易燃液體為什么也要安裝防爆電器嗎?
一般的理解是易燃氣體需要安裝防爆電器,因為氣體容易進入電器箱內,電器箱的電路、接頭有散熱情況,通、斷電有打火、電弧、靜電等火花,容易導致易燃氣體燃燒爆炸。那么易燃液體也需要嗎?
搞清楚這個問題,先了解什么是易燃液體?
據國家法規(guī)GB《常用危險化學品的分類及標志》和GB6944-2005《危險貨物分類和品名編號》兩個國家標準將化學品按其危險性分為九大類:
第①類:爆炸品,諸如炸藥,硝銨,硝化纖維素;
第②類:壓縮氣體,諸如氧氣、氫氣,一氧化碳;
第③類:易燃液體,諸如汽油、丙酮、乙醇;
第④類:易燃固體,諸如紅磷、三硫化磷,氫化鈦;
第⑤類:氧化物有機過氧化物,諸如過氧化氫氯酸鉀、硝酸銨、氯酸鈉;
第⑥類:有毒物質,諸如四乙基鉛、苯胺、磷化鋁;
第⑦類:放射性物質,諸如放射性同位素碘-131、含氚核污水;
第⑧類:腐蝕品,諸如硫酸、鹽酸、硝酸;
第⑨類:其他危險品,諸如鋰電池組、干冰、石棉。
第三類——易燃液體。常見的易燃液體有汽油、乙醇、乙醛,二乙胺、丙酮、二硫化碳、甲酸甲酯、環(huán)己烷、乙腈、三乙胺等。
說到易燃液體的定義,首先得理解一個關鍵詞——閃點:又叫閃火點,是材料或制品與外界空氣形成混合氣與火焰接觸時發(fā)生閃火并立刻燃燒的最低溫度,表示材料或制品的蒸發(fā)傾向和受熱后的安定性,是材料或制品貯存、運輸及使用中安全防護的重要指標。
在規(guī)定的試驗條件下,使用某種點火源造成液體汽化而著火的最低溫度。閃燃是液體表面產生足夠的蒸氣與空氣混合形成可燃性氣體時,遇火源產生短暫的火光,發(fā)生一閃即滅的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象叫做閃燃。發(fā)生閃燃的最低溫度稱為閃點。
物質閃點的高低主要與其蒸發(fā)性有關;餾分愈輕,愈易蒸發(fā),閃點就愈低。物質的閃點愈低,就愈容易被火苗點燃引起燃燒,火災的危險性就愈大。所以,閃點可以被看為防火安全指標,各種液體是易燃還是可燃,就是根據其閃點高低分組的。
液體的燃燒絕大多數(shù)屬于蒸發(fā)燃燒,液體在加熱情況先氣化,然后再燃燒。
易燃液體的閃點較低,揮發(fā)蒸氣或者泄漏就會出現(xiàn)GB50058 3.1.1中第二點和第三點的情形,會形成爆炸性氣體環(huán)境,這個爆炸性氣體環(huán)境需要進行防爆電氣設計,就是說電氣設備都要考慮防爆,避免因為靜電、溫度或者設備運轉等等因素而引起爆炸危險。這個爆炸性氣體環(huán)境針對的不僅僅是可燃氣體,還有可燃液體,因為一般液體都會有揮發(fā),揮發(fā)出來的蒸汽有可能會形成爆炸性環(huán)境。
① 蒸氣壓大,易燃易爆
蒸氣壓是指在一定溫度下,與液體相平衡的蒸氣所具有的壓力稱為飽和蒸氣壓,簡稱蒸氣壓。
蒸氣壓是液體所具有的一種特性,它隨溫度升高而增大。一般蒸氣壓高的易燃液體較蒸氣壓低的液體更危險。易燃液體蒸氣壓大同樣表示其易于揮發(fā),容易產生能引起燃燒所需要的最低限度的蒸氣量,所以蒸氣壓越大,其危險性也越大。其次,溫度對蒸氣壓的大小影響很大,溫度不斷升高,其蒸氣壓也不斷增大。
可燃氣體或易燃液體的蒸氣與空氣的混合物,遇火花能引起爆炸的濃度范圍稱為爆炸極限。一般用該蒸氣在混合物中體積的百分比來表示。能引起燃燒爆炸的最低濃度,稱為爆炸下限;能引起燃燒爆炸的最高濃度,稱為爆炸上限。
一些常見易燃液體的基本參數(shù)如下列:
② 高度易揮發(fā),受熱易膨脹
儲存于密閉容器中的易燃液體受熱后,本身體積膨脹的同時蒸氣壓力增加,若超過了容器所能承受的壓力限度,就會造成容器膨脹,以至爆裂。夏季盛裝易燃液體的桶,常出現(xiàn)鼓桶現(xiàn)象及玻璃容器發(fā)生爆裂,就是由于受熱膨脹所致。
由于易燃液體具有高度易揮發(fā)性、受熱膨脹性,因此不論什么形式的包裝容器都必須預留膨脹余位。
③ 易聚集靜電
大部分易燃液體,如苯、汽油等,電阻率都很大,在裝卸、運輸過程中易積聚靜電,發(fā)生靜電放電而引起可燃性蒸氣混合物的燃燒爆炸。
當兩種不同性質的物體相互摩擦或接觸時,由于它們的原子核對電子的吸引力大小各不相同,發(fā)生電子轉移,使甲物失去一部分電子而帶正電荷,乙物獲得一部分電子而帶負電荷。如果該物體對大地絕緣,則電荷無法泄露,而停留在物體內部或表面上呈相對靜止狀態(tài),這種電荷稱為靜電。靜電的產生與物質的導電性能有很大關系,它以電阻率來表示。電阻率越小,導電性能越好。
④ 水溶性
易燃液體是否溶解于水是應該掌握的重要信息。
某種易燃液體如果溶于水,則不論比重大小,在發(fā)生火災時,都可以用水滅火。水可以降低燃燒物的溫度,又使易燃體減少了可燃蒸氣的揮發(fā),從而達到滅火的目的。
對于不溶于水的易燃液體,如果是在限定容器內,可以用水降低容器的溫度和壓力,避免卷入火災;但如果已經溢出,是否可用水滅火則分兩種情況:如該液體相對密度小,浮于水面之上,則不能用水滅火;如果相對密度大,沉在水面之下,則可以用水來隔絕空氣。
⑤ 與氧化性強酸及氧化劑發(fā)生劇烈化學反應
易燃液體遇強酸以及氧化劑,能發(fā)生劇烈的化學反應,從而引起燃燒或爆炸。
⑥ 不同程度的毒性
大多數(shù)易燃液體及其蒸氣都具有不同程度的毒性或麻醉性,而且很多毒性還比較大(如苯、二硫化碳),吸入后均能引起急性中毒。如乙醚有麻醉性,若長期吸入其蒸氣會引起麻醉,深度麻醉會引起死亡。還有的蒸氣具有腐蝕性、室息性,因而裝載易燃液體的艙室應適時通風,以控制蒸氣濃度。開艙卸貨之前應先通風,以免工人下艙作業(yè)而中毒。
01-用外殼限制爆炸
把設備的導電部分放在外殼內,外部可燃性氣體通過外殼上各個部件的配合面間隙進入殼內,一旦被內部電氣裝置上的導電部分發(fā)生的故障電火花點燃,這些配合面將使由外殼內向外排出的火焰和爆炸生成物冷卻到安全溫度,而不能點燃外殼外部周圍的爆炸性混合物,亦即外殼阻止了爆炸向外傳播的可能性。隔爆利用隔爆外殼來獲得安全特性。隔爆外殼的性能包括耐爆性、隔爆性兩部分。
①耐爆性:耐爆性是指外殼強度。當外殼內發(fā)生最嚴重的爆炸性混合物爆炸時,或因高溫引起殼內有機絕緣分解,生成可燃性高壓氣體時,其壓力都不致使外殼變形和損壞,其高溫也不致使外殼損傷。
②隔爆性:隔爆性是指外殼各部件的接合面,要符合一定要求,使殼內爆炸時向外噴出的火焰或灼熱金屬顆粒不會引起殼外的爆炸性混合物的爆炸。
02-用外殼隔離引燃源
①采用熔化、擠壓或膠粘的方法將外殼密封起來,阻止外部可燃性氣體進入殼內,而與引燃源隔離,達到防爆的目的。
②采用密封性能良好的外殼來限制可燃性氣體或蒸氣進入,使外殼內部聚積的可燃性氣體或蒸氣濃度達到下限值的時間比外部環(huán)境中可燃性氣體或蒸氣可能存在的時間要長。
③采用密封性能達到規(guī)定要求的外殼使可燃性粉塵不能或難于進入外殼內,而與引燃源隔離,達到防爆的目的。
01-減少火花、電弧和高溫
對于正常運行時不產生火花電弧和危險高溫的電氣設備,可以采取一些附加措施來提高設備的安全可靠性,如采用高質量絕緣材料、降低溫升、增大電氣間隙、爬電距離、提高導線連接質量等等,從而大大減少火花、電弧和危險高溫現(xiàn)象出現(xiàn)的可能性,使之可以用于危險場所。
02-限制火花能量
通過合理地選擇電氣參數(shù),使系統(tǒng)在正?;蚬收蠣顟B(tài)下,產生的電火花變得相當小,不能點燃周圍的爆炸性混合物。
其原理是把電氣設備的導電部件放置在安全介質內,使引燃源與外面的爆炸性混合物隔離來達到防爆的目的。
01-用氣體介質隔離引燃源
用當采用的介質是氣體(一般是新鮮空氣或惰性氣體)時,應使設備內部的氣體相對于外面大氣有一定的正壓,從而阻止外部大氣進入。
02-用液體介質隔離引燃源
采用的介質是液體(一般是變壓器油)作為隔離介質。
03-用固體介質隔離引燃源
采用的介質一般是顆粒狀的固體作為隔離介質,或采用的介質是固化物填料,把引燃源澆封在填料里面,而與外面爆炸性混合物隔離。
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