第二章儲(chǔ)運(yùn)安全技術(shù)

第二章儲(chǔ)運(yùn)安全技術(shù)第1頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第一部分：燃燒基本理論第2頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)：燃燒及其分類1、燃燒定義：

是可燃物與氧化劑（通常是空氣中的氧）之間發(fā)生的一種劇烈氧化還原反應(yīng)，并且反應(yīng)過(guò)程伴隨著發(fā)光效應(yīng)和放熱效應(yīng)。

第3頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、燃燒分類：（1）根據(jù)著火方式可燃物在空氣達(dá)到一定溫度時(shí)，與火焰接觸即發(fā)生燃燒，將火焰移開，燃燒仍能持續(xù)進(jìn)行的這種現(xiàn)象叫著火。能夠引起著火所需的最低溫度稱為燃點(diǎn)。強(qiáng)制著火閃燃著火強(qiáng)制著火自發(fā)著火空氣與可燃液體的蒸氣混合后，遇到火源，發(fā)生瞬間的燃燒，這種現(xiàn)象叫閃燃。1）強(qiáng)制著火：有外部能源（即點(diǎn)火源）與可燃物直接接觸（一般是局部或點(diǎn)接觸）引起燃燒。第4頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2）自發(fā)著火（自燃）

可燃物質(zhì)在沒(méi)有外部火花、火焰等火源作用下，因受熱或自身發(fā)熱并蓄熱所產(chǎn)生的自然燃燒現(xiàn)象稱之為自燃。如黃磷在常溫下就能和空氣中的氧快速反應(yīng)發(fā)生自燃。受熱自燃本身自燃自燃第5頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三例如浸滿豆油的破布，當(dāng)纖維與油脂的比例為6：3時(shí)，經(jīng)過(guò)14個(gè)小時(shí)即可發(fā)生自燃；氧氣瓶（氧氣含量＞99.2%）內(nèi)的高壓氧氣與油接觸會(huì)發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)，并放出大量的熱，使可燃物發(fā)生自燃，若與人體接觸，由于有機(jī)體分泌油脂，因此也會(huì)使人體灼傷。第6頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1）氣相燃燒燃燒反應(yīng)在進(jìn)行時(shí)，如果可燃物和氧化劑均為氣相，稱為氣相燃燒。氣相燃燒是均相燃燒。氣相燃燒的特征是有火焰產(chǎn)生。氣相燃燒是一種最基本的燃燒形式，多數(shù)可燃物（氣體、多數(shù)液體和固體（磷、硫、石蠟））燃燒時(shí)呈氣相燃燒。（2）按燃燒時(shí)可燃物的狀態(tài)分可燃物的狀態(tài)氣相燃燒液相燃燒固相燃燒第7頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2）液相燃燒燃燒時(shí)可燃物呈液態(tài)，稱為液相燃燒（注意：并非液體燃燒）。只有某些液體在高溫狀態(tài)下直接發(fā)生燃燒。第8頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3）固相燃燒燃燒進(jìn)行時(shí)可燃物為固相，稱為固相燃燒。特點(diǎn)：沒(méi)有火焰，只產(chǎn)生光和熱（陰燃）。例子：固體焦碳，金屬，不生成氣態(tài)物質(zhì)，在燃燒時(shí)呈熾熱狀態(tài)，而不呈現(xiàn)火焰。少數(shù)固體的燃燒，既有氣相燃燒，又有固相燃燒。如天然纖維物，這類物質(zhì)受熱時(shí)不熔融，而是首先分解出可燃?xì)怏w進(jìn)行氣相燃燒，最后剩下的碳不能再分解了，則發(fā)生固相燃燒。第9頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（3）按燃燒過(guò)程的控制因素分類1）擴(kuò)散燃燒如果可燃物與氧化劑（空氣）的混合是在燃燒過(guò)程中進(jìn)行的，即邊混合邊燃燒，則這種燃燒稱為擴(kuò)散燃燒。燃燒速度由擴(kuò)散速度來(lái)決定。一般來(lái)說(shuō)，擴(kuò)散燃燒較平穩(wěn)。第10頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2）動(dòng)力燃燒如果可燃物與空氣（或其他氧化劑）已經(jīng)混合混勻，并且完全是氣相，遇火源而燃燒（爆炸），這種燃燒叫動(dòng)力燃燒。

動(dòng)力燃燒的燃燒速度主要取決于化學(xué)反應(yīng)速度。因此，一般說(shuō)來(lái)，動(dòng)力燃燒的燃燒速度較快，可能導(dǎo)致爆炸。第11頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3、不同狀態(tài)物質(zhì)的燃燒過(guò)程自然界里一切物質(zhì)，在一定的溫度和壓力條件下，都以一定的狀態(tài)存在。固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種狀態(tài)的物質(zhì)的燃燒特點(diǎn)是不同的。

三種狀態(tài)物質(zhì)的燃燒過(guò)程可用下面框圖表示：第12頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三氣體液體固體蒸發(fā)融化蒸發(fā)氧化分解自行著火燃燒熱積累放熱加熱分解可燃?xì)怏w分解可燃?xì)怏w第13頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（1）氣體燃燒氣體燃燒的情況比較簡(jiǎn)單。由于氣體在燃燒時(shí)所需要的熱量?jī)H僅用于氧化或分解氣體以及將氣體加熱到燃點(diǎn)，因此一般說(shuō)來(lái)，氣體比較容易燃燒，而且燃燒速度比較快。第14頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（2）液體的燃燒

多數(shù)液體呈氣相燃燒。液體在火源作用（加熱）下，通常首先被蒸發(fā)呈氣態(tài)，而后蒸發(fā)氧化分解，開始燃燒。蒸汽燃燒：

只有液體產(chǎn)生的蒸氣進(jìn)行的燃燒叫做蒸氣燃燒；分解燃燒：

由液體熱分解產(chǎn)生可燃?xì)怏w，叫做分解燃燒。第15頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（3）固體的燃燒多數(shù)固體呈氣相燃燒，有些固體則是同時(shí)產(chǎn)生氣相燃燒與固相燃燒。不同化學(xué)組成的固體的燃燒過(guò)程有所不同。有些固體，如硫、磷、石蠟等，受熱時(shí)首先熔化為液體，然后蒸發(fā)、燃燒。氣相燃燒：而有些組成較為復(fù)雜的固體，如瀝青、木柴等則是受熱后先分解成氣態(tài)和液態(tài)物質(zhì)，而后氣態(tài)產(chǎn)物和液態(tài)產(chǎn)物的的蒸氣著火燃燒，即氣相燃燒。固相燃燒：在蒸發(fā)、分解過(guò)程中會(huì)留下一些不分解、不揮發(fā)的固體，燃燒可在氣、固相界面進(jìn)行，即呈固相燃燒。第16頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三固體可燃物硫、磷、石蠟復(fù)雜化合物受熱融化或升華蒸汽氧化分解燃燒受熱分解氣態(tài)或液態(tài)產(chǎn)物固體氣相燃燒過(guò)程第17頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三4、燃燒過(guò)程溫度的變化

T初T氧T自T自’T燃T初：可燃物開始加熱溫度T氧：開始氧化時(shí)的溫度T自：氧化時(shí)產(chǎn)生的熱量與體系向外三十的熱量相等時(shí)的溫度。T自’：出現(xiàn)火焰并燃燒的溫度。T燃：物質(zhì)燃燒溫度。溫度時(shí)間第18頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三T初：是可燃燒開始加熱時(shí)的溫度，在這最初階段，外界提供加熱的熱量主要用于可燃燒的熔化、蒸發(fā)和分解，可燃物溫度上升緩慢。T氧：當(dāng)可燃物溫度達(dá)到T氧時(shí)，開始發(fā)生氧化反應(yīng)并放熱．但由于溫度尚低，故氧化速度較慢，氧化所產(chǎn)生的熱量還不足以抵消體系向周圍環(huán)境的散熱。此時(shí)若停止供熱，可燃物將降低溫度，因而不能發(fā)生燃燒；若繼續(xù)在熱的環(huán)境中加熱，則因氧化反應(yīng)逐步加劇，溫度上升很快；第19頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

T自：當(dāng)可燃物溫度上升到T自時(shí)，可燃物氧化產(chǎn)生的熱量和體系向環(huán)境散失的熱量相等，也就是說(shuō)，體系產(chǎn)生的熱量和向環(huán)境散失的熱量達(dá)到平衡。若再供一點(diǎn)熱，便溫度升高一點(diǎn)，即可打破這種平衡狀態(tài)。此時(shí)可燃物氧化產(chǎn)生的熱量多于體系向環(huán)境傲失的熱量，這時(shí)即使環(huán)境停止加熱，溫度亦能上升，因此，T自即為自燃點(diǎn)。T自’：當(dāng)可燃物溫度上升到T自’時(shí)，可燃物就燃燒起來(lái)，同時(shí)出現(xiàn)火焰，并且溫度繼續(xù)上升。T燃：物質(zhì)的燃燒溫度。第20頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三著火延滯期：又稱誘導(dǎo)期，T自到T′自這一段延滯時(shí)間稱為誘導(dǎo)期，是指可燃物質(zhì)和助燃?xì)怏w混合物在高溫下從開始暴露到著火的時(shí)間間隔。混合氣的著火延滯期等于混合氣由最初濃度n0到著火濃度nB所需時(shí)間單位時(shí)間內(nèi)燃料濃度的變化，即反應(yīng)速度第21頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三著火延滯期影響因素（1）燃料本身的性質(zhì)在同一溫度下，烴類的著火延滯期按正烷烴，環(huán)烷烴，芳香烴的順序依次增大；（2）溫度和壓力的影響溫度和壓力的影響可用下式來(lái)描述：E是氧化反應(yīng)中速度控制階段的表面活化能。壓力和溫度升高都能顯著降低煤油著火延滯期，但壓力影響更為顯著。第22頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三5、燃燒火焰

發(fā)光的氣相燃燒區(qū)域稱為火焰。火焰的存在是燃燒過(guò)程進(jìn)行中最明顯的標(biāo)志。氣體燃燒一般存在火焰。液體燃燒一般是指液體受熱蒸發(fā)出的蒸氣燃燒，也存在火焰。有揮發(fā)性熱解產(chǎn)物產(chǎn)生的固體燃燒存在火焰，而無(wú)熱解產(chǎn)生的固體燃燒，無(wú)火焰存在，如木炭、焦碳等，它只有發(fā)光的灼熱燃燒，這種現(xiàn)象被稱為無(wú)焰燃燒。第23頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1、氣體火焰氣體火焰預(yù)混火焰擴(kuò)散火焰可燃?xì)怏w和空氣預(yù)先混合后再燃燒?？扇?xì)怏w和空氣邊混合邊燃燒，可燃?xì)怏w和助燃?xì)怏w由火焰面分開?；鹧纥S色內(nèi)區(qū)綠色，外區(qū)紫紅色第24頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三擴(kuò)散火焰：呈現(xiàn)黃色：在擴(kuò)散火焰中由于燃燒不充分會(huì)產(chǎn)生碳粒，碳粒在高溫下輻射出黃色光而使整個(gè)火焰呈黃色。擴(kuò)散火焰第25頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三預(yù)混火焰預(yù)混火餡由兩部分組成內(nèi)區(qū)呈綠色，外區(qū)呈紫紅色；內(nèi)區(qū)是可燃?xì)馀c氧氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)的氣體輻射；外區(qū)是已燃?xì)怏w的微弱可見光輻射。

預(yù)混火焰第26頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三如果預(yù)混氣中空氣不足，在內(nèi)區(qū)氧氣燃燒完以后尚有部分多余可燃?xì)怏w穿過(guò)內(nèi)區(qū)與大氣中擴(kuò)散進(jìn)入的氧氣在綠色內(nèi)區(qū)與紫紅色外區(qū)之間進(jìn)行擴(kuò)散燃燒，于是，火焰就由三部分構(gòu)成：即綠色內(nèi)區(qū)、黃色中區(qū)和紫紅色外區(qū)。過(guò)渡燃燒火焰過(guò)渡燃燒火焰第27頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

2．液體火焰液體受熱后，液體表面上的蒸氣達(dá)到一定濃度后，其蒸氣與空氣的混合氣遇火源發(fā)生燃燒，初起時(shí)的燃燒源于預(yù)混燃燒，是預(yù)混火焰。當(dāng)預(yù)混氣燃完以后，其后的燃燒則是蒸氣不斷地蒸發(fā)進(jìn)入火焰面，空氣從周圍不斷擴(kuò)散到火焰面，兩者在火焰面處邊混合邊燃燒。因此，液體燃燒主要方式是擴(kuò)散燃燒，其火焰是擴(kuò)散火焰。第28頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3、固體燃燒火焰一般固體可燃物(如木材)受熱后不斷釋放出熱解產(chǎn)物進(jìn)入火焰．與環(huán)境中不斷進(jìn)入火焰的空氣邊混合邊燃燒，因此，固體燃燒火焰一般都屬于擴(kuò)散火焰。第29頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三6、燃燒產(chǎn)物物質(zhì)的燃燒可能出現(xiàn)完全燃燒和不完全燃燒兩種情況。完全燃燒：物質(zhì)燃燒后產(chǎn)生不能繼續(xù)燃燒的物質(zhì)（如CO2、SO2、水蒸汽等），這種燃燒成為完全燃燒。不完全燃燒：物質(zhì)燃燒后產(chǎn)生還能繼續(xù)燃燒的物質(zhì)（如CO、未燃盡的碳、甲醇、丙酮，等），這種燃燒成為不完全燃燒。燃燒是否完全與氧化劑的供給程度以及其他燃燒條件有直接關(guān)系。第30頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三無(wú)機(jī)可燃物多為單質(zhì)，其燃燒產(chǎn)物的組成較為簡(jiǎn)單，主要是它的氧化物。如Na2O、CaO，等。有機(jī)可燃物主要成分為C、H、O、S、P、N?？赡艿漠a(chǎn)物為CO、CO2、H2O、SO2、P2O5。氮在一般條件下不參與反應(yīng)，在特定條件下氮也會(huì)被氧化成NO、NO2。燃燒中，還會(huì)生成一些酮類、醛類、醇類、酚類、醚類等。

燃燒產(chǎn)物中CO2為窒息性氣體；CO、P2O5、NO、NO2等都是有毒氣體。第31頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三煙灰是不完全燃燒產(chǎn)物，它由懸浮在空氣中的未燃盡的細(xì)炭粒及分解產(chǎn)物構(gòu)成。煙霧由懸浮在空氣中的為小液滴形成。煙灰、煙霧對(duì)人體也是有害的，還會(huì)造成環(huán)境污染。第32頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)：燃燒極限1、燃燒極限在一定的溫度和壓力下，只有濃度在一定范圍內(nèi)的可燃?xì)怏w混合氣，才能被點(diǎn)燃并傳播火焰。燃料的濃度范圍稱為燃燒極限范圍。

LR01.0燃燒極限范圍注意：一般情況提及的爆炸極限是指可燃?xì)怏w或蒸氣在空氣中的濃度極限。

第33頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三可燃性混合物的燃燒極限范圍越寬、燃燒下限越低和燃燒上限越高時(shí)，其爆炸危險(xiǎn)性越大。這是因?yàn)楸O限越寬則出現(xiàn)爆炸條件的機(jī)會(huì)就多；爆炸下限越低則可燃物稍有泄漏就會(huì)形成爆炸條件；爆炸上限越高則有少量空氣滲入容器，就能與容器內(nèi)的可燃物混合形成爆炸條件。應(yīng)當(dāng)指出，可燃性混合物的濃度高于燃燒上限時(shí)，雖然不會(huì)著火和爆炸，但當(dāng)它從容器或管道里逸出，重新接觸空氣時(shí)卻能燃燒，仍有發(fā)生著火的危險(xiǎn)。第34頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三燃燒過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)速度或釋放熱能的速度是燃料和空氣二者濃度的乘積決定的V=f(C空氣×C燃料）因此，任意因素的濃度嚴(yán)重降低，均能使反應(yīng)速度減少。由于前者的可燃物濃度不夠，過(guò)量空氣的冷卻作用，阻止了火焰的蔓延；而后者則是空氣不足，導(dǎo)致火焰不能蔓延的緣故。

這就是可燃?xì)怏w濃度過(guò)高或過(guò)低都不能順利點(diǎn)火的原因。為什么存在燃燒極限？第35頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三燃燒上限：燃燒濃度范圍中最高濃度，R燃燒下限：燃燒濃度范圍中最低濃度，L燃燒上限或下限單位：（1）體積百分?jǐn)?shù)，(v)％；（2）質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，毫克每升(mg／L)或g/m3來(lái)表示?？扇挤蹓m的燃燒極限是以混合物中所占體積的質(zhì)量比g／m3來(lái)表示的，例如鋁粉的燃燒極限為40g／m3。

木粉的爆炸下限為409／m3，煤粉的爆炸下限為359／m3可燃粉塵的爆炸上限，因?yàn)闈舛忍?，大多?shù)場(chǎng)合都難以達(dá)到，一般很少涉及。第36頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三烴類和液體燃料的燃燒在空氣中極限第37頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第38頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、燃燒極限的影響因素：（1）分子結(jié)構(gòu)一般隨著C原子數(shù)目增加，極限范圍變窄。常見的烴類中乙炔和乙烯的燃燒極限最寬，芳香烴的燃燒極限稍窄。第39頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（2）溫度影響一般來(lái)說(shuō)，溫度上升、下限變低，上限升高，燃燒范圍擴(kuò)大，多數(shù)物質(zhì)的燃燒極限值與溫度成直線關(guān)系。原因：系統(tǒng)溫度升高，分子內(nèi)能增加，使原來(lái)不燃的混合物成為可燃、可爆系統(tǒng)。第40頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三——燃燒時(shí)的純熱量，KJ.mol-1——溫度，℃第41頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（3）壓力影響：一般隨壓力增加，極限范圍擴(kuò)大。

原因：系統(tǒng)壓力增高，使分子間距離更為接近，碰撞幾率增高，使燃燒反應(yīng)更易進(jìn)行。臨界壓力：混合物的初始?jí)毫ι?，則燃爆下限降低，火爆危險(xiǎn)性增大。反之，混合物的初始?jí)毫档停急孪奚仙?，燃爆下限和上限之間的差距縮小。當(dāng)壓力降低至其一點(diǎn)時(shí)，上、下限合為一點(diǎn)，這時(shí)的壓力稱為燃爆臨界壓力。壓力低于臨界壓力值時(shí)，混合物就失去了燃爆性。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。

第42頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三壓力增加對(duì)上限的影響，可以用下列公式表示：L上—大氣壓為1MPa時(shí)的爆炸上限；L上(p)—壓力為p時(shí)的爆炸上限。第43頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（4）惰性氣體影響在混合氣體中摻入惰性氣體，燃燒極限相應(yīng)的縮小。各種惰性氣體濃度對(duì)甲烷爆炸極限的影響第44頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（5）氧含量影響混合氣體中增加氧含量，混合物燃燒爆炸危險(xiǎn)性增大。Eg.H2在空氣中燃燒極限為4%～75%，在氧氣中燃燒極限為4%～94%。第45頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三空氣與氧氣環(huán)境條件下燃燒極限對(duì)比特征：下限影響小，上限影響大第46頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（6）容器影響容器、管子直徑越小，則爆炸范圍就越小。當(dāng)管徑(火焰通道)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?；鹧娌荒軅鞑サ淖畲蠊軓椒Q為該混合系的臨界直徑。如甲烷的臨界直徑為0.4～0.5mm，氫和乙炔為0.1～0.2mm。

第47頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三臨界直徑的計(jì)算d—臨界直徑，cmE點(diǎn)—某一物質(zhì)的最小，J。第48頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（7）點(diǎn)火能的影響點(diǎn)火能加大，爆炸范圍變寬。點(diǎn)火能對(duì)甲烷爆炸極限的影響第49頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3、燃燒極限的估算A閃點(diǎn)法P總——混合氣的總壓力，常壓時(shí)為1.013×105Pa；P閃——閃點(diǎn)是該液體的蒸汽分壓，Pa。第50頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三B經(jīng)驗(yàn)法根據(jù)化學(xué)理論體積分?jǐn)?shù)近似計(jì)算，氣體完全燃燒時(shí)，其化學(xué)理論體積分?jǐn)?shù)可用來(lái)確定鏈烷烴類的爆炸下限，公式如下：

L下≈0.55C0

C0——?dú)怏w完全燃燒時(shí)物質(zhì)的量濃度。若空氣中氧體積分?jǐn)?shù)按20.9%計(jì)，c0可用下式確定

：

c0=0.209/（0.209+n0）

式中n0——可燃?xì)怏w完全燃燒時(shí)所需氧分子數(shù)。

第51頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

如甲烷燃燒時(shí)，其反應(yīng)式為

CH4+2O2→CO2+2H2O

此時(shí)n0=2

則L下=0.55×0.209/（0.209+2）=5.2%

由此得甲烷爆炸下限計(jì)算值比實(shí)驗(yàn)值5%相差不超過(guò)10%。

第52頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三C：混合氣體的燃燒極限計(jì)算已知混合氣體中各單一氣體的著火極限，利用勒·夏德里公式便可計(jì)算出混合可燃?xì)怏w的著火極限：L——混合可燃?xì)怏w的燃燒上限或下限；Lk——各組分的燃燒上限或下限；Pk——各組分在混合氣體中的體積百分比第53頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三推導(dǎo)過(guò)程

（1）設(shè)各種可燃混氣體積為：V1，V2，V3，------，Vi；（2）各組可燃?xì)怏w在爆炸下限下其混合氣體積分別為：（3）各組氣體混合后總的可燃?xì)怏w積為：V=V1+V2+V3+------+Vi（4）各組氣體混合后總的混合氣體的體積為：

V=V1+V2+V3+------+Vi第54頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（5）設(shè)總的可燃混氣的爆炸下限為x下。則有

（6）設(shè)，，，------，則有第55頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三例題：一天然氣組成如下：甲烷80%（L下=5.0%）、乙烷15%（L下=3.22%）、丙烷4%（L下=2.37%）、丁烷1%（L下=1.86%）求爆炸下限。

Lm=100/（80/5+15/3.22+4/2.37+1/1.86）=4.369%第56頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三Lm’——含有惰性氣體的可燃混合氣的燃燒上限或下限；Lm——混合可燃部分的爆炸上限或下限；B——惰性氣體體積分?jǐn)?shù)D:可燃?xì)怏w與惰性氣體混合物的燃燒極限第57頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三混合氣組成如下表所示：先計(jì)算可燃部分的Lm。該混合氣中可燃?xì)怏w為40.4%，惰性氣體59.6%求解過(guò)程：第58頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三可燃?xì)怏w部分燃燒上限和下限混合有惰性氣體的燃燒上限和下限第59頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三燃燒極限測(cè)量裝置第60頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（4）危險(xiǎn)度H已知燃燒下限及上限數(shù)據(jù)后，可以計(jì)算物質(zhì)危險(xiǎn)度R——燃燒上限，%；L——燃燒下限，%；H——危險(xiǎn)度第61頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第62頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第63頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（5）爆炸溫度極限可燃液體在一定溫度下，由于蒸發(fā)而形成的等于爆炸濃度極限的蒸氣濃度，這時(shí)的溫度稱為爆炸溫度極限。爆炸溫度下限液體在該溫度下蒸發(fā)出等于爆炸濃度下限的蒸氣濃度，此時(shí)的溫度稱為爆炸溫度下限。液體的爆炸溫度下限實(shí)際上就是液體閃點(diǎn)。爆炸溫度上限·液體在該溫度下蒸發(fā)出等于爆炸濃度上限的蒸氣溫度，此時(shí)的溫度稱為爆炸溫度上限。第64頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三爆炸濃度極限（℃）液體名稱爆炸溫度極限（℃）下限上限下限上限3.018.0酒精甲苯松節(jié)油車用氣油+11+401.57.0+5.5+310.862.0+33.5+531.77.2-38-81.47.5+40通常所說(shuō)的爆炸極限，如果沒(méi)有標(biāo)明，就是指爆炸濃度極限。第65頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三作業(yè)：已知某混合氣體的組成及爆炸極限數(shù)據(jù)如下表所示：?jiǎn)柎嘶旌衔镉袩o(wú)爆炸危險(xiǎn)？第66頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第三節(jié)：燃燒條件

燃燒必須同時(shí)具備下列三個(gè)條件：可燃物：凡是能與空氣中的氧或其他氧化劑發(fā)生熱化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)都是可燃物，可燃物是燃燒的主體，無(wú)可燃物，燃燒就無(wú)法進(jìn)行。助燃物：能夠幫助和支持燃燒的物質(zhì)都是助燃物。引火源：第67頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三常見火源種類（1）明火（2）高溫表面（3）摩擦撞擊（4）化學(xué)反應(yīng)熱（5）電氣火花（6）靜電（7）絕熱壓縮（8）雷電

引火源第68頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三氣體在絕熱壓縮時(shí)，溫度迅速上升，當(dāng)溫度達(dá)到可燃?xì)怏w的自燃溫度時(shí)，可導(dǎo)致起火或爆炸。T1——絕熱壓縮前溫度，K；P2——安全閥起跳時(shí)壓力，Pa；P1——絕熱壓縮前壓力，Pa；K——?dú)怏w的熱容比；Eg.T1=288k,P2=3.04MPa,P1=9.8×104Pa,K=1.29,得T2=350.25C乙炔的自燃點(diǎn)為305C，若絕熱壓縮時(shí)安全閥壓力為3.04MPa，則可形成引燃源。第69頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三燃燒三角形必要條件可燃物、助燃物、點(diǎn)火源三者的結(jié)合是燃燒的基本條件。第70頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三引起燃燒必須具備如下兩個(gè)條件，缺一不可：--濃度條件

(可燃物達(dá)到適合燃燒之狀態(tài)）—能量條件

(具有提供發(fā)生燃燒所需之能量)第71頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三濃度條件要發(fā)生燃燒，一定要使可燃物質(zhì)在適當(dāng)?shù)臐舛确秶畠?nèi)，對(duì)于氣體或蒸汽，如果濃度太濃或太稀，都不會(huì)發(fā)生燃燒。適當(dāng)?shù)臐舛确秶Q之為燃燒極限.

第72頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三能量條件當(dāng)物質(zhì)滿足濃度條件時(shí)，如果給于適當(dāng)之能量，就會(huì)發(fā)生燃燒或爆炸，激發(fā)燃燒或爆炸的能量來(lái)源稱為為點(diǎn)火源，俗稱火源?！包c(diǎn)火源”這一燃燒條件的實(shí)質(zhì)是提供了一個(gè)初始能量，在這一能量激發(fā)下，使可燃物與氧化劑發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)，引起燃燒。所以這一燃燒的必要條件可以表達(dá)為“初始能量”最小點(diǎn)火能量(Minimumignitionenergy,MIE)發(fā)生燃燒或爆炸所需最小能量。在防爆設(shè)計(jì)上，若能設(shè)計(jì)使裝置產(chǎn)生的能量不超過(guò)MIE，則可防止發(fā)生燃燒爆炸事故。第73頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三最小點(diǎn)火能的測(cè)定可用電火花法，其放電量可以通過(guò)計(jì)算求得。即在放電電極上并聯(lián)一定容量的電容器，設(shè)其容量為c，當(dāng)電極上的火花電壓為v時(shí)，放電能量E可由下式計(jì)算：1F=103mF=106μF=109nF=1012pF式中C——人體對(duì)地的電容，PF，一般按100pF計(jì)算；V——人體靜電電位，V，一般按2000V；帶入上式得到：W=0.2mJ第74頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三氣體或蒸汽點(diǎn)火能（mJ）甲烷0.29丙烷0.25環(huán)丙烷0.18乙烯0.08乙炔0.017氫0.017第75頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第76頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第77頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第4節(jié)：燃燒機(jī)理18世紀(jì)前，歐洲盛行燃燒素學(xué)說(shuō)；1777年，法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫提出了燃燒的氧學(xué)說(shuō)，認(rèn)為燃燒是可燃物與氧的化合反應(yīng)，同時(shí)放出光和熱，這是對(duì)燃燒科學(xué)的一個(gè)重大貢獻(xiàn)；后來(lái)又提出了活化能理論，對(duì)燃燒機(jī)理作了比較令人滿意的解釋；20世紀(jì)初前蘇聯(lián)化學(xué)家謝苗諾夫提出的鏈鎖反應(yīng)理論，得到了世界化學(xué)界的公認(rèn)。第78頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1、鏈鎖反應(yīng)理論鏈鎖反應(yīng)：由一個(gè)單獨(dú)分子變化而引起一連串分子變化的化學(xué)反應(yīng)。鏈鎖反應(yīng)理論認(rèn)為，氣態(tài)分子之間的作用不是兩個(gè)分子直接作用生成最后產(chǎn)物，而是活化分子先離解成自由基，然后自由基與另一分子作用產(chǎn)生新的自由基，新基又迅速參與反應(yīng)，如此延續(xù)下去而形成一系列的鏈鎖反應(yīng)。自由基：在鏈鎖體系中存在的一種活性中間物，是鏈鎖反應(yīng)的載體。第79頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、鏈鎖反應(yīng)過(guò)程鏈鎖反應(yīng)三個(gè)階段：鏈的引發(fā)：在熱、光或引發(fā)劑等的作用下，起始分子吸收能量產(chǎn)生自由基的過(guò)程。鏈傳遞：自由基作用于反應(yīng)物分子時(shí)，產(chǎn)生新的自由基和產(chǎn)物，使反應(yīng)一個(gè)傳一個(gè)地進(jìn)行下去。鏈的終止：自由基銷毀，使鏈鎖反應(yīng)不再進(jìn)行的過(guò)程。第80頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三鏈的引發(fā)鏈的傳遞鏈的終止第81頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3、鏈鎖反應(yīng)分類直鏈反應(yīng)：在鏈傳遞過(guò)程中，自由基的數(shù)目保持不變的鏈鎖反應(yīng)。支鏈反應(yīng)：在鏈傳遞過(guò)程中，一個(gè)自由基在生成產(chǎn)物的同時(shí)，產(chǎn)生兩個(gè)或兩個(gè)以上自由基的鏈鎖反應(yīng)。第82頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第一階段：鏈的引發(fā)第二階段：鏈的發(fā)展支鏈反應(yīng)：第三階段：鏈的中止第83頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三可燃物點(diǎn)火源助燃物自由基燃燒四面體4、燃燒四面體與滅火基本方法=燃燒四個(gè)必要條件第84頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三充分條件濃度條件能量條件第85頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三去除可燃物---隔離法(移除法或拆卸法)去除助燃物---窒息法去除點(diǎn)火源---冷卻法切斷鏈鎖反應(yīng)---抑制法（化學(xué)中斷法）第86頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第5節(jié)：燃燒速度1、鏈鎖反應(yīng)速度F（c）——反應(yīng)物濃度函數(shù)；fs——鏈在器壁上銷毀因素；fc——鏈在氣相中銷毀因素；A——與反應(yīng)物濃度有關(guān)函數(shù)——鏈的分類數(shù)，直鏈反應(yīng)=1，支鏈反應(yīng)>1.在一定條件下，如果fs+fc+A(1-)->0，就會(huì)發(fā)生爆炸。第87頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、燃燒速度定義：?jiǎn)挝幻娣e上、單位時(shí)間燒掉的可燃物質(zhì)的質(zhì)量（質(zhì)量速度），kg/(m2.h)。直線速度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)燒掉液層的厚度,(cm/h)測(cè)定的方法包括：本生燈法；平面焰噴燈法；肥皂泡法；管中火焰?zhèn)鞑ニ俣确ǖ?。?8頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3、氣體燃燒速度在氣體燃燒中，擴(kuò)散燃燒速度取決于氣體的擴(kuò)散速度，而預(yù)混燃燒速度則取決于本身的化學(xué)反應(yīng)速度。通?；旌先紵俣雀哂跀U(kuò)散燃燒速度，故氣體的燃燒性能，常以火焰?zhèn)鞑ニ俣葋?lái)衡量。第89頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三火焰?zhèn)鞑ニ俣仍诓煌軓降墓艿乐袦y(cè)試時(shí)其值不同，一般隨著管徑增加而增加，當(dāng)達(dá)到某個(gè)直徑時(shí)，速度就不再增加，同樣，火焰?zhèn)鞑ニ俣入S著管徑的減小而減小，并在達(dá)到某個(gè)小的管徑時(shí)，火焰就不再傳播(阻火器原理)。

層流流動(dòng)紊流流動(dòng)火焰不再傳播時(shí)的管徑稱為極限管徑。燃燒出口的直徑若小于極限管徑，火焰就不會(huì)向管內(nèi)傳播(回火)。第90頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第91頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1)混合氣性質(zhì)各種烴類的結(jié)構(gòu)和分子量不同，對(duì)火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊懸膊煌?。烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴的火焰?zhèn)鞑ニ俣榷己芙咏?，約在35—45cm/s之間；烯烴的火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷愿哂谙鄳?yīng)的烷烴；二烯烴的火焰?zhèn)鞑ニ俣扔指哂谙N；炔烴的火焰?zhèn)鞑ニ俣茸罡?，其中特別是乙炔，達(dá)到141cm/s。烴結(jié)構(gòu)對(duì)火焰?zhèn)鞑ニ俣扔绊懹绊憣恿骰鹧鎮(zhèn)鞑サ闹饕蛩氐?2頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2）氣體濃度影響當(dāng)混合氣在某一濃度范圍內(nèi)，生成自由基的機(jī)會(huì)較大，使反應(yīng)速度達(dá)到最大值，當(dāng)混合氣成分偏離這一最佳值時(shí)，不論偏貧或偏富，都使反應(yīng)速度減小，燃燒溫度降低，使傳熱和物質(zhì)的擴(kuò)散作用減弱，結(jié)果引起火焰?zhèn)鞑ニ俣认陆?。?shí)驗(yàn)證明，在混合氣成分接近極限條件時(shí)，火焰?zhèn)鞑サ淖畹退俣燃s為2—10cm/s，當(dāng)超出此極限濃度時(shí)，便產(chǎn)生熄火現(xiàn)象。第93頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三可燃?xì)怏w含量與速度關(guān)系第94頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

3)混合氣溫度混合氣的溫度對(duì)火焰?zhèn)鞑ニ俣扔泻艽蟮挠绊?。這是因?yàn)樘岣邷囟龋梢源蟠蠹涌旆磻?yīng)速度，同時(shí)也相應(yīng)提高了燃燒產(chǎn)物的溫度，又反過(guò)來(lái)明顯地加速反應(yīng)過(guò)程，也加速了熱的傳導(dǎo)，從而使火焰?zhèn)鞑ニ俣让黠@加快。第95頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三汽油、煤油、空氣混合氣的層流火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c溫度的關(guān)系。許多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，烴類燃料的層流火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c溫度T之間的關(guān)系為：Un——燃料層流火焰?zhèn)鞑ニ俣?；Uo——在溫度為To時(shí)火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊?6頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三溫度對(duì)甲烷在空氣中燃燒速度的影響第97頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

4)混合氣壓力混合氣壓力對(duì)層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊懖槐囟饶菢用黠@。當(dāng)壓力增大時(shí)，燃燒速度值略有降低。實(shí)驗(yàn)證明，在1.0—4atm之間，壓力對(duì)烴類燃料層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊憣?shí)際上可以忽略不計(jì)。第98頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三壓力對(duì)甲烷在空氣中燃燒速度的影響第99頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

5）燃燒形式。由于氣體分子問(wèn)擴(kuò)散速度比較慢，所以采取擴(kuò)散燃燒形式的氣體燃燒速度是比較慢的，它的速度取決于氣體分子間的擴(kuò)散速度。

第100頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

4、液體燃燒速度液體燃燒速度取決于液體的蒸發(fā)，即先蒸發(fā)后燃燒。為了使液體燃燒繼續(xù)下去，必須向液體輸入大量熱，使表層蒸發(fā)，火焰靠輻射加熱液體，火焰沿液面蔓延速度除決定于液體初溫、熱容、蒸發(fā)潛熱外，還決定于火焰的輻射能力。此外，風(fēng)速對(duì)火焰蔓延速度也有很大影響。

第101頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三燃燒速度與液體初溫、儲(chǔ)罐直徑、液體中水分含量等多種因素有關(guān)。1）儲(chǔ)罐直徑越大，燃燒速度越快；2）初溫越高，燃燒越快；3）不含水的比含水的燃燒要快。4）一般來(lái)說(shuō)風(fēng)越大燃燒速度越大。

第102頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第103頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

5．固體燃燒速度固體物質(zhì)的燃燒速度，一般要小于可燃?xì)怏w和液體。不同固體的燃燒速度也有很大的差異。

eg.萘及其衍生物、三硫化磷、松香等，在常溫下是固體，燃燒過(guò)程是受熱熔化、蒸發(fā)、氣化、分解氧化、起火燃燒，一般速度較慢。硝基化合物、硝化纖維制品，本身含有不穩(wěn)定的基團(tuán)，燃燒是自身提供氧化劑，較劇烈，速度很快。第104頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第二部分：爆炸基本理論1、定義：物質(zhì)從一種狀態(tài)迅速地轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)（或者物質(zhì)性質(zhì)和成分發(fā)生根本變化）時(shí)，在瞬間放出大量能量，同時(shí)產(chǎn)生聲響的現(xiàn)象。爆炸可以視為氣體或蒸氣在瞬間激烈膨脹的現(xiàn)象。特征：爆炸過(guò)程進(jìn)行的很快；爆炸點(diǎn)附近壓力急劇升高；發(fā)出或大或小的聲響；周圍介質(zhì)發(fā)生震動(dòng)或臨近物質(zhì)遭到破壞。

第一節(jié)：爆炸特征及其分類第105頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、爆炸與燃燒的區(qū)別1）爆炸最主要的特征是壓力上升，并不一定著火（發(fā)光、放熱）；而燃燒一定有著火現(xiàn)象。2）化學(xué)爆炸（其中絕大多數(shù)是氧化反應(yīng)）與燃燒現(xiàn)象本質(zhì)上都屬于氧化反應(yīng)。但二者反應(yīng)速度、放熱速率不同，火焰?zhèn)鞑ニ俣纫膊煌?，前者比后者快得多。?06頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3、爆炸發(fā)生階段整個(gè)爆炸過(guò)程一般來(lái)說(shuō)可分為兩個(gè)階段：第一階段：物質(zhì)的能量以一定的形勢(shì)（定容、絕熱）轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)勢(shì)壓縮能；第二階段：強(qiáng)壓縮能急劇絕熱膨脹對(duì)外做功，引起被作用介質(zhì)的變形，移動(dòng)或破壞。第107頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三4、爆炸分類根據(jù)爆炸傳播速度輕爆：指?jìng)鞑ニ俣葹槊棵霐?shù)十厘米至數(shù)米的爆炸；爆炸：指?jìng)鞑ニ俣葹槊棵?0m至數(shù)百米的爆炸；爆轟：指?jìng)鞑ニ俣葹槊棵?000米至7000米的爆炸。根據(jù)能量釋放過(guò)程的性質(zhì)物理爆炸化學(xué)爆炸核爆炸第108頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（1）物理爆炸：物質(zhì)狀態(tài)參數(shù)（溫度、壓力、體積）迅速發(fā)生變化，在瞬間放出大量能量并對(duì)外做功的現(xiàn)象。特點(diǎn)：在爆炸過(guò)程中，引發(fā)爆炸的介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生變化，發(fā)生變化的僅是該介質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)。Eg.液化氣鋼瓶、鍋爐超壓爆炸。第109頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（2）化學(xué)爆炸定義：物質(zhì)從一種化學(xué)結(jié)構(gòu)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N化學(xué)結(jié)構(gòu)，在瞬間放出大量能量并對(duì)外做功的現(xiàn)象。特點(diǎn)：爆炸發(fā)生過(guò)程中，介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了變化，爆炸能量來(lái)源于化學(xué)變化。本質(zhì)：和燃燒相同。區(qū)別在于燃燒是穩(wěn)定和連續(xù)的，而爆炸則是瞬間完成的。第110頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三化學(xué)爆炸發(fā)生的條件（1）反應(yīng)的放熱性化學(xué)能熱能機(jī)械功破壞爆炸本身是能量的急劇轉(zhuǎn)化過(guò)程，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，再由熱能轉(zhuǎn)化為對(duì)周圍介質(zhì)所作的功。熱是做功的能源，如果沒(méi)有足夠的熱量放出，化學(xué)變化本身不能提供繼續(xù)變化所需的能量，化學(xué)變化就不能自行傳播，也就不會(huì)發(fā)生爆炸。第111頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（1）ZnC2O4->Zn+2CO2-205kJ/mol（2）PbC2O4->Pb+2CO2-69.8kJ/mol（3）(NH4)2C2O4->2NH3+H2O+CO+CO2-263.6kJ/mol（4）CuC2O4->Cu+2CO2+23.8kJ/mol（5）HgC2O4->Hg+2CO2+47.3kJ/mol（6）Ag2C2O4->2Ag+2CO2+123.4kJ/mol××××√√第112頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（2）反應(yīng)的快速性是爆炸過(guò)程區(qū)別于一般化學(xué)反應(yīng)的重要標(biāo)志。就單位質(zhì)量物質(zhì)的放熱來(lái)說(shuō)，炸藥往往比不上普通燃料，之所以發(fā)生爆炸是由其反應(yīng)的快速性決定的。1Kg煤8.9×103KJ氣體（CO2）氣體1KgTNT爆炸燃燒4.2×103KJ快慢第113頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（3）生成氣體產(chǎn)物氣體的可壓縮性大，膨脹系數(shù)大，是膨脹做功的理想介質(zhì)，爆炸對(duì)周圍介質(zhì)的做功就是通過(guò)高溫高壓氣體迅速膨脹來(lái)實(shí)現(xiàn)的。1LTNT727.2L氣體2Al+F2O3->Al2O3+2Fe+828kJ×？原因：無(wú)氣體生成第114頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三化學(xué)爆炸分類化學(xué)爆炸簡(jiǎn)單分解爆炸復(fù)雜分解爆炸爆炸性混合物爆炸爆炸時(shí)不一定有燃燒反應(yīng)，爆炸所需能量是由爆炸物本身分解產(chǎn)生的。Eg，乙炔銀、疊氮化鉛。乙炔、環(huán)氧乙烷等在壓力下的分解爆炸。爆炸時(shí)伴有燃燒現(xiàn)象，但燃燒所需氧由本身分解產(chǎn)生，這類爆炸物質(zhì)的危險(xiǎn)性較簡(jiǎn)單分解爆炸低。例如梯恩梯可燃?xì)怏w、蒸汽、霧滴、粉塵同空氣或氧氣的混合物所發(fā)生的爆炸。第115頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三5、可燃?xì)怏w爆炸1、分解氣體爆炸某些氣體，即使在沒(méi)有氧氣的條件下，也可能被點(diǎn)燃爆炸，其實(shí)只是一種分解爆炸。如乙炔、乙烯、環(huán)氧乙烷、臭氧、一氧化氮、二氧化氮，等。條件：（1）分解熱>80kJ/mol。（2）一定的溫度和壓力。一般說(shuō)來(lái)，分解熱在80kJ/mol以上的氣體，在一定條件下遇火源即會(huì)發(fā)生爆炸。第116頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三分解爆炸的敏感性與壓力有關(guān)。分解爆炸所需的能量，隨壓力升高而降低。當(dāng)壓力低于某值時(shí)，不再產(chǎn)生分解爆炸，此壓力值稱為分解爆炸的極限壓力（臨界壓力）。純乙炔在壓力達(dá)到0.15MPa、溫度達(dá)到380℃時(shí).會(huì)發(fā)生分解爆炸

目前，國(guó)際上一般將140kPa規(guī)定為焊割作業(yè)中乙炔發(fā)生裝置的限定壓力。某些國(guó)家要求更加嚴(yán)格，將限定壓力規(guī)定為130kPa。第117頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三是否需要經(jīng)歷擴(kuò)散時(shí)間，就成了決定可燃?xì)怏w燃燒或爆炸的主要條件。實(shí)際上，這類爆炸就是可燃物與助燃物按一定比例混合后遇點(diǎn)火源發(fā)生的帶有沖擊力的快速燃燒?？諝饪諝鈹U(kuò)散區(qū)燃料錐燃?xì)饣鹪搭A(yù)混氣2、燃爆性混合氣體爆炸第118頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)：爆炸極限1、爆炸極限的概念及其實(shí)用意義定義：可燃?xì)怏w、蒸氣或粉塵與空氣的混合物，遇火會(huì)產(chǎn)生爆炸的最低或最高的濃度。

第119頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三爆炸下限：遇火源發(fā)生爆炸的可燃混合氣體中可燃?xì)庾畹蜐舛?；爆炸上限：遇火源發(fā)生爆炸的可燃混合氣體中可燃?xì)庾罡邼舛?。?20頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三爆炸極限在安全管理工作中的實(shí)用意義：1）可用來(lái)評(píng)定可燃?xì)怏w和可燃液體燃爆危險(xiǎn)性的大小，作為可燃?xì)夥旨?jí)和確定其火災(zāi)危險(xiǎn)性的類別的標(biāo)準(zhǔn)。一般把爆炸下限小于10%的可燃?xì)怏w劃為一級(jí)可燃?xì)怏w，其火災(zāi)危險(xiǎn)性列為甲類。第121頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三可燃?xì)怏w的危險(xiǎn)性就是根據(jù)爆炸極限進(jìn)行分類的：類別可燃?xì)怏w與空氣混合物的爆炸下限甲<10%乙10%第122頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2）可作為設(shè)計(jì)依據(jù)。例如，確定建筑物的耐火等級(jí)，設(shè)計(jì)廠房通風(fēng)系統(tǒng)，防爆電器選型等，需要知道該場(chǎng)所可燃?xì)怏w（蒸氣）的爆炸極限。第123頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3）可作為制訂安全生產(chǎn)操作規(guī)程的依據(jù)。在生產(chǎn)和和使用可燃?xì)怏w和液體的場(chǎng)所，應(yīng)根據(jù)其燃爆危險(xiǎn)性及其他理化性質(zhì)，采取相應(yīng)的防爆措施，如通風(fēng)、惰性氣體吸濕、置換、檢測(cè)報(bào)警等以保證生產(chǎn)場(chǎng)所可燃?xì)猓ㄕ魵猓舛葒?yán)格控制在爆炸下限以下。第124頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第125頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、獲得爆炸極限數(shù)據(jù)的方法1）查閱手冊(cè)、資料：這是最常用用的方法，但是只限于單質(zhì)。2）進(jìn)行估算：比較有實(shí)用意義的是測(cè)算多種可燃?xì)怏w組成的混合氣體的爆炸極限，以及可燃?xì)怏w與惰性氣體混合氣體的爆炸極限。3）進(jìn)行測(cè)試：可燃?xì)怏w爆炸極限測(cè)定方法不只一種，現(xiàn)在采用的是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12474-90《空氣中可燃?xì)怏w爆炸極限測(cè)定方法》。第126頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三爆炸極限影響因素：氣體性質(zhì)；原始溫度原始?jí)毫Χ栊越橘|(zhì)含量容器狀況3、影響爆炸極限的主要因素第127頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1）初始溫度初始溫度升高，爆炸極限范圍增大，即爆炸下限降低，爆炸上限增高。溫度爆炸極限第128頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2）初始?jí)毫σ话阏f(shuō)來(lái)，壓力增高，爆炸極限范圍擴(kuò)大，壓力降低，爆炸極限范圍縮小。當(dāng)壓力降低到某值時(shí)，則爆炸上限濃度與爆炸下限濃度相重合，此時(shí)對(duì)應(yīng)的壓力稱為爆炸的臨界壓力。第129頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3）點(diǎn)火源增大點(diǎn)火源的能量，增大火源的表面積和延長(zhǎng)火源與混合物的接觸時(shí)間都會(huì)使爆炸范圍增大。當(dāng)點(diǎn)火能量高到一定程度時(shí)，爆炸極限就趨于一個(gè)穩(wěn)定值。

一般情況下，測(cè)定爆炸極限時(shí)應(yīng)采取較高的點(diǎn)火能量。第130頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三4）氧含量可燃混合氣中氧含量增加，一般對(duì)爆炸下限影響不大，因?yàn)樵谙孪逎舛葧r(shí)氧氣對(duì)可燃?xì)馐沁^(guò)量的。由于在上限濃度時(shí)氧含量相對(duì)不足，所以增加氧含量會(huì)使上限顯著增高。第131頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三5）惰性氣體含量及雜質(zhì)惰性氣體含量增加，爆炸極限范圍縮小。當(dāng)惰性氣體含量逐漸增加到一定濃度時(shí)，混合氣體不會(huì)爆炸。兩個(gè)以上的成分的混合氣體的爆炸特性，經(jīng)常用三角圖。第132頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第133頁(yè)，共144頁(yè)，2023年，2月20日，星期三901050703090907070505010103030O2NH3N2EABCDA點(diǎn):(NH3：50%，O2：50%，N2：0)B點(diǎn):(NH3：50%，O2：30%，N2：20%)C點(diǎn):(NH3：30%，O2：60%，N2：10%)D點(diǎn):(NH3：50%，O2：10%，N2：40%)E點(diǎn):(NH3：0，O2：20%，