基本介紹
- 中文名：自燃性
- 外文名：Self-ignitability
- 領域：化學
- 危害：引發安全事故
- 防治方法：建立嚴格的安全措施
- 類別：基礎化學
自燃性物質的概念,自燃性物質的分類,自燃性礦床開採,決定自燃性物質火災爆炸的技術參數,
自燃性物質的概念
自燃性物質指在空氣中易於發生氧化反應，放出熱量而自行燃燒的物品。從定義中可以看出，該項物品的主要特點是在空氣中可自行發熱燃燒，其中有一些在缺氧的條件下也能夠自燃起火。因此，該項物質應當以接觸空氣後是否能在極短時間內，如5min內自燃，或在蓄熱狀態時能否自熱升溫達到很高的溫度（多數物質的自燃點為200℃）為區分自燃物質的依據。屬於該項物質的有：黃磷、鈣粉、乾燥的金屬元素的鉛粉、鉛粉、鈦粉、烷基鎂、甲醇鈉、烷基鋁、烷基鋁氫化物，烷基鋁鹵化物、硝化纖維片基、賽璐珞碎屑，油布、油脂及其製品，油紙、漆布及其製品，拷紗、棉籽、菜籽、油菜籽，種子餅，未加抗氧劑的魚粉等。
自燃性物質的分類
自燃性物質都是比較容易氧化的，在著火之前所進行的是緩慢的氧化作用，而著火時進行的是劇烈的氧化反應。根據自燃的難易程度及危險性大小，自燃性物質可分為兩級：
1、一級自燃物質。此類物質與空氣接觸極易氧化，反應速度快；同時，它們的自燃點低，易於自燃，火災危險性大。例如黃磷、鋁鐵熔劑等。一級自燃性物質呈快速平板狀燃燒，不僅燃燒速度快，而且火焰溫度高，火勢兇猛，不易撲救。如賽璐珞燃燒速度比紙張快5倍多，一噸電影膠片只6—7分鐘就能燒完。
2、二級自燃物質。此類物質與空氣接觸時氧化速度緩慢，自燃點較低，如果通風不良，積熱不散也能引起自燃，如油污、油布等帶有油脂的物品。例如，桐油的主要成分是桐油酸甘油酯，其分子含有3個雙鍵，化學性質很不穩定，經製成油紙、油布、油綢等自燃性物質之後，桐油與空氣中氧接觸的表面積大大增加，在空氣中緩慢氧化析出的熱量增多，加上堆放、卷緊的油紙、油布、油綢等散熱不良，造成積熱不散，溫度升高到自燃點而引起自燃，尤其是空氣潮濕的情況下，更易促使自燃的發生。因此，自燃性物質中的二級自燃物質常用分格的透風籠箱做包裝箱，目的是把自燃物品中經氧化而釋放出的熱量不斷地散逸掉，不致造成熱量的聚積不散，避免發生自燃而引起火災。
二級自燃物質燃燒呈陰燃，由內往外燃燒，不僅陰燃時間長，而且在陰燃中不見火苗和煙，難以察覺。在起火後表面火雖被撲滅，其內部仍有可能在延燒，加之陰燃的滲透力強，有可能再次釀成災害。
自燃性礦床開採
硫化礦石、煤炭、含炭質的其他礦岩在與空氣接觸時產生氧化升溫的現象，稱為岩礦的自熱。礦岩的自燃發火是它本身氧化自熱而引起的，它是一個複雜的物理化學過程。隨著礦岩氧化自熱，本身溫度不斷提高，導致氧化速度加劇，當溫度達到礦石或伴隨物質的著火點時，就由熱變為自燃。這個過程概括為礦岩氧化一聚熱升溫一自燃發火，導致礦山發生自燃火災，亦稱內因火災。有自燃發火傾向的礦床，稱為自燃性礦床。
礦體的自燃火災，使礦井溫度升高，有害氣體溢出，輕則惡化勞動條件，重則明火燃燒，以致無法進入採區，導致資源的大量損失，乃至被迫停產。因此，有必耍採取一些特殊的開拓采準布置，採用合適的採礦方法、回採工藝和通風防火措施，以便在改善勞動條件的同時更多地采出礦石。
自燃性礦石從氧化、聚熱到自燃必須具備三個條件：有一定量的氧化自熱的可燃物；充足的氧氣供應；有聚熱條件使礦石升溫能達到某種物質的著火點。開採時要注意防止或控制這三個因素的同時出現。
對自燃性礦體在提交勘探報告或作開採可行性研究時，應對其氧化自燃性進行研究及評價。研究從以下幾方面進行：首先對礦岩取樣進行自燃傾向性測試鑑定，對測試結果還要在現場進行考察，最后綜合測試和考察結果進行綜合分析，以確定礦床是否有發生自燃火災的危險。
1、礦岩自燃傾向性測試鑑定：影響礦岩自燃傾向性的因素較多，要分別對各礦層(體)和不同的地質構造區域取樣，進行自燃傾向性測試，通過測定礦岩物質組分、氧化速度、自熱、自燃傾向性(自熱點、著火點、吸收熱反應、燃燒熱值等)對自燃傾向作出評價。煤炭工業採用氧化煤樣發火點降低值△T來區分自燃傾向程度，確定自燃傾向等級。用同態氧化劑法測定煤的發火點，並以還原煤樣和氧化煤樣發火點之差為△T，△T愈大則煤愈易自燃。
2、礦岩自燃性的現場調查。對有可能自燃的礦床，還應進行實際考察。硫化礦岩的含硫量和硫的出現形態、礦“物組成和分布規律、礦床成因、地質構造、礦體賦存條件、節理裂隙發育程度、礦岩的自熱自燃傾向性及開採情況等都是判斷自燃火災危險性的重要判據，應注意查明。在同一礦區的不同礦體或不同地段，內因火災的危險程度是不一樣的，應注意鑑別，以便合理地劃分發火與不發火礦體（採區）的界線。
3、礦石最短髮火期。最短髮火期是指從礦石被揭露之日至發生自燃為止的時間。影響發火期的因素較多，準確性也不易確定，因而觀測工作難度較大。但從確定火區開採速度的需要出發，還是需要做此項工作。發火期儘可能在坑探期、基建期或生產試驗期中初步測定，在以後的實踐中逐步修正。對於可能發生自燃的礦體，都應在其礦石和回採工作面進行觀測，以確定各礦體（區段）的發火期。
(4) 對於有自燃危險的礦體，在開發時要注意採取以下措施：①首先要進行開發可行性研究，以確定開發在技術上是否可行、經濟上是否合理、安全是否有保證。②採取預防火災的一-般性措施：井架、井口建築物和主要井巷用不燃性材料建造；各處準備充分的消防器材，建立消防制度；注意井口工業廣場布置的風向關係，在井口及主要井巷設定防火門等。③從採礦技術方面採取措施。④從組織工作方面採取預防措施，包括建立礦山救護隊進行防火的檢查和防護，制定事故的預防和處理計畫，對工人進行防火安全教育等。
決定自燃性物質火災爆炸的技術參數
1、自燃點
自燃物質的自燃點愈低，火災危險性愈大。如賽璐珞的自燃點是150～180℃，煤的自燃點是250～300℃，無疑前者容易發生自燃。
2、蓄熱條件
這是如賽璐珞、油棉紗、煤堆等二級自燃物品發生自燃的重要因素。如果這類物品堆垛得通風不良，蓄熱不散或包裝破損被氧化，均能促使其自燃。此外，自燃物質若存在某些雜質如氧化劑、酸及鐵粉等，會影響其氧化過程而使自燃機會增加，如浸油的纖維內含有金屬鐵屑時，自燃傾向就增大。
3、溫度
升高溫度使氧化速度加快，促使自燃。當浸油物品的溫度升高時，即使是局部地方升溫，也會加速其氧化過程。而氧化過程中放出的熱，會使受熱的局部地方的溫度繼續升高引起自燃。
4、濕度
潮濕常會加速自燃物質的氧化或分解，而引起自燃。如硝化纖維膠片、油布等在過於潮濕的空氣中，會加速分解和氧化，使溫度上升至物品的自燃點而發生自燃。
5、助燃物
自燃物品必須在一定的助燃物質中才能發生自燃，其中空氣中的氧能加速其氧化反應。如黃磷，必須在空氣(氧氣)、氯氣等助燃物質中才能發生自燃。如果把黃磷投入水中與空氣隔離，甚至加熱到水沸騰也不會燃燒。但是有的自燃物品，如桐油配料製品，在空氣不足、氧氣缺乏的情況下也能自燃。
