Trong xây dựng, nhiệt độ tự bốc cháy là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới khả năng & nguy cơ cháy nổ của các loại vật liệu, công trình hiện nay. Vì vậy, hiểu về khái niệm này sẽ giúp bạn đọc xử lý và lưu trữ các vật liệu dễ cháy một cách hiệu quả và an toàn hơn. Cùng AICA HPL nắm vững các nguyên tắc liên quan đến nhiệt độ tự bốc cháy để phòng ngừa hiệu quả các rủi ro tiềm ẩn, bảo vệ an toàn con người và tài sản trong bài viết này nhé!
Nhiệt độ tự bốc cháy (AIT - Autoignition Temperature) là mức nhiệt độ thấp nhất mà tại đó, hỗn hợp hơi của nhiên liệu và không khí tự động bốc cháy mà không cần có sự tiếp xúc của nguồn nhiệt như tia lửa hoặc ngọn lửa. Hiện tượng này áp dụng cho tất cả các dạng chất liệu bao gồm chất rắn, lỏng và khí.
Theo nghiên cứu, nhiệt độ tự bốc cháy của mỗi loại nhiên liệu sẽ khác nhau nên cần lưu ý đến việc xử lý và bảo quản cho phù hợp.
Hiện tượng nhiệt độ tự bốc cháy xảy ra khi các chất dễ cháy tiếp xúc với không khí và đạt đến một mức nhiệt độ đủ để bắt đầu quá trình cháy mà không cần sự hỗ trợ từ một nguồn nhiệt bên ngoài. Quá trình này liên quan đến sự phát sinh nhiệt từ các phản ứng hóa học tỏa nhiệt, thường là do quá trình oxy hóa. Một số yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ tự bốc cháy bao gồm kích thước, hình dạng của bình chứa, tỷ lệ nhiên liệu/oxy, áp suất, sự hiện diện của các phụ gia hoặc tạp chất có tính xúc tác. Chẳng hạn như khi áp suất hoặc nồng độ oxy tăng, nhiệt độ tự bốc cháy của nhiên liệu thường giảm, tạo ra một môi trường dễ cháy hơn.
Có nhiều trường hợp tự bốc cháy thường xảy ra trong cuộc sống, điển hình như các kim loại kiềm gồm Natri, Canxi, Bari, Kali khi tiếp xúc với nước sẽ tạo ra phản ứng hóa học tỏa nhiệt lớn, làm tăng nhiệt độ nhanh chóng đến mức đủ để bốc cháy tự phát. Một ví dụ khác là phốt pho trắng, rất dễ cháy và có thể tự bốc cháy khi tiếp xúc với không khí ở nhiệt độ phòng.
Ngoài ra, hiện tượng tự bốc cháy còn có thể xảy ra do sự tích nhiệt từ quá trình oxy hóa chậm của các vật liệu hữu cơ. Nếu giẻ lau thấm dầu mỡ không được xử lý đúng cách có thể bị oxy hóa từ từ khi tiếp xúc với không khí. Quá trình này dần tạo ra nhiệt và nếu nhiệt không được thoát ra ngoài, nó sẽ tích tụ lại, làm tăng nhiệt độ đến mức đủ để gây cháy.
Nhiệt độ tự bốc cháy của các chất không giống nhau do sự khác biệt về cấu trúc phân tử và khả năng phản ứng hóa học của chúng. Những chất dễ bay hơi như xăng và ethanol thường có nhiệt độ tự bốc cháy thấp hơn so với nhiều loại nhiên liệu khác nên chúng dễ dàng bắt lửa mà không cần nguồn nhiệt từ bên ngoài. Ví dụ, nhiệt độ tự bốc cháy của xăng dao động từ 247°C đến 280°C, trong khi ethanol có nhiệt độ tự bốc cháy khoảng 365°C. Điều này cho thấy xăng dễ cháy hơn trong điều kiện tương tự.
Dưới đây là bảng nhiệt độ tự bốc cháy của các nhiên liệu quen thuộc trong cuộc sống:
| Nhiên liệu | Nhiệt độ tự bốc cháy (°C) |
| Benzene | 560 |
| Propane | 450 |
| Methanol | 385 |
| Ethanol | 558 |
| Methane | 540 |
| Diethyl ether | 160 |
| Hydrogen | 400 |
| Butane | 405 |
Ngoài ra, tạp chất hoặc chất ô nhiễm có thể thúc đẩy quá trình phản ứng hóa học, làm thay đổi nhiệt độ tự bốc cháy của một số chất. Điều này đặc biệt nguy hiểm trong các môi trường dễ cháy vì một lượng nhỏ tạp chất có thể làm tăng nguy cơ cháy nổ. Để giảm thiểu nguy cơ này, người ta cần đảm bảo độ tinh khiết của các vật liệu dễ cháy.
Trong lĩnh vực công nghiệp, bụi gỗ cũng là một loại vật liệu dễ cháy cần chú ý với nhiệt độ tự bốc cháy chỉ khoảng 225°C đến 250°C. Bụi gỗ dễ dàng bắt lửa với giới hạn nồng độ bốc cháy dưới là 27-37g/m³. Thậm chí khi bụi lắng đọng lại quá nhiều càng làm tăng nguy cơ cháy nổ do sự tích tụ nhiệt với áp suất nổ khoảng 0,77 MPa.
>>> Có thể bạn quan tâm: Các loại đám cháy phổ biến hiện nay
Để nhận biết nguy cơ tự bốc cháy, cần phải xem xét các yếu tố môi trường và bản thân vật liệu dễ cháy. Theo đó, nhiệt độ cao, áp suất không khí thấp hoặc thiếu thông gió đều làm tăng nguy cơ tự bốc cháy của các chất liệu. Trên thực tế, quá trình phân hủy tự nhiên của thực vật và động vật ở khu vực đầm lầy hay cửa sông có thể sinh ra các tạp khí. Những khí này thường nặng hơn không khí nhưng lại nhẹ hơn lực hút của Trái Đất nên dễ dàng tập trung thành những túi khí nhỏ nằm nông dưới mặt đất và khi gặp điều kiện thuận lợi như tia lửa hoặc nguồn nhiệt, chúng có thể bốc cháy ngay lập tức.
Ngoài ra, các vật liệu như phốt pho hoặc các chất kiềm cũng dễ dàng tự bốc cháy khi tiếp xúc với không khí hoặc nước. Điển hình như phốt pho có thể cháy khi tiếp xúc với không khí ẩm ở nhiệt độ phòng hoặc các kim loại kiềm như Natri, Canxi khi gặp nước sẽ gây ra phản ứng hóa học mạnh, sinh ra nhiệt, dẫn đến hiện tượng tự bốc cháy.
Việc hiểu rõ các tác nhân, nguy cơ gây tự bốc cháy giúp mọi người chủ động hơn trong việc phòng ngừa tình trạng cháy, nổ như:
Hiểu rõ nhiệt độ tự bốc cháy của các chất giúp xác định điều kiện lưu trữ tối ưu để giảm thiểu nguy cơ cháy nổ. Các cơ sở nên áp dụng các biện pháp như duy trì nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ tự bốc cháy của chất, cung cấp hệ thống thông gió tốt để ngăn chặn tích tụ nhiệt, sử dụng các thùng chứa đặc biệt chống cháy để bảo quản các vật liệu dễ cháy. Việc này giúp ngăn chặn hiện tượng cháy tự phát và bảo đảm an toàn trong quá trình lưu trữ.
Sử dụng thông tin về nhiệt độ tự bốc cháy để đánh giá các nguy cơ cháy tiềm ẩn liên quan đến các loại vật liệu khác nhau ở các môi trường cụ thể. Các chuyên gia phòng cháy cần sử dụng dữ liệu này để thiết kế các hệ thống chữa cháy hiệu quả, lựa chọn các vật liệu chống cháy thích hợp và xây dựng các quy trình an toàn nhằm giảm thiểu nguy cơ cháy nổ. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ngành công nghiệp như hóa chất, dầu khí, dược phẩm, sản xuất,...
>>> Có thể bạn quan tâm: TOP 8 nguyên nhân gây cháy nổ phổ biến nhất hiện nay
Việc nắm vững nhiệt độ tự bốc cháy của các vật liệu giúp các kỹ sư thiết kế thiết bị và quy trình sản xuất trong phạm vi nhiệt độ an toàn, ngăn ngừa các sự cố cháy nổ không mong muốn. Các thiết bị sản xuất cần được thiết kế sao cho có khả năng kiểm soát nhiệt độ, áp suất, hạn chế tiếp xúc với các nguồn oxy dư thừa.
Khi vận chuyển các chất dễ cháy hoặc nguy hiểm, cần nắm rõ kiến thức về nhiệt độ tự bốc cháy để đảm bảo các quy định an toàn. Bên cạnh đó, việc đào tạo nhân viên về quy trình an toàn cũng giúp quy cách đóng gói, dán nhãn và xử lý vật liệu chính xác, giảm thiểu nguy cơ tự bốc cháy trong suốt quá trình vận chuyển.
Hiện tượng tự bốc cháy đã gây ra nhiều vụ cháy lớn trên thế giới, trong đó nhiều vụ đã được nghiên cứu và phân tích kỹ lưỡng để tìm ra nguyên nhân. Những ví dụ này sẽ giúp chúng ta có cái nhìn sâu sắc về các tình huống tự bốc cháy cũng như có cách phòng tránh những nguy cơ tương tự.
Vụ cháy tại tòa nhà One Meridian Plaza ở Philadelphia vào năm 1991 là một trong những ví dụ nổi tiếng về hiện tượng tự bốc cháy. Nguyên nhân cháy được xác định là do giẻ lau thấm dầu lanh (linseed oil) bị bỏ lại sau khi sử dụng. Dầu lanh là một loại dầu thực vật chứa các hợp chất không bão hòa, có khả năng tự bốc cháy khi tiếp xúc với không khí. Khi các giẻ lau này được xếp chồng lên nhau, nhiệt độ bắt đầu tăng lên do quá trình oxy hóa chậm, dẫn đến nhiệt độ đạt mức bốc cháy mà không cần nguồn nhiệt từ bên ngoài. Vụ cháy này gây thiệt hại lớn, làm chết ba lính cứu hỏa và gây hư hại nặng nề cho tòa nhà.
Sau sự vụ này, người ta nhận thấy cần có biện pháp an toàn cụ thể khi xử lý và vứt bỏ các vật liệu dễ cháy như giẻ lau thấm dầu. Các chất như dầu lanh cần vứt bỏ vào thùng chứa chịu nhiệt và được thiết kế để ngăn chặn sự tích tụ nhiệt. Việc đảm bảo không để vật liệu dễ cháy tích tụ và không kiểm soát cũng là một biện pháp quan trọng để giảm nguy cơ cháy.
Tại Việt Nam cũng xảy ra một số vụ cháy tự bốc cháy đồ vật trong nhà dân mà chưa xác định rõ nguyên nhân. Điển hình năm 2013, đồ vật trong nhà ông Nguyễn Hoài Thanh ở Nghệ An liên tục bốc cháy một cách bí ẩn trong nhiều ngày. Cơ quan chức năng đã tiến hành khảo sát và lấy mẫu phân tích nhưng không thể xác định được nguyên nhân rõ ràng. Một trường hợp tương tự cũng xảy ra ở nhà bà Nguyễn Thị Thanh tại An Lão, Hải Phòng năm 2015 khi các vật dụng từ quần áo, đồ gỗ đến thiết bị điện liên tục bị cháy một cách không rõ lý do. Tuy nhiên, theo giả thiết của các nhà khoa học, có thể là hiện tượng phốt pho tiếp xúc với không khí gây ra phản ứng cháy.
Trong những trường hợp như vậy, cơ quan chức năng cần điều tra kỹ lưỡng về các yếu tố môi trường, giám sát những hiện tượng bất thường để phát hiện sớm và giảm thiểu nguy cơ cháy nổ.
Dưới đây là một số điều cần tránh để ứng phó với tình trạng nhiệt độ tự bốc cháy tốt hơn:
Kết luận
Qua bài viết này AICA HPL hy vọng bạn đã có thêm các kiến thức về nhiệt độ tự bốc cháy, cách phân loại,...Hiểu biết về nhiệt độ tự bốc cháy không chỉ giúp xác định điều kiện lưu trữ và xử lý vật liệu dễ cháy một cách an toàn mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc thiết kế các biện pháp phòng ngừa cháy nổ hiệu quả. Bằng cách áp dụng những kiến thức này, chúng ta có thể giảm thiểu nguy cơ cháy nổ, đảm bảo an toàn và bảo vệ môi trường sống khỏi những sự cố không mong muốn
Đức Minh/Kiến thức
Giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh: 0108993025
Copyright © 2024 AICA HPL
