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閃燃是指可燃液體揮發的蒸汽與空氣混合達到一定濃度遇明火發生一閃即逝的燃燒,或者將可燃固體加熱到一定溫度后,遇明火會發生一閃即滅的閃燃現象。

1 閃燃 -閃燃定義

  可燃液體揮發的蒸氣與空氣混合達到一定濃度遇明火發生一閃即逝的燃燒,或者將可燃固體加熱到一定溫度后,遇明火會發生一閃即滅的燃燒現象,叫閃燃。
  發生閃燃時的最低溫度稱為閃點。

2 閃燃 -火災中的閃燃

閃燃

  (flashover)現象一般發生在一個密封火場,因現場積聚大量易燃氣體,當密封燃燒下令溫度持續上升至超過攝氏500度時,火場會在一至兩秒間因場內所有可燃物體被高溫點燃自動燃燒而全場起火,變成一片火海,可造成嚴重傷亡。先兆

  現場氣溫突然飆升,室內物體釋放煙霧狀可燃氣體,天花板上出現像海嘯波浪的濃煙,濃煙呈現像雪球的形狀 ,分煙層下降。 應對方法

  一旦出現閃燃,立即伏下,找物件掩護。消防員可採用間歇式噴水霧的方法。
  恐怖的閃燃(flashover)以及回燃(backdraft)是前線消防員的天敵,一旦發生,往往造成嚴重的傷亡。

3 閃燃 -閃燃現象與爆燃

  閃燃是在一定溫度下,液態可燃物液面上蒸發出的蒸氣與空氣形成的混合氣體恰好等於爆炸下限濃度時,遇火源產生的一閃即滅的現象。這時,由於易燃、可燃液體在閃點溫度下,蒸發速度還不太快,蒸發出來的氣體僅能維持一剎那的燃燒,而來不及補充新的蒸氣以維持穩定的燃燒,因而燃一下就滅了。
  閃燃現象出現后,受環境溫度等因素的影響,液體蒸發速度往往會加快,這時遇火源就會產生持續燃燒,在一定條件下(如爆炸性混合物達到爆炸極限,並遇到較高的點火能量),就會出現燃燒速度比較快的燃燒現象,即爆燃。因此,閃燃現象往往是爆燃的前兆。由於爆燃能夠形成很高的燃燒速度和溫度,因此會直接造成火災,所以與閃燃現象相比,具有很大的火災危險性。這樣積極控制和預防閃燃現象的出現,就具有極其重要的現實意義。

4 閃燃 -閃燃的控制與預防

  閃燃現象的出現一般基於兩個條件,一是在環境中存在足夠的可燃蒸氣;二是具有能夠引起閃燃的溫度。因此,控制和預防閃燃現象,實質上就是防止可燃氣體或蒸氣與空氣混合而形成可燃性氣體混合物或者防止出現著火源。聯繫到生產、儲存、運輸、使用易燃、可燃氣體或液體的實際中,則要著力抓好以下幾個環節。一、要保證通風良好

  通風良好是防止形成爆炸性混合物的最基本、最方便的措施。對散發輕於空氣的易燃、可燃氣體或蒸氣的場所,要保證室內上部空間通風良好。設置頂部氣窗、風孔、風管(道)等是加強自然排風的有效方法,但同時為了防止氣壓、風向、風力等因素對自然排風的影響,還應在這些場所設置強制排風裝置,以確保及時排除揮發、泄漏出來的易燃、可燃氣體或蒸氣;對散發重於空氣的易燃、可燃氣體或蒸氣的場所,則要加強地面通風,通過在貼近地面的牆上開設氣孔、氣窗來實現低位的空氣對流,防止形成爆炸性混合物。並不得在這些場所留有凹坑、地溝、管溝等,防止在低凹處形成爆炸性氣體。二、要嚴格控制火源火種

  首先要嚴格按照《建築設計防火規範》、《石油化工企業設計防火規範》等相關的消防技術規範和標準,從嚴確定明火或散發火花地點與生產、使用、儲存易燃、可燃氣體或蒸氣場所的防火間距,防止留下先天性隱患;其次要認真搞好設備管道的防靜電接地。凡用於傳輸、儲存易燃、可燃氣體或蒸氣的設備和管道,都應保證接地良好。管道介面、法蘭等要進行跨接。真空泵、循環泵等設備的進口和出口以及管道的始端和末端等在必要時應單獨接地。設備、容器進液應採用液下方式,防止因噴濺式進液產生的靜電得不到有效導除;第三要嚴禁使用非防爆電器。在散發易燃、易爆氣體或蒸氣的場所,不應使用非防爆型的電氣開關、照明、電機等一切可能成為點火能量的電器設施。要嚴格按照《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規範》的要求,從嚴、從優選用符合要求的電器設施,防止留下電器火災的隱患;第四要嚴格控制流動火種。在劃定的禁火區域內,要嚴格禁止一切流動的火種。一切車輛在進入禁火區前,必須在排氣口加裝阻火罩。一切人員在進入禁火區域后均不得吸煙。在特別危險的地帶不得穿著化纖服裝和帶鐵釘的鞋,不得使用手機、BP機等。在部分核心部位或已發生易燃、可燃氣體或蒸氣泄漏的場所,嚴禁使用非防爆工具進行檢修作業。三、要嚴格按照工藝要求選用設備和進行操作

  閃燃現象大多發生在蒸餾單元操作過程中。首先,易燃、可燃液體在蒸餾過程中,由於處於沸點狀態,其體系則為氣――液共存,如果發生泄漏或溢出,即可與空氣形成爆炸性混合物,遇火源就會發生閃燃或爆燃。這就要求在蒸餾易燃、可燃液體的生產過程中,應當選用密閉的夾套或內置蛇管加熱的蒸餾釜,或者電感加熱方式的設備。為防止因超溫超壓引起泄漏或溢出,應在蒸餾釜上設置安全閥和放空管,一旦發生事故,確保將易燃、可燃氣體(蒸氣)釋放到室外大氣中,防止在室內因通風限制形成爆炸性混合物。其次要嚴格按照操作規程進行操作。要嚴格控制加料的速度,防止造成沸溢、淹塔以及增大氣相負荷的事故;要嚴格控制加熱的速度,防止造成爆炸或低燃點的物料發生閃燃或自燃;要嚴格控制加熱的時間,防止蒸干或引起結垢,造成局部過熱而增加爆炸危險;要防止有水或其他低沸點物質進入高溫蒸餾系統內,引起瞬間大量氣化,增大壓力,而發生泛塔或爆炸的危險。此外,蒸餾設備應經常檢查、清理和維修,尤其是防止設備腐蝕破裂或管道、塔盤等部位堵塞,開車或檢修前,系統應按安全操作規程嚴格進行清洗、置換,確保檢修和開車安全。四、要設置檢測報警和緊急停車聯鎖裝置

  閃燃現象一般出現在等於或接近爆炸下限之時。因此在易燃、可燃液體或蒸氣可能與空氣形成爆炸性混合物的場所,設置檢測報警裝置,並將報警的濃度設置在小於爆炸濃度極限下限的15-20%處,將會有效地防止閃燃現象的發生,同時,為防止報警後繼續升溫加熱,導致易燃、可燃氣體或蒸氣大量外溢。還可將報警裝置與緊急停車裝置聯鎖互動,以增加安全保險係數。

5 閃燃 -閃燃現象出現后的應對方法和措施

  在許多情況下,如操作失誤、違章操作等,控制和預防都將失去其應有的作用,這時就會不可避免地出現閃燃現象。如前所述,閃燃現象往往是爆燃的前兆,因此,這時如果處置不當,措施不力,就會發生重大的財產損失和人員傷亡。根據工作的實際,筆者認為,當「閃燃」現象出現時,可以採取以下幾種應對方法和措施。
  第一,應當立即向在場人員發出警報,並迅速離開危險區域。許多教訓一再說明,當出現閃燃現象時,最好的選擇就是通知在場人員迅速撤離危險區域。這裡主要取決於兩個方面的因素:一是許多低閃點的液體,其閃點與燃點之間的差值一般只有1-2℃,因此一旦出現「閃燃」后,隨時都有可能發展為爆燃,這對在場人員將是致命性的;二是一旦出現「閃燃」現象,在極短的時間內,一般不可能同時解決好降溫、通風、火種控制等問題,進而消除火險警報。因此無條件迅速撤離危險區域,是出現閃燃后的最佳選擇。
  第二,加強通風,水霧驅散。在人員安全撤離后,可以根據風向和地形特點,在專業人員的指導下,穿戴好防護服裝,謹慎地採用水霧驅散和加強通風的方法,對危險區域內已經形成的爆炸性氣體或蒸氣混合物進行驅散,使爆炸性混合物慢慢降低濃度,達到防止閃燃演變為爆燃的目的。通風除可以利用自然通風外,還可利用已有的機械排風設備,強制通風。對容易發生易燃、可燃氣體或蒸氣積聚的低洼、犄角等處,還可利用水蒸氣、水霧等辦法驅散,對那些可溶於水的氣體或蒸氣(如液化石油氣),採用水霧驅散,則效果更加。
  第三,啟動保護裝置,稀釋惰化。在沒有固定和移動式惰性氣體保護裝置的場所,一旦出現「閃燃」現象時,可以通過自動控制設備,立即啟動惰性氣體保護裝置,使惰性氣體迅速充入可燃氣體混合物中,進而降低可燃氣體和助燃氣體的比例濃度,防止和降低可燃氣體和助燃氣體的反應能力,抑制燃燒反應進行。
  第四,關閥截流,防止繼續升溫和反應。閃燃現象出現后,如果發生閃燃的是高閃點的液體蒸氣,由於其閃點與燃點之間的差值較大,因此,一般不會馬上發生爆燃。這時可以冷靜地採用關閥截流的方法,切斷反應熱,中止投料,使反應和升溫停止。條件具備的場所,應當同時向設備內噴洒惰性氣體,則更能有效地防止爆燃事故的發生。
  第五,堅持冷卻,保持警戒。閃燃現象往往是爆燃的前兆,但受易燃、可燃氣體或蒸氣的閃點高低和溫度以及通風條件、氣象條件等內外因素的影響,閃燃現象出現后,爆燃何時發生、能否發生卻是極不確定的。因此,既不能因為一時沒有發生爆燃而輕信爆燃不會發生,也不能因為沒有發生爆燃而溜之大吉。應當在採取了相應的應對措施后,繼續保持對反應設備的冷卻,同時,劃定一定範圍的警戒區域,防止無關人員和火種進入危險區域,直到危險真正消除。
  當然,爆燃並不是閃燃的必然結果,只是一種常見形式,在特定的條件下,閃燃有可能會演變為燃燒速度更快的爆轟,也有可能演變為燃燒速度較緩的緩燃,甚至不會引起燃燒和爆炸。因此,在實際工作中要具體問題具體分析,既不能對閃燃現象麻木不仁,不注重研究防止閃燃現象出現的方法,留下火災爆炸事故的隱患,也不能說到閃燃就談虎色變,而要以科學的態度,具體分析閃燃產生的原因,可能出現的後果,這樣才能在一旦發生閃燃現象時,及時採取正確地應對措施,化險為夷。
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