中,第2類中的氣體分為3項,分別為易燃氣體、非易燃無毒氣體、毒性氣體。

易燃氣體具有易燃易爆的特點,衡量其火災危險性的主要參數為爆炸極限。除爆炸極限外,可燃氣體的自燃溫度、最小點火能量、燃燒熱等也是評價其火災危險性的參數。

針對可燃氣體的火災危險性參數及其測定方法進行梳理及分析:

1、爆炸極限

《危險貨物分類和品名編號》中,易燃氣體通常指的是在20℃和101.3kPa條件下能發生燃燒的氣體。該標準中規定的易燃氣體需滿足下述兩個條件之一:爆炸下限小於或等於13%的氣體;不論其爆炸下限如何,其爆炸極限範圍(燃燒範圍)大於或等於12%的氣體。

評價可燃氣體的火災危險性,爆炸極限是最重要的指標之一。例如,GB50016—2014《建築設計防火規範》規定:「爆炸下限小於10%的氣體火災危險性為甲類」,「爆炸下限不小於10%的氣體的火災危險性為乙類」。對於可燃氣體爆炸極限的測定,有兩個國家標準規定了其測定方法。分別為GB/T12474—2O08《空氣中可燃氣體爆炸極限測定方法》和GB/T21844-2008中也規定了可燃氣體最小點火能量的測定方法。此外,該標準還規定了可燃氣體淬熄距離的測定方法。不同可燃氣體最小點火能量測試方法標準的比較,見表2所示。

表2可燃氣體的最小點火能量測定標準的比較

3、自燃溫度

GB5332-2007

美國材料試驗協會的標準ASTM659-15中對化學品自燃溫度的測定做出了規定。該試驗方法中使用的反應容器為500mL的球形玻璃燒瓶。反應容器的體積和壓力對可燃氣體的自燃溫度有一定的影響。反應容積的體積越大,白燃溫度越低。壓力越大,自燃溫度也越低。GB/T21860-2008《液體化學品自燃溫度的試驗方法》採用了ASTM659-78(2005)版本。

國家標準GB/T21791-2008《石油產品自燃溫度測定法》也規定了可燃氣體自燃溫度的測定方法。該標準等同採用了德國國家標準DIN51794:2003。該標準規定了可燃液體和氣體、石油產品及其混合物在75~65O℃之間自燃溫度的測定方法。不同測定可燃氣體自燃標準的比較,見表3所示。

表3可燃氣體自燃溫度測定標準的比較

由於可燃氣體易燃易爆的特點,準確評價其火災危險性是對可燃氣體火災事故預防、處置和消防監督管理的基礎。不同的可燃氣體其被引燃的難易程度有差異,其火災、爆炸的危害後果也有所不同。可燃氣體的火災危險性參數也有較大差異。可燃氣體由於其化學性質不同,生產工藝、使用場所、儲存狀態、可能遇到的引火源的不同,導致發生事故的可能性不同、事故後果也會有差異,僅用一個參數衡量其火災危險性,顯得不夠準確。因此,建議開展在多參數、非常規條件下的可燃氣體火災危險性研究,為預防可燃氣體的火災、爆炸事故提供技術支持。

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