關(guān)于室內(nèi)富氧安全

2023-06-15

近年來(lái)進(jìn)高原人員的增多,對(duì)各種高原交通運(yùn)輸工具和居住場(chǎng)所的富氧建設(shè)也在大規(guī)模地展開(kāi)。例如,青藏鐵路列車(chē)安裝了膜式制氧機(jī)車(chē)廂內(nèi)氧濃度可以達(dá)到25%左右;在高原奔馳的汽車(chē)內(nèi)安裝了車(chē)載制氧系統(tǒng)能夠?yàn)轳{駛?cè)藛T供氧;高原的機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓、火車(chē)站、哨所、賓館等工作和人居環(huán)境采用制氧站富氧，提高室內(nèi)空氣中的氧氣濃度。但是,氣的增加料的燃燒特性有很大變化容易點(diǎn)燃且火焰蔓延度加快。因此，室內(nèi)空氣富氧到一定程度后可能產(chǎn)生燃燒等安全隱患。目前，我國(guó)對(duì)室內(nèi)富氧的安全濃度還沒(méi)有明確的規(guī)定，在高海拔地區(qū)低氣壓環(huán)境下室內(nèi)富氧的安全濃度更是無(wú)據(jù)可查。因此，研究考察在不同氣壓環(huán)境下室內(nèi)富氧的安全特性,具有重要的理論和實(shí)用意義。

燃燒是指一種伴有發(fā)光放熱現(xiàn)象的劇烈的化學(xué)反應(yīng)。富氧在安全方面的隱患主要是因燃燒而產(chǎn)生火災(zāi)，包括陰燃、自燃和明火三種情況。在高于正常大氣氧濃度的富氧情況下，陰燃亦可變?yōu)槊骰?。明火又可分為著火、閃燃及爆炸。高壓氧條件下由于氧濃度過(guò)高及容器(氧艙)的氣密性,形成高速、高溫、高壓的化學(xué)性爆炸,稱(chēng)為爆燃。所有燃燒均由點(diǎn)火源、可燃物、氧化劑三個(gè)要素構(gòu)成,缺一不可。富氧在很大程度上增加了氧氣這一燃燒要素的危險(xiǎn)性，使火災(zāi)發(fā)生的概率增加。

下面對(duì)燃燒的三要素進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

(1)點(diǎn)火源。能夠?qū)е氯紵哪茉矗袋c(diǎn)火源。點(diǎn)火源包括火柴、香煙、打火機(jī)、化學(xué)或木炭手爐、靜電以及電火花等。當(dāng)物質(zhì)吸潮率越小時(shí),其電阻越大,產(chǎn)生靜電的電壓越低,所以,化纖制品很容易產(chǎn)生靜電火花,尤其是在富氧空氣中,很容易著火。

(2)可燃物?？扇嘉锞褪强梢匀紵奈镔|(zhì)。實(shí)驗(yàn)得知,絕大部分有機(jī)物和少部分無(wú)機(jī)物都是可燃物?？扇嘉锓N類(lèi)繁多,根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)不同,可燃物可分為無(wú)機(jī)可燃物和有機(jī)可燃物兩大類(lèi)。

1)無(wú)機(jī)可燃物。無(wú)機(jī)可燃物中的無(wú)機(jī)單質(zhì)有鉀、鈉、鈣、鎂、磷、硫、硅、氫等;無(wú)機(jī)化合物有一氧化碳、氨、硫化氫、磷化氫、二硫化碳、氫氰酸等。

2)有機(jī)可燃物。有機(jī)可燃物可分為低分子和高分子兩類(lèi)，又可分成天然有機(jī)可燃物與合成有機(jī)可燃物。有機(jī)物中除了多鹵代烴,如四氯化碳、二氟-氯-溴甲烷等不燃且可作滅火劑之外,其他絕大部分有機(jī)物都是可燃物。有機(jī)可燃物有天然氣、液化石油氣、汽油、煤油、柴油、原油、酒精、豆油、煤、木材、棉、麻、紙以及三大合成材料(合成塑料、合成橡膠、合成纖維)等。

藏區(qū)制氧機(jī).jpg

(3)氧化劑。氧化劑是指燃燒過(guò)程中起氧化作用的物質(zhì),如金屬鎂(Mg)和二氧化碳(CO2)反應(yīng)時(shí),二氧化碳就是氧化劑;鎂帶在氯氣中燃燒時(shí),氯氣是氧化劑。此處，氧化劑是指用于助燃的氧氣,如無(wú)特殊說(shuō)明,下面均用氧氣代替氧化劑。

在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，當(dāng)氧濃度低于6%時(shí)可燃物不燃燒，13%以下燃燒不全,13%~21%完全燃燒，25%時(shí)燃燒速率增高25%，30%時(shí)燃燒速率增高 40%，40%以上劇烈燃燒。實(shí)際調(diào)查情況表明，氧艙發(fā)生火災(zāi)時(shí)艙內(nèi)氧濃度多在 30%~40%以上,國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)內(nèi)新擬的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將空氣加壓艙內(nèi)的氧濃度上限定為23%。

可燃物燃燒潛在的危險(xiǎn)性取決于它的點(diǎn)燃難易性、燃燒速率、釋熱量和熄滅難易性，點(diǎn)燃難易性決定了可燃物是否引燃,燃燒速率決定了火勢(shì)蔓延的快慢。因此,這兩個(gè)因素是發(fā)生火災(zāi)的關(guān)鍵,并且與大氣中氧含量密切相關(guān)。本章針對(duì)高原富氧安全問(wèn)題，研究不同氣壓和氧濃度條件下濾紙和棉布等常用物質(zhì)燃燒特性的變化規(guī)律，在此基礎(chǔ)上提出高原環(huán)境用氧安全標(biāo)準(zhǔn)，從而為高原用氧安全提供理論依據(jù)。研究?jī)?nèi)容主要包括兩方面，一是通過(guò)模擬不同氣壓、不同氧濃度情況下材料的燃燒特性,得到不同物質(zhì)在各種環(huán)境條件下的燃燒特性曲線(xiàn);二是通過(guò)與海平面情況下允許的氧濃度最大值的燃燒速度相比較,最終確定在低氣壓富氧條件下富氧安全的氧濃度上限。

（以上文章摘自劉應(yīng)書(shū) 張輝劉文海李永玲著的《缺氧環(huán)境制氧供氧技術(shù)》如有侵權(quán)，請(qǐng)電聯(lián)刪除；圖片為杭州樂(lè)成氣體設(shè)備有限公司產(chǎn)品食品，盜圖必究）

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