不發火地面常用于具有火災爆炸危險的場所,如鞭炮生產企業、化工企業車間等?!督ㄖO計防火規范》GB50016-2014第3.6.6條對此有明確規定:散發較空氣重的可燃氣體、可燃蒸汽的甲類廠房以及有粉塵、纖維爆炸危險的乙類廠房,應采用不發火花的地面。條文說明對此作如下解釋:生產過程中,甲、乙類廠房內散發較空氣重的可燃氣體、可燃蒸汽、可燃粉塵或纖維等可燃物質,會在建筑的下部空間靠近地面或地溝、洼地等處積聚。為防止地面因摩擦打出火花引發爆炸,要避免車間地面、墻面因為凹凸不平積聚粉塵
不發火地面按構造材料性質可分為兩大類,即不發火金屬地面和不發火非金屬地面。
根據以上關于發生火花原因的探討,要解決不發火問題,既要求消除撞擊、摩擦火花,同時也要消除靜電放電火花。因此一種合格的不發火地面必須同時具備這兩個方面的功能特性。目前,不發火地面按構造材料性質可分為兩大類,即不發火金屬地面和不發火非金屬地面。
1、不發火金屬地面:
材料一般常用銅板、鋁板等有色金屬制作。此類有色金屬表面較柔軟,致密,撞擊、摩擦時不產生火花,且金屬本身導電,也不存在靜電積聚問題。缺點是造價較高,耐磨損、耐腐蝕性較差。金屬本身不存在靜電問題,且在大塊金屬地板大面積貼地敷設與大地接觸良好,且邊緣用金屬鉚釘固定。在施工技術上,主要是要求基面平整,鉚砌牢固即可。
2、不發火非金屬材料地面:
分為不發火有機材料制造的地面和不發火無機材料制造的地面。
(1)不發火有機材料地面如瀝青、木材、塑料、橡膠等鋪設的,但由于這些材料的導電性差,具有絕緣性能,因此對導走靜電不利,當用這種材料時,必須同時考慮導走靜電的接地裝置,即要求在非金屬地面體中加裝致密接觸的金屬導線網絡。隨著高分子復合材料技術的發展,目前不發火有機材料地面中,PVC地坪、環氧樹脂地坪等材料通過工藝措施有著與水泥基面整體結合性好、抗油污、耐磨損等優點,使用日趨廣泛。其施工必須充分考慮有效接地,通常采取以下工序:①基底混凝土施工;②在基底混凝土表面鋪設導電網格,網格良好接地;③在混凝土表面鋪設防靜電不發火耐磨地面材料層,使得導電網格位于防靜電不發火耐磨地面材料層中,防靜電不發火耐磨地面材料層厚度大于3mm;④對地面作收光處理。
(2)不發火無機材料地面,是采用不發火水泥石砂、細石混凝土、水磨石等無機材料制造,骨料可選用石灰石、大理石、白云石或其他石料加工而成,并 以金屬或石料撞擊時不發生火花為合格;砂應質地堅硬、表面粗糙,其粒徑宜為0.15—5mm,含泥量不應大于3%,有機物含量不應大于0.5%;水泥應采用普通硅酸鹽水泥,其強度等級不應小于32.5;面層分格的嵌條應采用不發生火花的材料配制。應注意的是,這些石料在破碎時多采用球磨機加工。為防止可能帶進的鐵屑,在配料前應先用磁棒攪拌石子以吸掉鋼屑鐵粉,然后配料制成試塊,進行試驗,確認為不發火后才能正式使用。
引發火花原因
地面由于人員行走,物體移動,墜物撞擊等情形往往產生火花,這些火花達到一定能量,在外部條件具備時,就成為引起燃燒、爆炸的點火源因素。在地面引發火花的原因有兩種:一是撞擊、磨擦等機械作用;一是靜電放電。
1、撞擊、摩擦(機械作用)
當金屬或石頭與地面等堅硬物激烈撞擊時,能量瞬間集中到一個點上,產生高溫火花,其實質是達到很高溫度,發熱發亮的碎屑。這樣的地面就是通常的發火地面。一般來說,在撞擊和摩擦過程中機械能轉變成熱能。當兩個表面粗糙的堅硬物體互相猛烈撞擊或摩擦時,往往會產生火花或火星,這種火花實質上是撞擊和摩擦物體產生的高溫發光的固體微粒。兩個物體撞擊能否產生火花,取決于物體的表面硬度和物體所具有的動能。因此排除空氣濕度等外部因素不論,如果撞擊過程中要產生火花,必須一要發生撞擊的兩個物體具備足夠的相對動能,二要兩個物體均較堅硬,如果其中一個物體硬度較高另一物體硬度很小,這時撞擊過程中的動能主要被硬度小的物體以彈性形變的形式吸收,乃至不產生火花。
2、靜電作用
當地面聚集電荷到一定量時,遇有攜帶異種電荷的物體靠近,電流擊穿空氣,即發生電弧放電。如果此時的電弧高熱發光具備點燃的能量,即為電火花。靜電放電能否產生火花取決于放電能量的大小,不是取決于靜電聚積到多少千伏。而放電能量的大小又取決于導體間的電位差及導體間的等效電容。
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