第三講 燃?xì)獾娜紵c爆炸過(guò)程

1、1 1第一部分第一部分 燃燒燃燒v燃燒燃燒是可燃是可燃物質(zhì)物質(zhì)(（氣體（氣體、液體或、液體或固體）與固體）與助燃助燃物（氧物（氧或或氧化劑）發(fā)氧化劑）發(fā)生生的伴有放熱和發(fā)光的一種激烈的化學(xué)反應(yīng)。的伴有放熱和發(fā)光的一種激烈的化學(xué)反應(yīng)。發(fā)光發(fā)光發(fā)熱發(fā)熱生成新物質(zhì)生成新物質(zhì)第一部分第一部分 燃燒燃燒u燃燒的分類燃燒的分類v根據(jù)根據(jù)可燃物狀態(tài)的可燃物狀態(tài)的不同不同v根據(jù)根據(jù)燃燒方式的燃燒方式的不同不同v根據(jù)根據(jù)燃燒發(fā)生瞬間的燃燒發(fā)生瞬間的特點(diǎn)特點(diǎn)第一部分第一部分 燃燒燃燒最易燃燒，燃燒所需熱量只用于本身氧化分解，所以將可燃?xì)怏w加熱到其燃點(diǎn)即可燃燒。第一部分第一部分 燃燒燃燒第一部分第一部分 燃燒燃燒第

2、一部分第一部分 燃燒燃燒u 實(shí)際實(shí)際燃燒溫度不是固定的值，它受可燃物濃度和一系列燃燒溫度不是固定的值，它受可燃物濃度和一系列外界因素的影響。外界因素的影響。第一部分第一部分 燃燒燃燒氣體氣體燃燒速度：火焰在可燃介質(zhì)中的傳播速度也稱燃燒速度。燃燒速度：火焰在可燃介質(zhì)中的傳播速度也稱燃燒速度。 氣體的組成和結(jié)構(gòu)氣體的組成和結(jié)構(gòu) 可燃?xì)怏w含量可燃?xì)怏w含量 初溫初溫 燃燒形式燃燒形式 管道管道 壓力和流動(dòng)狀態(tài)壓力和流動(dòng)狀態(tài)第一部分第一部分 燃燒燃燒第一部分第一部分 燃燒燃燒u原油和天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范 (GB50183-93) 中，有關(guān)常用儲(chǔ)存物品的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類及舉例：10儲(chǔ)存物儲(chǔ)存物品類別品類別

3、火災(zāi)危險(xiǎn)性特征火災(zāi)危險(xiǎn)性特征舉例舉例甲甲1 37.8的蒸氣壓的蒸氣壓200kPa的液體的液體2 閃點(diǎn)閃點(diǎn)28的液體的液體3 爆炸下限爆炸下限10%的氣體的氣體4 受到水或空氣中水蒸氣的受到水或空氣中水蒸氣的作 用 能 產(chǎn) 生 爆 炸 下 限 作 用 能 產(chǎn) 生 爆 炸 下 限 10%氣體的固體物質(zhì)氣體的固體物質(zhì)液化石油氣、天然氣凝液液化石油氣、天然氣凝液汽油、苯、甲苯、甲醇、乙醇、石腦油、汽油、苯、甲苯、甲醇、乙醇、石腦油、乙硫醇、丙酮、吡啶、丙烯、己烷、戊烷、乙硫醇、丙酮、吡啶、丙烯、己烷、戊烷、環(huán)戊烷、原油環(huán)戊烷、原油甲烷甲烷、乙烷、乙烷、丙烷、丁烷丙烷、丁烷、氫、乙炔、硫、氫、乙炔、硫化

4、氫、乙烯、丙烯、丁二烯、化氫、乙烯、丙烯、丁二烯、水煤氣水煤氣電石、碳化鋁電石、碳化鋁第一部分第一部分 燃燒燃燒u原油和天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范 (GB50183-93) 中，有關(guān)常用儲(chǔ)存物品的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類及舉例：11儲(chǔ)存物儲(chǔ)存物品類別品類別火災(zāi)危險(xiǎn)性特征火災(zāi)危險(xiǎn)性特征舉例舉例乙乙1 閃點(diǎn)閃點(diǎn)28到到60的液體的液體2 爆炸下限爆炸下限10%的氣體的氣體3 不屬于甲類的化學(xué)易燃危險(xiǎn)固不屬于甲類的化學(xué)易燃危險(xiǎn)固體體4 助燃?xì)怏w助燃?xì)怏w煤油、丁醇、溶劑油、戊醇、丙苯、煤油、丁醇、溶劑油、戊醇、丙苯、苯乙烯、氯苯、乙二胺苯乙烯、氯苯、乙二胺氨氨硫磺、鎂粉、鋁粉硫磺、鎂粉、鋁粉氧氧丙丙1 閃點(diǎn)閃點(diǎn)60

5、的液體的液體2可燃固體可燃固體乙二醇、二甘醇、三甘醇、一乙醇胺、乙二醇、二甘醇、三甘醇、一乙醇胺、二乙醇胺、二異丙醇胺、環(huán)丁砜、二二乙醇胺、二異丙醇胺、環(huán)丁砜、二甲基亞砜、機(jī)油、輕柴油、瀝青、潤(rùn)甲基亞砜、機(jī)油、輕柴油、瀝青、潤(rùn)滑油滑油硫硫胺胺第一部分第一部分 燃燒燃燒u 依據(jù)GB13690-92常用危險(xiǎn)化學(xué)品的分類及標(biāo)志，將危險(xiǎn)化學(xué)品分 為8大類21項(xiàng)。 第第1類：爆炸品類：爆炸品 第第2類：類：壓縮氣體和液化氣體壓縮氣體和液化氣體 第第3類：易燃液體類：易燃液體 第第4類：易燃固體、自燃物品和遇濕易燃物品類：易燃固體、自燃物品和遇濕易燃物品 第第5類：氧化劑和有機(jī)過(guò)氧化物類：氧化劑和有機(jī)過(guò)氧

6、化物 第第6類：毒害品和感染性物品類：毒害品和感染性物品 第第7類：放射性物品類：放射性物品 第第8類：腐蝕品類：腐蝕品12第一部分第一部分 燃燒燃燒u控制可燃物控制氣態(tài)可燃物控制氣態(tài)可燃物 控制液態(tài)可燃物控制液態(tài)可燃物 控制固態(tài)可燃物控制固態(tài)可燃物13第一部分第一部分 燃燒燃燒u控制助燃物 密閉設(shè)備系統(tǒng)密閉設(shè)備系統(tǒng) 惰性氣體保護(hù)惰性氣體保護(hù) 隔絕空氣隔絕空氣 隔離儲(chǔ)存隔離儲(chǔ)存 14第一部分第一部分 燃燒燃燒u控制火源 在生產(chǎn)加工過(guò)程中，點(diǎn)火源常常是一種必要的熱能源，故須科學(xué)在生產(chǎn)加工過(guò)程中，點(diǎn)火源常常是一種必要的熱能源，故須科學(xué)地對(duì)待點(diǎn)火源，即要保證安全地利用有益于生產(chǎn)的點(diǎn)火源，又要地對(duì)待點(diǎn)

7、火源，即要保證安全地利用有益于生產(chǎn)的點(diǎn)火源，又要設(shè)法消除能夠引起火災(zāi)爆炸的點(diǎn)火源。設(shè)法消除能夠引起火災(zāi)爆炸的點(diǎn)火源。u阻止火勢(shì)蔓延 阻火裝置：安全液封、阻火器、回火防止器、防火閥、火星熄滅阻火裝置：安全液封、阻火器、回火防止器、防火閥、火星熄滅器。器。 阻火設(shè)施阻火設(shè)施 ：防火門、防火墻、防火帶、防火卷簾、水封井、防：防火門、防火墻、防火帶、防火卷簾、水封井、防火堤、防火分隔堤、事故存油罐、防火集流坑?；鸬?、防火分隔堤、事故存油罐、防火集流坑。 15第一部分第一部分 燃燒燃燒u建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ140-90，1997年版) 中將火災(zāi)分為五類：16第二部分第二部分 爆炸爆炸17第二部

8、分第二部分 爆炸爆炸1.天然氣管道開裂爆炸發(fā)生時(shí)間：2010年9月9日發(fā)生地點(diǎn)：美國(guó)太平洋燃?xì)怆娏咎烊粴鈧鬏?32號(hào)管線途經(jīng)加利福尼亞州圣布魯諾市一居民區(qū)事故類型：焊接不合規(guī)范導(dǎo)致開裂事件直接后果：泄漏134萬(wàn)方天然氣，爆炸導(dǎo)致?lián)p壞108座房屋，66人傷亡，管道修理費(fèi)用1350萬(wàn)美元。2.事發(fā)管線的基本情況 132號(hào)管線直徑為30(762mm) ，材質(zhì)X42，壁厚0.375 (9.5mm)3.事故經(jīng)過(guò)及采取措施第二部分第二部分 爆炸爆炸20 132線首站開啟更換線首站開啟更換UPS電源電氣工程工電源電氣工程工作。為調(diào)節(jié)閥控制器、壓力信號(hào)傳感器、作。為調(diào)節(jié)閥控制器、壓力信號(hào)傳感器、閥門位置指

9、示器更換供電電源。工作開始閥門位置指示器更換供電電源。工作開始后將自動(dòng)調(diào)節(jié)閥設(shè)定為手動(dòng)檔。后將自動(dòng)調(diào)節(jié)閥設(shè)定為手動(dòng)檔。14:46 工作完成后將調(diào)節(jié)閥控制器設(shè)定回自動(dòng)控工作完成后將調(diào)節(jié)閥控制器設(shè)定回自動(dòng)控制檔，但由于供電系統(tǒng)設(shè)置不當(dāng)，回路中制檔，但由于供電系統(tǒng)設(shè)置不當(dāng)，回路中增加了一個(gè)多余的增加了一個(gè)多余的24V直流電壓，該電壓直流電壓，該電壓使得壓力信號(hào)傳感器產(chǎn)生了一個(gè)錯(cuò)誤的低使得壓力信號(hào)傳感器產(chǎn)生了一個(gè)錯(cuò)誤的低壓信號(hào)，導(dǎo)致自動(dòng)調(diào)節(jié)閥處于完全打開狀壓信號(hào)，導(dǎo)致自動(dòng)調(diào)節(jié)閥處于完全打開狀態(tài)。態(tài)。16:38 由于調(diào)節(jié)閥門處于完全打開狀態(tài)，出站壓由于調(diào)節(jié)閥門處于完全打開狀態(tài)，出站壓力線路壓力持續(xù)升高。

10、力線路壓力持續(xù)升高。16:3817:22第二部分第二部分 爆炸爆炸21 發(fā)現(xiàn)供電系統(tǒng)問(wèn)題，并將調(diào)節(jié)閥壓力設(shè)發(fā)現(xiàn)供電系統(tǒng)問(wèn)題，并將調(diào)節(jié)閥壓力設(shè)定值從定值從2.66MPa調(diào)節(jié)至調(diào)節(jié)至2.55MPa以降低出以降低出站壓力。（站壓力。（132線的線的MAOP為為2.76MPa，MOP為為2.59MPa） MAOP最大允許操作壓力最大允許操作壓力 MOP最大操作壓力最大操作壓力17:28 由于典型的閥門響應(yīng)時(shí)間滯后，出站壓由于典型的閥門響應(yīng)時(shí)間滯后，出站壓力持續(xù)升高達(dá)到頂點(diǎn)力持續(xù)升高達(dá)到頂點(diǎn)2.73MPa。17:42 管道破裂。管道破裂。18:11第二部分第二部分 爆炸爆炸第二部分第二部分 爆炸爆炸事故

11、管事故管道基本信息道基本信息直徑30 英寸(762 mm)材質(zhì)X42壁厚0.375英寸(9.525mm )MAOP400psig(2.758Mp)MOP375psig (2.586Mp)第二部分第二部分 爆炸爆炸第二部分第二部分 爆炸爆炸第二部分第二部分 爆炸爆炸第二部分第二部分 爆炸爆炸第二部分第二部分 爆炸爆炸28第二部分第二部分 爆炸爆炸29第二部分第二部分 爆炸爆炸30第二部分第二部分 爆炸爆炸31第二部分第二部分 爆炸爆炸32第二部分第二部分 爆炸爆炸第二部分第二部分 爆炸爆炸u爆炸是一種極為迅速的物理或化學(xué)的能量釋放過(guò)程。u爆炸體系和它周圍的介質(zhì)之間發(fā)生急劇的壓力突變是爆炸的最重要

12、特征，這種也是產(chǎn)生爆炸破壞作用的直接原因。第二部分第二部分 爆炸爆炸u爆炸可以由各種不同的物理成因或化學(xué)成因所引起。我們按照引起爆炸過(guò)程發(fā)生的原因，把爆炸現(xiàn)象分成等三類。第二部分第二部分 爆炸爆炸u物理物理爆炸現(xiàn)象爆炸現(xiàn)象第二部分第二部分 爆炸爆炸u物理爆炸現(xiàn)象物理爆炸現(xiàn)象第二部分第二部分 爆炸爆炸u核子爆炸現(xiàn)象核子爆炸現(xiàn)象第二部分第二部分 爆炸爆炸u化學(xué)爆炸現(xiàn)象化學(xué)爆炸現(xiàn)象第二部分第二部分 爆炸爆炸u化學(xué)爆炸三階段化學(xué)爆炸三階段 第一階段，物質(zhì)受到外界激發(fā)發(fā)生高速化學(xué)反應(yīng)，釋放出大量熱第一階段，物質(zhì)受到外界激發(fā)發(fā)生高速化學(xué)反應(yīng)，釋放出大量熱能和生成大量氣體；能和生成大量氣體； 第二階段，熱能

13、加熱氣體產(chǎn)物，以一定的形式第二階段，熱能加熱氣體產(chǎn)物，以一定的形式(定容、絕熱定容、絕熱)轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化為壓縮能；為壓縮能； 第三階段，強(qiáng)壓縮能急劇絕熱膨脹對(duì)外作功，使周圍物質(zhì)變形、第三階段，強(qiáng)壓縮能急劇絕熱膨脹對(duì)外作功，使周圍物質(zhì)變形、移動(dòng)或破壞。移動(dòng)或破壞。39第二部分第二部分 爆炸爆炸 （1）爆燃爆燃：每秒數(shù)米，如無(wú)煙火藥；：每秒數(shù)米，如無(wú)煙火藥； （2）爆炸：每秒十幾米至數(shù)百）爆炸：每秒十幾米至數(shù)百米，如天然氣；米，如天然氣； （3）爆轟：）爆轟：10007000m/s，“沖擊波沖擊波”，如原子彈；，如原子彈； 沖擊波：造成對(duì)附近建筑物的破壞；沖擊波：造成對(duì)附近建筑物的破壞； 碎片沖擊：各種

14、碎片飛散而造成的傷害，飛散距離可達(dá)碎片沖擊：各種碎片飛散而造成的傷害，飛散距離可達(dá)100-500m； 震蕩：短暫的地震波；震蕩：短暫的地震波；40第三部分第三部分 可燃混合氣體爆炸可燃混合氣體爆炸u可燃性混合物可燃性混合物 指由可燃性物質(zhì)與助燃物組成的爆炸性物質(zhì)，如可燃?xì)怏w指由可燃性物質(zhì)與助燃物組成的爆炸性物質(zhì)，如可燃?xì)怏w、蒸氣和空氣混合。、蒸氣和空氣混合。 可燃性混合物為有爆炸危險(xiǎn)的物質(zhì)可燃性混合物為有爆炸危險(xiǎn)的物質(zhì)41222223.7623.76COONCON第三部分第三部分 可燃混合氣體爆炸可燃混合氣體爆炸u爆炸極限爆炸極限 指可燃物質(zhì)（可燃?xì)怏w、蒸氣和粉塵）與空氣（氧氣）必須在一指可燃

15、物質(zhì)（可燃?xì)怏w、蒸氣和粉塵）與空氣（氧氣）必須在一定的濃度范圍內(nèi)均勻混合，形成預(yù)混氣，遇著火源才會(huì)發(fā)生爆炸定的濃度范圍內(nèi)均勻混合，形成預(yù)混氣，遇著火源才會(huì)發(fā)生爆炸的濃度范圍。的濃度范圍。u 可燃?xì)怏w與蒸氣以體積百分比來(lái)表示，可燃?xì)怏w與蒸氣以體積百分比來(lái)表示，u 如如CO與空氣與空氣12.5%-80% u 粉塵以單位體積混合物中的質(zhì)量數(shù)粉塵以單位體積混合物中的質(zhì)量數(shù)（g/m3）u 如鋁粉為如鋁粉為40（g/m3） 42第三部分第三部分 可燃混合氣體爆炸可燃混合氣體爆炸u爆炸下限與上限爆炸下限與上限 其爆炸范圍越寬，其爆炸危險(xiǎn)越大。其爆炸范圍越寬，其爆炸危險(xiǎn)越大。u 爆炸下限越低爆炸下限越低u 少

16、量可燃物（如可燃?xì)怏w稍有泄漏）就會(huì)形成爆炸少量可燃物（如可燃?xì)怏w稍有泄漏）就會(huì)形成爆炸u 爆炸上限越高爆炸上限越高u 少量空氣滲入容器，就能與可燃物混合形成爆炸條件少量空氣滲入容器，就能與可燃物混合形成爆炸條件u 甲烷的爆炸極限是甲烷的爆炸極限是5.015意味著意味著：u 甲烷在空氣中體積濃度在甲烷在空氣中體積濃度在5.015之間時(shí)，遇火源會(huì)爆炸，否之間時(shí)，遇火源會(huì)爆炸，否則就不會(huì)爆炸。則就不會(huì)爆炸。43第三部分第三部分 可燃混合氣體爆炸可燃混合氣體爆炸44第三部分第三部分 可燃混合氣體爆炸可燃混合氣體爆炸u某種天然氣的組成如下：甲烷某種天然氣的組成如下：甲烷80%，乙烷，乙烷15%，丙烷，丙

17、烷4%，丁烷，丁烷1%。各組分的爆炸下限分別為。各組分的爆炸下限分別為5%，3.22%，2.37%和和1.86%，則該天然氣的爆炸下限為：，則該天然氣的爆炸下限為： =4.37%453121231%.MLVVVLLL第三部分第三部分 可燃混合氣體爆炸可燃混合氣體爆炸u影響爆炸極限的因素影響爆炸極限的因素 初始溫度初始溫度 混合氣著火前的初溫升高，會(huì)使分子的反應(yīng)活性增加，導(dǎo)混合氣著火前的初溫升高，會(huì)使分子的反應(yīng)活性增加，導(dǎo)致爆炸范圍擴(kuò)大，即爆炸下限降低，上限提高，從而增加了致爆炸范圍擴(kuò)大，即爆炸下限降低，上限提高，從而增加了混合物的爆炸危險(xiǎn)性。混合物的爆炸危險(xiǎn)性。46第三部分第三部分 可燃混合氣

18、體爆炸可燃混合氣體爆炸u影響爆炸極限的因素影響爆炸極限的因素 初始?jí)毫Τ跏級(jí)毫?增加混合氣體的初始?jí)毫?，通常?huì)使上限顯著提高，爆炸范增加混合氣體的初始?jí)毫?，通常?huì)使上限顯著提高，爆炸范圍擴(kuò)大。增加壓力還能降低混合氣的自燃點(diǎn)，這樣使得混合圍擴(kuò)大。增加壓力還能降低混合氣的自燃點(diǎn)，這樣使得混合氣在較低的著火溫度下能夠發(fā)生燃燒。原因在于，處在高壓氣在較低的著火溫度下能夠發(fā)生燃燒。原因在于，處在高壓下的氣體分子比較密集，濃度較大，這樣分子間傳熱和發(fā)生下的氣體分子比較密集，濃度較大，這樣分子間傳熱和發(fā)生化學(xué)反應(yīng)比較容易，反應(yīng)速度加快，而散熱損失卻顯著減少化學(xué)反應(yīng)比較容易，反應(yīng)速度加快，而散熱損失卻顯著減少

19、。壓力對(duì)甲烷爆炸極限的影響。在已知的氣體中，只有。壓力對(duì)甲烷爆炸極限的影響。在已知的氣體中，只有CO的爆炸范圍是隨壓力增加而變窄的。的爆炸范圍是隨壓力增加而變窄的。47第三部分第三部分 可燃混合氣體爆炸可燃混合氣體爆炸u影響爆炸極限的因素影響爆炸極限的因素 含氧量含氧量 混合氣中增加氧含量，一般情況下對(duì)下限影響不大，因?yàn)榭扇細(xì)庠诨旌蠚庵性黾友鹾?，一般情況下對(duì)下限影響不大，因?yàn)榭扇細(xì)庠谙孪逎舛葧r(shí)氧是過(guò)量的。由于可燃?xì)庠谏舷逎舛葧r(shí)含氧量不足，所下限濃度時(shí)氧是過(guò)量的。由于可燃?xì)庠谏舷逎舛葧r(shí)含氧量不足，所以增加氧含量使上限顯著增高，爆炸范圍擴(kuò)大，增加了發(fā)生火災(zāi)爆以增加氧含量使上限顯著增高，爆炸范圍擴(kuò)

20、大，增加了發(fā)生火災(zāi)爆炸的危險(xiǎn)性。若減少氧含量，則會(huì)起到相反的效果。例如甲烷在空炸的危險(xiǎn)性。若減少氧含量，則會(huì)起到相反的效果。例如甲烷在空氣中的爆炸范圍為氣中的爆炸范圍為514，而在純氧中的爆炸范圍則放大到，而在純氧中的爆炸范圍則放大到561。甲烷的極限氧含量為。甲烷的極限氧含量為12，若低于極限氧含量，可燃?xì)饩?，若低于極限氧含量，可燃?xì)饩筒荒苋紵?。不能燃燒爆炸了?8第三部分第三部分 可燃混合氣體爆炸可燃混合氣體爆炸u影響爆炸極限的因素影響爆炸極限的因素 惰性氣體含量惰性氣體含量 爆炸性混合氣體中加入惰性氣體，如氮、氧、水蒸氣、二氧爆炸性混合氣體中加入惰性氣體，如氮、氧、水蒸氣、二氧化碳

21、、四氯化碳等，可以使可燃?xì)夥肿雍脱醴肿痈綦x，在它化碳、四氯化碳等，可以使可燃?xì)夥肿雍脱醴肿痈綦x，在它們之間形成一層不燃燒的屏障。這層屏障可以吸收能量，使們之間形成一層不燃燒的屏障。這層屏障可以吸收能量，使游離基消失，鏈鎖反應(yīng)中斷，阻止火焰蔓延到其他可燃?xì)夥钟坞x基消失，鏈鎖反應(yīng)中斷，阻止火焰蔓延到其他可燃?xì)夥肿由先?，抑制燃燒進(jìn)行，起到防火和滅火的作用。子上去，抑制燃燒進(jìn)行，起到防火和滅火的作用。49第三部分第三部分 可燃混合氣體爆炸可燃混合氣體爆炸u影響爆炸極限的因素影響爆炸極限的因素 點(diǎn)火源與最小點(diǎn)火能量點(diǎn)火源與最小點(diǎn)火能量 點(diǎn)火源的強(qiáng)度高，熱表面的面積大，火源與混合物的接觸時(shí)點(diǎn)火源的強(qiáng)度高，

22、熱表面的面積大，火源與混合物的接觸時(shí)間長(zhǎng)，會(huì)使爆炸范圍擴(kuò)大，增加燃燒、爆炸的危險(xiǎn)性。間長(zhǎng)，會(huì)使爆炸范圍擴(kuò)大，增加燃燒、爆炸的危險(xiǎn)性。 最小點(diǎn)火能量是指能引起一定濃度可燃物燃燒或爆炸所需要最小點(diǎn)火能量是指能引起一定濃度可燃物燃燒或爆炸所需要的最小能量?；旌蠚怏w的濃度對(duì)點(diǎn)火能量有較大的影響，通的最小能量?；旌蠚怏w的濃度對(duì)點(diǎn)火能量有較大的影響，通?？扇?xì)鉂舛壬愿哂诨瘜W(xué)計(jì)量濃度時(shí)，所需的點(diǎn)火能量為最?？扇?xì)鉂舛壬愿哂诨瘜W(xué)計(jì)量濃度時(shí)，所需的點(diǎn)火能量為最小。若點(diǎn)火源的能量小于最小能量，可燃物就不能著火。小。若點(diǎn)火源的能量小于最小能量，可燃物就不能著火。50第三部分第三部分 可燃混合氣體爆炸可燃混合氣體爆炸

23、u影響爆炸極限的因素影響爆炸極限的因素 消焰距離消焰距離 實(shí)驗(yàn)證明，通道尺寸越小，通道內(nèi)混合氣體的爆炸濃度范圍實(shí)驗(yàn)證明，通道尺寸越小，通道內(nèi)混合氣體的爆炸濃度范圍越小，燃燒時(shí)火焰蔓延速度越慢。這是因?yàn)槿紵谝煌ǖ乐性叫。紵龝r(shí)火焰蔓延速度越慢。這是因?yàn)槿紵谝煌ǖ乐羞M(jìn)行時(shí)，通道的表面要散失熱量，通道越窄，比表面積越大進(jìn)行時(shí)，通道的表面要散失熱量，通道越窄，比表面積越大(通道表面積和通道容積的比值通道表面積和通道容積的比值)，中斷鏈鎖反應(yīng)的機(jī)會(huì)就越，中斷鏈鎖反應(yīng)的機(jī)會(huì)就越多，相應(yīng)的熱損失也越大。多，相應(yīng)的熱損失也越大。51第三部分第三部分 可燃混合氣體爆炸可燃混合氣體爆炸u影響爆炸極限的因素影響

24、爆炸極限的因素 容器、管徑影響容器、管徑影響 容器、管子直徑越小，則爆炸范圍越小，當(dāng)管徑小到一定程容器、管子直徑越小，則爆炸范圍越小，當(dāng)管徑小到一定程度時(shí)，單位體積火焰所對(duì)應(yīng)的固體冷卻表面散發(fā)出的熱量就度時(shí)，單位體積火焰所對(duì)應(yīng)的固體冷卻表面散發(fā)出的熱量就會(huì)大于產(chǎn)生的熱量，火焰便會(huì)中斷熄滅?；鹧娌荒軅鞑サ淖顣?huì)大于產(chǎn)生的熱量，火焰便會(huì)中斷熄滅。火焰不能傳播的最大管徑稱為臨界直徑。大管徑稱為臨界直徑。 容器材料也有很大影響，如氫和氟在玻璃器皿中混合，即使容器材料也有很大影響，如氫和氟在玻璃器皿中混合，即使在液態(tài)空氣溫度下，置于黑暗處仍可發(fā)生爆炸，而在銀器中在液態(tài)空氣溫度下，置于黑暗處仍可發(fā)生爆炸，而

25、在銀器中，在一般溫度下才能發(fā)生爆炸反應(yīng)。，在一般溫度下才能發(fā)生爆炸反應(yīng)。52第三部分第三部分 可燃混合氣體爆炸可燃混合氣體爆炸53第三部分第三部分 可燃混合氣體爆炸可燃混合氣體爆炸54第三部分第三部分 可燃混合氣體爆炸可燃混合氣體爆炸u爆炸后果分析（以純天然氣爆炸為例）爆炸后果分析（以純天然氣爆炸為例）（1）高溫）高溫 在天然氣濃度在在天然氣濃度在9.5%條件下測(cè)定瞬時(shí)溫度，在自由空間條件下測(cè)定瞬時(shí)溫度，在自由空間內(nèi)可達(dá)內(nèi)可達(dá)1850，在封閉空間內(nèi)最高可達(dá)，在封閉空間內(nèi)最高可達(dá)2650。爆炸產(chǎn)生的高溫危害主要指爆炸沖擊波的火焰鋒面所造成的危爆炸產(chǎn)生的高溫危害主要指爆炸沖擊波的火焰鋒面所造成的危

26、害。從正常的燃燒速度害。從正常的燃燒速度(12.5m/s)到爆轟式傳播速度到爆轟式傳播速度(2500 m/s)?；??；鹧驿h面溫度可高達(dá)焰鋒面溫度可高達(dá)21502650。火焰峰面經(jīng)過(guò)之處，人被燒死或?；鹧娣迕娼?jīng)過(guò)之處，人被燒死或大面積燒傷。大面積燒傷。55第三部分第三部分 可燃混合氣體爆炸可燃混合氣體爆炸u爆炸后果分析（純以天然氣爆炸為例）爆炸后果分析（純以天然氣爆炸為例）（2）沖擊波沖擊波由于爆炸時(shí)氣體溫度驟然升高，必然引起氣體壓力的突由于爆炸時(shí)氣體溫度驟然升高，必然引起氣體壓力的突然增大。然增大。 沖擊波鋒面壓力可達(dá)到?jīng)_擊波鋒面壓力可達(dá)到2MPa（20大氣壓）。大氣壓）。前向沖擊波疊加和反射

27、時(shí)可達(dá)前向沖擊波疊加和反射時(shí)可達(dá)10MPa（100大氣壓）。大氣壓）。其傳播速度總是大于聲速。其傳播速度總是大于聲速。在沖擊波的作用下，其它可燃物就能夠均勻分散開來(lái)，在沖擊波的作用下，其它可燃物就能夠均勻分散開來(lái)，形成新的爆炸混合物，產(chǎn)生再次爆炸。形成新的爆炸混合物，產(chǎn)生再次爆炸。56第四部分第四部分 爆炸極限測(cè)定裝置爆炸極限測(cè)定裝置u由反應(yīng)管、點(diǎn)火裝置、攪拌裝置、真空泵、壓力計(jì)、電磁閥等組成。u裝置的主要部分是一個(gè)用硬質(zhì)玻璃為材質(zhì)的反應(yīng)管，管長(zhǎng)140050mm，管內(nèi)徑605mm，管壁厚不小于2mm，管底部裝有通徑不小于25mm泄壓閥。u裝置安放在可升溫至50的恒溫箱內(nèi)。恒溫箱前后各有雙層門，一層為普通玻璃，一層為有機(jī)玻璃，用以觀察實(shí)驗(yàn)并起保護(hù)作用。571一安全塞；2一反應(yīng)管；3一電磁閥；4一真空泵；5一干燥瓶；6一放電電極；7一電壓互感器；8一泄壓電磁閥；9一攪拌泵；10一壓力計(jì)；M1、M2一電動(dòng)機(jī)第四部分第四部分 爆炸極限測(cè)定裝置爆炸極限測(cè)定裝置u可燃?xì)怏w和空氣混合氣利用電火花點(diǎn)燃，電火花能量應(yīng)大于混合氣的點(diǎn)燃能量。放電電極距反應(yīng)管底部不小于100mm處位于管的橫截面中心，電極間距離為34mm。 注：建議采用注：建議采用300VA電