煤粉自燃需要什么条件?

煤粉自燃需要什么条件?
煤粉自燃需要什么条件?

煤粉自燃需要什么条件?
因为煤的主要成分是炭,和空气接触时氧化,氧化时散发热量,若此时空 气流通,热量就会很快散失.一旦空气不流通,热量聚集到一定程度,煤层就会自燃. 另一个引发煤层自燃的原因可能是由于矿井下电线短路引起的,电火花点燃瓦斯,然后 使整个煤层自燃.不过,煤层自燃最关键的问题是空气流通.如,地下废矿区,那里的 空气不流通,以前剩下的煤逐渐氧化,产生的热量无法散发,最后只能导致煤炭自燃. 在地层中的水平煤层经过多次地质运动大多变为倾斜煤层,煤层露头后与空气接触,氧化后积热增温,引发自燃,最终酿成煤田火灾. 首先指出燃烧不一定需要氧气 燃烧必须同时具备下列三个条件. （1）有可燃物存在 凡能与空气中的氧或氧化剂起剧烈反应的物质均称为可燃物.可燃物包括可燃固体,如煤、木材、纸张、棉花等；可燃液体,如汽油、酒精、甲醇等；可燃气体,如氢气,一氧化碳、液化石油气等.在化工生产中很多原料、中间体、半成品和成品是可燃物质. （2）有助燃物存在 凡能帮助和维持燃烧的物质,均称为助燃物.常见的助燃物是空气和氧气以及氯气和氯酸钾等氧化剂. （3）有点火源存在 凡能引起可燃物质燃烧的能源,统称为点火源.如明火、撞击、摩擦高温表面、电火花、光和射线、化学反应热等. 可燃物、助燃物和点火源是构成燃烧的三个要素,缺少其中任何一个,燃烧便不能发生；另外,燃烧反应在温度、压力、组成和点火能量等方面都存在极限值.在某些条件下,如可燃物未达到一定的浓度,助燃物数量不够,点火源不具备足够的温度或热量,即使具备了燃烧的三个条件,燃烧也不会发生.例如氢气在空气中的浓度小于4%时就不能点燃,而一般可燃物质在空气中的氧气低于14%时也不会发生燃烧.对于已经进行着的燃烧,若消除其中一个条件,燃烧便会终止,这就是灭火的基本原理. 燃烧的条件 一、燃烧的必备条件 燃烧,俗称着火,是指可燃物与氧或氧化剂作用发生的释放热量的化学反应,通常伴有火焰和发烟的现象.近年来年研究表明,绝大多数物质燃烧的本质是一种自由基的链反应.只要有适当条件引发自由基的产生（引火条件）,链反应就会开始,然后连续自动地循环发展下去,直至反应物全部转化完毕为止.在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害,叫做火灾. 任何物质发生燃烧,都有一个由未燃状态转向燃烧状态的过程.这过程的发生必须具备三个条件：即：可燃物、助燃物和着火源,并且三者要相互作用. 一、可燃物 凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起化学反应的物质称可燃物.按其物理状态还可分为气体可燃物（如氢气、一氧化碳等）、液体可燃物（如汽油、酒精等）和固体可燃物（如木材、布匹、塑料等）三类. 二、助燃物 凡是能帮助和支持可燃物燃烧的物质,即能与可燃物发生氧化反应的物质称为助燃物（如空气、氧气、氯气以及高锰酸钾、氯酸钾等氧化物和过氧化物等）.能够使可燃物维持燃烧不致熄灭的最低氧含量即氧指数.空气中氧含量约为21%,而空气是到处都有的,因而它是最常见的助燃物.发生火灾时,除非是密闭室内的初起小火可用隔绝空气的“闷火”手段扑灭,否则这个条件较难控制. 三、着火源 凡能引起可燃物与助燃物发生反应的能量来源（常见的是热能源）称作着火源.根据其能量来源不同,着火源可分为：明火、高热物体、化学热能、电热能、机械热能、生物能、光能和核能等.此外,可燃物质燃烧所需的着火能量是不同的,一般可燃气体比可燃固体和可燃液体所需的着火能量要低.着火源的温度越高,越容易引起可燃物燃烧. 综上所述,只有在可燃物、助燃物和着火源三个条件同时具备,而且数量达到一定比例的前提下,互相结合,互相作用,燃烧才能发生.否则,燃烧不能发生.可见,不论采用什么措施,只要能破坏已经产生的燃烧条件,去掉其中任何一个,火灾即可扑灭. 此外,也可运用现代灭火理论,用灭火剂和阻燃剂加入燃烧的链反应中,消灭自由基,使链增长中断,从而取得比传统的灭火手段更为有效的灭火效应. 二、燃烧类型 燃烧可分为闪燃、自燃和点燃等几种类型,每种类型的燃烧都有其特点. 一、闪燃 闪燃是可燃性液体的特征之一.各种液体的表面都有一定量的蒸气存在,蒸气的浓度取决于该液体的温度.对同种液体,温度越高,蒸气浓度越大.液体表现的蒸气与空气混合会形成可燃性的混合气体.当液体升温至一定的温度,蒸气达到一定的浓度时,如有火焰 或炽热物体靠近此液体表面,就会发生一闪即灭的燃烧,这种燃烧现象叫闪燃.在规定的试验条件下,液体发生闪燃的最低温度,叫做闪点.闪点是评定液体火灾危险性的主要根据.液体的闪点越低,火灾危险性越大. 二、着火 着火变称强制点燃.即可燃物质和空气共存条件下,达到某一温度时与明火直接接触引起燃烧,在火源移去后仍能保持继续燃烧的现象.物质能被点燃的最低温度叫燃点,也叫着火点.对固体和高闪点液体,燃点是用于评价其火灾危险性的主要依据.在防火和灭火工作中,只要能把温度控制在燃点温度以下,燃烧就不能进行. 三、自燃 自燃包括本身自燃和受热自燃.某些物质在没有外来热源影响时,由于物质内部所产生的物理、化学及生物化学过程产生热量,这些热量在某些条件下会积聚起来,导致升温,又进一步加快上述过程的进行速度……,于是可燃物温度越来越高,当达到一定的温度时,就会发生燃烧,这就叫本身自燃.由外来热源将可燃物加热,使其温度达到自燃温度,未与明火接触就发生燃烧,这叫受热自燃.本身自燃与受热自燃的区别在于热的来源不同.常见自燃现象有：堆积植物的自燃、煤的自燃、涂油物（油纸、油布）的自燃、化学物质及化学混合物的自燃等.在规定的试验条件下,可燃物质产生自燃的最低温度叫做自燃点.自燃点是判断、评价可燃物质火灾危险性的重要指标之一,自燃点越低,物质的火灾危险性越大. 四、爆炸 爆炸可分为化学爆炸、物理爆炸和核爆炸.化学爆炸是指在极短的时间内,由于可燃物和爆炸物品发生化学反应而引发的瞬间燃烧,同时生成在量热和气体,并以很大压力向四周扩散的现象.物理爆炸是一种纯物理过程,如蒸汽锅炉爆炸、轮胎爆炸等,多数是由于物质受热、体积膨胀、压力剧增、超过容器耐压引起的.爆炸时没有燃烧,但有可能引发火灾,而化学爆炸的火灾危险性要大得多.可燃气体（或蒸气、粉尘）与空气的混合物必须在一定的浓度范围内,遇火源才能发生爆炸.这个遇火源发生爆炸的可燃气体浓度范围,称为爆炸浓度极限.爆炸浓度极限可用来评定可燃气体和可燃液体火灾危险性的大小,作为可燃气体分级和确定其火灾危险性类别的标准. 三、燃烧蔓延的原因 大多数火灾的发生,都是从可燃物的某一部分开始,然后蔓延扩大的.这是因为物质在燃烧时造就了一个危险的热传播过程,即燃烧——热效应——燃烧.燃烧产生的热效应使燃烧点周围的可燃物受热发生分解、着火和自燃,如此往复,火热便迅速地向周围蔓延开去.热传播除了火焰直接接触外,还有三个途径：即热传导、热辐射和热对流. 一、热传导 热传导是指热量从物体的一部分传到另一部分的现象.所有的固体、气体、液体物质都有导热性能,但通常以固体为最强,而固体之间的差别又很大.一般来说金属的导热性强于非金属,大量金属无机物的导热性能又强于有机物质.导热性能好的物质不利于控制火情,因为热量可通过导热物体向其他部分传导,导致与其接触的可燃物质起火燃烧.因此,为了制止由于热传导而引起的火势蔓延,火场上应不断冷却被加热的金属构件,迅速疏散、清除或隔热材料隔离与被加热的金属构件相联（或附近）的可燃物. 二、热辐射 热辐射是指热量以辐射线（或电磁波）的形式向外传播的现象.当可燃物燃烧形成火焰时,便大量地向周围传播热能,火势越猛,辐射热能越强.为了减弱受到的热辐射,可增加受辐射物体与辐射源的距离和夹角,或设置隔热屏障.例如,在建筑物间留出必要的防火间距,砌筑防火墙,设置固定水幕,种植阔叶树等.在火场上,应用水、泡沫等冷却受到辐射热作用的物体表面,设法疏散、隔离和消除受辐射热威胁的可燃物.灭火人员的水枪阵地要选择适当角度,以减少受到热辐射的影响. 三、热对流 热对流是指通过流动介质将热量从空间的一处传到另一处的现象.它是影响早期火灾发展的最主要因素.根据流动介质的不同可分为气体对流和液体对流.液体对流可造成容器内整个液体温度升高,蒸发加快,压力增大,以至使容器爆裂,或蒸气逸出遇着火源而燃烧,使火势蔓延.气体对流则能够加热可燃物达到燃烧程序,使火势扩大.而被加热的气体在上升和扩散的同时,一方面引导周围空气流入燃烧区,使燃烧更为猛烈,另一方面还会引导燃烧蔓延方向发生变化,增大扑救难度,因此,在扑救火灾时为了消除和降低气体对流,应设法堵塞能够引起气体对流的孔洞,把烟雾导向没有可燃物或危险性较小的地方,用喷雾水冷却和降低气流的温度.