防火防爆技術(shù)

1、1防火防爆防火防爆 防火防爆技術(shù)是以防止火災(zāi)、爆炸防火防爆技術(shù)是以防止火災(zāi)、爆炸事故為目的的應(yīng)用技術(shù)；是研究火、爆事故為目的的應(yīng)用技術(shù)；是研究火、爆事故發(fā)生的過(guò)程、原因及其預(yù)防措施的事故發(fā)生的過(guò)程、原因及其預(yù)防措施的一門(mén)學(xué)科。一門(mén)學(xué)科。2第一章燃燒的基本概念第一章燃燒的基本概念1.1 燃燒及其特性燃燒及其特性1.1.1 燃燒與氧化燃燒與氧化1. 定義：定義： 是一個(gè)同時(shí)有是一個(gè)同時(shí)有光光(火焰火焰/煙煙)和和熱熱發(fā)生的發(fā)生的劇烈的氧化還劇烈的氧化還原反應(yīng)原反應(yīng)。2. 燃燒的特征燃燒的特征3. 氧化還原反應(yīng)不一定是燃燒，如：氧化還原反應(yīng)不一定是燃燒，如：QNOOHNOCuHNOCu24)(383

2、2233 電焊屬于燃燒嗎？電焊屬于燃燒嗎？ 化工生產(chǎn)中，從哪幾個(gè)方面來(lái)采取措施防止爆炸性混合氣體火災(zāi)化工生產(chǎn)中，從哪幾個(gè)方面來(lái)采取措施防止爆炸性混合氣體火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生的？爆炸事故的發(fā)生的？31.1.2 燃燒條件：燃燒條件：1. 燃燒三要素，也稱燃燒三角形燃燒三要素，也稱燃燒三角形，缺一不可。，缺一不可。 必要條件必要條件 充分條件充分條件 可燃物可燃物 濃度濃度 氧化劑（助燃物）氧化劑（助燃物） 濃度濃度 點(diǎn)火源（激發(fā)能）點(diǎn)火源（激發(fā)能） 強(qiáng)度強(qiáng)度可燃物可燃物氧化劑氧化劑點(diǎn)火能點(diǎn)火能42. 燃燒四要素，也稱燃燒四面體燃燒四要素，也稱燃燒四面體 即三要素再加即三要素再加“不受抑制的連鎖反應(yīng)不

3、受抑制的連鎖反應(yīng)”氧化劑氧化劑不受抑制的連鎖反應(yīng)不受抑制的連鎖反應(yīng)激發(fā)能激發(fā)能可燃物可燃物5例：鹵代烷滅火劑的滅火機(jī)理例：鹵代烷滅火劑的滅火機(jī)理HOOHHORORHHOOOHHRRH2222HBrrBHrBOHHOHBrHBrRrBRHrBCFBrCF23361.1.3 燃燒過(guò)程及形式燃燒過(guò)程及形式1. 燃燒過(guò)程：燃燒過(guò)程：氣體氣體液體液體固體固體蒸發(fā)或分解蒸發(fā)或分解熔化、蒸發(fā)、熔化、蒸發(fā)、升華或分解升華或分解著火（自燃點(diǎn)燃）著火（自燃點(diǎn)燃）持續(xù)燃燒持續(xù)燃燒放熱放熱吸熱吸熱氧化分解氧化分解u 大多數(shù)可燃物質(zhì)的燃燒，大多數(shù)可燃物質(zhì)的燃燒，是在蒸氣氣態(tài)下進(jìn)行的。是在蒸氣氣態(tài)下進(jìn)行的。u 燃燒過(guò)程隨

4、性狀（不同物燃燒過(guò)程隨性狀（不同物質(zhì)，氣、液、固）而異。質(zhì)，氣、液、固）而異。7 2. 燃燒形式（類型）燃燒形式（類型） 1）擴(kuò)散燃燒）擴(kuò)散燃燒 2）混合燃燒）混合燃燒 3）蒸發(fā)燃燒）蒸發(fā)燃燒 4）分解燃燒）分解燃燒 5）表面燃燒）表面燃燒u 當(dāng)可燃?xì)怏w泄漏時(shí)，在泄漏源還沒(méi)有關(guān)閉或堵住的情況下，是否可以滅火？當(dāng)可燃?xì)怏w泄漏時(shí)，在泄漏源還沒(méi)有關(guān)閉或堵住的情況下，是否可以滅火？1.1.4 燃燒種類燃燒種類1. 著火著火 可燃物在有足夠的氧存在的條件下，受外界火源直接作用而持續(xù)燃燒的現(xiàn)可燃物在有足夠的氧存在的條件下，受外界火源直接作用而持續(xù)燃燒的現(xiàn)象。開(kāi)始著火的最低溫度叫燃點(diǎn)（著火點(diǎn)）象。開(kāi)始著火的

5、最低溫度叫燃點(diǎn)（著火點(diǎn)）2. 閃燃閃燃1）定義）定義 可燃液體表面的蒸汽與空氣形成的混合氣，遇明火后，只出現(xiàn)瞬間閃火的可燃液體表面的蒸汽與空氣形成的混合氣，遇明火后，只出現(xiàn)瞬間閃火的現(xiàn)象叫閃燃。引起閃燃時(shí)，液體的最低溫度叫閃點(diǎn)。現(xiàn)象叫閃燃。引起閃燃時(shí)，液體的最低溫度叫閃點(diǎn)?；鹧嫘腿紵鹧嫘腿紵?2）閃點(diǎn)的影響因素）閃點(diǎn)的影響因素（1）F.P隨組份而變，如乙醇水溶液：隨組份而變，如乙醇水溶液：乙醇重量乙醇重量閃點(diǎn)閃點(diǎn)乙醇重量乙醇重量閃點(diǎn)閃點(diǎn)10012 2035.5 9017.5 560 5022.5 3（2）同系物，如甲、乙、丙、丁醇，）同系物，如甲、乙、丙、丁醇，F(xiàn).P依次升依次升 高為高為1

6、1 ，12 ，22.5 ，34 （3）飽和蒸氣壓高的液體，其閃點(diǎn)低）飽和蒸氣壓高的液體，其閃點(diǎn)低（4）兩元混合物的閃點(diǎn)，）兩元混合物的閃點(diǎn)， 可能出現(xiàn)的幾種情況：可能出現(xiàn)的幾種情況：最高閃點(diǎn)最高閃點(diǎn)介于兩液體之間的閃點(diǎn)介于兩液體之間的閃點(diǎn)最低閃點(diǎn)最低閃點(diǎn)無(wú)閃點(diǎn)無(wú)閃點(diǎn)9l對(duì)出現(xiàn)混合液閃點(diǎn)對(duì)出現(xiàn)混合液閃點(diǎn)各單一物質(zhì)的閃點(diǎn)者，沒(méi)有什么新的危險(xiǎn)。各單一物質(zhì)的閃點(diǎn)者，沒(méi)有什么新的危險(xiǎn)。l對(duì)出現(xiàn)混合液閃點(diǎn)介于兩單一物質(zhì)的閃點(diǎn)者，只要以原低閃點(diǎn)對(duì)出現(xiàn)混合液閃點(diǎn)介于兩單一物質(zhì)的閃點(diǎn)者，只要以原低閃點(diǎn)考慮措施。考慮措施。l對(duì)出現(xiàn)混合液閃點(diǎn)對(duì)出現(xiàn)混合液閃點(diǎn)異丙醇異丙醇 11.67 10（6）影響）影響FP測(cè)試值的

7、因素測(cè)試值的因素 a.點(diǎn)火焰的大小及與液面的距離點(diǎn)火焰的大小及與液面的距離 b.加熱速率加熱速率 c.試樣的均勻程度試樣的均勻程度 d.試樣的純度：能溶于水的，隨水分增大，試樣的純度：能溶于水的，隨水分增大，F(xiàn)P增增大大 e.測(cè)試容器：開(kāi)杯測(cè)試容器：開(kāi)杯 閉杯閉杯 f. 大氣壓大氣壓 113）液體的燃點(diǎn)）液體的燃點(diǎn) 當(dāng)可燃液體的溫度升高至超過(guò)閃點(diǎn)一定溫度時(shí)，液體蒸發(fā)出的當(dāng)可燃液體的溫度升高至超過(guò)閃點(diǎn)一定溫度時(shí)，液體蒸發(fā)出的蒸氣，在點(diǎn)燃以后是以維持持續(xù)燃燒，此時(shí)的最低液體溫度稱蒸氣，在點(diǎn)燃以后是以維持持續(xù)燃燒，此時(shí)的最低液體溫度稱為液體的著火點(diǎn)（或燃點(diǎn)）。液體的燃點(diǎn)與閃點(diǎn)相差不大，對(duì)為液體的著火

8、點(diǎn)（或燃點(diǎn)）。液體的燃點(diǎn)與閃點(diǎn)相差不大，對(duì)易燃液體而言約易燃液體而言約5左右，對(duì)可燃液體而言可能相差幾十度。左右，對(duì)可燃液體而言可能相差幾十度。4）上部閃點(diǎn)）上部閃點(diǎn) 通常此稱通常此稱“閃點(diǎn)閃點(diǎn)”是對(duì)應(yīng)于爆炸（燃燒）下限時(shí)的可燃?xì)怏w是對(duì)應(yīng)于爆炸（燃燒）下限時(shí)的可燃?xì)怏w（蒸氣）的濃度，可燃液體的爆炸上限也有一個(gè)對(duì)應(yīng)濃度下的（蒸氣）的濃度，可燃液體的爆炸上限也有一個(gè)對(duì)應(yīng)濃度下的溫度值，此溫度即是溫度值，此溫度即是“上部閃點(diǎn)上部閃點(diǎn)”，對(duì)大于此溫度的蒸氣壓，對(duì)大于此溫度的蒸氣壓（濃度），即處于爆炸上限以上，點(diǎn)火也不會(huì)引起火焰的傳播。（濃度），即處于爆炸上限以上，點(diǎn)火也不會(huì)引起火焰的傳播。125）閃點(diǎn)

9、是可燃液體的分級(jí)依據(jù)）閃點(diǎn)是可燃液體的分級(jí)依據(jù)（1）危險(xiǎn)貨物分類和品名編號(hào)危險(xiǎn)貨物分類和品名編號(hào) GB6944-2005 易燃液體：易燃液體：FP 閉杯閉杯 60.5 或或 FP 開(kāi)杯開(kāi)杯 65.6 （2）建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50016-2006 甲類易燃液體：甲類易燃液體：F.P 28 乙類可燃液體：乙類可燃液體：28 F.P 0.1MPa的烴類液體的烴類液體及其他類似的液體及其他類似的液體B可可燃燃液液體體甲甲A 類以外，閃點(diǎn)類以外，閃點(diǎn)28 乙乙A28閃點(diǎn)閃點(diǎn)45 B45閃點(diǎn)閃點(diǎn)1201. 操作溫度超過(guò)其閃點(diǎn)的乙類液體應(yīng)視為甲操作溫度超過(guò)其閃點(diǎn)的乙類液體應(yīng)視為甲B類液體；

10、類液體； 2. 操作溫度超過(guò)其閃點(diǎn)的丙操作溫度超過(guò)其閃點(diǎn)的丙A類液體應(yīng)視為乙類液體應(yīng)視為乙A類液體；類液體； 3. 操作溫度超過(guò)其閃點(diǎn)的丙操作溫度超過(guò)其閃點(diǎn)的丙B類液體應(yīng)視為乙類液體應(yīng)視為乙B類液體；類液體； 操作溫度超過(guò)其沸點(diǎn)的丙操作溫度超過(guò)其沸點(diǎn)的丙B類液體應(yīng)視為乙類液體應(yīng)視為乙A類液體。類液體。 143）自熱自燃的熱源）自熱自燃的熱源（1）氧化熱：）氧化熱： a. 油脂油脂 b. 煤的自燃煤的自燃3. 自燃自燃1) 定義定義 -可燃物質(zhì)在沒(méi)有外部火花、火焰等火源（即明火）的作用下，因可燃物質(zhì)在沒(méi)有外部火花、火焰等火源（即明火）的作用下，因受熱或自行發(fā)熱所產(chǎn)生的自然燃燒。受熱或自行發(fā)熱所產(chǎn)

11、生的自然燃燒。 自燃點(diǎn)（溫度）自燃點(diǎn)（溫度）在規(guī)定的條件下，可燃物質(zhì)產(chǎn)生自燃的最低在規(guī)定的條件下，可燃物質(zhì)產(chǎn)生自燃的最低溫度溫度2）自燃的分類）自燃的分類自燃自燃受熱自燃受熱自燃受外界能量作用（高溫、撞擊、摩擦受外界能量作用（高溫、撞擊、摩擦 但非明火），但非明火），油浴、高溫表面油浴、高溫表面自熱自燃自熱自燃自身發(fā)生的化學(xué)，物理或生化過(guò)程而產(chǎn)生熱量，在適宜自身發(fā)生的化學(xué)，物理或生化過(guò)程而產(chǎn)生熱量，在適宜的條件下，積熱達(dá)到自燃點(diǎn)而引燃的條件下，積熱達(dá)到自燃點(diǎn)而引燃15c. 硫化鐵的自燃硫化鐵的自燃 硫化鐵有三種即硫化鐵有三種即FeS2 (黃鐵礦黃鐵礦)、FeS（黑色）、（黑色）、Fe2S3 硫

12、化鐵的自燃，在常溫下就能發(fā)生氧化，高溫下更劇烈。硫化鐵的自燃，在常溫下就能發(fā)生氧化，高溫下更劇烈。3S3SO OFeFe1.5O1.5OS SFeFeO OFeFeO O2 21 12FeO2FeOSOSOFeOFeOO O2 21 1FeSFeSSOSOFeSFeSO OFeSFeS3 32 22 23 32 23 32 22 22 22 22 22 22 2在化工石化工業(yè)中，生成硫化鐵的環(huán)境很多：在化工石化工業(yè)中，生成硫化鐵的環(huán)境很多：常溫下：常溫下：SHSHOHSFeSHOHFe222322363)(2（常溫下單質(zhì)（常溫下單質(zhì)S也很活潑，起氧化劑作用）也很活潑，起氧化劑作用）16案例：案

13、例：2010年年5月月9日某公司石腦油罐火災(zāi)事故日某公司石腦油罐火災(zāi)事故高溫下：高溫下：SOHOSHsFeSsSsFe229 .23)()()(222千卡有充分氧時(shí)：有充分氧時(shí)：千卡7 .2422322222SOOHOSH 硫化鐵自燃，不出現(xiàn)火焰，只發(fā)熱到熾熱狀態(tài)，溫度升高，從而硫化鐵自燃，不出現(xiàn)火焰，只發(fā)熱到熾熱狀態(tài)，溫度升高，從而引起其他可燃物質(zhì)著火爆炸。如某汽油加氫反應(yīng)器，冷卻后，由于引起其他可燃物質(zhì)著火爆炸。如某汽油加氫反應(yīng)器，冷卻后，由于FeS未除凈，緩慢氧化，升溫引燃。未除凈，緩慢氧化，升溫引燃。17（2）分解熱：硝化棉、有機(jī)過(guò)氧化物等）分解熱：硝化棉、有機(jī)過(guò)氧化物等案例：硝銨的分

14、解案例：硝銨的分解NH4NO3概況：美國(guó)德克薩斯州深港大本營(yíng)號(hào)法國(guó)貨輪大爆炸，船上裝概況：美國(guó)德克薩斯州深港大本營(yíng)號(hào)法國(guó)貨輪大爆炸，船上裝有有2500噸噸NH4NO3，紙袋包裝（瀝青紙），硝銨涂有石蠟；同，紙袋包裝（瀝青紙），硝銨涂有石蠟；同時(shí)引起附近高空飛輪號(hào)在時(shí)引起附近高空飛輪號(hào)在4.17晨爆炸，此輪裝有硝銨及硫磺。晨爆炸，此輪裝有硝銨及硫磺。后果：約后果：約600人死亡，人死亡，3500人受傷，損失約人受傷，損失約3.3億美元。附近的億美元。附近的孟山都公司辦事處、倉(cāng)庫(kù)、丙烷裂解裝置、苯乙烯裝置、苯罐孟山都公司辦事處、倉(cāng)庫(kù)、丙烷裂解裝置、苯乙烯裝置、苯罐等全遭破壞。苯罐燒了七天。等全遭破

15、壞。苯罐燒了七天。原因：硝銨高溫分解：原因：硝銨高溫分解：2222347162282NOHNOSONONHS OHNHNO223942OHONNONH2234233NHHNO 22242OOHNOHNON222823初期采用了封倉(cāng)（窒息），無(wú)效果。初期采用了封倉(cāng)（窒息），無(wú)效果。l案例：案例：2010年年7月月6日大連中石油國(guó)際儲(chǔ)日大連中石油國(guó)際儲(chǔ)運(yùn)公司輸油管道爆炸運(yùn)公司輸油管道爆炸1819（3） 聚合熱聚合熱 丁二烯過(guò)氧化自聚物丁二烯過(guò)氧化自聚物 很不穩(wěn)定很不穩(wěn)定 丁二烯端聚物丁二烯端聚物 阻止聚合發(fā)生的措施：阻止聚合發(fā)生的措施： 過(guò)程中使用高純過(guò)程中使用高純N2（99.99%）；）； 工藝

16、水為脫工藝水為脫O2水（水（O2濃度濃度50%時(shí)，該材料稱不燃材料時(shí)，該材料稱不燃材料 COC 2750時(shí)，為難燃材料時(shí)，為難燃材料 COC 2027時(shí)，為可燃材料時(shí)，為可燃材料 COC 30； 用于冷卻塔的玻璃鋼用于冷卻塔的玻璃鋼26; 硬質(zhì)聚氨脂泡沫塑料硬質(zhì)聚氨脂泡沫塑料263. 影響：影響： COC受環(huán)境條件影響，火場(chǎng)高溫受環(huán)境條件影響，火場(chǎng)高溫COC下降下降251.1.6 最小點(diǎn)火能最小點(diǎn)火能1.定義：定義： 使一定濃度（爆炸范圍內(nèi)）可燃?xì)猓ㄕ魵猓┦挂欢舛龋ūǚ秶鷥?nèi)）可燃?xì)猓ㄕ魵猓┛諝饣旌蠚馊紵諝饣旌蠚馊紵虮〞r(shí)需要的能量臨界值。或爆炸時(shí)需要的能量臨界值。2.點(diǎn)火能的影響因素：

17、點(diǎn)火能的影響因素：1) 物質(zhì)的燃速，快者，物質(zhì)的燃速，快者，E小小2) 熱傳導(dǎo)系數(shù)，小者，熱傳導(dǎo)系數(shù)，小者，E小小3) 混合氣濃度，略高于化學(xué)計(jì)算量，混合氣濃度，略高于化學(xué)計(jì)算量， E最小最小OHCOOHC2222225 . 2%8 . 7%1009 .121%10021. 05 . 211%22=HC22222224 . 9221795 . 25 . 2NOHCONOHC %8 .7%1004 .95 .211%22=HC如：如： 或或 264) 混合氣溫度，混合氣溫度， ,5) 氧分壓，氧分壓氧分壓，氧分壓 ，6) 與電極的形狀、間隙有關(guān)與電極的形狀、間隙有關(guān)3. 部分可燃?xì)怏w的最小點(diǎn)火能

18、部分可燃?xì)怏w的最小點(diǎn)火能ETE可燃?xì)怏w可燃?xì)怏w濃度濃度% E最小最小/mJ(空氣中空氣中)可燃?xì)怏w可燃?xì)怏w濃度濃度% E最小最小/mJ(空氣中空氣中) CS2 6.52 0.015 丙烯丙烯 4.44 0.282 H2 29.5 0.019 乙烷乙烷 6.0 0.31 C2H2 7.73 0.02 丙烷丙烷 4.02 0.31 乙烯乙烯 6.52 0.096 乙醛乙醛 7.72 0.376 乙烯基乙炔乙烯基乙炔 4.02 0.082 正丁烷正丁烷 3.42 0.38 環(huán)氧乙烷環(huán)氧乙烷 7.72 0.105 丁酮丁酮 3.67 0.53 甲基乙炔甲基乙炔 4.97 0.152 四氫呋喃四氫呋喃

19、3.67 0.54 271.2 燃燒機(jī)理燃燒機(jī)理1. 活化能理論活化能理論 物質(zhì)分子間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，必須相互碰物質(zhì)分子間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，必須相互碰撞。撞。 在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，單位時(shí)間，單位體積內(nèi)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，單位時(shí)間，單位體積內(nèi)氣體分子相互碰撞約氣體分子相互碰撞約1028次。碰撞時(shí)，只有次。碰撞時(shí)，只有少數(shù)活化分子碰撞才能發(fā)生反應(yīng)?；罨肿由贁?shù)活化分子碰撞才能發(fā)生反應(yīng)?；罨肿铀哂械哪芰勘绕胀ǚ肿痈咭欢ㄖ?，這種超所具有的能量比普通分子高一定值，這種超過(guò)分子平均能量的定值即為活化能。過(guò)分子平均能量的定值即為活化能。反應(yīng)過(guò)程反應(yīng)過(guò)程 EKE反反應(yīng)應(yīng)物物Q生成物生成物282. 過(guò)氧化物理論過(guò)氧化物理論

20、氣體分子在各種能量作用下可被活化，首先是氧分子被活化形氣體分子在各種能量作用下可被活化，首先是氧分子被活化形成過(guò)氧鍵，這個(gè)基團(tuán)加在被氧化物的分子上而成為過(guò)氧化物，成過(guò)氧鍵，這個(gè)基團(tuán)加在被氧化物的分子上而成為過(guò)氧化物，此過(guò)氧化物不僅能氧化形成過(guò)氧化物的物質(zhì)，也能氧化其他難此過(guò)氧化物不僅能氧化形成過(guò)氧化物的物質(zhì)，也能氧化其他難氧化的物質(zhì)。氧化的物質(zhì)。 如如 ：2222OHOHOHHOH222223. 鏈鎖反應(yīng)理論鏈鎖反應(yīng)理論 一個(gè)活化分子只能與一個(gè)分子起反應(yīng)，但一個(gè)活化分子只能與一個(gè)分子起反應(yīng)，但HCl的生成反應(yīng)中，引入一的生成反應(yīng)中，引入一光量子能量能生成十萬(wàn)個(gè)光量子能量能生成十萬(wàn)個(gè)HCl分子，

21、這就迫使學(xué)者們?nèi)ふ腋苷f(shuō)明問(wèn)題分子，這就迫使學(xué)者們?nèi)ふ腋苷f(shuō)明問(wèn)題的解釋。的解釋。 實(shí)驗(yàn)證明，自由基和分子之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)所需活化能一般為幾千卡，實(shí)驗(yàn)證明，自由基和分子之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)所需活化能一般為幾千卡，少數(shù)為十到廿千卡；飽和價(jià)分子間產(chǎn)生反應(yīng)的時(shí)候，所需活化能則達(dá)十至少數(shù)為十到廿千卡；飽和價(jià)分子間產(chǎn)生反應(yīng)的時(shí)候，所需活化能則達(dá)十至一百千卡；自由基具有自由價(jià)，可用它的化學(xué)力去和那些與其相連分子的一百千卡；自由基具有自由價(jià)，可用它的化學(xué)力去和那些與其相連分子的成鍵電子相作用，產(chǎn)生一系列的鏈鎖反應(yīng)。成鍵電子相作用，產(chǎn)生一系列的鏈鎖反應(yīng)。29 燃?xì)馊紵且环N化學(xué)反應(yīng)，符合基本的化學(xué)定律。一切燃

22、燃?xì)馊紵且环N化學(xué)反應(yīng)，符合基本的化學(xué)定律。一切燃?xì)獾娜紵际擎滄i反應(yīng)。理論指出，氣態(tài)分子間的作用，不氣的燃燒都是鏈鎖反應(yīng)。理論指出，氣態(tài)分子間的作用，不是兩個(gè)分子直接作用得出最后產(chǎn)物，而是活化分子自由基與是兩個(gè)分子直接作用得出最后產(chǎn)物，而是活化分子自由基與另一分子作用，產(chǎn)生新基，新基又參與反應(yīng)，如此連續(xù)下去另一分子作用，產(chǎn)生新基，新基又參與反應(yīng)，如此連續(xù)下去形成一系列的鏈鎖反應(yīng)（自由基反應(yīng)）。形成一系列的鏈鎖反應(yīng)（自由基反應(yīng)）。 鏈鎖反應(yīng)有直鏈、支鏈反應(yīng)。鏈鎖反應(yīng)有直鏈、支鏈反應(yīng)。典型的直鏈反應(yīng)：典型的直鏈反應(yīng)：ClClh22HHClHCl2HClClH2ClClClClHClClH22HH

23、H30HOOH222MHMH22HOOOH2HOHHO2HOHHHO2222HH2H2器壁HMOHMHOH2典型的支鏈反應(yīng)：典型的支鏈反應(yīng)：31鏈反應(yīng)之所以能連續(xù)下去是因?yàn)椋烘湻磻?yīng)之所以能連續(xù)下去是因?yàn)椋鹤杂苫鶅r(jià)飽和分子反應(yīng)時(shí)所需活化能較低自由基價(jià)飽和分子反應(yīng)時(shí)所需活化能較低自由基價(jià)飽和分子反應(yīng)時(shí)有新的自由基產(chǎn)生（自由基價(jià)飽和分子反應(yīng)時(shí)有新的自由基產(chǎn)生（1個(gè)個(gè)/大于大于1個(gè)）個(gè)）任何鏈反應(yīng)都由三個(gè)階段組成任何鏈反應(yīng)都由三個(gè)階段組成鏈的引發(fā)（生成）鏈的引發(fā)（生成）鏈的傳遞鏈的傳遞鏈的銷毀（中鏈的銷毀（中/終止）終止）321.3 燃燒速度燃燒速度 由于物態(tài)的不同（氣、液、固），燃燒過(guò)程的差異，所以

24、由于物態(tài)的不同（氣、液、固），燃燒過(guò)程的差異，所以物質(zhì)的燃燒速度和表述也不同；物質(zhì)的燃燒速度和表述也不同； 由燃燒過(guò)程知，一般燃速為：氣由燃燒過(guò)程知，一般燃速為：氣液液固；固； 烴類：炔烴類：炔烯烯烷烷1.3.1 氣體的燃燒速度氣體的燃燒速度氣體的燃燒可以是燃?xì)膺M(jìn)入空氣（氧）環(huán)境后進(jìn)行的燃燒反應(yīng)，即所謂氣體的燃燒可以是燃?xì)膺M(jìn)入空氣（氧）環(huán)境后進(jìn)行的燃燒反應(yīng)，即所謂的擴(kuò)散燃燒。的擴(kuò)散燃燒。氣體的燃燒也可以是燃?xì)馀c空氣預(yù)先混合的可燃?xì)猓谝欢l件下的燃燒氣體的燃燒也可以是燃?xì)馀c空氣預(yù)先混合的可燃?xì)?，在一定條件下的燃燒，即即 所謂的混合燃燒。所謂的混合燃燒。燃燒的速度取決于擴(kuò)散速度和化學(xué)反應(yīng)速度燃燒

25、的速度取決于擴(kuò)散速度和化學(xué)反應(yīng)速度化學(xué)反應(yīng)速度化學(xué)反應(yīng)速度擴(kuò)散速度擴(kuò)散速度混合燃燒速度混合燃燒速度擴(kuò)散燃燒速度擴(kuò)散燃燒速度簡(jiǎn)單構(gòu)成的可燃?xì)獗葟?fù)雜可燃?xì)馊紵俣瓤?。?jiǎn)單構(gòu)成的可燃?xì)獗葟?fù)雜可燃?xì)馊紵俣瓤臁?31. 火焰?zhèn)鞑ニ俣然鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣然鹧鎮(zhèn)鞑ナ侵富鹧鎻幕鹪刺幗柚谌紵龢O限區(qū)內(nèi)的可燃混合物的火焰?zhèn)鞑ナ侵富鹧鎻幕鹪刺幗柚谌紵龢O限區(qū)內(nèi)的可燃混合物的傳輸而擴(kuò)散的火焰?zhèn)鞑ガF(xiàn)象。傳輸而擴(kuò)散的火焰?zhèn)鞑ガF(xiàn)象?；鹧?zhèn)鞑ニ俣然鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣?火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤捎靡桓鶊A管形火焰?zhèn)鞑y(cè)定器測(cè)定火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤捎靡桓鶊A管形火焰?zhèn)鞑y(cè)定器測(cè)定（如下圖）（如下圖）管內(nèi)充滿混合可燃?xì)?，點(diǎn)火后，記錄火焰?zhèn)鞑r(shí)間和距離，即可管內(nèi)充滿混

26、合可燃?xì)?，點(diǎn)火后，記錄火焰?zhèn)鞑r(shí)間和距離，即可得火焰?zhèn)鞑ニ俣?。得火焰?zhèn)鞑ニ俣?。tSV =342. 影響可燃混合氣火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊囊蛩赜绊懣扇蓟旌蠚饣鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣鹊囊蛩?1) 烴類結(jié)構(gòu)和分子量不同，烴類結(jié)構(gòu)和分子量不同，V也不同，如炔也不同，如炔烯烯烷烷 2) 氧取代空氣中氧取代空氣中N2時(shí)（即氧增加），時(shí)（即氧增加），V加快加快 3) 可燃?xì)鉂舛忍幵谏勺杂苫淖罴褲舛葧r(shí)（略高于理論值），可燃?xì)鉂舛忍幵谏勺杂苫淖罴褲舛葧r(shí)（略高于理論值），V最快最快 4) T初，初，V快快 5) 管徑有影響，管徑有影響，小到一定程度，火焰不能傳播小到一定程度，火焰不能傳播351.3.2 液體燃速液體燃速1. 表

27、述方式表述方式 質(zhì)量速度質(zhì)量速度 直線速度直線速度 2. 影響因素：影響因素：T初初大，大，V快；罐快；罐大，大，V??；火焰輻射熱大，??；火焰輻射熱大，V快；快； 含水，含水，V慢；液位高，慢；液位高，V慢慢1.3.3 固體燃速固體燃速 固體的燃速取決于固體的燃速取決于 物性：如硝基化合物物性：如硝基化合物碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔?比表面積比表面積hmkg2/hcm/362.1 爆炸及其分類爆炸及其分類2.1.1 爆炸定義爆炸定義 物系自一種狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)，并在瞬間以機(jī)械功形式物系自一種狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)，并在瞬間以機(jī)械功形式放出大量能量的現(xiàn)象。放出大量能量的現(xiàn)象。 具有如下特征：

28、過(guò)程快，放熱，或有聲響；對(duì)外做機(jī)械功，造成破壞。具有如下特征：過(guò)程快，放熱，或有聲響；對(duì)外做機(jī)械功，造成破壞。 整個(gè)爆炸過(guò)程，一般來(lái)說(shuō)，可以分成兩個(gè)階段：整個(gè)爆炸過(guò)程，一般來(lái)說(shuō)，可以分成兩個(gè)階段： 第一階段，物質(zhì)的能量以一定的形式（定容、絕熱）轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)壓縮能；第一階段，物質(zhì)的能量以一定的形式（定容、絕熱）轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)壓縮能； 第二階段，強(qiáng)壓縮能急劇絕熱膨脹對(duì)外作功，引起被作用介質(zhì)的變形、第二階段，強(qiáng)壓縮能急劇絕熱膨脹對(duì)外作功，引起被作用介質(zhì)的變形、移動(dòng)和破壞。移動(dòng)和破壞。 第二章第二章 爆炸及其特性爆炸及其特性37按爆炸性質(zhì)分按爆炸性質(zhì)分物理爆炸物理爆炸化學(xué)爆炸化學(xué)爆炸核爆炸核爆炸 按傳播速度分按

29、傳播速度分輕炸輕炸爆炸爆炸爆轟爆轟按反應(yīng)相分按反應(yīng)相分氣相爆炸氣相爆炸可燃?xì)怏w與氧化性氣體混合爆炸可燃?xì)怏w與氧化性氣體混合爆炸物質(zhì)的熱分解爆炸物質(zhì)的熱分解爆炸可燃性粉塵爆炸可燃性粉塵爆炸可燃性液體霧滴爆炸可燃性液體霧滴爆炸凝聚相爆炸凝聚相爆炸液相爆炸液相爆炸聚合爆炸聚合爆炸蒸發(fā)爆炸蒸發(fā)爆炸不同液體混合爆炸不同液體混合爆炸固相爆炸固相爆炸爆炸性物質(zhì)爆炸爆炸性物質(zhì)爆炸固態(tài)物質(zhì)的混合、混融引起的爆固態(tài)物質(zhì)的混合、混融引起的爆炸炸電流過(guò)流引起的導(dǎo)線爆炸電流過(guò)流引起的導(dǎo)線爆炸按事故爆炸過(guò)程分按事故爆炸過(guò)程分著火破壞型爆炸著火破壞型爆炸泄漏著火型爆炸泄漏著火型爆炸自燃著火型爆炸自燃著火型爆炸反應(yīng)失控型爆炸

30、反應(yīng)失控型爆炸傳熱型蒸氣爆炸傳熱型蒸氣爆炸平衡破壞型蒸氣爆炸平衡破壞型蒸氣爆炸爆爆炸炸分分類類2.1.2 分類38(本講座以本講座以“按爆炸性質(zhì)分類按爆炸性質(zhì)分類”中的化學(xué)爆炸為內(nèi)容作一介紹中的化學(xué)爆炸為內(nèi)容作一介紹)核爆炸：以核裂變核爆炸：以核裂變/核聚變所釋放出的核能形成的爆炸核聚變所釋放出的核能形成的爆炸物理爆炸：物理變化所引起。特征：爆炸前后物質(zhì)的物理爆炸：物理變化所引起。特征：爆炸前后物質(zhì)的化學(xué)組成及化學(xué)性質(zhì)不變?；瘜W(xué)組成及化學(xué)性質(zhì)不變。如：壓縮氣罐、水蒸氣爆炸；液化氣罐和高溫飽和水爆炸。如：壓縮氣罐、水蒸氣爆炸；液化氣罐和高溫飽和水爆炸。化學(xué)爆炸：由化學(xué)變化引起。特征：爆炸前后物質(zhì)

31、的化學(xué)爆炸：由化學(xué)變化引起。特征：爆炸前后物質(zhì)的化學(xué)組成和化學(xué)性質(zhì)都發(fā)生了變化?；瘜W(xué)組成和化學(xué)性質(zhì)都發(fā)生了變化。3911.26某冷軋廠鋅鍋鋅液噴濺事故某冷軋廠鋅鍋鋅液噴濺事故 l事故情況事故情況l2007年年11月月26日日14 00左右某冷軋廠左右某冷軋廠C308機(jī)組開(kāi)機(jī)組開(kāi)始按計(jì)劃更換鋅鍋沉沒(méi)輥穩(wěn)定輥設(shè)備，在將沉沒(méi)始按計(jì)劃更換鋅鍋沉沒(méi)輥穩(wěn)定輥設(shè)備，在將沉沒(méi)輥穩(wěn)定輥輥架（己按規(guī)定提前輥穩(wěn)定輥輥架（己按規(guī)定提前5小時(shí)預(yù)熱到小時(shí)預(yù)熱到500左右）吊入鋅鍋后左右）吊入鋅鍋后10分鐘，至分鐘，至15:00突然發(fā)突然發(fā)生鋅液噴濺事故。據(jù)事故現(xiàn)場(chǎng)附近的人員介紹，聽(tīng)生鋅液噴濺事故。據(jù)事故現(xiàn)場(chǎng)附近的人員介紹

32、，聽(tīng)到主鋅鍋有響聲發(fā)出。事故造成到主鋅鍋有響聲發(fā)出。事故造成1人死亡，人死亡，2人大面人大面積燒傷（積燒傷（80），另有多人輕度燙傷。），另有多人輕度燙傷。 40軸頭開(kāi)孔處加工圖 軸頭部分加工示意圖 41穩(wěn)定輥修復(fù)工藝穩(wěn)定輥修復(fù)工藝 l穩(wěn)定輥從冷軋廠運(yùn)到機(jī)械廠需要輥?zhàn)雍洼伡芤黄鸾菰诜€(wěn)定輥從冷軋廠運(yùn)到機(jī)械廠需要輥?zhàn)雍洼伡芤黄鸾菰? 5的磷酸溶液的磷酸溶液內(nèi)退鋅，浸泡時(shí)間內(nèi)退鋅，浸泡時(shí)間23天。從退鋅槽內(nèi)吊出后高天。從退鋅槽內(nèi)吊出后高壓水沖洗干凈，穩(wěn)定輥下架，割除端蓋，加工輥面，然后再壓水沖洗干凈，穩(wěn)定輥下架，割除端蓋，加工輥面，然后再去除軸套，軸頭經(jīng)過(guò)處理后再將新的軸套和端蓋焊接安裝，去除軸

33、套，軸頭經(jīng)過(guò)處理后再將新的軸套和端蓋焊接安裝，探傷后試車出廠，送現(xiàn)場(chǎng)交貨。冷軋廠使用后再送回機(jī)械廠探傷后試車出廠，送現(xiàn)場(chǎng)交貨。冷軋廠使用后再送回機(jī)械廠修復(fù)，如此反復(fù)。修復(fù)，如此反復(fù)。l事故后發(fā)現(xiàn)有兩根輥?zhàn)拥闹行目孜恢糜猩倭康匿\事故后發(fā)現(xiàn)有兩根輥?zhàn)拥闹行目孜恢糜猩倭康匿\ 42化學(xué)爆炸：由化學(xué)變化引起。特征：爆炸前后化學(xué)爆炸：由化學(xué)變化引起。特征：爆炸前后物質(zhì)的化學(xué)組成和化學(xué)性質(zhì)都發(fā)生了變化。物質(zhì)的化學(xué)組成和化學(xué)性質(zhì)都發(fā)生了變化。1）簡(jiǎn)單分解爆炸：）簡(jiǎn)單分解爆炸：特征：不一定有燃燒現(xiàn)象特征：不一定有燃燒現(xiàn)象 由于分解放出熱量，產(chǎn)生氣體由于分解放出熱量，產(chǎn)生氣體如：如： 迭氮鏈)(/3643)(22

34、3NNNkgkCalNPbNPb=- (V提高1.5萬(wàn)倍，T達(dá)3480)屬于這一類的有疊氮類化合物，如疊氮銀、疊氮鉛等；屬于這一類的有疊氮類化合物，如疊氮銀、疊氮鉛等； 乙炔類化合物，如乙炔銅、乙炔銀等乙炔類化合物，如乙炔銅、乙炔銀等432）復(fù)雜分解爆炸）復(fù)雜分解爆炸 特征：伴有燃燒現(xiàn)象特征：伴有燃燒現(xiàn)象 燃燒所需燃燒所需O2，由自身供給，由自身供給 如硝化甘油：如硝化甘油：kgkCalONOHCOONOHC/34025. 05 . 15 . 23)(22223253引爆(V提高提高1.6萬(wàn)倍，萬(wàn)倍，T達(dá)達(dá)4690)3）爆炸性混合物爆炸）爆炸性混合物爆炸 氣相爆炸：混合氣爆炸；噴霧（滴）爆炸；

35、氣相爆炸：混合氣爆炸；噴霧（滴）爆炸； 粉塵爆粉塵爆 炸炸 液相爆炸：聚合爆炸、不同液體的混合爆炸液相爆炸：聚合爆炸、不同液體的混合爆炸 固相爆炸：固相物質(zhì)的混合爆炸固相爆炸：固相物質(zhì)的混合爆炸442.1.3 化學(xué)爆炸三要素化學(xué)爆炸三要素1.反應(yīng)的放熱性反應(yīng)的放熱性2.反應(yīng)的快速反應(yīng)的快速3.生成氣體產(chǎn)物生成氣體產(chǎn)物2.1.4 爆炸性混合氣體爆炸的條件爆炸性混合氣體爆炸的條件可燃?xì)猓ㄕ魵猓┛扇細(xì)猓ㄕ魵猓┭趸瘎┭趸瘎c(diǎn)火源點(diǎn)火源45?l燃燒和化學(xué)性爆炸就其本質(zhì)來(lái)說(shuō)，都是相同的，都是燃燒和化學(xué)性爆炸就其本質(zhì)來(lái)說(shuō)，都是相同的，都是可燃物質(zhì)的氧化反應(yīng)?？扇嘉镔|(zhì)的氧化反應(yīng)。l燃燒和化學(xué)性爆炸的主要區(qū)別在

36、于物質(zhì)的燃燒速度。燃燒和化學(xué)性爆炸的主要區(qū)別在于物質(zhì)的燃燒速度。l化學(xué)性爆炸實(shí)質(zhì)上是瞬間的燃燒?；瘜W(xué)性爆炸實(shí)質(zhì)上是瞬間的燃燒。l爆炸性混合氣體的爆炸也可以稱為混合燃燒。爆炸性混合氣體的爆炸也可以稱為混合燃燒。462.2 混合可燃?xì)獾谋O限混合可燃?xì)獾谋O限2.2.1 爆炸極限爆炸極限1.定義：定義：在一定的溫度及壓力條件下，使可燃?xì)庹魵馀c空氣在一定的溫度及壓力條件下，使可燃?xì)庹魵馀c空氣O2 組成的混組成的混合氣在點(diǎn)火以后，可以使火焰蔓延的濃度范圍，即爆炸極限。合氣在點(diǎn)火以后，可以使火焰蔓延的濃度范圍，即爆炸極限。l其最高濃度，稱為爆炸上限其最高濃度，稱為爆炸上限l其最低濃度，稱為爆炸下限其

37、最低濃度，稱為爆炸下限l下限以下不燃不爆，是因?yàn)榭扇細(xì)夂刻傧孪抟韵虏蝗疾槐?，是因?yàn)榭扇細(xì)夂刻?l上限以上不燃不爆，是因?yàn)檠鹾刻?。上限以上不燃不爆，是因?yàn)檠鹾刻佟?72. 爆炸極限條件爆炸極限條件l 混合可燃?xì)獾娜紵c爆炸，僅是反應(yīng)速度不同?；旌峡扇?xì)獾娜紵c爆炸，僅是反應(yīng)速度不同。l 在燃燒波面上的基本反應(yīng)是在燃燒波面上的基本反應(yīng)是 其能量關(guān)系為：其能量關(guān)系為： ，或，或 設(shè)波面上基本反應(yīng)密度為設(shè)波面上基本反應(yīng)密度為n 則單元體積基本反應(yīng)放出能量等于則單元體積基本反應(yīng)放出能量等于nw（第一層）（第一層） 考慮活化概率考慮活化概率E時(shí)，時(shí)，CQEQKEQEKEQKL下)1 (1C

38、QL千卡摩爾下)(燃燒熱值燃燒熱值Q越大，該可燃物越大，該可燃物 越低，燃爆危險(xiǎn)性越大。越低，燃爆危險(xiǎn)性越大。下L據(jù)材料：據(jù)材料：烷烴的烷烴的醇、醚、酮、烯烴醇、醚、酮、烯烴1091QL下1000QL下利用此關(guān)系可估算利用此關(guān)系可估算同系物的同系物的下L503. 爆炸極限的影響因素爆炸極限的影響因素爆炸極限不是一個(gè)固定值，隨各種不同因素的影響而變化爆炸極限不是一個(gè)固定值，隨各種不同因素的影響而變化1）原始溫度）原始溫度溫度升高，溫度升高，L范圍變寬范圍變寬(如圖如圖A)0246810 12 141618 20400300200100爆炸范圍甲烷，圖A 溫度對(duì)甲烷爆炸極限的影響512）原始?jí)毫Γ?/p>

39、原始?jí)毫σ话阋话鉖增大，增大，L變寬變寬一般一般P減小，減小，L變窄（變窄（P減小一定程度，如甲烷減小一定程度，如甲烷20時(shí)出現(xiàn)臨界壓時(shí)出現(xiàn)臨界壓133 mmHg）即上、下限重合，過(guò)了臨界壓，則不會(huì)爆炸了。）即上、下限重合，過(guò)了臨界壓，則不會(huì)爆炸了。爆炸范圍爆炸范圍0102030406070320024001600800壓力，磅英寸壓力，磅英寸2圖圖B 甲烷甲烷空氣混合物爆炸極限，（大氣壓以上）空氣混合物爆炸極限，（大氣壓以上）52圖圖C 甲烷甲烷空氣混合物爆炸極限，（大氣壓以下）空氣混合物爆炸極限，（大氣壓以下）壓力，毫米汞柱壓力，毫米汞柱53010304020504681214201816

40、14121010HeArN2 水蒸氣CO2CCl43）惰性介質(zhì)：）惰性介質(zhì)：加入惰性，加入惰性，L變窄，上限下降很快。變窄，上限下降很快。(見(jiàn)圖見(jiàn)圖D)例外：例外：Ar的加入的加入L上上下降，下降，L 下下也下降。也下降。圖圖D(氧)/%(惰性氣體惰性氣體)/%(甲烷)/%KmolJCAKmolJCNKmolJCOHKmolJCCOKmolJCCClKmolJCOKmolJCprpppppp=/79.20/125.29/58.33 /34.37 /60.83/355.29/173.2922242：空氣：54表表 部分物質(zhì)在空氣和氧氣中的爆炸下限部分物質(zhì)在空氣和氧氣中的爆炸下限 物質(zhì)名稱物質(zhì)名稱

41、在空氣中的爆炸下限在空氣中的爆炸下限（）（）在氧氣中的爆炸下限在氧氣中的爆炸下限（）（）甲烷甲烷5.35.15.1乙烷乙烷33 3正丁烷正丁烷1.51.81.81-1-丁烯丁烯1.61.81.8氯乙烯氯乙烯3.64 4三氯乙烯三氯乙烯12.57.57.5氫氫4 44 4CO12.512.515.515.5氨濕度：一般濕度增大，）濕度：一般濕度增大，L變窄變窄5）容器的尺寸對(duì)）容器的尺寸對(duì)L有影響有影響6）能源）能源 基本要求是達(dá)到最小點(diǎn)火能量，但能源的強(qiáng)度、表面積的大基本要求是達(dá)到最小點(diǎn)火能量，但能源的強(qiáng)度、表面積的大小，火源與混合物接觸時(shí)間的長(zhǎng)短均對(duì)小，火源與混合物

42、接觸時(shí)間的長(zhǎng)短均對(duì)L產(chǎn)生影響。產(chǎn)生影響。 如下表數(shù)據(jù)：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，點(diǎn)燃能量對(duì)甲烷與空氣混合物如下表數(shù)據(jù)：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，點(diǎn)燃能量對(duì)甲烷與空氣混合物爆炸極限的影響（容器爆炸極限的影響（容器V=7升）升）點(diǎn)燃源能量（焦耳）點(diǎn)燃源能量（焦耳）L下下（ V% ）L上上（ V% ）14.913.8104.614.21004.2515.110003.617.5567）火焰?zhèn)鞑シ较颍┗鹧鎮(zhèn)鞑シ较蛴腥N情況：由下向上傳；水平方向有三種情況：由下向上傳；水平方向;由上向下傳由上向下傳對(duì)由下向上傳播時(shí)測(cè)得：對(duì)由下向上傳播時(shí)測(cè)得：L下下最低最低L上上最大最大 L 下下高（相對(duì)于由下向上傳）高（相對(duì)于由下向上傳）L

43、上上低（相對(duì)于由下向上傳）低（相對(duì)于由下向上傳）水平傳播時(shí)測(cè)得數(shù)值介于上述情況之間。水平傳播時(shí)測(cè)得數(shù)值介于上述情況之間。管式測(cè)試裝置，應(yīng)取下部點(diǎn)火。管式測(cè)試裝置，應(yīng)取下部點(diǎn)火。8）混合氣中含氧量）混合氣中含氧量含含O2量增大，量增大，L會(huì)擴(kuò)大，但以上限顯著。會(huì)擴(kuò)大，但以上限顯著。對(duì)由上向下傳播時(shí)測(cè)得：對(duì)由上向下傳播時(shí)測(cè)得：572.3 爆炸極限的計(jì)算爆炸極限的計(jì)算查文獻(xiàn)：如查文獻(xiàn)：如常用化學(xué)危險(xiǎn)物品安全手冊(cè)常用化學(xué)危險(xiǎn)物品安全手冊(cè)測(cè)試測(cè)試估算估算對(duì)對(duì)L的取得的取得581. 單一物質(zhì)爆炸極限的計(jì)算單一物質(zhì)爆炸極限的計(jì)算1）閃點(diǎn)法：）閃點(diǎn)法：閃點(diǎn)時(shí)的濃度，與閃點(diǎn)時(shí)的飽和蒸氣壓相對(duì)應(yīng)，這正閃點(diǎn)時(shí)的濃度

44、，與閃點(diǎn)時(shí)的飽和蒸氣壓相對(duì)應(yīng)，這正是著火下限（上限）濃度是著火下限（上限）濃度可用公式可用公式總下閃下總蒸100100=PPLPPCP閃閃閃點(diǎn)時(shí)的飽和蒸氣壓，閃點(diǎn)時(shí)的飽和蒸氣壓，P總總混合氣的總壓力，以混合氣的總壓力，以mmHg柱表示，常溫常壓為柱表示，常溫常壓為760;以以MPa表示，表示，常溫常壓為常溫常壓為1.0131050.101MPa估算估算單一物質(zhì)單一物質(zhì)多組分可燃混合氣多組分可燃混合氣含有惰性氣體的可燃混合氣含有惰性氣體的可燃混合氣59例：已知乙醇在閃點(diǎn)時(shí)的蒸氣分壓為例：已知乙醇在閃點(diǎn)時(shí)的蒸氣分壓為 25.08mmHg，求乙醇的爆炸下限。，求乙醇的爆炸下限。解：解：總下閃下3 .

45、 310076008.25100PPL60用內(nèi)插法求得用內(nèi)插法求得 時(shí)的時(shí)的T例：已知苯的例：已知苯的L 上上7.9（v），求苯的爆炸上限溫度，），求苯的爆炸上限溫度，（在常壓下）（在常壓下）解：解：mmHgLPPPPPLC60.04100060041007.9760100100上總上閃總上閃上mmHgP04.60=mmHgP44.75mmHgP8 .74由資料查得苯在由資料查得苯在10時(shí)時(shí)20時(shí)時(shí)15.1100.51101030.0515.2910)1020(75.448 .7475.4404.6010-T其結(jié)果其結(jié)果15.1，即為，即為L(zhǎng)上上（7.9）就對(duì)應(yīng)的溫度，表明在）就對(duì)應(yīng)的溫度，表

46、明在15.1以上，以上，常壓下，容器上部空間的苯蒸汽濃度是大于常壓下，容器上部空間的苯蒸汽濃度是大于L上上的，不會(huì)燃爆的，不會(huì)燃爆10 x2044.7560.0474.8mmHg612) 按完全燃燒時(shí)，化學(xué)理論濃度計(jì)算按完全燃燒時(shí)，化學(xué)理論濃度計(jì)算Jones發(fā)現(xiàn)許多碳?xì)浠衔镌诳諝庵械陌l(fā)現(xiàn)許多碳?xì)浠衔镌诳諝庵械腖上上、L下下是燃料的化學(xué)計(jì)算是燃料的化學(xué)計(jì)算（量）濃度的函數(shù)（量）濃度的函數(shù)00.55 CL 下03.5 CL 上“化工過(guò)程安全性原理及應(yīng)用化工過(guò)程安全性原理及應(yīng)用”在常壓和在常壓和25下下 04.85 .6CLLL上下上C0 氣體在完全燃燒時(shí)的物質(zhì)的量濃度氣體在完全燃燒時(shí)的物質(zhì)的量

47、濃度 62例：己烷在空氣中燃燒（或爆炸），求其例：己烷在空氣中燃燒（或爆炸），求其L下下解：寫(xiě)出反應(yīng)方程式：解：寫(xiě)出反應(yīng)方程式：OHCOOHC222146765 . 9）（vC2.161000.219.5110）（文獻(xiàn)值）（文獻(xiàn)值上下7.57.562.163.53.51.11.192.160.550.5500CLCL2222214672.357621795 . 95 . 9NOHCONOHC）（vC2.1610035.729.5110如寫(xiě)成燃燒方程式：如寫(xiě)成燃燒方程式：633. 混合可燃組分的混合可燃組分的L 計(jì)算計(jì)算根據(jù)根據(jù)LeChateier公式公式%100.1 %10011=cCbBaA

48、miinimLYLYLYLLYL即Lm混合可燃?xì)獾幕旌峡扇細(xì)獾腖上上或或L下下Li 混合可燃?xì)庵谢旌峡扇細(xì)庵衖組分的組分的L上上或或L下下Yi 混合可燃?xì)庵谢旌峡扇細(xì)庵衖組分的摩爾分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)組分的摩爾分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)n 可燃組份數(shù)可燃組份數(shù)上式適用于上式適用于E、Q、K近似相等的物質(zhì)近似相等的物質(zhì)應(yīng)用時(shí)應(yīng)用時(shí)Ya+Yb+Yc+1（100）64例：例： 求混合可燃在空氣中求混合可燃在空氣中L。解：解：組分組分H2COCH4濃度濃度( %)30.6967.571.73爆炸下限爆炸下限( %)412.55.3爆炸上限爆炸上限( %)757414%.1.7367.5730.69100999942=C

49、HCOH4.73.573.15.1257.67469.301=下mL%(v)(69.16141.737467.577530.691vLm上654.含有惰性組分的可燃混合氣含有惰性組分的可燃混合氣L的計(jì)算的計(jì)算修正式：修正式：%1100100)11(BBLBBLLmmm-式中：式中：上下下上混合氣中可燃組分的含惰性可燃混合氣的LLLLLLmm惰性之含量B66例：例：組分組分H2COCH4CO2N2%12.427.30.76.253.459.6解：解：1.74%1004 .40/7 . 0 67.57%1004 .40/3 .27 30.69%1004 .40/4 .12 42CHCOH 4240

50、.40.727.312.4可燃部分組分可燃部分組分CHCOH 67 算出可燃?xì)獾乃愠隹扇細(xì)獾腖：)(7.465.31.7412.567.57430.69100vLm下)(69.16141.747467.577530.69100vLm上）（則下vBBLBBLLmmm16.64%1100100)11 (-）（上vBBLBBLLmmm84.6%1100100)11 (-由計(jì)算結(jié)果知，修正式只適用于下限由計(jì)算結(jié)果知，修正式只適用于下限惰性氣體部分：惰性氣體部分：59.653.46.2B68例：已知某裝置的尾氣中含混合氣組分如下例：已知某裝置的尾氣中含混合氣組分如下氣體氣體組分組分1組分組分2組分組分3

51、L(V%)己烷己烷0.80.80.81.175甲烷甲烷2.52.52.5515乙烯乙烯1.51.51.52.736氧氣氧氣201025氮?dú)獾獨(dú)?5.285.270.2問(wèn)此混合氣體有無(wú)燃爆危險(xiǎn)性？問(wèn)此混合氣體有無(wú)燃爆危險(xiǎn)性？69己烷：己烷：0.84.816.67甲烷：甲烷：2.54.852.08乙烯：乙烯：1.54.831.25解：解：)(2.692.731.25552.081.116.67100vL下先確定先確定O2與與N2是否為空氣組分是否為空氣組分20的組成空氣，應(yīng)有的組成空氣，應(yīng)有203.76(N2) 75.2的的N2故此混合氣中的故此混合氣中的O2 與與N2正好組成空氣，正好組成空氣，

52、2075.295.2各可燃組分的各可燃組分的mol分?jǐn)?shù)：分?jǐn)?shù)：2 混合氣體中可燃?xì)怏w組成空氣混合氣體中可燃?xì)怏w組成空氣0.82.51.54.81)(21.93631.251552.087516.67100vL上3 混合氣中可燃組分總量為：混合氣中可燃組分總量為：0.82.51.54.8，介于，介于2.6921.9 之間之間該尾氣當(dāng)遇到激發(fā)能點(diǎn)火，在系統(tǒng)內(nèi)即有爆炸危險(xiǎn)。該尾氣當(dāng)遇到激發(fā)能點(diǎn)火，在系統(tǒng)內(nèi)即有爆炸危險(xiǎn)。70討論：討論：A.若系統(tǒng)組分中，若系統(tǒng)組分中，O2為為10，N2為為85.2%，其他組分不，其他組分不 變，該如何判斷其危險(xiǎn)性？變，該如何判斷其危險(xiǎn)性？ 解：解：10的的O2組成空氣

53、需組成空氣需N2 103.7637.6 過(guò)剩過(guò)剩N2=（85.2%-37.6%）/（100%-37.6%-10%）=90.8% 應(yīng)用修正式：應(yīng)用修正式：）（下vBBLBBLLmmm59. 8%1000.90810.9082.691000.90810.90812.69%1100100)11 (-混合物的混合物的L下下8.59，L上上21.9%，尾氣中混合氣，尾氣中混合氣52.4，故不會(huì)爆，故不會(huì)爆燃。燃。討論：討論： B. 若系統(tǒng)組分中含若系統(tǒng)組分中含O2=25，N2=70.2，其他組分不變。，其他組分不變。 解：解： 70.2的的N2組成空氣需組成空氣需O2=70.2/3.76=18.67%，

54、 系統(tǒng)中過(guò)剩系統(tǒng)中過(guò)剩O2=25 -18.6 =6.33 由于氧的含量過(guò)剩，目前尚無(wú)計(jì)算式，只有取樣測(cè)試或根據(jù)由于氧的含量過(guò)剩，目前尚無(wú)計(jì)算式，只有取樣測(cè)試或根據(jù) 爆炸范圍圖進(jìn)行確定。爆炸范圍圖進(jìn)行確定。712.4 可燃?xì)怏w爆炸范圍圖可燃?xì)怏w爆炸范圍圖2.4.1 混合氣的組成成份：混合氣的組成成份：可以是二組分、三組分或更多的組分可以是二組分、三組分或更多的組分l 二組分的混合氣量：可燃?xì)馀c氧化性氣體，其爆炸范圍可用二組分的混合氣量：可燃?xì)馀c氧化性氣體，其爆炸范圍可用一直線表示一直線表示0100L下L上可燃?xì)饪扇細(xì)釬，氧化性氣體，氧化性氣體S，惰性氣，惰性氣 I可燃?xì)饪扇細(xì)釬1、 F2 ，氧化

55、性氣體，氧化性氣體S可燃?xì)饪扇細(xì)釬，氧化性氣，氧化性氣S1，S2l 三組分混合氣量可有三種情況三組分混合氣量可有三種情況72l 三成份的三種情況，其對(duì)應(yīng)的三角坐標(biāo)圖（爆炸范圍三成份的三種情況，其對(duì)應(yīng)的三角坐標(biāo)圖（爆炸范圍圖）如下圖）如下FSIF1SF2FS1S2爆炸范圍73COO2N2L下L上L上(94)L下(15.5)MQA(21%O2) PC2.4.2 爆炸范圍圖的作法（以等邊三角形坐標(biāo)為例）爆炸范圍圖的作法（以等邊三角形坐標(biāo)為例）作圖：必須知道可燃組分在空氣中的作圖：必須知道可燃組分在空氣中的L上上、L下下必須知道可燃組分在氧氣中的必須知道可燃組分在氧氣中的L上上、L下下7412.5L9

56、415.5 L74L上L下CO2N2L上 A(21%O2 )Q PCOL下LOC化化學(xué)學(xué)計(jì)計(jì)量量組組成成線線75PN2QC為絕對(duì)不燃不爆區(qū)：當(dāng)只加入可燃物或只為絕對(duì)不燃不爆區(qū)：當(dāng)只加入可燃物或只加入助燃物時(shí)，不會(huì)發(fā)生爆炸。加入助燃物時(shí)，不會(huì)發(fā)生爆炸。O2N2APQCL下L上密閉安全區(qū)燃爆區(qū)安全區(qū)COL上L下LOCL下下O2PC為安全區(qū)：處于爆炸下限之下；為安全區(qū)：處于爆炸下限之下；COL上上CQ為密閉安全區(qū)：處于爆炸上限之上；為密閉安全區(qū)：處于爆炸上限之上；L上上 L下下c為燃爆區(qū)：處于爆炸極限范圍之內(nèi)；為燃爆區(qū)：處于爆炸極限范圍之內(nèi)；76P點(diǎn)是氣體介質(zhì)中氧的極限濃度點(diǎn)是氣體介質(zhì)中氧的極限濃度

57、。2.4.4 應(yīng)用應(yīng)用可判別混合組分氣體的危險(xiǎn)性，如已知可判別混合組分氣體的危險(xiǎn)性，如已知CO為為60%O2為為20N2為為20在爆炸范圍圖中可找出在爆炸范圍圖中可找出M點(diǎn)坐標(biāo)，則可判斷此組份點(diǎn)火可燃爆點(diǎn)坐標(biāo)，則可判斷此組份點(diǎn)火可燃爆反之知道坐標(biāo)點(diǎn)反之知道坐標(biāo)點(diǎn)M,也可知道該氣體的組分。也可知道該氣體的組分。L上上 L下下c三角形部分為爆炸區(qū)三角形部分為爆炸區(qū)COL上上CQ區(qū)域?yàn)槊荛]安全區(qū)區(qū)域?yàn)槊荛]安全區(qū)L下下O2N2QC為不燃不爆區(qū)為不燃不爆區(qū)在密閉系統(tǒng)不燃不爆在密閉系統(tǒng)不燃不爆空氣進(jìn)入系統(tǒng)，點(diǎn)火可燃爆空氣進(jìn)入系統(tǒng)，點(diǎn)火可燃爆逸出，點(diǎn)火則定向燃燒；逸出氣逸出，點(diǎn)火則定向燃燒；逸出氣進(jìn)入一定空

58、間，再點(diǎn)火則可爆進(jìn)入一定空間，再點(diǎn)火則可爆2.4.3 范圍圖中的三（四）個(gè)區(qū)域范圍圖中的三（四）個(gè)區(qū)域可判斷在富氧環(huán)境中的爆炸上下限可判斷在富氧環(huán)境中的爆炸上下限772.5 幾種爆炸現(xiàn)象幾種爆炸現(xiàn)象2.5.1 爆轟（震）爆轟（震）1.爆轟（震）現(xiàn)象爆轟（震）現(xiàn)象混合可燃?xì)怏w處在密閉或堵塞的場(chǎng)所，局部著混合可燃?xì)怏w處在密閉或堵塞的場(chǎng)所，局部著火，可形成通常的爆炸（火，可形成通常的爆炸（V為數(shù)百米秒）；但在某一適宜條件下，為數(shù)百米秒）；但在某一適宜條件下，由于燃燒波傳播到某距離后，其速度會(huì)突然增加達(dá)由于燃燒波傳播到某距離后，其速度會(huì)突然增加達(dá)103m/s,壓力更高，壓力更高，達(dá)數(shù)達(dá)數(shù)10個(gè)大氣壓，

59、產(chǎn)生更大的破壞力，此現(xiàn)象稱為爆轟（震）。個(gè)大氣壓，產(chǎn)生更大的破壞力，此現(xiàn)象稱為爆轟（震）。2.原因：原因：由于通常爆炸（燃燒波）的傳播，氣體的（高溫的）膨脹，壓縮未反由于通常爆炸（燃燒波）的傳播，氣體的（高溫的）膨脹，壓縮未反應(yīng)的氣體，使其密度升高，由于壓縮波的迭加，壓力更高，傳播速度應(yīng)的氣體，使其密度升高，由于壓縮波的迭加，壓力更高，傳播速度達(dá)到超聲，從而出現(xiàn)爆轟。達(dá)到超聲，從而出現(xiàn)爆轟。爆轟理論：燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)楸Z的過(guò)程是由于燃燒加速的結(jié)果。在一端封爆轟理論：燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)楸Z的過(guò)程是由于燃燒加速的結(jié)果。在一端封閉的管中點(diǎn)燃混合氣，燃燒產(chǎn)物膨脹壓迫火焰前方氣體發(fā)生運(yùn)動(dòng)，附閉的管中點(diǎn)燃混合氣，燃燒產(chǎn)

60、物膨脹壓迫火焰前方氣體發(fā)生運(yùn)動(dòng)，附著管壁氣層的火焰受到阻尼，加快了管中心氣體運(yùn)動(dòng)，氣體發(fā)生湍流，著管壁氣層的火焰受到阻尼，加快了管中心氣體運(yùn)動(dòng)，氣體發(fā)生湍流，并增大了燃燒面積，從而又增加物質(zhì)燃速（反應(yīng)速）；由于加速，火并增大了燃燒面積，從而又增加物質(zhì)燃速（反應(yīng)速）；由于加速，火焰陣面前產(chǎn)生了壓縮波，當(dāng)壓縮波迭加起來(lái)，就形成沖擊波，繼續(xù)加焰陣面前產(chǎn)生了壓縮波，當(dāng)壓縮波迭加起來(lái)，就形成沖擊波，繼續(xù)加強(qiáng)，直至形成爆轟。強(qiáng)，直至形成爆轟。未燃?xì)馕慈細(xì)馊紵a(chǎn)燃燒產(chǎn)物物783 特點(diǎn)：特點(diǎn)：1）爆轟是可燃混合氣，在某一適合條件下出現(xiàn)的，傳播過(guò)程有一）爆轟是可燃混合氣，在某一適合條件下出現(xiàn)的，傳播過(guò)程有一個(gè)長(zhǎng)