附录D (资料性附录)使用闪点和引燃温度、蒸汽浓度判断物质火灾风险的方法


D.1 闪点是一闪即灭的温度,引燃温度是外部火源引起持续燃烧的温度。引燃温度比闪点对持续燃烧判断更有价值。单一成分的溶剂的闪点和引燃温度相差 3℃,通常用闭口杯闪点来判断物质火灾特征。混合溶剂的引燃温度通常高出闪点 300℃以上,因此用通风情况下混合溶剂的蒸汽压确定的气体浓度来判断物质火灾特征。
D.2 按照表 2,室温下电解液混合溶液的饱和体积浓度低于挥发成分的爆炸下限值的电解液,存放仓库或中间仓,用阻燃或不燃材料的墙体,有独立通风且连锁烟雾探测器或浓度探测器,事故通风能力不低于 12 次/小时的换气能力,为丙类仓库,用消火栓和手提灭火器保护。不满足以上条件组合的存储间,依照电解液的闪点划分为甲乙类仓库且要设置厂房防爆设计和自动灭火系统。
    a) 计算室温下电解液混合溶剂的饱和体积浓度,达不到爆炸下限值,不会起火。
    b) 根据马扎克公式:GS=(5.38+4.1u)•PH•F•M1/2,式中,GS 是物质散发量,g/h;u 是风速,m/s;F 是物质的散露面积,㎡;M 是物质的分子量;PH 是饱和蒸汽压;lgPH=-0.05223A/T+B,T 是绝对温度,K;A,B 是各种物质的经验系数。爆炸下限公式:
    式中,n 是 1mo1 可燃气体完全燃烧所需的氧原子数。化学品挥发浓度正比于饱和蒸汽压 PH,提高风速,降低温度即降低饱和蒸汽压能有效降低气体浓度。
    c) 模拟计算电解液,从金属桶的小孔泄漏、翻倒地面泄漏、在集液沟泄漏等,存在 0.5 米/秒的捕获风速则电解液蒸气浓度为爆炸下限 LEL 的 12ppm;风速上升到 1 米/秒,泄漏的电解液蒸气是 LEL 的 8ppm,远低于 5%LEL,不属于甲乙类,为丙类物质火灾风险。
    d) 锂离子电池实践中也证明,只有激烈大火引燃电解液大量燃烧和挥发补充,冒出烟雾甚至在受限空气发生气体爆炸。单独室内存放,或生产线存放点用阻燃或不燃墙体隔开存放的电解液,有通风设施,没有发生燃烧和爆炸事故的案例。

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