2020年初級(jí)消防設(shè)施操作員理論知識(shí)：絕熱壓縮的點(diǎn)燃及其控制
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絕熱壓縮的點(diǎn)燃及其控制對(duì)策
1.絕熱壓縮的危險(xiǎn)性和表現(xiàn)形式
絕熱壓縮點(diǎn)燃是指氣體在急劇快速壓縮時(shí)，氣體溫度會(huì)驟然升高，當(dāng)溫度超過可燃物自燃點(diǎn)時(shí)，發(fā)生的點(diǎn)燃現(xiàn)象。換句話說，絕熱壓縮是在與周圍不進(jìn)行熱交換的狀態(tài)下壓縮氣體時(shí)壓縮過程所耗功全部轉(zhuǎn)變成熱能，這種熱能蓄積于氣體內(nèi)使其溫度上升，會(huì)構(gòu)成點(diǎn)火源。氣體絕熱壓縮時(shí)的溫度升高值可通過理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)求得。據(jù)計(jì)算，體積為 10L，壓力為1atm，溫度為 20℃的空氣，經(jīng)絕熱壓縮使體積壓縮成 1 升，這時(shí)的壓力可達(dá) 21.1atm，溫度會(huì)升高到 463℃。如果壓縮的程度再大(壓縮后的體積再小一些)，則溫度上升會(huì)更高。
絕熱壓縮點(diǎn)燃可燃物的原理一般應(yīng)用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火啟動(dòng)，在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，若氣體初始的體積與氣體壓縮后的體積的壓縮比為 13~14(VI/V2=13~14)，壓縮行程終點(diǎn)的壓縮壓力可達(dá) 3.4MPa 到 3.626MPa;能使氣缸內(nèi)溫度升高達(dá) 500℃左右(遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于柴油的自燃點(diǎn))，所以能用壓縮的方法點(diǎn)燃噴射在汽缸內(nèi)的柴油霧滴。
對(duì)于空氣壓縮機(jī)來說，若氣體初始的體積與氣體壓縮后的體積的壓縮比大于 10(VI/V2>10)，氣缸內(nèi)的空氣溫度會(huì)達(dá)到 462℃以上。若此時(shí)空氣中有乙炔等可燃?xì)怏w形成的爆炸性混合物(乙炔自燃點(diǎn)約為 335℃)就會(huì)導(dǎo)致乙炔爆炸，在爆炸壓力超過設(shè)備的耐壓極限時(shí)，就會(huì)發(fā)生壓縮機(jī)的爆炸事故，尤其是在氣缸冷卻系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，更容易發(fā)生因絕熱壓縮而引發(fā)的事故液態(tài)爆炸性物質(zhì)(如硝化甘油、硝酸甲酯、硝基甲烷等)和熔融態(tài)的炸藥(如梯恩梯、苦味酸、特屈兒等)以及某些氧化劑與可燃物的混合物(如過氧化氫與甲醇的混合物)含有氣泡時(shí)，在輸送流動(dòng)過程中會(huì)因絕熱壓縮升溫而引發(fā)爆炸。
在高壓氣體管路上的閥門間存有低壓氣體時(shí)，當(dāng)快速開啟靠近高壓氣源一端的閥門時(shí)， 閥門間管路中的氣體會(huì)受到高壓氣體的壓縮。由于時(shí)間很短，可近似地看作絕熱壓縮，如果閥門之間管路中的氣體或高壓氣體是可燃的，就有可能受熱而發(fā)生著火或爆炸事故在這種情況下，閥門中耐熱性差的密封材料會(huì)發(fā)生熱分解，導(dǎo)致閥門漏氣，引起火災(zāi)。
2.絕熱壓縮點(diǎn)火源的控制對(duì)策
在生產(chǎn)加工和儲(chǔ)運(yùn)過程中，防止絕熱壓縮成為點(diǎn)火源的根本方法是盡量避免或控制可能出現(xiàn)絕熱壓縮的操作。例如，在啟閉壓縮機(jī)的排水閥放出塔槽中的排出物以及抽出成品時(shí)開關(guān)動(dòng)作要緩慢;限制氣流在管道中的流速以防止絕熱壓縮造成異常升溫在處理液態(tài)爆炸性物質(zhì)及熔融態(tài)炸藥等物質(zhì)時(shí)，應(yīng)排除物料中夾雜的各類氣泡，以防出現(xiàn)絕熱壓縮現(xiàn)象。
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