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

2、燒燃燒 第一部分第一部分 燃燒燃燒 第一部分第一部分 燃燒燃燒 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

3、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 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)

4、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

5、、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：

6、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，

7、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)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

8、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

9、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

10、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。力線路壓力持續(xù)升高。 16:38 17:22 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

11、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 ) MAOP 400psig (2.758Mp) MOP 375psig (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

12、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 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

13、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

14、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

15、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) 41 2222 23.7623.76COONCON 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

16、，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

17、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% 45

18、312 123 1 % . M L VVV LLL 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?；旌衔锏谋ㄎｋU(xiǎn)性。 46 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?jí)毫Τ跏級(jí)毫?增加混合氣體的初始?jí)毫Γǔ?huì)使上限顯著提高，爆炸范增加混合氣體的初始?jí)?/p>

19、力，通常會(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 。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

20、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?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)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

21、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5 61。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)饩停舻陀跇O限氧含量，可燃?xì)饩?不能燃燒爆炸了。不能燃燒爆炸了。 48 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、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

22、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?子上去，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，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

23、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。混合氣體的濃度對(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 常可燃?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 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)

24、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?，燃燒時(shí)火焰蔓延速度越慢。這是因?yàn)槿紵谝煌ǖ乐?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

25、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?；鹧娌荒軅鞑サ淖?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

26、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 害。從正常的燃燒速度害。從正常的燃燒速度(

27、12.5m/s)到爆轟式傳播速度到爆轟式傳播速度(2500 m/s)?；?。火 焰鋒面溫度可高達(dá)焰鋒面溫度可高達(dá)21502650?；鹧娣迕娼?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時(shí)可達(dá)前向沖擊波疊加和反

28、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。 57 1一安全塞；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電壓互感器作電壓互感器