1氢气的易燃易爆特性
国家标准GB6944-86《危险货物分类与品名编号》将氢气划分为危险品第二类。氢气是以燃烧、爆炸为主要特征的危险气体(表1)。
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1.1最小点火能
指可燃物质处在最敏感条件下,点燃所需的最小能量。最小点火能越低,点燃所需的能量越小,火灾危险性也就越大。氢气的最小点火能为0.02 mJ,只需很小的能量如静电火花,就足以引起燃烧、爆炸。
1.2爆炸极限
指遇火种时会产生爆炸的空气中含有该种气体的体积比范围。氢气的爆炸极限为4.0%~75.6%。氢气爆炸极限的下限很低,范围宽,遇火极易爆炸。
1.3相对密度和扩散系数
氢气对空气的相对密度很小,为0.07;扩散系数很大,为0.634 cm2/s。一旦大量泄漏,便可逸散在空中迅速大范围扩散,与空气形成爆炸混合物,且遇火爆炸燃烧后的火焰容易顺风迅速蔓延扩展。
2氢气球充灌、放气过程中的静电现象
引起可燃烧的火源有直接火源和间接火源。由于静电看不见、摸不着,容易被忽视,所以静电火花是引起氢气球发生火灾事故的重要隐患,必须引起高度重视。
2.1气体带电性
当气体从容器、管道口或其破损处高速喷出时产生静电的性质为气体带电性。气体中一般都混有固体或液体杂质。这些杂质与气体一起高速喷出,使杂质与气体一起在容器内(管道内)运动,与容器内壁(管内壁)发生摩擦和碰撞,在相向分离时,微粒和容器壁(管壁)分别带上等量异号的电荷,即产生静电。氢气从钢瓶、制氢缸、球皮中高速喷出时,瓶内部存有铁锈、水、螺栓衬垫处的石墨或氧化铝等杂质都是产生静电的主要原因。
2.2影响氢气高速喷出时产生静电量大小的因素
(1) 与氢气流速有关。氢气的流喷速度越大,带电量越大。
(2) 与所含杂质的量有关。所含的液体或固体杂质越多,带电量越多。
(3) 与容器、管道和喷出嘴的材料性质以及内表面的污染状况或吸附层等有关。一般塑料比橡胶带电量多。