燃燒學(xué)—第3章3

1、燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章 中國礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系 1 燃燒學(xué) 燃燒學(xué) 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章 中國礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系 2 3.4鏈鎖自燃理論 3.4.1 鏈?zhǔn)街鸶拍铈準(zhǔn)街鸶拍?v 熱自燃理論無法解釋的現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果熱自燃理論無法解釋的現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果 烴類氧化過程烴類氧化過程 氫氧混合氣的可燃界限，氫氧混合氣的可燃界限， (“(“著火半島著火半島”現(xiàn)象現(xiàn)象 ) ) v 鏈?zhǔn)街鹄碚撴準(zhǔn)街鹄碚? : 在氧化反應(yīng)體系中，一方面，隨著熱量的積累在氧化反應(yīng)體系中，一方面，隨著熱量的積累 反應(yīng)自動加速，但也可以通過分枝的鏈鎖反應(yīng)的，迅速增加反應(yīng)自動加速，但也可以通過

2、分枝的鏈鎖反應(yīng)的，迅速增加 活化中心（自由基）來使反應(yīng)不斷加速直至著火爆炸?；罨行模ㄗ杂苫﹣硎狗磻?yīng)不斷加速直至著火爆炸。 v 自由基自由基 含有未成對電子的基團(tuán)含有未成對電子的基團(tuán) v 自由基的生成自由基的生成 光解光解 熱解熱解 H 3 CH ClCl h 2 2 333 2 CHCHCH 加熱 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章 中國礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系 3 v 自由基反應(yīng)歷程：自由基反應(yīng)歷程： 鏈引發(fā)鏈引發(fā) 鏈傳遞鏈傳遞 鏈終止鏈終止 v 分為兩大類：分為兩大類： 直鏈反應(yīng)（如直鏈反應(yīng)（如H2Cl2） 支鏈反應(yīng)（支鏈反應(yīng)（H2O2） HClClH2 22 （1） （總反應(yīng)）（總反

3、應(yīng)） MClMCl 2 2（鏈引發(fā)（鏈引發(fā) ） （2） ClHClClH HHClClH 2 2 （鏈傳遞）（鏈傳遞） （3） MClMCl 2 2 （鏈終止）（鏈終止） Cl-Cl鍵能鍵能: 243kJ/mol H-H鍵能：鍵能：436kJ/mol 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章 中國礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系 4 支鏈反應(yīng)舉例：支鏈反應(yīng)舉例： OHOH 222 22 MHMH 2 2 OOHOH 2 OHHOH2 （總反應(yīng)）（總反應(yīng)） HOHOHH HOHOHH 22 22 （1） （鏈引發(fā)）（鏈引發(fā)） （鏈傳遞）（鏈傳遞） （2） （3） （4） 器壁破壞 H 器壁破壞 HO OHOH

4、 2 H （鏈終止）（鏈終止） （5） （6） （7） HOHHOH323 222 相加得相加得 （8） （器壁銷毀）（器壁銷毀） （氣相銷毀）（氣相銷毀） 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章 中國礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系 5 3.4.2 3.4.2 鏈鎖自燃著火條件（鏈鎖分枝反應(yīng)的發(fā)展條件）鏈鎖自燃著火條件（鏈鎖分枝反應(yīng)的發(fā)展條件） v 鏈鎖自燃著火反應(yīng)鏈鎖自燃著火反應(yīng)-支鏈反應(yīng)支鏈反應(yīng) v 著火的條件的理論分析：著火的條件的理論分析： 假設(shè)假設(shè) n n0 0為反應(yīng)開始時由于熱作用而生成活化中心的速率（鏈的引發(fā)速度）為反應(yīng)開始時由于熱作用而生成活化中心的速率（鏈的引發(fā)速度） f f為鏈分枝反

5、應(yīng)的動力學(xué)系數(shù)（鏈分支反應(yīng)速度常數(shù)）為鏈分枝反應(yīng)的動力學(xué)系數(shù)（鏈分支反應(yīng)速度常數(shù)） g g為鏈終斷反應(yīng)的動力學(xué)系數(shù)（鏈終止反應(yīng)速度常數(shù)）為鏈終斷反應(yīng)的動力學(xué)系數(shù)（鏈終止反應(yīng)速度常數(shù)） n n為活化中心的濃度為活化中心的濃度 gnfnn dt dn 0 （3-343-34） gf令令 則上式變?yōu)閯t上式變?yōu)?nn dt dn 0 （3-353-35） 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章 中國礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系 6 1 0 t e n n 1 0 t e n afafnw 設(shè)設(shè)t=0t=0，n=0n=0，積分上式得，積分上式得 討論：討論： （1 1）在低溫下在低溫下，fgfg， 0g, 00

6、 a a表示一個活化中心參加反應(yīng)后生成最終產(chǎn)表示一個活化中心參加反應(yīng)后生成最終產(chǎn) 物的分子數(shù)，氫物的分子數(shù)，氫/ /氧體系中氧體系中 a=2 1 0 t e n afafnw 隨時間增大而指數(shù)級增大，隨時間增大而指數(shù)級增大，著火著火 常數(shù)） 注解： ( 02 0 02 01 2 2 1 kekg ekf E RT E RT E （2 2）當(dāng)）當(dāng)f=gf=g， =0=0 00 ngnfnn dt dn tnn 0 tfanw 0 隨時間增大而線性增大，隨時間增大而線性增大，臨界狀態(tài)臨界狀態(tài) 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章 中國礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系 7 W t w W0 圖圖3-9鏈?zhǔn)阶匀?/p>

7、示意圖鏈?zhǔn)阶匀际疽鈭D 圖圖3-10反應(yīng)速率與時間關(guān)反應(yīng)速率與時間關(guān) 系系 w W t =0=0 000 123 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章 中國礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系 8 當(dāng)當(dāng) 較大，則較大，則 ff exp)exp(1)exp( 0 00 an fanfan w 上式取對數(shù)后，得上式取對數(shù)后，得 常數(shù) 0 ln an w 這一結(jié)論已被實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。這一結(jié)論已被實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。 著火延遲期著火延遲期 鏈鎖著火臨界條件：鏈鎖著火臨界條件： 自由基的生成速度等于自由基銷毀速度自由基的生成速度等于自由基銷毀速度 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章 中國礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系 9 3.4.3 3

8、.4.3 烴類氧化的鏈反應(yīng)烴類氧化的鏈反應(yīng) v 烴類的高溫氣相氧化有誘導(dǎo)期烴類的高溫氣相氧化有誘導(dǎo)期 v 表現(xiàn)出明顯的階段性，即在著火前常出現(xiàn)冷焰的現(xiàn)象表現(xiàn)出明顯的階段性，即在著火前常出現(xiàn)冷焰的現(xiàn)象 與著火時的熱焰比較，溫度較低，輝光較弱，產(chǎn)生的熱量很少，與著火時的熱焰比較，溫度較低，輝光較弱，產(chǎn)生的熱量很少， 這種現(xiàn)象是烴類氣相氧化的特征之一。這種現(xiàn)象是烴類氣相氧化的特征之一。 v 烴類的氧化過程烴類的氧化過程 首先生成的是烴的過氧化物或過氧化物自由基（即首先生成的是烴的過氧化物或過氧化物自由基（即R-O-O），而），而 過氧化物也會分解為自由基。過氧化物也會分解為自由基。 反應(yīng)具有鏈反應(yīng)性

9、質(zhì)，并且由于出現(xiàn)分支而自動加速反應(yīng)具有鏈反應(yīng)性質(zhì)，并且由于出現(xiàn)分支而自動加速 分為分為2個階段：第一和第二誘導(dǎo)期個階段：第一和第二誘導(dǎo)期 鏈的引發(fā)鏈的引發(fā) MHRMRH 22 OHRORH 或 222 OHROHRH 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章 中國礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系 10 OROOR 2 RROOHRHORO 過氧化物中過氧化物中OO鏈較弱（鏈能只有鏈較弱（鏈能只有 125.61167.48kJ），容易斷裂），容易斷裂 HOORCHOOHRCH 22 HCHORORCH 2 OHRRHHO 2 . 22 ROHRCHRHORCH 鏈的增長（傳遞）鏈的增長（傳遞） 第一誘導(dǎo)期第一

10、誘導(dǎo)期1 1 1時期氧化反應(yīng)的特點(diǎn)：時期氧化反應(yīng)的特點(diǎn)： n生成過氧化物生成過氧化物 n過氧化物自行分解，生成多個自由基而使反應(yīng)發(fā)生分支，但反應(yīng)速度不快。過氧化物自行分解，生成多個自由基而使反應(yīng)發(fā)生分支，但反應(yīng)速度不快。 n退化分支的特性退化分支的特性 n甲醛被激化而產(chǎn)生冷焰。甲醛被激化而產(chǎn)生冷焰。 n烴類氧化產(chǎn)物中有醛、醇類產(chǎn)物，以被實(shí)驗(yàn)證實(shí)。烴類氧化產(chǎn)物中有醛、醇類產(chǎn)物，以被實(shí)驗(yàn)證實(shí)。 O=O雙鍵鏈能：雙鍵鏈能：489.879kJ/mol 單鍵鏈能單鍵鏈能：293334kJ/mol 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章 中國礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系 11 OORCHOHCR 222 HORC

11、HOOORCH 2 COROCR OCROHOORCH 22 OCHRRCHORCHOORCH 2 2 ）（ HCHOROCHR 2 第二誘導(dǎo)期第二誘導(dǎo)期2 2 2時期時期( (從冷焰到明火）氧化反應(yīng)的特點(diǎn)：從冷焰到明火）氧化反應(yīng)的特點(diǎn)： n過氧化物自由基分解成各種醛和自由基，并向下傳遞。過氧化物自由基分解成各種醛和自由基，并向下傳遞。 n過氧化物的自由基分解反應(yīng)在過氧化物的自由基分解反應(yīng)在1 1時期也可以發(fā)生，但溫度身高后速度加快時期也可以發(fā)生，但溫度身高后速度加快( (2) 。 n2 2初期的反應(yīng)速度和初期的反應(yīng)速度和1 1末期剩余的末期剩余的甲醛的濃度關(guān)系很大。甲醛的濃度關(guān)系很大。 燃燒

12、學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章 中國礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系 12 3.4.43.4.4著火半島現(xiàn)象著火半島現(xiàn)象 v 對氫氧的混合氣體，氫氧反應(yīng)有三個著火極限對氫氧的混合氣體，氫氧反應(yīng)有三個著火極限 圖圖3-12 氫氧著火半島現(xiàn)象氫氧著火半島現(xiàn)象 溫度溫度 壓力壓力mmHg 0 10 100 1000 360400440480520560 600 非爆炸區(qū)非爆炸區(qū) 爆炸區(qū)爆炸區(qū) P 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章 中國礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系 13 v 在第一、二極限之間的爆炸區(qū)內(nèi)有一點(diǎn)在第一、二極限之間的爆炸區(qū)內(nèi)有一點(diǎn)P v （1）保持系統(tǒng)溫度不變而降低壓力，）保持系統(tǒng)溫度不變而降低壓力

13、，P點(diǎn)則向下垂直移動點(diǎn)則向下垂直移動 自由基器壁消毀速度加快自由基器壁消毀速度加快,當(dāng)壓力下降到某一數(shù)值后，當(dāng)壓力下降到某一數(shù)值后，f g, 0 , -第一極限第一極限 v （2）保持系統(tǒng)溫度不變而升高壓力，）保持系統(tǒng)溫度不變而升高壓力，P點(diǎn)則向上垂直移動點(diǎn)則向上垂直移動 自由基氣相消毀速度加快自由基氣相消毀速度加快,當(dāng)壓力身高到某一數(shù)值后，當(dāng)壓力身高到某一數(shù)值后，f g, 0 , -第第二二極限極限 v（3）壓力再增高，又會發(fā)生新的鏈鎖反應(yīng)壓力再增高，又會發(fā)生新的鏈鎖反應(yīng) 導(dǎo)致自由基增長速度增大，于是又能發(fā)生爆炸，導(dǎo)致自由基增長速度增大，于是又能發(fā)生爆炸， -第第三三極限極限 MHOMOH

14、22 OHOHHHO 222 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章 中國礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系 14 鏈鎖反應(yīng)熱爆炸理論：鏈鎖反應(yīng)熱爆炸理論： 反應(yīng)的初期可能是鏈鎖反應(yīng)反應(yīng)的初期可能是鏈鎖反應(yīng) 隨著反應(yīng)的進(jìn)行放出熱量，并自動加熱隨著反應(yīng)的進(jìn)行放出熱量，并自動加熱 最后變?yōu)榧兗兇獾臒岜ㄗ詈笞優(yōu)榧兗兇獾臒岜?燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章 中國礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系 15 3.5 強(qiáng)迫著火強(qiáng)迫著火 3.5.1 3.5.1 強(qiáng)迫著火與自發(fā)著火的比較強(qiáng)迫著火與自發(fā)著火的比較 v 強(qiáng)迫著火：強(qiáng)迫著火： 也稱點(diǎn)燃，混合氣的一小部分先著火，形成局部的火焰核心，然也稱點(diǎn)燃，混合氣的一小部分先著火，形

15、成局部的火焰核心，然 后這個火焰核心再把鄰近的混合氣點(diǎn)燃，這樣逐層依次地引起火后這個火焰核心再把鄰近的混合氣點(diǎn)燃，這樣逐層依次地引起火 焰地傳播，從而使整個混合氣燃燒起來。焰地傳播，從而使整個混合氣燃燒起來。 v 強(qiáng)迫著火與自發(fā)著火的不同強(qiáng)迫著火與自發(fā)著火的不同 第一，強(qiáng)迫著火僅僅在混氣局部（點(diǎn)火源附近）中進(jìn)行，而自發(fā)第一，強(qiáng)迫著火僅僅在混氣局部（點(diǎn)火源附近）中進(jìn)行，而自發(fā) 著火則在整個混氣空間進(jìn)行。著火則在整個混氣空間進(jìn)行。 第二，自發(fā)著火是全部混合氣體都處于環(huán)境溫度第二，自發(fā)著火是全部混合氣體都處于環(huán)境溫度T T0 0包圍下，由于包圍下，由于 反應(yīng)自動加速，使全部可燃混合氣體的溫度逐步提高

16、到自燃溫度反應(yīng)自動加速，使全部可燃混合氣體的溫度逐步提高到自燃溫度 而引起。強(qiáng)迫著火時，混氣處于較低的溫度狀態(tài)，為了保證火焰而引起。強(qiáng)迫著火時，混氣處于較低的溫度狀態(tài)，為了保證火焰 能在較冷的混合氣體中傳播，能在較冷的混合氣體中傳播，點(diǎn)火溫度一般要比自燃溫度高得多點(diǎn)火溫度一般要比自燃溫度高得多。 第三，可燃混氣能否被點(diǎn)燃，不僅取決于熾熱物體附面層內(nèi)局部第三，可燃混氣能否被點(diǎn)燃，不僅取決于熾熱物體附面層內(nèi)局部 混氣能否著火，而且還取決于火焰能否在混氣中自行傳播混氣能否著火，而且還取決于火焰能否在混氣中自行傳播 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章 中國礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系 16 3.5.2 常

17、用點(diǎn)火方法常用點(diǎn)火方法 v 3.5.2.1 熾熱物體點(diǎn)火熾熱物體點(diǎn)火 以高溫質(zhì)點(diǎn)為例說明熾熱物體的引燃機(jī)理以高溫質(zhì)點(diǎn)為例說明熾熱物體的引燃機(jī)理。 v （1）熾熱物體溫度逐漸降低，不能點(diǎn)燃可燃?xì)怏w）熾熱物體溫度逐漸降低，不能點(diǎn)燃可燃?xì)怏w v （2）熾熱物體溫度保持不變，點(diǎn)燃的臨界狀態(tài)）熾熱物體溫度保持不變，點(diǎn)燃的臨界狀態(tài) v （3）熾熱物體溫度升高，點(diǎn)燃成功）熾熱物體溫度升高，點(diǎn)燃成功 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章 中國礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系 17 3.5.2.3 電火花引燃電火花引燃 v 電火花點(diǎn)火的機(jī)理：電火花點(diǎn)火的機(jī)理： 一是著火的熱理論，它把電火花看作為一個外加的高溫?zé)嵩匆皇侵?/p>

18、的熱理論，它把電火花看作為一個外加的高溫?zé)嵩?二是著火的電理論，火花部分的放電氣體被電離而形成活性中二是著火的電理論，火花部分的放電氣體被電離而形成活性中 心，提供了進(jìn)行鏈鎖反應(yīng)的條件，由于鏈鎖反應(yīng)的結(jié)果使混合心，提供了進(jìn)行鏈鎖反應(yīng)的條件，由于鏈鎖反應(yīng)的結(jié)果使混合 氣燃燒起來。氣燃燒起來。 v 點(diǎn)火花的種類點(diǎn)火花的種類 電氣火花電氣火花 靜電火花靜電火花 v 引燃最小能量引燃最小能量Emin 為形成初始火焰中心，所需的最小放電能量為形成初始火焰中心，所需的最小放電能量 Emin與與電極間隙、混氣比、溫度、壓力有關(guān)電極間隙、混氣比、溫度、壓力有關(guān) )( 2 1 2 1 2 2 CVCVE 燃燒學(xué)

19、燃燒學(xué)-第三章第三章 中國礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系 18 表表3-2 在室溫及在室溫及0.1MPa下化學(xué)計量混合劑的淬熄距離和著火能量下化學(xué)計量混合劑的淬熄距離和著火能量 燃料燃料 氧化劑氧化劑dp/mmEmin/4.18610-5J燃料燃料氧化劑氧化劑dp/mmEmin/4.18610-5J 氫氫45溴溴3.65-n戊烷戊烷Air3.3019.60 氫氫Air0.640.48苯苯Air2.7913.15 氫氫O20.250.10環(huán)己烷環(huán)己烷Air3.3020.55 甲烷甲烷Air2.557.90環(huán)己烷環(huán)己烷Air4.0632.98 甲烷甲烷O20.300.15n己烷己烷Air3.56

20、22.71 乙炔乙炔Air0.760.721己烷己烷Air1.875.24 乙炔乙炔O20.090.01n-庚烷庚烷Air3.8127.49 乙烯乙烯Air1.252.65異辛烷異辛烷Air2.8413.71 乙烯乙烯O20.190.06n-烷烷Air2.067.21 丙烷丙烷Air2.037.291烷烷Air1.976.60 丙烷丙烷Ar+air1.041.84n-丁苯丁苯Air2.288.84 丙烷丙烷He+air2.5310.83氧乙烯氧乙烯Air1.272.51 丙烷丙烷O20.240.10氧丙稀氧丙稀Air1.304.54 13丁二烯丁二烯Air1.255.62甲基甲酸鹽甲基甲酸鹽A

21、ir1.6514.82 異丁烷異丁烷Air2.208.22二乙基醚二乙基醚Air2.5411.71 二硫化碳二硫化碳Air0.510.36 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章 中國礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系 19 v 電極熄火距離電極熄火距離 當(dāng)最小引燃能當(dāng)最小引燃能Emin與電極間距離與電極間距離d有關(guān)有關(guān) 圖3-16 最小引燃能Emin與電極熄火距離 Emin ddpd危 2 minp KdE 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章 中國礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系 20 3.5.6 靜止混氣中電火花引燃最小能量的半經(jīng)驗(yàn)公式靜止混氣中電火花引燃最小能量的半經(jīng)驗(yàn)公式 v 假設(shè)條件假設(shè)條件 （1）火花加

22、熱區(qū)是球形，最高溫度是混氣理論燃燒溫度）火花加熱區(qū)是球形，最高溫度是混氣理論燃燒溫度Tm，溫度均勻，溫度均勻 分布，環(huán)境溫度為分布，環(huán)境溫度為T； （2）引燃時，在火焰厚度）引燃時，在火焰厚度內(nèi)形成由溫度內(nèi)形成由溫度Tm變成變成T的線性溫度分布；的線性溫度分布； （3）電極間距離足夠大，忽略電極的熄火作用；）電極間距離足夠大，忽略電極的熄火作用； （4）反應(yīng)為二級反應(yīng)。）反應(yīng)為二級反應(yīng)。 圖3-17 電火花點(diǎn)火模型 T T Tm r rmin 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章 中國礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系 21 min 2 min 23 min 4 3 4 rr RT E oxFcos dr

23、 dT KreffHKr m TT dr dT m rr min 上式右邊的溫度梯度可以近似簡化為上式右邊的溫度梯度可以近似簡化為 式中式中 為層流火焰前沿厚度。若進(jìn)一步假定為層流火焰前沿厚度。若進(jìn)一步假定 min Cr 2/1 2 min 3 oxFcos RT E m ffHCK eTTK r m 1.1.最小火球半徑最小火球半徑 2.2.電火花引燃最小能量電火花引燃最小能量E Emin min公式 公式 TTpCrKE m 3 min1min 3 4 m RT E moxFcp eTTffHCKE 2 3 2/5 22/32/32/3 2 3 min 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章 中國礦業(yè)

24、大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系 22 3 3影響電火花引燃的主要因素影響電火花引燃的主要因素 1）熱容越大，最小引燃能）熱容越大，最小引燃能Emin越大，混氣不容易引燃，因?yàn)闊崛菰酱螅鞖獠蝗菀滓?，因?yàn)闊崛?大，混氣升溫時吸收的熱量多大，混氣升溫時吸收的熱量多 2）導(dǎo)熱系數(shù)）導(dǎo)熱系數(shù)K越大，最小引燃能越大，最小引燃能Emin越大，混氣不容易引燃。因?yàn)樵酱?，混氣不容易引燃。因?yàn)?火花能量被迅速傳導(dǎo)出去，使與火花接觸的混氣溫度不易升高?；鸹芰勘谎杆賯鲗?dǎo)出去，使與火花接觸的混氣溫度不易升高。 3）燃燒熱大，最小引燃能）燃燒熱大，最小引燃能Emin小，混氣容易引燃。小，混氣容易引燃。 4）混氣壓力大

25、，即密度大，最小引燃能）混氣壓力大，即密度大，最小引燃能Emin小，表明混氣容易引小，表明混氣容易引 燃。燃。 5）混氣初溫高，最小引燃能）混氣初溫高，最小引燃能Emin小，混氣容易引燃。小，混氣容易引燃。 6）混氣活化能）混氣活化能E大，最小引燃能大，最小引燃能Emin大，混氣不容易引燃。大，混氣不容易引燃。 m RT E moxFcp eTTffHCKE 2 3 2/5 22/32/32/3 2 3 min 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章 中國礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系 23 靜電簡介靜電簡介 v 靜電的產(chǎn)生靜電的產(chǎn)生 v 工業(yè)生產(chǎn)中工業(yè)生產(chǎn)中 產(chǎn)生靜電的工序產(chǎn)生靜電的工序 摩擦摩擦 固

26、體粉碎固體粉碎 粉體攪拌粉體攪拌 卷繞卷繞 液體管道輸送、噴射液體管道輸送、噴射 氣體噴射氣體噴射 v 靜電的消除靜電的消除 材料的抗靜電處理材料的抗靜電處理 工作場所濕度保持在工作場所濕度保持在50%以上以上 接地接地 控制加油、氣體噴射的速度控制加油、氣體噴射的速度 加強(qiáng)靜電電位的檢測加強(qiáng)靜電電位的檢測 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章 中國礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系 24 靜電引起的爆炸事故舉例 三偏二甲肼容器三偏二甲肼容器爆爆 炸炸 事事 故故 v 肼類燃料，尤其是偏二甲肼，在導(dǎo)彈和運(yùn)載火箭上都獲得了肼類燃料，尤其是偏二甲肼，在導(dǎo)彈和運(yùn)載火箭上都獲得了 廣泛應(yīng)用。廣泛應(yīng)用。 v 我國一

27、些液體火箭（包括長征系列運(yùn)載火箭的第一、二級發(fā)我國一些液體火箭（包括長征系列運(yùn)載火箭的第一、二級發(fā) 動機(jī)）就使用了偏二甲肼推進(jìn)劑。動機(jī)）就使用了偏二甲肼推進(jìn)劑。 v 但是，肼類燃燒劑的一個突出缺點(diǎn)就是易燃易爆，在貯存、但是，肼類燃燒劑的一個突出缺點(diǎn)就是易燃易爆，在貯存、 轉(zhuǎn)注、試驗(yàn)、維修、加注等過程中，國內(nèi)外都曾多次發(fā)生過轉(zhuǎn)注、試驗(yàn)、維修、加注等過程中，國內(nèi)外都曾多次發(fā)生過 著火爆炸事故。著火爆炸事故。 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章 中國礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系 25 1.事故經(jīng)過事故經(jīng)過 v 某年某年4月月15日，某單位準(zhǔn)備進(jìn)行某型號導(dǎo)彈的姿控發(fā)動機(jī)試驗(yàn)。日，某單位準(zhǔn)備進(jìn)行某型號導(dǎo)彈的

28、姿控發(fā)動機(jī)試驗(yàn)。 v 在首先進(jìn)行的試車前準(zhǔn)備工作中，發(fā)現(xiàn)為系統(tǒng)供氣的氣瓶內(nèi)在首先進(jìn)行的試車前準(zhǔn)備工作中，發(fā)現(xiàn)為系統(tǒng)供氣的氣瓶內(nèi) 的氮?dú)鈮毫Σ蛔悖荒軡M足試車間內(nèi)包括推進(jìn)劑貯箱、管道的氮?dú)鈮毫Σ蛔悖荒軡M足試車間內(nèi)包括推進(jìn)劑貯箱、管道 系統(tǒng)在內(nèi)的液路系統(tǒng)氣密性檢查的要求。系統(tǒng)在內(nèi)的液路系統(tǒng)氣密性檢查的要求。 v 于是要求供氣車間向氣瓶內(nèi)補(bǔ)充氮?dú)狻Ｓ谑且蠊廛囬g向氣瓶內(nèi)補(bǔ)充氮?dú)狻?v 當(dāng)天，該車間無氮?dú)狻槭乖囼?yàn)順利進(jìn)行，試車組操作員提當(dāng)天，該車間無氮?dú)狻槭乖囼?yàn)順利進(jìn)行，試車組操作員提 出并請示同意，遂改用空氣將出并請示同意，遂改用空氣將15個個0.4立方米高壓氮?dú)馄繌牧⒎矫赘邏旱獨(dú)馄繌?兆兆 帕增壓到帕增壓到15兆帕。兆帕。 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章 中國礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系 26 次日下午，對偏二甲肼容器、管道、閥門等液路次日下午，對偏二甲肼容器、管道、閥門等液路 系統(tǒng)進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。系統(tǒng)進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。 停壓停壓20分鐘后，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)有一個偏二甲肼容器增分鐘后，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)有一個偏二甲肼容器增 壓支管有