Nguy cơ cháy - Công ty Bách Khoa - Hóa chất, nguyên liệu thức ăn chăn nuôi
Nguy cơ cháy

Đăng ngày 08/09/2009

Đặc điểm quá trình cháy

Cháy là phản ứng xãy ra giữa chất cháy và oxy, không khí hay oxit liên kết trong các hợp chất hóa học khác diễn ra rất nhanh kèm theo tỏa nhiệt và phát sáng. Sự cố cháy gây ra do ma sát, có đủ các điều kiện 3 yếu tố nguồn nhiệt, nhiên liệu, tiếp xúc…

Trong quá trình cháy của một chất khí hay hỗn hợp khí, không khí bị nóng lên và phản ứng giữa chất khí với oxy sẽ xảy ra. Nhiệt sinh ra sẽ làm nóng phần hỗn hợp khí tiếp theođến nhiệt độ bóc cháy. Thông thường sẽ có xuất hiện ngọn lửa là vùng tiếp xúc nóng và toả sáng giữa chất khí với oxy của không khí – đồng thời xuất hiện khói và muội than (bồ hóng) là hậu quả do cháy không hoàn toàn hay làm nguội quá sớm.

Quá trình cháy của một chất lỏng gồm các giai đoạn chất lỏng bay hơi vì gia nhiệt, hơi này pha trộn với không khí và tiếp tục bị gia nhiệt cho đến nhiệt độ bốc cháy. Một phần nhiệt của phản ứng cháy sẽ làm bay hơi tiếp chất lỏng và duy trì sự cháy.
Quá trình cháy của chất rắn có thể tiến triển theo hướng chuyển sang thể lỏng rồi sau đó sang dạng hơi, hoặc chất rắn khi cháy chuyển trực tiếp sang dạng hơi. Chất cháy và chất oxy hoá đều ở thể khí, nên quá trình này là cháy đồng thể (cháy trong thể tích). Nhiên liệu cháy ngay khi hoà trộn khí đốt với không khí. Chất lượng khí cháy được quyết định do tỷ lệ hoà trộn hợp lý giữa khí đốt và oxy không khí và điều kiện hoà trộn chúng. Lượng không khí vào không đủ, thiếu oxy khí cháy không hoàn toàn, nhiệt độ buồng đốt giảm.

Đốt chất lỏng

Nhiên liệu ở dạng lỏng, nên để đốt chúng cần phân tán chúng thành dạng giọt lỏng hoặc phun sương (phun bụi). Tác nhân biến bụi là không khí nén, hơi nước áp suất cao hay không khí từ quạt litâm cao áp. Chất biến bụi có áp cao phá vỡ độ bền vững của dòng chất lỏng làm cho chúng bị chia nhỏ thành bụi.

Sau khi dòng lỏng đã biến bụi, để tạo sự cháy thành ngọn lửa cần qua các giai đoạn:

– Hoà trộn giữa bụi nhiên liệu và oxy của không khí.
– Sấy nóng hỗn hợp và chất lỏng bốc hơi.
– Phân hủy các hợp chất hydrocacbon. Quá trình này tạo các hạt muội than.
– Phản ứng cháy diễn ra.

Đốt chất rắn

Khi đốt nhiên liệu rắn, quá trình cháy dị thể xảy ra giữa một chất rắn và chất khí (oxy không khí), đồng thời có quá trình cháy đồng thể giữa hai chất khí là chấùt bốc hơi và oxy không khí.

Quá trình cháy của nhiên liệu rắn trong buồng đốt gồm nhiều giai đoạn. Đầu tiên khi than được nung đến một nhiệt độ nhất định (đối với than là khoảng 200oC), chất bốc được thoát ra khỏi than như khí hydro (H2), monoxit cacbon (CO), metan (CH4), hydrocacbon (CnHm) hoà trộn với oxy và cháy đầu tiên. Khi kết thúc quá trình cháy của chất bốc thì cacbon bắt đầu tiếp xúc với oxy và cháy.

Các chất cháy được

Tính cháy được là nguy cơ cơ bản liên quan đến hàng hoá nguy hại.

Chất lỏng cháy được

Chất lỏng cháy được định nghĩa là những chất lỏng có thể đốt cháy. Thông thường xác định chất lỏng cháy được hay không bằng hai đại lượng là điểm chớp cháy, điểm sôi.
• Nhiệt độ bùng cháy là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó hơi của chất lỏng dễ cháy sẽ bốc cháy tức thì trong không khí nếu gặp tác nhân gây cháy nhưng sự cháy không tự duy trì.
• Nhiệt độ bốc cháy là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó chất lỏng bay hơi đủ nhanh để bốc cháy liên tục trong không khí nếu gặp tác nhân gây cháy. Sự cháy được duy trì cho đến khi toàn bộ chất lỏng cháy hết.
• Nhiệt độ tự cháy là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó mộït chất tự bốc cháy khi có mặt của không khí, oxy hoặc tác nhân oxy hoá mà không cần tham gia các tác nhân gây cháy bên ngoài.
• Nhiệt độ sôi:
Chất lỏng dễ cháy bao gồm:
 Xăng
 Rượu
 Dung môi, ví dụ benzen, axeton.

Chất lỏng cháy được khi cháy sẽ làm cho các vật liệu thông thường cháy theo (ví dụ như gỗ). Nguy hiểm sẽ lan rộng tuỳ theo đóm khơi mào cháy. Chúng có thể làm cho bao bì cháy và làm tăng nhiệt độ, gây ra tác hại xấu cho chai, hộp hay thùng chứa các hàng hóa nguy hại, có thể là các chất lỏng dễ cháy hơn.

Vật liệu cháy tạo ra một lượng lớn khí và khói có thể là các chất độc và làm thiếu hụt oxy, gây ngạt cho con người và động vật.

Nguyên nhân cháy

Tác nhân gây cháy có thể là ngọn lửa, tia lửa điện, nguồn nhiệt. Quá trình cháy có thể xảy ra khi hỗn hợp chất cháy là không khí tiếp xúc với ngọn lửa từ bên ngoài hay khi hỗn hợp này được gia nhiệt đến nhiệt độ tự bốc cháy. Sự cố cháy gây ra do ma sát, mồi lửa hay nguồn nhiệt trong phạm vi có chất cháy.

Tác nhân gây cháy

• Sử dụng ngọn lửa trần không che chắn kín trong các dây chuyền sản xuất
Hoạt động của các xe, máy móc có động cơ điện
• Hút thuốc lá, bật diêm quẹt, đốt lửa.
• Hàn điện, mài hay va đập sinh tia lửa
• Các thiết bị điện
• Tĩnh điện xuất hiện khi tách rời các vật liệu có tính cách điện khác nhau. Quá trình tách tạo ra lớp điện tích trái dấu trên bề mặt tiếp xúc, tạora hiệu điện thế đáng kể giữa hai lớp. quá trìng phóng điện diễn ra để cân bằng điện thế.
• Nguồn nhiệt bên ngoài hay thực hiện các phản ứng tỏa nhiệt. Tác nhân gây cháy là chất xúc tác.
• Sự tự bốc cháy của các sợi bông tẩm dầu hay than xếp lộn xộn, phế liệu cao su, sơn dư thừa. Quá trình xảy ra sau vài giờ hay vài tháng từ khi các chất được xếp yên một chỗ. Nguyên nhân hiện tượng tự bốc cháy có thể là:

 Hấp phụ hay hấp thụ oxy không khí bởi vật rắn có khả năng tự bốc cháy. Đây là quá trình vật lý.
 Sự oxy hoá các chất dễ cháy và luôn kèm theo toả nhiệt. Đây là quá trình hoá học.
 Các phản ứng hoá sinh có sinh nhiệt của các chất có nguồn gốc thực vật.

Các tác nhân dập cháy

Là những chất hay hỗn hợp có khả năng loại trừ một số điều kiện duy trì sự cháy, trong đó chủ yếu là ngăn cách oxy không khí với vật cháy và góp phần hạ nhiệt vùng cháy. Các tác nhân dập cháy thường dùng là:

• Nước: là chất dập cháy rẻ tiền và có sẵn với số lượng lớn. Tuy nhiên, hạn chế của nước là không dùng dập cháy ở các thiết bị điện, khi nhiệt độ quá lớn có thể tạo hỗn hợp nổ Hydro và oxy. Trong dập cháy đối với chất nguy hại, nước ít được sử dụng do không hiệu quả đối với vật liệu không thấm nước, có thể tạo phản ứng với hoá chất và giải phóng chất độc hại, gây nổ bắn dầu mỡ làm lan rộng đám cháy dầu mỡ
• Cacbon dioxit (CO2): CO2 dập cháy được lưu trữ ở dạng hoá lỏng trong các bình dập cháy xách tay (1-12 kg), bìh có bánh xe (25, 40, hay 50 kg) hay bình lớn để cố định. Khi sử dụng phun luồng CO2 vào sát dưới ngọn lửa. Chú ý khi dập cháy nồng độ CO2 caotrong phòng kín sẽ nguy hiểm cho con người. Không dùng để dập cháy Mg, Na, K được vì chúng cháy được trong môi trường CO2

• Bọt và bột dập cháy

Bọt dập cháy được hình thành khi phun hỗn hợp CO¬2 (hoặc không khí) với dung dịch nước của chất tạo bọt. Bọt dập cháy kết hợp khả năng ức chế sự cháy của CO2 và khả năng ngăn cách oxy không khí của bọt. Bột dập cháy được tạo thành khi phun CO2 hay không khí với hỗn hợp bột khô gồm NaHCO3 và phụ gia chống ẩm CO2 tạo ra bằng cách cho phản ứng NaHCO3 với axit hoặc Al2(SO4)3 hay phun axit cacbonic H2CO3 ở dạng hỗn hợp CO2 và nước ở áp suất cao.

• Bột rắn khác
Bột muôí clorua kim loại kiềm, kiềm thổ, muối cacbonat và bổ sung một lượng nhỏ SiO2 hoặc đất.
Thường lưu trữ trong các hố hay thùng, khi sử dụng sẽ lấy xẻng xúc và hất vào đám cháy.

• Tác nhân dập cháy đặc biệt

 Dập cháy trên người bằng tấm mền (chăn) làm bằng nguyên liệu thấm nước và khó cháy
 Bột soda (Na2CO3) khô, muối ăn (NaCl) khô, bột grafit
 Dầu nặng
 Cát khô, bột đá
 Oxyt của các kim loại đang cháy

tmhai

Tài liệu tham khảo

  • Nguyễn Đức Khiển. Quản lý chất thải nguy hại. NXB Xây dựng. Hà Nội. 2003
  • TÀI LIỆU GIẢNG DẠY KHOÁ TẬP HUẤN QUẢN LÝ CHẤT NGUY HẠI. BIÊN SOẠN VÀ GIẢNG DẠY: TS. NGUYỄN VĂN PHƯỚC, TS. LÊ TRÌNH, ThS. JOHN WARD, ThS. VŨ THỊ HỒNG THỦY, CN. ĐOÀN THỊ TỚI, KS. TRẦN MINH HẢI
0/5 (0 Reviews)
  • Chia sẻ Zalo
  • Facebook
  • Đánh giá:
    0/50 ratings