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방재영역/연소공학

4. 발화점·인화점·연소점·자연발화·연소범위

by Danny' 2020. 6. 10.
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발화점·인화점·연소점·자연발화·연소범위

 

1. 발화점

발화점은 물체가 점화원 (착화원) 없이 불이 붙는 최저 온도이다. 가연성 가스와 공기의 혼합가스에 온도를 가할 경우 연소 또는 폭발을 일으키는 최저온도로서 가연성 가스에 따라 다르다

 

발화점이 낮아지는 조건

  • 열전도율이 낮을 것(기체<액체<고체)
  • 발열량이 클 것(반응열이 클 것)
  • 분자구조가 복잡할 것(연쇄반응 등)
  • 접촉하는 금속의 열전도가 클 것

2. 인화점

  • 인화점은 기체나 액체가 점화원의 존재하에 연소하기 시작하는 온도이다. 공기 중에서 가연성 액체의 액면 가까이에 생기는 가연성 증기가 작은 불꽃에 의하여 연소될 때의 당해 가연성 물체의 최저온도를 말한다
  • 가연성 물질과 산소( 공기)가 혼합되어 있는 연소범위 내에서 가연성의 액체나 고체가 타기 위해서는 그 표변에 가연성 혼합기가 형성되기까지의 온도에 달해 있지 않으면 안된다. 여기에 착화원의 존재에 의해 발화가 일어나는데 이와 같이 점화원 (착화원) 존재 시 발화가 일어 날 수 있는 최저온도를 인화점이 라 한다

3. 연소점

  • 인화점에서는 불꽃을 제거하면 연소가 중단되지만 계속 가열하여 높은 온도로 유지해 주변 점화원을 제거해도 자발적으로 연소가 지속되는 온도를 연소점이라 한다
  • 인화점보다 5-10 정도 높다

4. 자연발화

  • 물질이 공기 중에서 발화온도보다 훨씬 낮은 온도에서 자연히 발열하고 그 열이 장기간 축적되어 발화점에 도달하여 나중에 연소에 이르는 현상
  • 인위적으로 가열하지 않고 상용상태에서 물질이 공기중에서 자연산화 또는 자연분해하여 발생된 열에 의하여 반응이 점진적으로 촉진되어 열을 축적함으로써 발화점에 도달하여 부분적으로 발화되는 현상
  • 발생한 에너지가 그 계에서 제거되지 않고 열로 축적되어 발화 온도에 도달하게 됨으로써 스스로 발화하면서 열을 방출하는 느린 산화공정
  • 비교적 휘발성이 낮은 액체가 특히 자연발화 현상을 일으키기 쉬우며, 휘발성이 큰 액체는 증발될 때 증발열을 빼앗겨 스스로 냉각되기 때문에 자연발화가 덜 일어난다
  • 자연발화를 일으키는 원인으로는 물질의 산화열, 분해열, 흡착열, 중합열 등이 있다

5. 연소범위

  • 물질이 연소하는데 가연성물질, 산소공급원, 점화원의 3요소가 필요하다. 연소는 발화원(점화원, 착화원)이 존재할 때 가연성 가스와 이루어지는데 이 혼합범위 불연소 범위라 한다
  • 그림에서 표시한 바와 같이 연소범위의 낮은 쪽과 높은 쪽의 한계치를 연소하한계, 연소상한계라 부르며 액체가연물에서 가연성 증기가 증발하여 연소하한 농도 및 연소상한 농도에 도달하는 연료의 온도를 각각 하부 인화점 및 상부 인화점이라 하는데 통상 하부 인화점을 인화점이라 한다


6. 어떤 가연성 기체의 연소범위 내에서 상호 간의 온도를 표시하면

  • 인화점〈연소점〈발화점의 순으로 나타낸다

 

 

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