【安全】第4章可燃?xì)怏w燃燒

第4章可燃?xì)怏w熄滅第2章熄滅參數(shù)的計(jì)算第1章熄滅根底與特征消防燃燒學(xué)第3章著火與滅火根本實(shí)際第四章可燃?xì)怏w熄滅1預(yù)混火焰?zhèn)鞑?shí)際2可燃?xì)怏w爆炸與爆轟3爆炸極限4氣體爆炸的預(yù)防5湍流熄滅與分散熄滅4.1預(yù)混火焰?zhèn)鞑?shí)際火焰〔熄滅波〕在預(yù)混氣體中有傳播方式：1.正?；鹧?zhèn)鞑?.熄滅后氣體壓力減小或接近不變2.熄滅后氣體的密度減小3.熄滅波〔火焰〕以亞音速傳播2.爆轟：由熄滅引起并依托熄滅維持的超音速火焰?zhèn)鞑シ绞?.熄滅后氣體壓力增大2.熄滅后氣體的密度升高3.熄滅波〔火焰〕以超音速傳播3.爆轟發(fā)生的條件1.容器直徑大于臨界直徑2.管道要有足夠的長(zhǎng)度3.混氣濃度在爆轟極限濃度范圍之內(nèi)思索：1.爆轟景象通常在哪些場(chǎng)所發(fā)生？2.如何預(yù)防爆轟景象的發(fā)生？正?；鹧?zhèn)鞑ニ俣仁苣男┮赜绊懀?.2層流預(yù)混氣中正?；鹧?zhèn)鞑ニ俣?.火焰是如何傳播的？2.影響火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊囊赜心男?.火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊臏y(cè)定一、火焰?zhèn)鞑C(jī)理1.火焰前沿：已燃區(qū)和未燃區(qū)之間的薄薄的化學(xué)反響區(qū)2.火焰前沿的特點(diǎn)：〔1〕包括預(yù)熱區(qū)和化學(xué)反響區(qū)兩部分〔2〕存在劇烈的導(dǎo)熱和物質(zhì)分散3.火焰?zhèn)鞑C(jī)理：〔1〕熱實(shí)際：火焰加熱未燃區(qū)域，使其溫度升高〔2〕分散實(shí)際：火焰中自在基向未燃區(qū)域分散二、層流火焰?zhèn)鞑ニ俣取R蘭特簡(jiǎn)化分析1.出發(fā)點(diǎn)：預(yù)熱區(qū)溫度升到著火溫度所需熱量與化學(xué)反響區(qū)傳送的熱量相等。2.有用的結(jié)論：公式4-10壓力是如何影響層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊?？答：壓力?duì)層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊懪c反響級(jí)數(shù)n有關(guān)。當(dāng)n<2時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俣入S壓力升高而減小。當(dāng)n>2時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俣入S壓力升高而增大。當(dāng)n=2時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c壓力無(wú)關(guān)。三、影響層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊囊?.初溫：初溫越高，熄滅速度越快，火焰?zhèn)鞑ニ俣仍酱?.可燃?xì)馀c空氣的比值：稍高于化學(xué)計(jì)量比時(shí)，傳播速度最大4.惰性氣體含量：惰性氣體含量越高，速度越小5.混氣的導(dǎo)溫系數(shù)：導(dǎo)溫系數(shù)越高，速度越小1.壓力：與反響級(jí)數(shù)有關(guān)以下滅火劑哪一類的滅火效率最高？A高的熱容和高的導(dǎo)熱系數(shù)B低的熱容和低的導(dǎo)熱系數(shù)C高的熱容和低的導(dǎo)熱系數(shù)D低的熱容和低的導(dǎo)熱系數(shù)四、層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊臏y(cè)定2.實(shí)踐火焰外形：彎曲錐體3.火焰速度分布：間隔中心越遠(yuǎn)，速度越小1.理想層流預(yù)混火焰外形：正錐體4.平均速度計(jì)算：間隔中心0.9R處火焰速度。例：管徑為10cm，中心氣流速度為484cm/s，間隔半徑4.5cm處火焰面的θ=60o，求火焰?zhèn)鞑ニ俣龋?.2層流預(yù)混氣中正?；鹧?zhèn)鞑ニ俣?.火焰的傳播機(jī)理〔1〕熱實(shí)際〔2〕分散實(shí)際3.影響火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊囊亍?〕初溫、壓力、濃度、惰氣、導(dǎo)溫系數(shù)4.火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠?jì)算1.火焰前沿及其特點(diǎn)？4.3可燃?xì)怏w爆炸參數(shù)1.爆炸溫度2.爆炸壓力3.爆炸升壓速度4.爆炸威力指數(shù)5.爆炸總能量4.4爆炸極限1.何謂氣體的爆炸極限？2.影響氣體爆炸極限的要素？3.氣體爆炸極限的計(jì)算4.氣體爆炸極限的實(shí)踐運(yùn)用5.氣體發(fā)生分解爆炸的條件一、影響爆炸極限的要素爆炸下限：遇火源發(fā)生爆炸的可燃混氣中可燃?xì)庾畹蜐舛?。爆炸上限：遇火源發(fā)生爆炸的可燃混氣中可燃?xì)庾畲鬂舛取?.火源能量：能量越高，爆炸極限越寬，危險(xiǎn)性越大思索：為何存在爆炸極限？2.初溫：初溫越高，極限變寬，危險(xiǎn)性越大3.初始?jí)毫Γ簤毫υ龃?，極限變寬〔枯燥CO除外〕4.惰氣含量：含量越高，極限變窄，危險(xiǎn)性減小二、爆炸極限的計(jì)算-----閱歷公式1.根據(jù)熄滅反響所需氧原子摩爾數(shù)〔N〕計(jì)算例：試?yán)?mol乙烷熄滅所需氧原子mol數(shù)估算其爆炸極限二、爆炸極限的計(jì)算-----閱歷公式2.根據(jù)熄滅反響熄滅的化學(xué)計(jì)量濃度〔X0〕計(jì)算例：試?yán)帽橄鐣r(shí)計(jì)量比估算其爆炸極限二、爆炸極限的計(jì)算-----閱歷公式3.根據(jù)熄滅熱估算爆炸下限例：知乙烷爆炸下限為3%，Qm=1426kJ，丙烷Qm=2041kJ求，丙烷爆炸下限二、爆炸極限的計(jì)算-----閱歷公式4.多組分混氣爆炸極限計(jì)算----萊-夏公式留意：P為某組分體積所占總可燃?xì)獾陌俜趾坷耗晨諝庵?，甲烷、乙烷、丙烷、丁烷含量分別為0.8%，1.2%，1.0%，0.5%，問(wèn)該混氣能否有爆炸危險(xiǎn)？關(guān)鍵：P的計(jì)算?。。?！二、爆炸極限的計(jì)算-----閱歷公式5.含惰氣的多組分混氣爆炸極限計(jì)算---分組例：H2=12.4%，CO=27.3%，CO2=6.2%，H2=12.4%，O2=2%，CH4=0.4%，N2=53.4%二、爆炸極限的計(jì)算-----閱歷公式1.根據(jù)熄滅反響所需氧原子摩爾數(shù)〔N〕計(jì)算2.根據(jù)熄滅的化學(xué)計(jì)量濃度〔X0〕計(jì)算3.根據(jù)熄滅熱估算爆炸下限4.多組分混氣爆炸極限計(jì)算5.含惰氣的多組分混氣爆炸極限計(jì)算三.氣體爆炸極限的實(shí)踐運(yùn)用1.評(píng)定氣體和液體蒸氣的火災(zāi)危險(xiǎn)性2.評(píng)定氣體消費(fèi)、儲(chǔ)存火險(xiǎn)類別，選擇電器防爆類型3.確定建筑耐火等級(jí)、防火分區(qū)4.確定平安消費(fèi)措施a：密閉、防泄露b：防火平安措施c；滅火措施確定d：惰氣維護(hù)爆炸危險(xiǎn)度四.分解爆炸常見(jiàn)易發(fā)生分解的氣體乙炔、乙烯、氧化乙烯、氮氧化物2.發(fā)生分解的條件A：分解過(guò)程為放熱反響B(tài)：熱源有一定的能量C：初始?jí)毫Υ笥谂R界壓力4.4爆炸極限1.何謂氣體的爆炸極限？2.影響氣體爆炸極限的要素*初溫、初壓、火源能量、惰氣含量3.氣體爆炸極限的計(jì)算*〔五種類型〕1.利用氧原子摩爾數(shù)4混合組分爆炸極限4.氣體爆炸極限的實(shí)踐運(yùn)用〔四點(diǎn)〕5.氣體發(fā)生分解爆炸的條件〔三點(diǎn)〕4.5氣體爆轟1.何謂氣體的爆轟？2.爆轟發(fā)生過(guò)程3.爆轟的破壞特點(diǎn)4.爆轟的預(yù)防一.爆轟的發(fā)生過(guò)程1.熄滅釋放能量使周圍氣體壓力升高，構(gòu)成“燃?xì)饣钊?.經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，后面的緊縮波趕上前面的緊縮波，二者疊加構(gòu)成“激波〞爆轟：本質(zhì)上屬于一種激波，它因預(yù)混氣體的熄滅而發(fā)生，并依托熄滅釋放的能量來(lái)維持2.“燃?xì)饣钊暰o縮未燃?xì)怏w，使其溫度升高，熄滅產(chǎn)生一系列“緊縮波〞，且緊縮波的傳播速度大于熄滅速度。4.“激波〞的高壓高溫作用，使正?；鹧婷媲胺揭欢ㄩg隔的處首先著火，后與正?；鹧婧隙橐?，構(gòu)成“爆轟〞爆轟前期間隔約為管徑的2-4倍二.爆轟的特點(diǎn)1.速度快—超音速，約2000m/s1.瀉壓安裝失效2.波速與混氣比例有關(guān)3.壓力很高，約15~20個(gè)大氣壓，拐彎處會(huì)構(gòu)成反射增壓景象2.易呵斥設(shè)備爆裂。三.爆轟的破壞作用四.爆轟的預(yù)防1.安裝阻火器2.鋪設(shè)管道時(shí)，經(jīng)一定間隔后有意增大管徑4.5氣體爆轟1.何謂氣體的爆轟2.爆轟發(fā)生過(guò)程燃?xì)饣钊?、緊縮波、激波、爆轟3.爆轟的破壞特點(diǎn)速度快、壓力高4.爆轟的預(yù)防阻火器、增大管徑4.7氣體爆炸的預(yù)防討論：預(yù)防氣體爆炸的方法有哪些？一.預(yù)防氣體爆炸的原那么1.嚴(yán)厲控制火源2.防止構(gòu)成爆炸性預(yù)混氣體4.設(shè)置瀉壓安裝3.切斷爆炸傳播途徑4.7氣體爆炸的預(yù)防1.何謂氣體的爆轟2.爆轟發(fā)生過(guò)程燃?xì)饣钊?、緊縮波、激波、爆轟3.爆轟的破壞特點(diǎn)速度快、壓力高4.爆轟的預(yù)防阻火器、增大管徑第四章可燃?xì)怏w的熄滅一、預(yù)混氣體中火焰的傳播實(shí)際二、層流預(yù)混氣中正?；鹧娴膫鞑ニ俣热?、可燃?xì)怏w爆炸四、可燃?xì)怏w的爆炸極限五、爆轟六、氣體爆炸的預(yù)防七、湍流熄滅和分散熄滅第六節(jié)氣體爆炸的預(yù)防預(yù)防原那么1.嚴(yán)厲控制火源2.防止構(gòu)成爆炸性混合氣體3.切斷爆炸傳播途徑4.及時(shí)泄壓，防止爆炸范圍擴(kuò)展和爆炸壓力升高1.嚴(yán)厲控制火源火源類型產(chǎn)生原因典型火災(zāi)案例明火源電焊、氣焊溶珠洛陽(yáng)東都商廈火災(zāi)電火花設(shè)備啟動(dòng)、關(guān)閉和短路某化學(xué)實(shí)驗(yàn)室爆炸事故94年杭州天工藝苑1.30特大火災(zāi)沖擊、摩擦火花固體壁面摩擦紡織車間粉塵爆炸靜電火花靜電累積不能及時(shí)導(dǎo)走某化工企業(yè)蒸餾車間火災(zāi)火星、煙頭機(jī)動(dòng)車尾氣管未燃盡香煙93南京金陵石化煉油廠汽10.21火災(zāi)94遼寧阜新藝苑11.27特大火災(zāi)熱輻射高溫表面94新疆克拉瑪依友誼館12.8特大火災(zāi)2.防止構(gòu)成爆炸性混合氣體管道、設(shè)備嚴(yán)厲密封，設(shè)置監(jiān)測(cè)安裝通風(fēng)良好惰氣維護(hù)對(duì)乙烷用氮?dú)饩S護(hù)，氧含量臨界值為11%，設(shè)備內(nèi)原有空氣100m3，求：

1.純氮?dú)庑枨罅浚?/p>

2.假設(shè)參與氮?dú)庵泻?%的氧氣，那么需求該種氮?dú)饬繛槎嗌伲?.切斷爆炸傳播途徑1.平安水封有幾種？它們是利用什么原理阻止火焰蔓延的？2.運(yùn)用平安水封要留意那些問(wèn)題？3.阻火器的阻火原理是什么？4.常見(jiàn)的金屬網(wǎng)阻火器有何特點(diǎn)？運(yùn)用時(shí)有何要求？4.泄壓安裝1.常用的泄壓安裝有哪些？2.平安閥的任務(wù)原理是什么？3.爆破片是如何泄壓的？4.平安閥和爆破片有何區(qū)別？第七節(jié)湍流熄滅和分散熄滅1.氣體或液體的流動(dòng)形狀有幾種？2.何謂層流？何謂湍流？二者有何區(qū)別？3.湍流的本質(zhì)是什么？4.與層流熄滅相比，湍流熄滅有何特點(diǎn)？為什么？5.湍流熄滅火焰的傳播速度與何要素有關(guān)？6.何謂分散熄滅？它與預(yù)混熄滅有何區(qū)別？7.火焰高度與那些要素有關(guān)？它們是如何影響火焰高度的？第七節(jié)湍流熄滅和分散熄滅一、湍流熄滅〔一〕、層流與湍流1.層流：流體質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)時(shí)，各層之間互不相混，互不干擾，各自沿直線向前流動(dòng)。2.湍流：流體質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)時(shí)處于完全無(wú)規(guī)那么的亂流形狀，甚至出現(xiàn)旋渦。3.湍流的本質(zhì)流體中各質(zhì)點(diǎn)速度的大小和方向以及流體內(nèi)部各處壓力隨時(shí)間不斷變化。脈動(dòng)：流體質(zhì)點(diǎn)參數(shù)對(duì)時(shí)間的瞬息變化景象。4.湍流熄滅：空氣或可燃?xì)獾牧鲃?dòng)呈湍流形狀的熄滅〔二〕、湍流熄滅特點(diǎn)：1.比層流火焰短；火焰增厚；發(fā)光區(qū)模糊，有明顯噪聲。2.緣由：〔1〕湍流使火焰面變彎曲，增大了反響面積〔2〕湍流加劇了熱和自在基的保送速率，因此增大了熄滅速度〔3〕湍流縮短混合時(shí)間，提高了熄滅速率?！踩?、湍流火焰?zhèn)鞑ニ俣取睸T〕1.影響要素；Re；P；T2.Re對(duì)ST的影響

二、分散熄滅〔一〕分散熄滅：由分散過(guò)程控制的熄滅〔二〕分散火焰的外形：1.有扇形和封鎖伸長(zhǎng)形兩種2.火焰的外形只與供應(yīng)的空氣量有關(guān)〔三〕分散火焰橫向物質(zhì)濃度分布〔四〕分散火焰橫向溫度分布火焰鋒面——氧氣濃度變化火焰鋒面橫向物質(zhì)濃度分布——產(chǎn)物濃度變化濃度間隔——燃料濃度變化思索：1.火焰鋒面處何種物質(zhì)濃度為0？A可燃?xì)釨熄滅產(chǎn)物C氧氣D氮?dú)?.可燃?xì)鉂舛仍诤翁幾畲?？A中心線處B火焰封面處C無(wú)窮遠(yuǎn)處3.氧氣濃度在何處最大？A中心線處B火焰封面處C無(wú)窮遠(yuǎn)處4.在分散火焰中，可燃?xì)馀c氧氣的分散速率〔〕A相等B等于化學(xué)計(jì)量比C大于化學(xué)計(jì)量比

分散火焰面溫度分布T間隔——溫度變化T0思索：1.分散火焰何處溫度最高？A中心線處B火焰封面處C無(wú)窮遠(yuǎn)處2.何處溫度最低？A中心線處B火焰封面處C無(wú)窮遠(yuǎn)處

三火焰高度1.層流分散火焰高度受哪些要素影響？為什么？2.湍流分散火焰高度與哪些要素有關(guān)？3.假設(shè)一摩爾可燃?xì)馑枨蟮难鯕獾哪枖?shù)越多，其分散火焰的高度將〔〕A升高B不變C降低4.假設(shè)環(huán)境氧含量越高，可燃?xì)夥稚⒒鹧娴母叨葘ⅰ病矨升高B不變C降低

小結(jié)：1.氣體或液體的流動(dòng)形狀有幾種？2.何謂層流？何謂湍流？二者有何特點(diǎn)？3.湍流的本質(zhì)是什么？4.與層流熄滅相比，湍流熄滅有何特點(diǎn)？為什么？5.湍流熄滅火焰的傳播速度與何要素有關(guān)？6.何謂分散熄滅？它與預(yù)混熄滅有何區(qū)別？7.分散火焰橫向物質(zhì)濃度和溫度是如何分布的？8.火焰高度與那些要素有關(guān)？它們是如何影響火焰高度的？第四章可燃?xì)怏w的熄滅一、預(yù)混氣