【正文】 極限的基礎(chǔ)之上的 ， 通過(guò)分析氣體濃度可以提供預(yù)警 ， 通過(guò)與系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)還可以及時(shí)接通或斷開(kāi)某一系統(tǒng) (切斷可燃物料供給系統(tǒng)；切斷動(dòng)力供應(yīng)系統(tǒng)；接通強(qiáng)制事故通風(fēng)機(jī)；在火災(zāi) 、爆炸危險(xiǎn)大的場(chǎng)所 ， 接通滅火系統(tǒng) )。 一、利用著火臨界參數(shù)預(yù)防和控制火災(zāi)的方法 * 二、終止燃燒的方法 三、冷卻滅火劑的滅火用量 四、氣體爆炸的預(yù)防 第三節(jié) 預(yù)防著火和中止燃燒的方法 以上是有關(guān)利用著火極限參數(shù)解決阻火器中通道直徑設(shè)計(jì)問(wèn)題的實(shí)例 ， 實(shí)際上在建筑防火設(shè)計(jì)中同樣需要利用著火的極限參數(shù) ， 比如在解決廠房和構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)耐火性的計(jì)算 ， 火災(zāi)時(shí)允許疏散時(shí)間的計(jì)算以及防火間距的計(jì)算等問(wèn)題時(shí)同樣要利用物質(zhì)燃燒速度 、 煙氣釋放速率 、 熱釋放速率 、 火焰?zhèn)鞑ニ俣?、 火焰溫度等著火的極限參數(shù) 。 一、利用著火臨界參數(shù)預(yù)防和控制火災(zāi)的方法 * 二、終止燃燒的方法 三、冷卻滅火劑的滅火用量 四、氣體爆炸的預(yù)防 第三節(jié) 預(yù)防著火和中止燃燒的方法 ??cvdPe ?混法焰混臨界混法混臨界臨界 PcuRTPecuPedPP??? ??混法混焰臨界 PcuRTdP?60? 不同條件下熄滅臨界直徑通常相差 50~100倍 。 對(duì)火焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程來(lái)說(shuō) ， 臨界直徑為： (522) 分析計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)果都表明 ， 大多數(shù)烴類(lèi)和空氣混合物的貝克列準(zhǔn)數(shù) Pe臨界 數(shù)值在 40～ 100之間 ， 平均值約 60~70。 一、利用著火臨界參數(shù)預(yù)防和控制火災(zāi)的方法 * 二、終止燃燒的方法 三、冷卻滅火劑的滅火用量 四、氣體爆炸的預(yù)防 第三節(jié) 預(yù)防著火和中止燃燒的方法 )( 21 TTq ?? ?d?? 8?單位體積火焰鋒面的熱損失速率可表示為： (517) 假設(shè)火焰鋒的厚度為 δ， 則火焰鋒面流經(jīng)通道的橫截面積為 fi=πd2/4， 火焰鋒的體積為 Vo=πd2δ/4， 火焰與細(xì)管壁接觸的面積為 Fi=πdδ， 上式可變形為： (518) 因?yàn)?T焰 遠(yuǎn)大于 T壁 ， 所以 (519) 因此 ， 如果知道臨界散熱量 ?q、 火焰溫度 T焰 和火焰溫度條件下的可燃混合物的混合導(dǎo)熱系數(shù) ， 阻火器的臨界熄火直徑就可用下式求得 。 單位時(shí)間單位面積傳遞的熱量與氣體和器壁的溫度差成正比： (515) 式中 ， α為對(duì)流換熱系數(shù) 。 一、利用著火臨界參數(shù)預(yù)防和控制火災(zāi)的方法 * 二、終止燃燒的方法 三、冷卻滅火劑的滅火用量 四、氣體爆炸的預(yù)防 第三節(jié) 預(yù)防著火和中止燃燒的方法 在管道中設(shè)置的阻火器能否有效地阻止火焰?zhèn)鞑リP(guān)鍵就取決于阻火器中火焰通道的直徑 ， 如果火焰通道的直徑小于臨界熄火直徑 ， 火焰就會(huì)熄滅 ， 燃燒就會(huì)被終止 ， 因此阻火器臨界熄火直徑的計(jì)算問(wèn)題在本質(zhì)上也就是求解火焰?zhèn)鞑サ呐R界條件問(wèn)題 。 如果實(shí)際火焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程中的熱損失速率大于維持穩(wěn)定傳播的熱損失速率 ， 那么火焰就可能穩(wěn)熄滅 。 比如設(shè)計(jì)阻火器時(shí)要利用臨界熄火直徑 ， 設(shè)計(jì)斷火器要利用火焰?zhèn)鞑サ乃俣葮O限 ， 設(shè)計(jì)爆炸泄壓裝置要利用爆炸升壓速度和爆炸壓力極限等等 。 一、利用著火臨界參數(shù)預(yù)防和控制火災(zāi)的方法 * 二、終止燃燒的方法 三、冷卻滅火劑的滅火用量 四、氣體爆炸的預(yù)防 第三節(jié) 預(yù)防著火和中止燃燒的方法 (三 ) 設(shè)置限制火焰蔓延或阻火裝置 為抑制火災(zāi)在易燃易爆危險(xiǎn)品的生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)場(chǎng)所的蔓延 ，通常采用安裝阻火器 、 泄壓閥 、 爆破膜 、 放空管 、 泄壓結(jié)構(gòu)以及其他限制火焰蔓延或阻火裝置 。 因此 ， 在為火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所選擇安全防爆設(shè)備 (如風(fēng)扇 、 電動(dòng)機(jī) 、 導(dǎo)線 、 照明和加熱等裝置 )時(shí) ， 應(yīng)該充分考慮具體條件下最小點(diǎn)火能的變化 。 一、利用著火臨界參數(shù)預(yù)防和控制火災(zāi)的方法 * 二、終止燃燒的方法 三、冷卻滅火劑的滅火用量 四、氣體爆炸的預(yù)防 第三節(jié) 預(yù)防著火和中止燃燒的方法 (二 ) 控制點(diǎn)火源能量 最小點(diǎn)火能量與可燃物的種類(lèi) 、 狀態(tài)以及混合物的組成 、濃度 、 壓力 、 溫度等條件有關(guān) 。 如果某些反應(yīng)的最佳條件剛好處于著火濃度極限范圍之內(nèi)時(shí) ， 一般采用向體系添加惰性氣體或化學(xué)活性抑制劑的方法來(lái)保證安全 。 (一 ) 控制可燃物和氧化劑濃度防止形成爆炸混合物 對(duì)于可燃?xì)怏w 、 易燃和可燃液體的生產(chǎn) 、 儲(chǔ)運(yùn)等場(chǎng)所而言 ，控制可燃物濃度就是要保證混合物中氣體或蒸氣的濃度要低于著火濃度下限 。 第三節(jié) 預(yù)防著火和中止燃燒的方法 “隱患險(xiǎn)于明火，防范勝于救災(zāi) ” ，同火災(zāi)作斗爭(zhēng)最有效和可靠的方法就是采取措施消除火災(zāi)隱患，預(yù)防體系著火。 一、利用著火臨界參數(shù)預(yù)防和控制火災(zāi)的方法 二、終止燃燒的方法 三、冷卻滅火劑的滅火用量 四、氣體爆炸的預(yù)防 一 、 利用著火臨界參數(shù)預(yù)防著火和控制火災(zāi)的方法 如前所述 ， 不論是自燃還是外界火源作用下的強(qiáng)迫著火都有臨界著火條件 ， 因此利用著火的臨界參數(shù)破壞著火條件是預(yù)防著火和控制火災(zāi)的最有效手段 。 對(duì)于密閉系統(tǒng) 、 反應(yīng)設(shè)備 、 管道和貯罐而言 ， 由于可燃物濃度高于著火濃度上限 ， 所以要嚴(yán)格控制氧氣濃度低于維持燃燒所需濃度的下限 )。 需要指出的是 ， 采用這一方法時(shí) ， 必須保障添加惰性氣體或化學(xué)活性抑制劑后可燃?xì)獾臐舛鹊陀谥鹋R界值才能防止燃燒發(fā)生 。 隨著條件改變 ， 最小點(diǎn)火能量相差 5～ 10倍之多 。 一般來(lái)說(shuō) ， 混氣壓力越大 ， 混氣越容易被點(diǎn)燃 ， 最小點(diǎn)火能量越??；混氣初溫越高 ， 混氣越容易被點(diǎn)燃 ， 最小點(diǎn)火能量越?。换鞖鉄崛菰酱?， 混氣升溫時(shí)吸收的熱量越多 ，越不容易引燃 ， 最小點(diǎn)火能量越大；混氣的導(dǎo)熱系數(shù)越大時(shí) ， 熱量越容易被傳遞走 ， 升溫越困難 ， 越不容易引燃 ，最小點(diǎn)火能量越大 。 在設(shè)計(jì)這些安全系統(tǒng)過(guò)程中都要涉及到著火極限參數(shù)的計(jì)算 。 以阻火器為例 ， 火焰在管道中能否穩(wěn)定傳播取決于實(shí)際火焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程中熱損失速率和維持穩(wěn)定傳播熱損失速率的相對(duì)大小 。 阻火器能夠熄滅火焰的理論根據(jù)就是增大自燃燒區(qū)向外散熱速率以熄滅火焰 ， 當(dāng)火焰通過(guò)狹窄的縫隙時(shí) ， 火焰被分割成許多小火苗 ， 熱量通過(guò)器壁得以迅速散失 。 對(duì)于火焰在阻火器中的流動(dòng)傳熱問(wèn)題可用牛頓冷卻定律來(lái)表達(dá) 。 由于阻火器的氣體通道很狹小 ， 氣體在其中的流動(dòng)可視為層流 ， 因此熱流向器壁的傳播為導(dǎo)熱傳熱過(guò)程 ， 對(duì)流換熱系數(shù)可近似取下值： (516) 式中 ， λ氣體的導(dǎo)熱系數(shù)； d為孔隙直徑 。 (520) 一、利用著火臨界參數(shù)預(yù)防和控制火災(zāi)的方法 * 二、終止燃燒的方法 三、冷卻滅火劑的滅火用量 四、氣體爆炸的預(yù)防 第三節(jié) 預(yù)防著火和中止燃燒的方法 0)( VFTTq i壁焰 ??? ?)(32)(48 22 壁焰壁焰 TTdTTdddq ?????? ??? ???232dTq 焰???臨界焰混臨界 qTd???32如果熱交換過(guò)程用貝克列準(zhǔn)數(shù)表示： (521) 式中 ， v為速度特性參數(shù)； ρ為密度；為熱容； λ為導(dǎo)熱系數(shù)；d為直徑 。 因此 ， 阻火器孔隙的臨界直徑值表示為： (523) 由公式 （ 523） 可知 ， 熄滅臨界直徑受壓力 、 火焰?zhèn)鞑ニ俣?、 可燃混合物濃度 、 可燃組分種類(lèi)及大氣壓等因素影響 。 比如緩燃型烴類(lèi)甲烷 ， 它與空氣組成的混合體系的臨界熄火直徑約為 1mm， 與氧的混合物臨界熄火直徑則降低至 ~；對(duì)速燃型可燃混合體系 （ 如氫和乙炔與氧的混合體系 ） 在接近化學(xué)當(dāng)量濃時(shí)的臨界熄火直徑約為 。 即使在研制和設(shè)計(jì)自動(dòng)報(bào)警和滅火系統(tǒng)也要充分利用燃燒的極限參數(shù)數(shù)據(jù) 。 很明顯 ， 系統(tǒng)整體的可靠性和有效性在很大程度上取決于可燃濃度 (或氧化劑濃度 )已確立的極限值 。 一、利用著火臨界參數(shù)預(yù)防和控制火災(zāi)的方法 * 二、終止燃燒的方法 三、冷卻滅火劑的滅火用量 四、氣體爆炸的預(yù)防 第三節(jié) 預(yù)防著火和中止燃燒的方法 據(jù)此機(jī)理 ， 有人可建議用這種方法撲火飛機(jī)轉(zhuǎn)入俯沖飛行狀態(tài)時(shí)發(fā)生的火災(zāi) (假若火災(zāi)發(fā)生在飛機(jī)結(jié)構(gòu)構(gòu)件外表的風(fēng)吹面 )， 該方法之所以能夠撲滅火災(zāi)就是靠空氣的稀釋作用和空氣動(dòng)力作用 。 終止著火的另一種方法就是向著火區(qū)噴灑滅火劑 。 比如向燃燒區(qū)輸入惰性氣體使燃燒終止 ， 其滅火的主要原因在于一方面添加惰性氣體增大了連鎖反應(yīng)自由基的銷(xiāo)毀速度 ， 當(dāng)惰性氣體濃度超過(guò)臨界值后 ， 自由基的銷(xiāo)毀速度大于增長(zhǎng)速度 ，連鎖反應(yīng)